Нитраты нитриты как пищевые добавки

Что такое нитраты и нитриты?

Нитраты и нитриты – это два разных типа соединений.

Нитраты (NO₃) состоят из 1 атома азота и 3 атомов кислорода. Нитриты (NO₂) состоят из 1 атома азота и 2 атомов кислорода.

Нитраты относительно инертны – это означает, что они стабильны и вряд ли изменятся, и причинят вред.

Однако бактерии во рту или ферменты в организме могут превращать их в нитриты, и они могут быть вредными.

В свою очередь, нитриты могут превращаться в:

• оксид азота, который полезен для организма
• нитрозамины, которые могут быть вредными

Производители добавляют нитриты в мясо, чтобы сохранить его. Именно их добавление делает обработанное мясо розовым или красным. В мясе нитриты превращаются в оксид азота. Он реагирует с белками в мясе, изменяя его цвет и помогая сохранить его (1).

Без нитритов и других добавок мясо быстро станет коричневым.

Вывод:

Нитраты и нитриты представляют собой соединения, состоящие из атомов азота и кислорода. Нитраты могут превращаться в нитриты, которые затем могут образовывать либо оксид азота (полезно), либо нитрозамины (вредно).

Где содержатся нитраты и нитриты

Производители продуктов питания часто добавляют нитраты и нитриты к обработанному мясу, такому как бекон, ветчина, колбасы и полуфабрикаты.

Эти добавленные соединения помогают:

• предотвратить рост вредных бактерий
• придать соленый вкус
• улучшить внешний вид мяса, придав ему красный или розовый цвет

Высокий уровень потребления обработанного мяса может увеличить риск развития рака в желудочно-кишечном тракте. Некоторые люди считают, что нитраты и нитриты являются причиной повышенного риска (2, 3).

Однако нитраты и нитриты также естественным образом встречаются в овощах, что может снизить риск возникновения некоторых видов рака и других заболеваний (4, 5).

Фактически, согласно одному исследованию, люди получают около 80% нитратов из овощей (6).

Организм также производит нитраты и выделяет их в слюну (7, 8).

Нитраты и нитриты попадают из пищеварительной системы в кровь, затем в слюну и обратно в пищеварительную систему (9).

Они могут быть полезны для поддержания здоровья организма, так как они, кажется, действуют как противомикробные средства в пищеварительной системе. Они могут помочь убить бактерии, такие как сальмонелла. Они также могут превращаться в оксид азота (NO) – важную сигнальную молекулу (10, 11, 12).

Нитраты также встречаются в природе в воде. В некоторых районах использование удобрений может привести к высоким уровням нитратов, которые могут быть вредными для детей. По этой причине органы здравоохранения регулируют уровень нитратов в питьевой воде (13).

Вывод:

Нитраты присутствуют в небольших количествах в обработанном мясе и в больших количествах в здоровой пище, такой как овощи. Они также встречаются в питьевой воде, и организм человека также производит нитраты.

Как нитраты влияют на кровяное давление и здоровье сердца

При некоторых обстоятельствах нитрит теряет атом кислорода. Затем он превращается в оксид азота, важную молекулу.

Оксид азота (NO) выполняет различные функции в организме. Он может быть токсичным в больших количествах, но также может помочь защитить организм (14).

Самое главное, это сигнальная молекула. Она проходит через стенки артерий и посылает сигналы к крошечным мышечным клеткам вокруг артерий, приказывая им расслабиться (15).

Когда эти клетки расслабляются, кровеносные сосуды расширяются, и кровяное давление понижается.

Нитроглицерин – это препарат, который содержит нитраты. Врачи используют его для лечения сердечной недостаточности и других состояний (16).

Нитроглицерин может предотвратить или обратить вспять стенокардию – тип боли в груди, которая возникает, когда сердечная мышца не получает достаточно кислорода из-за плохого кровотока.

Содержащиеся в продуктах питания нитраты и нитриты также могут превращаться в оксид азота, расширять кровеносные сосуды и понижать кровяное давление (17).

