Теоретическая часть. Азот является одним из важнейших биогенных элементов, необходимых для всех живых организмов

Азот является одним из важнейших биогенных элементов, необходимых для всех живых организмов. Он входит в состав белков нуклеиновых кислот (генетического материала живых организмов) и аминокислот.

Растения способны усваивать азот, лишь связанный с кислородом или водородом, т.е. переведенный в формы – аммиака NH₃, ионы аммония NH₄⁺ или нитрат-ионы NO₃^–. Соли, содержащие нитрат-ионы, называются нитратами.

Интенсивное применение азотных и калийных удобрений (например, NH₄NO₃, NaNO₃, KNO₃) привело к появлению проблемы нитратов. Избыточное внесение азотных удобрений ведет к аккумуляции этих соединений в растениях. Также происходит загрязнение водоемов и грунтовых вод остатками удобрений.

Наука располагает достоверными данными о накоплении нитратов в овощах, выращенных на полях, получавших низкие нормы минеральных удобрений или вообще их не получавших. Аккумуляции нитратов способствуют теплые и влажные условия выращивания растений, нарушение режимов освещения, а также повреждение и неправильное хранение готовой продукции. Внесение высоких норм навоза также приводит к нитратному загрязнению растений и грунтовых вод.

Разные виды и сорта растений обладают различной способностью к накоплению нитратов. Накопителями нитратов являются семейства тыквенных, капустных. Наибольшее их количество содержится в листовых овощах: петрушке, укропе, сельдерее. Наименьшее количество – в томатах, баклажанах, чесноке, зеленом горошке, винограде, яблоках. Зимние сорта капусты накапливают значительно меньше нитратов, чем летние.

Наибольшее количество нитратов содержится в корнях, стеблях, черешках и жилках листьев. Так у капусты наружные листья содержат в 2 раза больше нитратов, чем внутренние. В жилке листа и кочерыжке содержание нитратов в 2-3 раза больше, чем в листовой части. У кабачков и огурцов содержание нитратов убывает от плодоножки к верхушке.

Допустимые нормы нитратов (по данным ВОЗ) составляют 5 мг (по нитрат-иону) в сутки на 1 кг массы здорового человека, т.е. при массе 50-60 кг – 220 – 300 мг, а при 60-70 кг – 300-350 мг.

При использовании экологически чистых продуктов человек в сутки потребляет около 100 – 200 мг нитратов. Если продукция выращена на “переудобренных” нитратами почвах, то доза получения нитратов превышает норму в 2-5 раз.

Предельно допустимые концентрации (ПДК) нитратов в различных видах и сортах растений приведены в табл. 1.

Таблица 1

Допустимое содержание нитратов в растительном сырье

В организме избыточные нитраты не успевают выводиться или расходоваться на синтез биомолекул (белков, аминокислот), а превращаются в нитриты NO₂^–. Именно нитриты представляют угрозу здоровью человека. Восстанавливают нитраты в нитриты различные микроорганизмы, заселяющие преимущественно кишечник. Степень восстановления нитратов зависит от количества нитратов в продуктах и условий жизнедеятельности микроорганизмов. Для развития кишечной микрофлоры благоприятна слабощелочная и нейтральная среда. Поэтому наиболее чувствительны к нитратам люди с пониженной кислотностью желудка: дети до года и больные гастритом и диспепсией. У таких людей микрофлора толстого кишечника может проникать в желудок, и тогда резко увеличивается процент восстановления нитратов по сравнению со здоровыми людьми. К избытку нитратов в воде и пище наиболее чувствительны дети, особенно первого года жизни. Противонитратные механизмы у ребенка формируются только к одному году.

Нитриты, всасываясь в кровь, способствуют понижению содержания гемоглобина и нарушению его транспортной функции. Также они окисляют фермент клеточного дыхания, что вызывает нарушение усвоения кислорода клетками. В результате развивается гипоксия, которая вызывает накопление кислых продуктов промежуточного обмена веществ – кетоновых тел (альдегиды, ацетон, бета-оксимасляная кислота и др.), вызывающих развитие дистрофических изменений во внутренних органах и системах.

Кроме того, нитриты в организме взаимодействуют с аминокислотами и другими азотсодержащими веществами, образуя нитрозоамины и гидроксиламины, обладающие иммунодепрессивным, канцерогенным, тератогенным и другими биологическими действиями.

Нитриты обладают также сосудорасширяющим действием, вызывают падение артериального давления и ослабляют сердечную деятельность.

Содержание нитратов можно уменьшить вымачиванием, кипячением продуктов, удалением тех частей, которые содержат большое количество нитратов.