Нитраты в растениях почему

3.5.2. Причины накопления нитратов

На содержание нитратов в растениях влияют следующие факторы:

• индивидуальные особенности растений (способность растений аккумулировать нитраты в значительной степени зависит от их вида и сорта); существуют растения — «накопители» нитратов, которые при избыточной концентрации ионов NO3 в почве могут содержать следующее количество нитратов, мг/кг: свекла (39. 7771), репа (82. 5429), редис (41. 4527), укроп (30. 4074), редька (98. 2731), шпинат (621. 2417);
• степень зрелости плодов: недозрелые овощи, картофель, а также овощи ранних сроков созревания могут содержать нитратов на 50. 70 % больше, чем достигшие уборочной зрелости; увеличение продолжительности вегетации приводит к снижению концентрации нитратов в растительной продукции;
• нарушение агрохимической технологии для повышения урожайности растительной продукции: повышенная дозировка и неправильные сроки внесения азотных удобрений; для сравнения: содержание нитратов в листьях салата, выращенного без внесения азотных удобрений в почву, составила 2900 мг/кг; с внесением — 4400 мг/кг;
• изменение метаболизма азотсодержащих соединений: с увеличением освещенности, температуры и влажности возрастает активность фермента нитроредуктазы, ускоряющего включение нитратов в состав белков, в результатечего содержание нитратов в растениях снижается; напротив, факторы, тормозящие процесс фотосинтеза, замедляют скорость восстановления нитратов и включения их в состав белков.
• соотношение различных питательных веществ в почве;
• использование некоторых гербицидов, например, 2,4-D (дихлорфеноксиуксусная кислота), и дефицит молибдена в почве нарушают обмен веществ в растениях, что приводит к накоплению нитратов;
• при транспортировке, хранении и переработке сырья и продуктов питания может происходить микробиологическое восстановление нитратов до нитритов под действием ферментов нитроредуктаз, поэтому опасно хранить готовые блюда, содержащие нитраты, при повышенной температуре длительное время;
• важным источником нитратов и нитритов для человека являются пищевые добавки, вносимые в мясные изделия, а также колбасы, рыбу и сыры в качестве консерванта или для сохранения привычной окраски мясопродуктов, т.к. образующийся при этом N0- миоглобин сохраняет красную окраску даже после тепловой денатурации, что существенно улучшает внешний вид и товарные качества мясопродуктов.

3.5.3. Биологическое действие нитратов и нитритов на организм человека

В организм нитраты поступают с водой и пищей, затем они всасываются в тонком кишечнике в кровь. Выводятся преимущественно с мочой. Соста­вить точный баланс прихода и расхода нитратов в организме пока не удалось, поскольку нитраты не только поступают в организм извне, но и образуются в нем. В малых количествах нитраты постоянно присутствуют в организме че­ловека, как и в растениях, и не вызывают негативных явлений. Однако при повышенных концентрациях нитратов они способны оказывать токсическое действие на организм человека. Так, одноразовый прием 1. 4 г нитратов вы­зывает у людей острое отравление, а доза 8. 14 г может оказаться смертель­ной. Острая интоксикация нитритами отмечается при одноразовой дозе 200. 300 мг, летальный исход — при 300. 2500 мг. Установлено, что нитраты и нитриты вызывают у человека метгемогло-бинемию, рак желудка, отрицательно влияют на нервную и сердечно­сосудистую системы, на развитие эмбрионов. Потенциальная опасность нитратов заключается в том, что они в пище­варительном тракте (уже в полости рта, желудке и кишечнике) частично вос­станавливаются до нитритов. Токсическое действие нитратов связано с вос­становлением их до нитритов под влиянием микрофлоры пищеварительного тракта и тканевых ферментов. Далее нитриты попадают в кровь и окисляют двухвалентное железо гемоглобина в трехвалентное. При этом образуется метгемоглобин, не способный переносить кислород к тканям и органам, в ре­зультате чего может наблюдаться удушье. 1 мг нитрита натрия NaNO2 может перевести в метгемоглобин около 2000 мг гемоглобина. Выявлены два способа окисления гемоглобина HbFe . При прямом окислении роль окислителя играют нитрит — анионы: Во время косвенного окисления гемоглобина сначала нитриты окисля­ются до нитратов с образованием пероксида водорода, затем последний вступает в реакцию с железом гемоглобина: При нормальном физиологическом состоянии в организме образуется ~2 % метгемоглобина, поскольку фермент метгемоглобинредуктаза способен восстанавливать метгемоглобин в гемоглобин. Угрозой для жизни является накопление в крови 20 % и более метгемог-лобина (HbFe ). В результате развивается метгемоглобинемия — кислородное голодание (гипоксия), вызванное переходом гемоглобина крови в метгемогло-бин, не способный переносить кислород. При этом появляется вялость, сон­ливость, при содержании метгемоглобина в крови более 50 % наступает смерть, похожая на смерть от удушья. Заболевание характеризуется одышкой, тахикардией, цианозом в тяжелых случаях — потерей сознания, судорогами, смертью. Токсичность нитритов зависит от пищевого рациона, индивидуальных особенностей организма (от активности метгемоглобинредуктазы). Хроническое воздействие нитритов приводит к уменьшению содержа­ния в организме витаминов А, Е, С, Bi, Вб, что, в свою очередь, приводит к снижению устойчивости организма к различным негативным факторам, в том числе онкогенным. Нитриты и нитраты способны изменять активность обменных процессов в организме. Это используют в животноводстве. При добавлении в рацион при откорме свиней определенных количеств нитратов снижается интенсив­ность обмена и происходит отложение жировых запасов. Нитраты и нитриты могут угнетать активность иммунной системы орга­низма, снижать его устойчивость к отрицательному воздействию окружаю­щей среды. Наибольшая же опасность повышенного содержания нитратов и нитри­тов в организме заключается в способности нитрит — иона участвовать в ре­акции нитрозирования аминов и амидов, в результате которой образуются нитрозосоединения, обладающие канцерогенным и мутагенным действием. Если в организм человека поступают высокие дозы нитратов, через 4. 6 ч появляются тошнота, одышка, посинение кожных покровов, диарея. Одновременно ощущается общая слабость, головокружение, боли в затылке и сердцебиение. Первой медицинской помощью при этом является обильное промывание желудка, прием активированного угля и солевых слабительных. Употребление в течение долгого времени пищи и воды с высоким содержа­нием нитратов вызывает также аллергию, нарушение деятельности щитовид­ной железы, приводит к возникновению многочисленных болезней в резуль­тате нарушения обмена веществ, опорно-двигательного аппарата и нервной системы. В организм человека нитраты поступают (в %): с овощами — 70. с водой — 20, с мясными, молочными и консервированными продуктами — 6. Наиболее опасно отравление нитратами, растворимыми в воде, т. к. это увеличивает скорость вса­сывания их в кровь, поэтому содержание нитрат — аниона в воде не должно пре­вышать 45 мг/л. ДСД нитратов составляет 5 мг на 1 кг массы тела человека. Т.о., взрос­лый человек может получать с продуктами 300. 350 мг нитратов ежедневно. ДСД нитритов составляет 0,2 мг/кг массы тела, исключая грудных детей.

Источник