Нітрати у нас міцно асоціюються зі злом, махінаціями, хворобами і ввижаються нам при будь-якому приводі. Існують досить великі дослідження, які свідчать про зв'язок кількості нітратів і розвитку, наприклад, раку шлунка. Але метааналіз цих досліджень все-таки не дає підстав стверджувати з упевненістю, що нітрати є стовідсотково канцерогенними.
Оптимальна сучасна дієта, яку рекомендує Всесвітня організація охорони здоров'я, містить близько 500 грамів овочів і фруктів. Так ось, вчені з Мічиганського і Техаського університетів підрахували, що вона приблизно на 55% перевищує денну норму нітратів, встановлену тієї ж ВООЗ. Парадокс? Ні. Вся справа в їх кількості і в контексті. Від ряду зовнішніх умов залежить подальші зміни нітратів в організмі людини.
«Все є отрута, і все є ліки. Одна тільки доза робить речовину або отрутою, або ліками », - це твердження Парацельс. Розберемося в нітрати, адже у нас з усіх шкідливих речовин в продуктах більше інших відомі нітрати, а у багатьох людей є справжнісінька нітратофобія.
Нітрати та інші сполуки азоту в природі.
Кругообіг азоту являє собою ряд замкнутих взаємопов'язаних шляхів, за якими азот циркулює в земній біосфері. Розглянемо спочатку процес розкладання органічних речовин в грунті. Різні мікроорганізми беруть азот з розкладаються матеріалів і переводять його в молекули, необхідні їм для обміну речовин. При цьому залишився азот вивільняється у вигляді аміаку (NH3) або іонів амонію (NH4 +). Потім інші мікроорганізми пов'язують цей азот, переводячи його зазвичай в форму нітратів (NO3-). Поступаючи в рослини (і в кінцевому рахунку потрапляючи в організми живих істот), цей азот бере участь в утворенні біологічних молекул.
Після загибелі організму азот повертається в грунт, і цикл починається знову. Під час цього циклу можливі як втрати азоту - коли він включається до складу відкладень або вивільняється в процесі життєдіяльності деяких бактерій (так званих денитрифицирующих бактерій), - так і компенсація цих втрат за рахунок виверження вулканів та інших видів геологічної активності. Але найбільше пов'язаного азоту людина виробляє в вигляді мінеральних добрив. Недолік азоту часто стримує ріст рослин, і фермери для підвищення врожайності купують штучно зв'язаний азот у вигляді мінеральних добрив.
Зараз для сільського господарства щороку проводиться трохи більше 80 мільйонів тонн зв'язаного азоту (зауважимо, що він вживається не тільки для вирощування харчових культур - приміські галявини і сади удобрюють їм же). Підсумувавши весь вклад людини в кругообіг азоту, отримуємо цифру близько 140 мільйонів тонн на рік. Приблизно стільки ж азоту зв'язується в природі природним чином. Таким чином, за порівняно короткий період часу людина стала робити істотний вплив на кругообіг азоту в природі. Які будуть наслідки? Кожна екосистема здатна засвоїти певну кількість азоту, і в наслідку цього в цілому сприятливі - рослини стануть рости швидше. Однак при насиченні екосистеми азот почне вимиватися в річки і накопичуватися в надлишку в рослинах. Але про це пізніше.
Загальна характеристика нітратного шляху в тілі людини.
Джерела надходження нітритів в шлунок вивчали на прикладі звичайного раціону харчування жителя США. Найбільша кількість харчових нітратів надходить з ово-щами - більше 85%. Близько 25% нітратів їжі беруть участь у кругообігу між кишечником і слиною. Приблизно 20% нітратів під дією мікрофлори ро-товой порожнини відновлюються в нітрити, які становлять приблизно 80% всіх нітритів, присутніх в середовищі шлунка. Приблизно 20% нітритів є компонентами щоденного раціону.
Вони встановили, що основна частина які в з'їдених харчових продуктах нітратів всмоктується в травному тракті в незміненому вигляді, надходить у кров, а з неї - в клітини і тканини організму. Але протягом 6-8 годин всосавшиеся нітрати майже повністю виводяться з організму нирками. Залишилася ж в травному тракті менша частина нітратів, дійсно, за допомогою мешкають в травній системі мікроорганізмів перетворюється в нітрити. Але ці нітрити в небажані реакції з утворенням канцерогенних речовин - нітрозамінів не вступають, як вважалося раніше.
