Dusitany a dusičnany

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Dusitany a dusičnany (nitrity a nitráty) jsou soli kyseliny dusičné a dusité. Běžně jsou zastoupeny v potravinách jako přirozená složka v důsledku koloběhu dusíku v životním prostředí. Rozkladem bílkovin a jiných dusíkatých sloučenin vzniká amoniak. Působením nitrifikačních bakterií dochází k jeho přeměně na dusitany, které se dále oxidují na dusičnany. Anorganické sloučeniny dusíku obsažené v půdě se stávají součástí rostlinných potravin.[1] Do živočišných se dostávají z krmiva nebo záměrným přidáváním dusitanových a dusičnanových solí plnící funkci konzervace a stabilizace barvy masa.[2]Mezi hlavní potravinové zdroje dusičnanů řadíme brambory, zeleninu a pitnou vodu. Vysoký obsah dusičnanů (nad 1000 mg/kg) se vyskytuje především v salátu, špenátu, endivii, ředkvičce, celeru, reveni a kukuřici, středně vysoký obsah mají brambory, brokolice, petržel, mrkev, lilek, květák, zelí, kapusta a česnek. Nízký obsah (pod 250 mg/kg) obsahují okurky, rajčata, hrách, cibule a růžičková kapusta. Významné zastoupení dusičnanů v ovoci mají zejména banány, melouny a jahody.[3]

Hlavní zástupci přídatných látek jsou dusitan draselný (E 249), dusitan sodný (E 250), dusičnan sodný (E 251) a dusičnan draselný (E 252)[1]

Konzervace[editovat | editovat zdroj]

Konzervace je proces sloužící k prodloužení trvanlivosti potravin. Chemické látky, které se záměrně přidávají do potravin pro daný účel, jsou označovány jako konzervanty. Smyslem jejich užití je zamezit průběhu nežádoucích chemických reakcí a růstu mikroorganismů podílejících se na jejich kažení.

Účel použití[editovat | editovat zdroj]

- inhibice růstu a množení klostridií

- zamezení vzniku botulotoxinu v konzervovaných masných výrobcích

- zamezení pozdního duření sýrů

Princip[editovat | editovat zdroj]

1) Redukce dusičnanů na dusitany přítomnými mikroorganismy[4]

              NaNO3 + H2 → NaNO2 + H2O


2) Redukce dusitanů na oxid dusnatý[5]

              NaNO2 + H2O → HNO2 + NaOH
              3HNO2 → HNO3 + 2NO + H2O


3) Interakce oxidu dusnatého s FeS enzymy, inaktivace enzymu pyruvát:ferredoxin oxidoreduktáza potřebného ke katalýze rozkladu pyruvátu na acetyl-CoA, oxid uhličitý a ferredoxin. Dalšími reakcemi nevzniká ATP, což se projevuje narušením energetického metabolismu klostridií.[6][7]

Stabilizace barviva[editovat | editovat zdroj]

Čerstvé maso má charakteristickou purpurově červenou barvu danou přítomným myoglobinem. Při řezu syrovým masem dochází k vystavení myoglobinu vzdušnému kyslíku, což vede ke vzniku labilního oxymyoglobinu. Zářivě červený oxymyoglobin se velmi snadno mění procesem oxidace železnatého kationtu (Fe2+) na železitý (Fe3+), kdy vzniká šedohnědý metmyoglobin.

Aby bylo zachováno růžové zbarvení masa, musí se zabránit oxidaci železa. K tomuto kroku se používají soli obohacené o dusičnany nebo dusitany. Při nasolování masa dochází k redukci dusitanů/ dusičnanů za tvorby oxidu dusnatého, který se váže na myoglobin. Výsledkem je vznik nitroxymyoglobinu, který je za působení teploty přeměněn na trvale růžový nitroxymyochromogen.[8]

Toxicita[editovat | editovat zdroj]

Pro dospělé osoby nejsou dusičnany v obvyklých koncentracích nebezpečné, jsou téměř netoxické, neboť se docela rychle dostávají z organizmu močí. Otrava vzniká v případě požití extrémní dávky. Mezi příznaky dusičnanové intoxikace patří žízeň, průjmy, koliky, excitace a křeče přítomné do 3 až 7 hodin po expozici. Činností bakterií v gastrointestinálním traktu může docházet k nepřímé toxicitě dusičnanů. Tyto bakterie snadno redukují dusičnany na dusitany, které svojí toxicitou vyvolávají vlastní otravu. Nejvyšší přípustná dávka je 3,5 mg/kg tělesné hmotnosti (kolem 245 mg). Eventuální nebezpečí hrozí z dusitanů. Vysokou dávkou dusitanů může být navozena dusitanová intoxikace, mezi jejíž příznaky patří vasodilatace, šok, kolaps a obrna. Dávka 0,5 g dusitanů navozuje u člověka akutní otravu

