"Нитраты и их влияние на организм человека."

Исследовательская работа по теме

«Нитраты и их влияние на организм человека»

ученика 2 «Б» класса

Гушанского Михаила

Руководитель

Ступак Екатерина Владимировна,

                                        учитель начальных классов

г. Таганрог МАОУ СОШ №37

[email protected]

Таганрог

2020 г.

1. Введение

"Мы живём не для того, чтобы есть, а едим для того ,чтобы жить." Сократ

"Человек есть то, что он ест." Людвиг Фейербах

Питание- физическая потребность человека. Пища является исходным материалом для построения обновления каждой клеточки человеческого организма .Ее можно сравнить с материалом для строительства дома или дачи. Какой материал, таковы дом или дача, какое питание ,такое и здоровье человека. Пища одновременно и источник энергии для жизни и работы. О том, что правильное питание чрезвычайно важно для организма, прекрасно знали знаменитые врачи древности: Гиппократ, Гален, Авиценна и другие. Проблемой питания занимались Бекон, Дарвин, И.И,Мечников, И.М. Сеченев, Н.М.Пирогов, И.П. Павлов и другие известные ученые своего времени. И в современном мире тренд на ведение здорового образа жизни прослеживается повсюду. Он активно пропагандируется, его неотъемлемой составляющей выступает правильное питание, которое должно быть не только полноценным, но и, в идеале, экологически чистым. А овощи и фрукты это наиболее важная часть здорового питания. Потреблять овощи, фрукты и ягоды в пищу необходимо ежедневно. Причем, мнения диетологов и врачей сходятся – они основа рациона. Но тут мы сталкиваемся с другой проблемой, с проблемой высокого содержания нитратов. В настоящее время взоры многих ученых мира обращены к проблеме нитратов. Дискуссия на эту тему продолжается в печати и в быту. Этим определяется актуальность моего исследования.

Цель моей работы: изучение степени загрязненности фруктов и овощей нитратами и их влияние на здоровье людей.

Мною были поставлены следующие задачи:

1) Сформировать представление о нитратах.

2) Изучить проблему высокого содержания нитратов в продуктах питания, их влияния на здоровье людей в разных литературных источниках.

3) Определить содержание нитратов в продуктах питания, реализуемых в супермаркетах и на рынке города.

4) Определить способы, уменьшающие содержание нитратов.

Объект исследования - овощи и фрукты.

Предмет исследования - содержание нитратов в овощах и фруктах.

Гипотеза – Нитраты играют отрицательную роль на организм человека. Овощи и фрукты загрязнены нитратами.

2. Теория вопроса

Нитраты-соли азотной кислоты, основной источник азота для растений. Они необходимы и обязательны для их питания и роста. Это естественный компонент пищевых продуктов растительного происхождения. Без азота растения не могут синтезировать белок.

Азот – седьмой элемент периодической таблицы Менделеева. В природе это двухатомный газ (N₂), плохо растворимый в воде, азот является малоактивным веществом, вступающим в реакции только при нагревании или под действием катализатора.

Элемент присутствует в почве, воде, живых организмах в составе сложных веществ. Свободный азот относительно стабилен в атмосфере, его содержание – 78 % от общего объёма газов. Азот может принимать жидкую и твёрдую формы.

Элемент входит в состав аминокислот и белков, нуклеиновых кислот. Без азота невозможно построение ДНК

Схему круговорота азота в природе условно можно разделить на две части – грунтовую и атмосферную. Круговорот азота через почву осуществляется следующим образом:

• в результате гниения органических веществ (растений, животных) азот превращается в аммиак (NH₃);

• под действием бактерий аммиак окисляется до азотной кислоты (HNO₃);

• азотная кислота вступает в реакцию с элементами почвы, образуя кислые соли (нитраты) – СаСО₃, Ca(NO₃)₂;

• нитраты поглощают растения.

В атмосферу азот также попадает в результате гниения или при горении органических веществ, например, дров или торфа. Под действием разрядов молнии азот соединяется с кислородом, образуя оксид азота (II) – NO, а затем оксид азота (IV) – NO₂.Оксиды реагируют с водой, образуя азотную кислоту. Она попадает в почву вместе с дождями, где образуются нитраты. Кроме того, свободный азот способны усваивать азотфиксирующие бактерии и некоторые виды сине-зеленых водорослей. Азотфиксирующие бактерии (азотфиксаторы) находятся в симбиозе с растениями. Например, клубеньковые бактерии живут на корнях бобовых растений. Азотфиксаторы могут усваивать азот в присутствии или в отсутствии кислорода, т.е. могут являться аэробами или анаэробами. Они также синтезируют нитраты. Растения могут усваивать азот только в составе солей азотной кислоты. Вместе с листьями азот попадает сначала в организм травоядных животных (консументов первого порядка), а затем – хищных животных (консументов второго порядка). Обратно азот возвращается при гниении и в составе мочевины (CH₄N₂O).Часть нитратов окисляется специальными денитрифицирующими бактериями до свободного азота, который возвращается в атмосферу. Процесс восстановления свободного азота из сложных соединений называется денитрификацией.
Таким образом нитраты во все времена, а не только с появлением азотных удобрений, присутствовали в почве и потреблялись растениями. Так в чем же суть проблемы?