Исследования показали, что продукты с высоким содержанием нитратов и нитритов, такие как свёкла или свекольный сок, могут снизить кровяное давление. В одном исследовании артериальное давление снизилось на 4–10 мм/рт в течение нескольких часов (18, 19, 20).

Высокое кровяное давление является ключевым фактором риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и инсульта, которые могут быть опасными для жизни.

Вывод:

В организме нитриты могут превращаться в оксид азота (NO) – сигнальную молекулу, которая вызывает расширение кровеносных сосудов и снижение артериального давления.

Могут ли нитраты стимулировать физическую работоспособность?

Исследования показывают, что нитраты могут улучшить физическую работоспособность, особенно во время физических упражнений высокой интенсивности на выносливость.

Некоторые люди часто используют свёклу или свекольный сок для этой цели, потому что они содержат большое количество нитратов.

Причиной такого улучшения физической работоспособности могут быть нитраты, повышающие эффективность митохондрий. Митохондрии являются частями клеток, которые производят энергию (21).

Несколько исследований показали, что свёкла может снизить расход кислорода при выполнении физических упражнений на 5,4%, увеличить время до истощения при беге на 15% и улучшить производительность в спринте на 4% (22, 23, 24).

Вывод:

Исследования показывают, что присутствующие в продуктах нитраты и нитриты могут повысить физическую работоспособность, особенно во время высокоинтенсивных упражнений на выносливость.

Потенциальный вред нитратов и нитритов

Нитраты и нитриты являются важными соединениями, но они могут стать опасными, если они образуют нитрозамины. Нитрозамины могут образовываться, если вы готовите нитраты или нитриты на сильном огне (25).

Существуют различные типы нитрозаминов, и многие из них могут увеличить риск развития рака (26).

Например, нитрозамины являются одними из основных канцерогенов в табачном дыме.

Бекон, колбасные изделия и обработанное мясо могут содержать высокие уровни нитрита натрия. Они также богаты белком, который состоит из аминокислот. Под воздействием высокой температуры эта комбинация создает идеальные условия для образования нитрозаминов (27).

Приготовление овощей, однако, с меньшей вероятностью приведет к образованию нитрозаминов. Люди редко готовят овощи при очень высокой температуре, и они не содержат большого количества белка.

Вывод:

Если продукты содержат нитраты и аминокислоты, во время приготовления при высокой температуре могут образовываться канцерогенные соединения под названием нитрозамины.

Как минимизировать воздействие нитрозаминов

По закону производители должны ограничивать количество нитритов, которые они используют в обработанном мясе, из-за опасностей, которые представляют нитрозамины.

Они также должны добавлять витамин C, который препятствует образованию нитрозаминов (28).

Обработанное мясо, которое вы едите сегодня, содержит меньше нитритов, чем несколько десятилетий назад.

Вы можете снизить риск воздействия нитрозаминов, делая правильный выбор при покупке обработанного мяса, такого как колбасные изделия.

Некоторые торговые точки продают качественные колбасы и сосиски без нитратов. Списки ингредиентов должны показывать, что в них нет высоких уровней добавок, содержащих нитраты.

При покупке всегда проверяйте этикетки на наличие следующих добавок:

• нитрат натрия (E251)
• нитрит натрия (E250)
• нитрат калия (E252)
• нитрит калия (E249)

Некоторые природные и органические способы продления срока годности мяса, например, соль сельдерея, могут содержать нитраты. В результате некоторые колбасные изделия без нитратов могут содержать больше нитратов, чем обычно (29).

Чтобы быть уверенным в получении мясных изделий с низким содержанием нитратов, вы можете попробовать следующее:

• Покупайте домашние колбасы и бекон.
• Найдите поставщика бекона, сделанного из домашних свиней.
• Жарьте или готовьте бекон на медленном огне дольше и не пережаривайте его.

Одно более старое исследование предполагает, что приготовление бекона и колбасных изделий в микроволновой печи – лучший способ минимизировать образование нитрозамина (30).