Methemoglobinémie[editovat | editovat zdroj]

Jestliže dojde ke vstřebání dusitanů do krve, může nastat methemoglobinémie. Dvojmocné železo hemu je oxidováno na trojmocné (krevní barvivo hemoglobin ztrácí schopnost přenášet kyslík). Jedná se o nejčastější formu otravy dusičnany a dusitany. Nastává hypoxie až anoxie, která se navenek projevuje modrošedým zbarvením kůže a rtů, nápadně připomíná cyanózu. Přítomnost 20% methemoglobinukrvi vyvolává toxické příznaky, 60% ohrožuje život. Objevují se křeče, obrna, dušnost a bezvědomí s následnou smrtí. Methemoglobinémií jsou ohroženi především kojenci do 6 měsíců. Fetální hemoglobin je více citlivý k přeměně na methemoglobin. Důvodem je nedostatečně rozvinutý enzymový systém NADH-methemoglobinreduktáza v erytrocytech přeměňující methemoglobin zpět na hemoglobin. Kojené děti nejsou ohroženy otravou dusičnany z mateřského mléka, neboť do něj významně nevstupují. Nejvýznamnějším zdrojem dusičnanů pro kojence je pitná voda. Do rizikové skupin patří dále těhotné ženy a lidé s deficitem enzymů glukóza-6-fosfát-dehydrogenázy nebo NADH-methemoglobinreduktázy.[9]

Nitrosaminy[editovat | editovat zdroj]

Nitrosaminy vznikají reakcí aminokyselin s dusitany při určitých podmínek. Vzhledem k tomu, že mají karcinogenní, mutagenní a teratogenní vliv na zdraví, je nezbytné regulovat množství přidávaných dusitanových a dusičnanových solí do masných výrobků a provádět systematickou kontrolou.[1][3]

Vliv na zdraví[editovat | editovat zdroj]

Působení dusičnanů a dusitanů na lidský organizmus může způsobit řadu pozitivních i negativních efektů.

Negativní efekty[editovat | editovat zdroj]

Jedno z potenciálních nebezpečí plyne z dusitanů navázaných na hemoglobin. To v lidském organizmu způsobí oxidaci dvojmocného železa a dále vzniku methemoglobinu (viz kap. Toxicita).

Mezi další potíže způsobené příjmem dusičnanů se řadí inhibice růstového faktoru na úrovni hypothalamu a interference s metabolismem vitaminů A a E. Kompetetivní snížením příjmu jódu může způsobovat případný strumigenní účinek.[10]

Prostřednictví reakce nitrosace mohou za určitých podmínek reagovat dusitany s aminokyselinami za vzniku nitrosaminů. Dusitany vznikají redukcí dusičnanů ve slinách. Vztah mezi příjmem dusičnanů a tvorbou NOC (N-nitrosloučeniny) podporuje několik studií.[11] Doposud však nebyly předloženy přímé důkazy o souvislosti dusičnanů s karcinogenními účinky. V roce 2003, FAO/WHO Expert Committee on Food Additives prohlásili, že epidemiologické studie neprokázaly zvýšené riziko rakoviny s rostoucí spotřebou dusičnanů.

Pozitivní efekty[editovat | editovat zdroj]

Navzdory výše zmiňovaným negativním efektům dusičnanů na zdraví přibývají důkazy o jejich zdravotní prospěšnosti. Redukcí dusitanů a dusičnanů ve formě nitritu, respektive nitrátu vzniká oxid dusnatý (NO). Ten ovlivňuje krevní tlak a cévní homeostázu. Přibývají důkazy o tom, že biologickou aktivitu NO mohou zlepšit dusičnany a dusitany. Tento jev způsobí vazodilataci, inhibici krevních destiček a tím se dusičnany a dusitany podílí na kardiovaskularním zdraví[12]. Na základě výsledků několika studí vyplývá, že požití dusičnanů snižuje krevní tlak, a to u zdravých i hypertenzních pacientů[13].

Další potenciální skupinou využívajících výhod působení dusičnanů, respektive dusitanů na dilataci cév jsou sportovci nebo lidé s vyšším fyzickým výkonem.