3. Влияние нитратов на организм человека.

Ранние нитраты относились к малотоксичным веществам. Врачи их даже назначали в качестве мочегонного. Но дело в том ,что нитраты в больших количествах опасны для здоровья человека .Человек относительно легко переносит дозу в 150-200 мг нитратов в сутки,500 мг считается предельно допустимой дозой, а 600 мг в сутки -доза токсичная для взрослого человека. Для грудных детей токсичной является доза 10мг/сут. Согласно рекомендациям Объединенного комитета экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам ,допустимое суточное потребление нитратов не должно превышать 5мг на 1кг массы тела ,а значит ,максимальное суточное поступление нитратов в организм взрослого человека с массой тела около 70кг не должно превышать 350 мг.

Биологическое действие нитратов в организме проявляется эффектами нескольких типов. По данным Всемирной организации здравоохранения, оно может быть следующим:

1.Опасность поступления нитратов в организм человека в повышенных количествах связывают с их канцерогенным действием. В ротовой полости, пищеводе, желудке под действием микрофлоры нитраты восстанавливаются до нитритов. Нитриты еще более опасны для здоровья, так как токсичность их превышает токсичность нитратов в 30 раз.

2.Нитраты могут оказывать на организм и прямое токсическое действие. Оно связано с образованием в крови метгемоглобина -особой формы гемоглобина. Метгемоглобин лишен возможности доставлять кислород к тканям организма из-за окисления железа, входящего в состав молекулы гемоглобина. В результате у человека наблюдается снижение работоспособности, умственная и физическая усталость.

Особенно чувствительны к действию нитратов и нитритов маленькие дети. Это связано со слабой активностью у них ферментов, ответственных за восстановление метгемоглобина в гемоглобин. Поэтому не случайно, что, к примеру, в Швеции не рекомендуется давать маленьким детям некоторые виды овощей, выращенных с применением минеральных удобрений, если даже содержание нитратов в них не превышает допустимого уровня.

При отравлении нитратами могут появляться рвота, понос, боли в животе. Степень проявления острого отравления зависит от того, сколько нитратов восстанавливается в нитриты. Чем больше, тем хуже.

3.Нитраты и нитриты способны изменять течение обменных процессов в организме. Ветеринары это подметили давно. Они разработали методику ускоренного откорма свиней добавлением в их рацион определенных количеств нитратов. При этом снижается интенсивность обмена и происходит отложение питательных веществ про запас.

4.В последние годы установлено, что нитраты могут обладать действием, угнетающим активность иммунной системы организма. Это способствует снижению устойчивости организма к отрицательному воздействию факторов окружающей среды. Часто возникают простудные заболевания, а сами болезни приобретают затяжное течение.

Онкоэпидемические исследования в некоторых странах ЕС, в США и Колумбии, показали, что повышенный уровень нитратов в питьевой воде может быть причиной роста заболеваемости и смертности населения, а также фактором онкологического риска.

Симптомы отравления нитратами во многом зависят от того, с чем яд поступил в организм. При употреблении в пищу токсичных овощей и фруктов первые признаки появляются через четыре часа.

1)Посинение губ и слизистых оболочек, ногтевого ложа.

2)Тошнота и рвота, боли в желудке.

3)Понос, иногда с кровью шоколадного оттенка

4)Болезненность в области печени, желтушность белков глаз.

В тяжелых случаях - боли в затылке, головокружения, сонливость или беспокойство, расстройство координации, судороги, кома.

4. Факторы влияющие на содержание нитратов в растениях.

Известно около 20 факторов, влияющих на содержание нитратов в растениях. Многие из них неуправляемы.

Большое влияние на содержание нитратов в растительной продукции оказывают условия минерального питания.

Также причинами избыточного содержания нитратов в растительной продукции наряду с высокими дозами азотных удобрений могут быть слабая освещенность, несбалансированность минерального питания. Неблагоприятные для фотосинтеза климатические условия (длительная засуха при высокой температуре или похолодание при пасмурной погоде, заморозки) способствуют наиболее интенсивному накоплению нитратов. Недозрелые овощи содержат значительное количество нитратов.

Одним из факторов, влияющих на накопление нитратов, является генетическая особенность сортов.

Фактором, влияющим на накопление нитратов, относится густота стояния растений и размер корнеплодов. Чем больше густота посадки тем меньше содержание нитратов плодах. Чем крупнее корнеплод, тем больше в нем нитратов.

На накопление нитратов оказывает влияние и режим орошения культур. Избыток нитратов можно получить при чрезмерном удобрении почвы органикой.