Оксид азоту (NO) є одним з найсильніших вазодилятаторов і грає ключову роль у багатьох значущих процесах - регуляції судинного тонусу, тиску, агрегації тромбоцитів, дихання мітохондрій, нервової регуляції і ряду інших. Синтез NO здійснюється двома основними шляхами - пов'язаним з активністю спеціального ферменту NO-синтази (NOS) і незалежним від активності NO-синтази способом.
Крім надходження нітратів з їжею, вони також ендогенно утворюються в організмі при окисленні NO. Нормальний рівень нітратів в крові - 20-40 мкм, а рівень нітритів значно нижче - 50-1000 нМ. Період напіврозпаду циркулюючих в крові нітратів близько 5 годин. Незрозумілим поки шляхом нітрати активно поглинаються слинних залоз і їх концентрація в слині в 20 разів вище, ніж в крові. У ротовій порожнині факультативно анаеробні бактерії відновлюють нітрати до нітритів використовуючи фермент нітрат-редуктазу.
Ротова порожнина, нітрати і нітрити.
Значна кількість нітратів, які всмокталися в кишечнику, поступає в кров і виділяється зі слиною. При цьому процес виділення йде не тільки під час їжі, але і в інші години. Трансформація нітратів, в першу чергу, відбувається в порожнині рота. Серед бактерій, що населяють порожнину рота, відзначені види, здатні відновлювати солі азотної кислоти спочатку до нітриту, а потім до катіона амонію, через освіту ряду проміжних продуктів. Тобто в ротовій порожнині присутні мікроорганізми, які продукують ферменти нитратредуктаза і нітритредуктази.
Основним продуцентом нітратредуктази в ротовій порожнині є бактерії роду Veillonella spp. Представники цього роду анаеробних бактерій утилізують молочну та інші органічні кислоти, що утворюються стрептококами, лактобациллами, дріжджами і актиноміцетами, протидіють зміщенню pH в кислу сторону за рахунок молочнокислого бродіння. Тобто виявлення в порожнині рота вейлонел - прогностично добра ознака. Можливо, що при ризику виникнення карієсу активність нітратредуктази знижується. Таким чином, нітратні бактерії допомагають нам
Вивчаючи долю нітратів в людському тілі, англійські біохіміки виявили, що до чверті всіх з'їдених нітратів з кров'ю повертаються в клітини ротової порожнини і виділяються в слину. Тут вони перетворюються в нітрити і зі слиною потрапляють в травний тракт. Приблизно 20% нітратів під дією мікрофлори ро-товой порожнини відновлюються в нітрити, які становлять приблизно 80% всіх нітритів, присутніх в середовищі шлунка.
Дивно, але, використання засобу полоскання для рота "Корсодил", що володіє потужними антисептичними властивостями (містить хлоргексидин в концентрації 0,2%), сприяє підвищенню тиску протягом декількох годин (на 2-3,5 одиниці). Це було встановлено в ході експерименту за участю 19 здорових добровольців (два рази на день використовували засіб). Щоденна загибель цих маленьких бактерій - катастрофа, адже підвищення тиску впливає на смертність від серцевих недуг і інсульту. Так що надлишкова гігієна порожнини рота може порушити обмін нітратів.
Шлунок, нітрити, оксид азоту і нітрозаміни.
У шлунку можуть відбуватися два різних процеси, пов'язаних з нітратами та нітритами. Спрямованість цих процесів залежить від кислотності шлунка. Розглянемо обидва варіанти.
Нормальна (достатня) кислотність шлунка дорослої людини.
При таких значеннях кислотності немає росту бактерій, що розщеплюють нітрати, тобто шлунок дорослої людини, як правило, має занадто кисле середовище, щоб сприяти значному зростанню таких бактерій. Кисле середовище працює по іншому: частина нітриту в слині перетворюється в NO в кислому середовищі шлунка, а частина всмоктується в кров. При певних умовах цей нітрит перетворюється в NO або інші біоактивні оксиди азоту.
Метаболізм нітритів в шлунку в залежності від кислотності шлункового соку. Три аспекти корисної дії оксиду азоту в шлунку: антибактеріальна, вироблення слизу і розширення судин. Вони мають безпосередній вплив на здоров'я шлунка.
Низька (фізіологічно) кислотність шлунка.