Нитраты являются формой консерванта, и колбасные изделия и бекон с низким содержанием нитратов могут храниться не так долго. Вы можете увеличить их срок годности, заморозив.

22.06.2017

Проблема накопления нитратов и нитритов в продуктах питания (овощах, плодах, питьевой воде и пр.) остается достаточно острой в наши дни. Недостаточная информированность приводит к ее ошибочному пониманию, недооценке или же, наоборот, драматизации ситуации. Что же такое нитриты и нитраты? И в чем их опасность для нашего организма? 

Нитратами являются соли азотной кислоты (НNO3), а нитритами – соли азотистой (HNO2). В природной среде нитраты образуются в процессе распада азотсодержащих органических  веществ. Также они попадают в почву вместе с минеральными азотными удобрениями (селитрами). В клетках растений поступившие из почвы нитраты превращаются сначала в нитриты, затем в аминокислоты, а впоследствии – в белки. Процесс этот у растений происходит непрерывно, поэтому определенная часть нитратов постоянно присутствует в клеточном соке.   

Попадая в желудок, нитраты могут преобразовываться в нитриты, которые в небольших дозах обладают сосудорасширяющим и спазмолитическим действием, что способствует снижению давления крови. Если же употребление нитратосодержащих продуктов происходит длительное время и в значительных количествах, то может произойти нарушение углеводного и белкового обмена веществ. При этом в крови увеличивается количество метгемоглобина, который в отличие от гемоглобина не способен насыщать кровь кислородом и передавать его клеткам и органам. Установлено также, что в определенных условиях нитраты могут превращаться в нитрозамины – канцерогенные вещества, провоцирующие образование злокачественных опухолей. 

Накопление в растениях нитратов связано со многими факторами, среди которых недостаточное освещение, резкие температурные изменения во время вегетации растений, засуха или избыточная влажность, дефицит или излишнее количество питательных элементов, неправильное их соотношение, кислотность почвы и многое другое. Немаловажную роль в этом играют также биологические особенности различных видов растений. Так, среди культур, склонных к значительной аккумуляции нитратов, можно выделить салат, укроп, шпинат, редьку, редис, кольраби, свеклу столовую. Гораздо меньшее количество их способны накапливать морковь, петрушка, сельдерей, капуста, тепличные огурцы. А такие культуры как картофель, томаты, перец, горох, лук, огурцы, выращенные в открытом грунте, отличаются незначительным содержанием нитратов. Большое значение имеют также условия выращивания: у тепличных растений концентрация нитратов обычно выше в 1,5 – 2 раза, чем у тех же культур, выросших в открытом грунте. Относительно мало нитратов в ягодах и фруктах, в этом отношении они наиболее безопасны для нашего организма. 

Очень важно знать, что преобразованию нитратов в нежелательные соединения значительно препятствует аскорбиновая кислота (витамин С), основным источником которого являются овощи, в особенности зеленные листовые культуры. Как правило, они накапливают немало нитратов, но вместе с ними мы употребляем и спасительный витамин С. Содержание его в листьях петрушки достигает 290 мг/100 г, для укропа этот показатель несколько ниже – 180 мг/100 г, у цветной капусты – 105 мг/100 г, а в листьях шпината – 72 мг/100 г.

Распределение нитратов в различных частях растений также происходит неравномерно и зависит от их биологического строения и особенностей. Например, у листовых овощей максимальная концентрация наблюдается в черешках и прожилках листьев; во внешних листках капусты и кочанных форм салата количество нитратов в 2 – 2,5 раза выше, чем во внутренних; в кожуре картофеля, огурцов, патиссонов – больше, чем в мякоти, а у корнеплодов (свеклы столовой, редиса, редьки) они накапливаются максимально в нижней части (самом корне) и верхушке (у листьев). Эти особенности помогут правильно выбрать съедобную  часть у овощей, обезопасив себя от употребления наиболее заполненных нитратами кожуры, корней или наружных листьев.    

