Každý z nás sa aspoň raz v živote stretol s nepríjemnými následkami konzumácie potravín s dusičnanmi. U niektorých takéto stretnutie pokračovalo miernou črevnou poruchou a niekomu sa podarilo dostať do nemocnice a dlho si opatrne obzeral akékoľvek ovocie a zeleninu nakúpené na trhu. Takmer vedecký prístup a nedostatok povedomia robia z ledka monštrum, ktoré je schopné dokonca zabíjať, ale stojí za to lepšie spoznať tieto pojmy.
Nitráty a dusitany
Dusitany sú soli kyseliny dusičnej vo forme kryštálov. Dobre sa rozpúšťajú vo vode, najmä v horúcej. V priemyselnom meradle sa získavajú absorbovaním nitrózneho plynu. Používa sa na získanie farbív, ako oxidačné činidlo v textilnom a kovospracujúcom priemysle, ako konzervačný prostriedok.
Dusičnany sú soli kyseliny dusičnej, predtým nazývané ľadok. Získavajú sa po pôsobení kyseliny dusičnej na kovy a samy o sebe sú veľmi silnými oxidačnými činidlami. Dobre rozpustný vo vode. K rozkladu dusičnanov dochádza pri teplotách nad tristo stupňov Celzia. Hlavným využitím dusičnanov je poľnohospodárstvo, ale niektoré zlúčeniny sa používajú v pyrotechnike ako výbušniny a ako zložky raketového paliva.
Úloha dusičnanov v živote rastlín
Jedným zo štyroch základných prvkov, ktoré tvoria živý organizmus, je dusík. Je nevyhnutný pre syntézu proteínových molekúl. Dusičnany sú molekuly solí, ktoré obsahujú množstvo dusíka, ktoré rastlina potrebuje. Soli absorbované bunkou sa redukujú na dusitany. Ten sa zase reťazcom chemických premien dostane k amoniaku. A ten je zase nevyhnutný pre tvorbu chlorofylu.
Prírodné zdroje dusičnanov
Hlavným zdrojom dusičnanov v prírode je samotná pôda. Pri mineralizácii organických látok, ktoré obsahuje, vznikajú dusičnany. Rýchlosť tohto procesu závisí od charakteru využívania pôdy, počasia a typu pôdy. Zem neobsahuje veľa dusíka, takže ekológovia si nerobia starosti s tvorbou významného množstva dusičnanov. Okrem toho poľnohospodárska práca (brány, diskovanie, neustále používanie minerálnych hnojív) znižuje množstvo organického dusíka.
Prírodné zdroje preto nemožno považovať za faktor znečistenia podzemných vôd a akumulácie dusičnanov v rastlinách.
Antropogénne zdroje
Podmienečne antropogénne zdroje možno rozdeliť na poľnohospodárske, priemyselné a komunálne. Do prvej kategóriezahŕňajú hnojivá a živočíšny odpad, druhý - priemyselné odpadové vody a priemyselný odpad. Ich vplyv na znečistenie životného prostredia sa líši a závisí od špecifík každého konkrétneho regiónu.
Stanovenie dusičnanov v organických materiáloch poskytlo tieto výsledky:
- viac ako 50 percent je výsledkom zberovej kampane;
- asi 20 percent tvorí hnoj;
- komunálny odpad sa blíži k 18 percentám;- všetko ostatné je toto je priemyselný odpad.
Najvážnejšie škody spôsobujú dusíkaté hnojivá, ktoré sa aplikujú do pôdy na zvýšenie výnosov. Rozkladom dusičnanov v pôde a rastlinách vzniká dostatok dusitanov na otravu jedlom. Intenzifikácia poľnohospodárstva tento problém len prehlbuje. Hladiny dusičnanov sú najvyššie v hlavných odtokových kanáloch, ktoré zbierajú vodu po zavlažovaní.
Účinok na ľudské telo
Nitráty a dusitany sa po prvýkrát ohrozili v polovici sedemdesiatych rokov. Potom v Strednej Ázii lekári zaznamenali prepuknutie otravy vodným melónom. Počas vyšetrovania sa zistilo, že ovocie bolo ošetrené dusičnanom amónnym a zjavne to trochu prehnalo. Po tomto incidente sa chemici a biológovia začali zaoberať štúdiom interakcie dusičnanov so živými organizmami, najmä s ľuďmi.
- V krvi interagujú dusičnany s hemoglobínom a oxidujú jeho železo. Vzniká tak methemoglobín, ktorý nemôže prenášať kyslík. To vedie k narušeniu bunkového dýchania a oxidácii vnútorného prostredia.organizmus.
- Narušovaním homeostázy podporujú dusičnany rast škodlivej mikroflóry v črevách.
- V rastlinách dusičnany znižujú obsah vitamínov.
- Predávkovanie dusičnanmi môže viesť k potratu alebo sexuálnej dysfunkcii.
- Pri chronickej otrave dusičnanmi dochádza k poklesu množstva jódu a kompenzačnému zvýšeniu štítnej žľazy.
- Nitráty sú spúšťacím faktorom pre vznik nádorov tráviaceho systému.
- Veľká dávka dusičnanov môže súčasne viesť ku kolapsu v dôsledku prudkého rozšírenia malých ciev.
Metabolizmus dusičnanov v tele
Nitráty sú deriváty čpavku, ktoré sa po vstupe do živého organizmu zabudujú do metabolizmu a menia ho. V malých množstvách nie sú dôvodom na obavy. S jedlom a vodou sa dusičnany vstrebávajú v črevách, prechádzajú krvným obehom cez pečeň a vylučujú sa z tela obličkami. Okrem toho dusičnany prechádzajú do materského mlieka u dojčiacich matiek.