Буває в нормі у дітей і при хворобах шлунка у дорослих. Відразу після народження дитини кислотність шлункового соку майже нейтральна і становить приблизно 6,0, після чого протягом 6-12 годин знижується до 1-2 одиниць рН. Однак до кінця першого тижня життя рН знову підвищується до 5,0-6,0 і зберігається на високому рівні тривалий час, поступово знижуючись до величини рН 3,0-4,0 до кінця першого року життя. У віці 4-7 років показник загальної кислотності не перевищує 40 ммоль / л, величина рН в середньому становить 2,5, в подальшому вона знижується до величини дорослих 1,5-2,0. При низькій кислотності в шлунку нітрити не руйнуються, а всмоктуються в кров в досить великих кількостях.
Але не поспішайте у всьому звинувачувати нітрати! Ключ до розуміння - це нормальна кислотність шлунка! Освіта нітросполук помітно полегшується при підвищенні рН (зниження кислотності) шлункового вмісту. Співвідношення нітрити / нітрати при рН понад 5,0 приблизно в 20 разів більше, ніж при рН нижче 5,0. Підвищення змісту нітритів в шлунковому соку при ощелачивание середовища відбувається, мабуть, внаслідок розвитку в шлунку нітрітпродуцірующіх бактерій; якщо при дослідженні in vitro додати такі бактерії до шлункового соку здорових осіб, то кількість нітросполук в соку значно зросте. Освіта нітритів і, отже, нитрозоаминов гальмується вітаміном С і охолодженням їжі.
Проводилися порівняльні вимірювань-ня змісту N-нітрозосодержащіх речовин у здорових людей і пацієнтів із захворюваннями шлунка. При збільшенні рН шлунка від 1 до 7 відбувалося збіль-личение змісту N-нитрозосоединений. Найвищий рівень цих потенціалів-них канцерогенів визначався у хворих з карциномою шлунка, зі злокачествен-ної анемією, а також після часткової резекції шлунка. Теорія, згідно з якою нітрозоаміни є канцерогенами, пояснює факт існування районів з високим ризиком захворювання на рак шлунка. За цією теорією для виникнення раку шлунка необхідні: харчові джерела нітратів, механізми їх віднов-лення в нітрити, харчові джерела амінів, а також блокування або від-присутність антагоністів цих мутагенів.
Крім того, оксид азоту в шлунку грає важливу захисну роль. Ми вже з'ясували, що в кислому середовищі шлунка нітрит втрачає один атом кисню, перетворюючись в більш активне з'єднання - оксид азоту, який вкрай токсичний для багатьох бактерій. У вчених виникло цілком логічне для даної ситуації питання: чи не використовуються нітрати для боротьби з мікробами? Адже нітрит, який потрапив разом зі слиною в кисле середовище шлунка, може перетворюватися в оксид азоту і знищувати мікроби, часто присутні в їжі.
Експерименти підтвердили здогад вчених: подкисленная слина дійсно вбиває кишкову паличку. Єдине, що було незрозумілим у цьому експерименті: як з нітрату в роті виходить нітрит? Виявилося, що ці перетворення однієї речовини в іншу виконують бактерії, що живуть на задній частині мови, ближче до глотки. Тобто, вони певною мірою захищають нас від багатьох інфекційних шлункових захворювань.
Три аспекти корисної дії оксиду азоту в шлунку: антибактеріальна, вироблення слизу і розширення судин. Вони мають безпосередній вплив на здоров'я шлунка.
Виведення нирками.
Надлишок нітратів легко виводиться нирками. Це понад 80% від надходження його кількості.
Висновок.
На думку деяких дослідників, проблема нітратів є в значній мірі надуманою, що веде увагу споживачів від куди більш суттєвої небезпеки застосування пестицидів, хімічних харчових добавок (в тому числі нітритів) і інших екологічних проблем. Адже дози нітратів, що викликають отруєння людського організму, набагато вище офіційно встановлених меж (такі випадки зафіксовані при одномоментному прийомі нітратів у вигляді мінеральних добрив в дозах від 1 до 4 г). Немає досліджень, які визначають залежність перевищення рекомендованих норм споживання з середньою тривалістю життя людей.
Нітрит натрію - необхідна речовина в організмі людини, що захищає від бактеріальних інфекцій. Нітрити виробляються організмом людини самостійно, а також надходять з харчовими продуктами. Нітрит натрію має судинорозширювальні, бронхолітичними властивостями, знімає спазми. Препарати нітриту натрію застосовуються при стенокардії, при спазмах судин головного мозку. Нітрит натрію використовується як антидот при отруєнні ціанідами.