Vzhledem k těmto působení na kardiovaskulární systém příjem dusičnanů v přiměřeném množství přináší zdravotní benefity. Bohatým zdrojem těchto látek je mimo jiné zelenina. Jejich množství kolísá a je ovlivněno klimatickými podmínkami, obecně je ale dobrým zdrojem dusičnanů v rámci zeleniny salát, ředkvičky, špenát, celer a cukrová kukuřice. Konzumace těchto plodin přispívá k prevenci kardiovaskulárních onemocnění a zlepšuje celkovou kondici kardiovaskulárního systému[14].

Přijatelný denní příjem[editovat | editovat zdroj]

Evropský úřad pro bezpečnost potravin (EFSA) v červnu 2017 stanovil přijatelný denní příjem dusičnanů na 3,7 miligramu na kilogram tělesné hmotnosti a den. V případě dusitanů na 0,07 miligramu na kilogram tělesné hmotnosti za den.[15]

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. a b c DUSIČNANY A DUSITANY - Documents. Documents.tips. Dostupné online [cit. 2016-12-08]. 
  2. Obecná hygiena potravin. [s.l.]: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita Dostupné online. 
  3. a b Bezpečnost potravin A-Z. www.bezpecnostpotravin.cz [online]. [cit. 2016-12-08]. Dostupné online. 
  4. Obecná hygiena potravin. [s.l.]: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita Dostupné online. 
  5. CHEMISTRY IN THE MEAT INDUSTRY. V-Animal products-A-Meat [online]. [cit. 7.12.2016]. Dostupné online. 
  6. KOTAI, Laszlo; SZEPVOLGYI, Janos; SZILAGYI, Maria. Biobutanol from Renewable Agricultural and Lignocellulose Resources and Its Perspectives as Alternative of Liquid Fuels. [s.l.]: InTech Dostupné online. DOI:10.5772/52379. (anglicky) 
  7. Obecná hygiena potravin. [s.l.]: Mendelova zemědělská a lesnická univerzita Dostupné online. 
  8. Teoretické principy konzervace potravin I. Hlavní konzervárenské suroviny. [s.l.]: Univerzita Tomáše Bati Dostupné online. 
  9. CHARMANDARI, E.; MEADOWS, N.; PATEL, M. Plasma nitrate concentrations in children with infectious and noninfectious diarrhea. Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition. 2001-04-01, roč. 32, čís. 4, s. 423–427. PMID: 11396807. Dostupné online [cit. 2016-12-09]. ISSN 0277-2116. PMID 11396807. 
  10. Hodnocení zdravotního rizika dusičnanů a dusitanů z pitné vody. Informační Centrum Bezpečnosti Potravin.cz. Dostupné online [cit. 2016-12-10]. (česky) 
  11. HLOBILOVÁ, Veronika. Dusitany a dusičnany ve stravě - jejich negativa a pozitiva [online]. [cit. 2016-12-10]. Dostupné online. 
  12. MACHHA, Ajay; SCHECHTER, Alan N. Dietary nitrite and nitrate: a review of potential mechanisms of cardiovascular benefits. European Journal of Nutrition. 2011-05-31, roč. 50, čís. 5, s. 293–303. Dostupné online [cit. 2016-12-10]. ISSN 1436-6207. DOI:10.1007/s00394-011-0192-5. PMID 21626413. (anglicky) 
  13. LARSEN, Filip J.; EKBLOM, Björn; SAHLIN, Kent. Effects of Dietary Nitrate on Blood Pressure in Healthy Volunteers. New England Journal of Medicine. 2006-12-28, roč. 355, čís. 26, s. 2792–2793. PMID: 17192551. Dostupné online [cit. 2016-12-10]. ISSN 0028-4793. DOI:10.1056/NEJMc062800. PMID 17192551. 
  14. BAILEY, Stephen J.; FULFORD, Jonathan; VANHATALO, Anni. Dietary nitrate supplementation enhances muscle contractile efficiency during knee-extensor exercise in humans. Journal of Applied Physiology. 2010-07-01, roč. 109, čís. 1, s. 135–148. PMID: 20466802. Dostupné online [cit. 2016-12-10]. ISSN 8750-7587. DOI:10.1152/japplphysiol.00046.2010. PMID 20466802. (anglicky) 
  15. Miroslav Šuta, Vladimír Šťovíček: Dusičnany a dusitany v potravinách. Je důvod k obavám?, Český rozhlas Plzeň, Zdraví "v cajku", 25. srpna 2017

Související články[editovat | editovat zdroj]