На основании многолетних исследований во многих странах мира, Всемирная организация охраны здоровья (ВОЗ) установила допустимую суточную норму потребления нитратов, которая составляет 3,6 мг из расчета на 1 кг массы тела человека. Исходя из этого создана таблица допустимого содержания нитратов в овощах и фруктах. 

Среди множества факторов, влияющих на накопление нитратов в растениях, ведущая роль принадлежит экологическим условиям, в частности световому режиму, агротехнике выращивания и биологическим особенностям сортов. Для образования собственных белков растениям необходим азот, источниками которого в почве являются аммиак и нитраты. Поступающий в растения посредством корневой системы аммиак тут же присоединяется к органическим кислотам и образует аминокислоты. Нитратам же для этого необходимо предварительно преобразоваться в аммиак. Чтобы осуществилась такая реакция, необходима энергия, источником которой и является солнце. Именно поэтому культуры южных широт отличаются более низким содержанием нитратов по сравнению с растениями, обитающими в северных регионах. 

Выращивание овощей в плохо освещаемых теплицах, на затененных участках в открытом грунте, чрезмерное загущение посадок, засорение грядок сорняками, длительное отсутствие солнечной погоды – все эти обстоятельства способствуют излишнему накоплению нитратов в культурах. Это происходит по причине снижения интенсивности фотосинтеза, способствующего образованию углеводов. Именно углеводы в дальнейшем преобразуют нитраты, поступающие в растения из почвы, в более сложные органические соединения. 

Содержание нитратов зависит и от типа грунта, на котором выращивают овощные культуры: у растений, выросших на супесях, этот показатель на 20 – 25 % ниже, чем у выращиваемых на богатых органикой почвах, особенно на пойменных торфяно-болотных. Влияют на содержание нитратов и такие экологические факторы как резкие перепады температуры, неравномерные поливы, способствующие нарушению процесса обмена веществ в растениях. 

Среди агротехнических причин наиболее влиятельным является азотное питание растений и соотношение основных элементов минерального питания (азота, фосфора и калия). Содержание нитратов в растениях напрямую зависит от количества азотных удобрений в почве: чем выше дозы азота, тем больше количество нитратов (при соблюдении оптимальных условий роста и развития). Если же нарушаются световой, температурный, влажностный режимы, то даже незначительное количество азотных удобрений способно вызвать излишек нитратов в растениях. 

Во избежание накопления нитратов в растительной продукции, загрязнения почвы, расположенных вблизи водоемов и грунтовых вод нитратами и нитритами, атмосферы – окислами азота, необходимо строго придерживаться оптимальных норм внесения азотсодержащих удобрений. Для аммиачной селитры достаточным будет ее применение в количестве 120 – 170 г/10 м2. Формы удобрений также оказывают большое влияние на степень перенасыщения и загрязнения нитратами, поэтому предпочтительнее пользоваться аммонийными (сульфат аммония, хлористый аммоний) и амидными (мочевина). Норма внесения для первых составляет 220 – 300 г/10 м2, а для вторых соответственно 100 – 140 г/10 м2. Обязательным условием является также сочетание азотных удобрений с фосфорными и калийными в соотношении 1:1 – 1,2:1,5, поскольку их недостаток (в особенности калия) провоцирует увеличение количества нитратов. Нельзя игнорировать также обеспечение растений необходимыми микроэлементами. 

Накопление нитратов в растениях зависит также от их вида, рода, сортовых и генетических особенностей. Есть культуры, которые способны аккумулировать нитраты даже в случае их незначительного количества в окружающей среде. К ним относятся представители семейства Тыквенных (огурцы, кабачки, патиссоны, тыква, дыня, арбуз, люфа), Капустных (редис, редька, хрен, капуста) и Маревых (лебеда, шпинат, свекла). Сортовые отличия даже в пределах одной и той же культуры могут вызывать от двух- до пятикратного расхождения в количестве содержащихся нитратов. 