V procese metabolizmu sa dusičnany menia na dusitany, oxidujú molekuly železa v hemoglobíne a narúšajú dýchací reťazec. Na vytvorenie dvadsiatich gramov methemoglobínu stačí jeden miligram dusitanu sodného. Normálne by koncentrácia methemoglobínu v krvnej plazme nemala prekročiť niekoľko percent. Ak toto číslo stúpne nad tridsať, pozorujeme otravu, ak nad päťdesiat, je takmer vždy smrteľná.
Kontrola hladiny methemoglobínu v tele jemethemoglobín reduktáza. Je to pečeňový enzým, ktorý sa v tele vytvára od troch mesiacov veku.
Obmedzenia dusičnanov
Samozrejme, že ideálnou možnosťou pre človeka je vyhnúť sa tomu, aby sa do tela dostávali dusičnany a dusitany, ale v reálnom živote sa to nestáva. Preto lekári hygienickej a epidemiologickej stanice stanovili normy týchto látok, ktoré nemôžu poškodiť telo.
Pre dospelého s hmotnosťou viac ako sedemdesiat kilogramov sa za prijateľnú považuje dávka 5 miligramov na kilogram telesnej hmotnosti. Bez vážnych zdravotných následkov môže dospelý človek prijať až pol gramu dusičnanov. U detí je toto číslo priemernejšie - 50 miligramov, bez ohľadu na hmotnosť a vek. Pätina tejto dávky bude zároveň stačiť na to, aby sa dieťa otrávilo.
Infiltračné cesty
Otravu dusičnanmi môžete získať alimentárnou cestou, teda jedlom, vodou a dokonca aj liekmi (ak obsahujú dusičnanové soli). Viac ako polovica dennej dávky dusičnanov sa do človeka dostáva čerstvou zeleninou a konzervami. Zvyšná dávka pochádza z pečiva, mliečnych výrobkov a vody. Okrem toho nezanedbateľnú časť dusičnanov tvoria produkty metabolizmu a tvoria sa endogénne.
Nitráty vo vode – to je dôvod na samostatnú diskusiu. Je to univerzálne rozpúšťadlo, preto obsahuje nielen užitočné minerály a stopové prvky potrebné pre normálny život človeka, ale aj toxíny, jedy, baktérie,helmintov, ktoré sú patogénmi nebezpečných chorôb. Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie ochorejú ročne asi dve miliardy ľudí kvôli nekvalitnej vode a viac ako tri milióny na ne zomierajú.
Chemické hnojivá obsahujúce amónne soli presakujú pôdou a do podzemných jazier. To vedie k hromadeniu dusičnanov a niekedy ich množstvo dosahuje dvesto miligramov na liter. Artézska voda je čistejšia, keďže je extrahovaná z hlbších vrstiev, no môžu sa do nej dostať aj toxíny. Obyvatelia vidieckych oblastí spolu so studňou dostávajú denne osemdesiat miligramov dusičnanov z každého litra vody, ktorú vypijú.
Okrem toho je obsah dusičnanov v tabaku dostatočne vysoký na to, aby spôsobil chronickú otravu u dlhodobých fajčiarov. Toto je ďalší argument v prospech boja proti zlozvyku.
Nitráty v potravinách
Pri kulinárskom spracovaní produktov sa množstvo dusičnanov v nich výrazne zníži, no zároveň môže porušenie pravidiel skladovania viesť k opačnému efektu. Dusitany, pre človeka najtoxickejšie látky, vznikajú pri teplotách od desať do tridsaťpäť stupňov, najmä ak je miesto na skladovanie potravín zle vetrané, zelenina je poškodená alebo začala hniť. Dusitany vznikajú aj v rozmrazenej zelenine, na druhej strane hlboké mrazenie zabraňuje tvorbe dusitanov a dusičnanov.
Pri optimálnych podmienkach skladovania môžete znížiť množstvo ľadku vo výrobkoch až o päťdesiat percent.
Otrava dusičnanmi
Príznaky otravy dusičnanmi:
- modré pery, tvár, nechty;
- nevoľnosť a vracanie, môžu sa objaviť bolesti brucha;
- žltosť očných bielok, krvavá stolica; - bolesť hlavy bolesť a ospalosť;
- nápadná dýchavičnosť, búšenie srdca a dokonca strata vedomia.
Citlivosť na tento jed je výraznejšia v hypoxických podmienkach, napríklad vysoko v horách, alebo pri otrave oxidom uhoľnatým či silnej intoxikácii alkoholom. Dusičnany sa dostávajú do čriev, kde ich prirodzená mikroflóra metabolizuje na dusitany. Dusitany sa vstrebávajú do systémového obehu a ovplyvňujú hemoglobín. Prvé príznaky otravy možno nahradiť po hodine veľkou počiatočnou dávkou alebo po šiestich hodinách, ak bolo množstvo dusičnanov nízke.
Treba si uvedomiť, že akútna otrava dusičnanmi je vo svojich prejavoch podobná intoxikácii alkoholom.
Je nemožné oddeliť naše životy od dusičnanov, pretože to ovplyvní všetky oblasti ľudského života: od výživy až po výrobu. Pred ich nadmernou konzumáciou sa však môžete pokúsiť chrániť dodržiavaním jednoduchých pravidiel:
- umyte zeleninu a ovocie pred jedlom;
- skladujte potraviny v chladničkách alebo v špeciálne vybavených miestnostiach;- pite čistenú vodu.