Одним из способов уменьшения поступления нитратов в культуры и окружающую среду является применение локального (ленточного) внесения минеральных, в первую очередь азотных, удобрений. При этом расход их уменьшается в два раза, а урожайность остается на прежнем уровне. Применяют подобный метод и в садах, размещая смесь из перегноя (3 – 5 кг), суперфосфата (1 кг) и калийной соли (1 кг) в небольшие скважины (глубина – до 50 см, диаметр – до 20 см), образованные на периферии приствольного круга и равноудаленные друг от друга на 0,7 – 1,0 м. Такой способ очень эффективен на каменистых участках и в садах, расположенных на склонах. 

Не рекомендуется вносить азотные удобрения в мерзло-талые почвы, на сильнокислых грунтах (рН < 4) и на участках, богатых минеральным азотом. Для картофеля и овощей нельзя использовать аммиачную воду или безводный аммиак. Также существенно увеличивает накопление нитратов в картофеле значительное количество извести, находящееся в почве.   

Не менее важно соблюдать нормы и при внесении органических компонентов. Например, внесение весной под картофель бесподстилочного свежего гноя в пределах 30 – 90 кг/10 м2 приводит к значительно большему накоплению нитратов, чем в случае применения только минеральных удобрений. Поэтому необходимо вносить органические удобрения осенью, под зяблевую вспашку или под предыдущую культуру. 

Очень популярные нынче “органические” овощи, выращенные на почвах, удобренных органикой, далеко не так безопасны, нежели те, которые росли с применением готовых синтезированных удобрений. Тот же навоз или перегной потребляются корневой системой растений только в виде водных растворов, содержащих те же нитраты и нитриты, образовавшиеся в процессе минерализации навоза (перегноя). И безопасность овощей для человеческого организма напрямую зависит лишь от концентрации нитрата (нитрита) в этих водных растворах. На практике рассчитать безопасную дозу готовых азотных удобрений гораздо доступней и результативней, чем для навоза (перегноя). Во втором случае слишком много непредсказуемых факторов оказывают влияние на сам процесс минерализации органического удобрения, и слишком велики риски передозировки растений опасными соединениями во время их питания. Поэтому мнение о пользе “органической продукции” и ее безопасности по причине отсутствия в плодах нитратов – всего лишь необоснованный миф, созданный для повышения спроса и прибыли.  

Азотные подкормки на приусадебных участках желательно проводить в теплую солнечную погоду, во второй половине дня. В то же время большая жара приводит к быстрому испарению влаги и увеличению концентрации удобрений, поэтому внекорневая подкормка может вызвать ожоги вегетативных частей растений.
При выращивании тепличных овощей, необходимо помнить, что последнюю подкормку азотными удобрениями следует провести не позже чем за неделю до сбора урожая: чем более продолжителен этот период, тем меньше нитратов останется в продукции. Также нельзя допускать в теплицах резких колебаний температур, влажности и загущения посадок и посевов. Сбор тепличной продукции рекомендуется проводить в сухую солнечную погоду, ближе к вечеру, – именно в это время нитратное содержание в овощах наименьшее. Последнюю подкормку бахчевых культур следует провести до наступления фазы цветения у женских цветов. 

Еще один из способов регулирования содержания нитратов в овощах – соблюдение оптимальных сроков выращивания и их собирания. Известно, что молодые растения характеризуются значительно большим накоплением нитратов, чем созревшие. Объясняется это периодом интенсивного роста и более активными обменными процессами, требующими присутствия нитратов для формирования новых органов, образования плодов и семян. Культуры с коротким вегетационным периодом также отличаются большим количеством нитратов по сравнению с растениями длительного вегетационного периода. 

Способствует увеличению количества содержащегося нитрата и повреждение растений вредными насекомыми или поражение их заболеваниями, поэтому надо избегать подобных негативных факторов. Но применение на грядках или в теплицах ядохимикатов очень нежелательно. Существует множество способов упредить развитие заболеваний и оградить культуры от вредителей с помощью безопасных методов, основанных на народных рецептах. Применение природных средств для защиты растений, а  также соблюдение вышеперечисленных мер и некоторых других факторов  позволит получать на садово-огородных участках собственную качественную продукцию с низким содержанием нитратов.