Содержание нитратного азота зависит от возраста растений. По мере созревания овощей уровень нитратов в них снижается. В молодом картофеле нитратов гораздо больше ,чем в старом за полгода хранения клубни теряют почти все вредные вещества.

При варке, бланшировании, консервировании, солении, квашении и очистке уровень нитратов уменьшается.

В тепличных овощах нитратов в несколько раз больше, чем в тех, что выращены в открытом грунте.

Нитраты накапливаются в определенных частях овощей и плодов в корнях, стеблях корешках или кочерыжках.

Разные овощи накапливают разное количество нитратов. Наиболее «жадные» -редис, свекла, шпинат, сельдерей. Зато томаты, огурцы, горох, содержат минимальное количество нитратов.

Предварительная обработка овощей - мытье и чистка - уменьшают содержание нитратов на 10-15%; при замачивании в холодной воде овощи и фрукты теряют до 30% вредных веществ.

В процессе хранения и переработки уровень содержания нитритов в продуктах питания изменяется. В только что сорванных овощах не бывает опасных концентраций нитритов, даже если есть большой избыток нитратов. Опасные процессы начинаются при хранении.

5. Практическая часть

5.1. Опыт №1

Исследование продуктов на загрязненность нитратами в гипермаркетах г.Таганрога. Для этого нам понадобился нитратомер -прибор для измерения содержания нитратов в продуктах питания и тест-полоски. Были приобретены и проверены на содержание нитратов следующие овощи и фрукты:

Вывод: Наибольшее содержание нитратов было выявлено в редисе, огурце и моркови. В остальных продуктах оно незначительно.

5.2. Опыт №2

Исследование овощей на наличие нитратов местного производителя

Вывод: Содержание нитратов в овощах от местного производителя незначительное.

5.3. Опыт №3

Замачивание овощей загрязненных нитратами в в воде с содержанием лимонного сока(1) и в простой теплой воде на 20 мин(2).

Вывод: обе процедуры дают очень хороший результат для выведения нитратов из продуктов.

5.4. Опыт№4

Измельчаем овощи и храним в течении 1 суток

Вывод: салаты стоит готовит непосредственно перед употреблением, и хранить после приготовления лучше в холодильнике.

5.5. Опыт №5

Иследование на наличие нитратов в детском питании.

Согласно полученным результатам данного исследования в 1кг таких пюрешек содержится 50мг нитратов, то есть в одной баночке содержится 4мг нитратов, а для грудных детей токсичной является доза 10мг.

Вывод: деткам грудного возраста не стоит съедать более 2 баночек.

5.6 Опыт№6

Проверка нитратомера на точность измерений. Меряем нитратомером количество нитратов до и после добавления обычной поваренной соли .

Вывод: Нитратомер не отражает реальное содержание нитратов.

6. Заключение.

Так как употребление овощей и фруктов - это залог здоровья и красоты, а нитраты обладают высокой токсичностью для человека, то я не мог не заинтересоваться исследованием данного вопроса. По результатам проведенных опытов мною были сделаны следующие выводы:

-проблема загрязнения продуктов нитратами действительно существует, но не стоит ее преувеличивать;

-в продуктах, купленных в супермаркете содержание нитратов выше, чем в продуктах, купленных на рынке, но оба результата не превышают нормы ПДК. Кроме огурца и редиса. С редисом спорный вопрос ведь ПДК 1500.

-Необходимо учесть, что нитраты в растениях в основном скапливаются в корнях, корнеплодах, стеблях, черешках (как в случае с огурцом) и значительно меньше в их плодах.

-Салаты следует готовить непосредственно перед употреблением, так как через 6 часов количество нитритов в них возрастает в несколько раз.

-Защититься от употребления продуктов с большим количеством нитратов с помощью волшебного разрекламированного прибора нитратомера невозможно ввиду не точности его показаний, причем с огромной погрешностью. А с помощью приобретения тест полосок неудобно и дорогостояще. И так как по результатам проведенных исследований у нас данная проблема стоит не так остро, то дабы уберечь себя от отравления нитратами достаточно просто соблюдать следующие правила:

1)Употреблять овощи и фрукты по сезону.

2)Предварительно вымачивать овощи и фрукты в теплой воде.

3)Употреблять свежие, не хранящиеся долго овощи и фрукты.

4) Салаты следует готовить непосредственно перед употреблением, так как через 6 часов количество нитритов в них возрастает в несколько раз.

5)Очищать плоды от черешков, срезать хвостики и толстую кожуру.

6) И, конечно, употреблять продукты надо в меру, стараться не объедаться, на примере той же редиски, которая очень любит накапливать нитраты.

Итак, цель моей работы достигнута. Гипотеза подтвердилась частично. С поставленными задачами я справился.

7. Литература

1)Писарева Е. В. Тренд на здоровый образ жизни и правильное питание в молодежной среде // Научно-методический электронный журнал «Концепт». – 2016. – Т. 2. – С. 646–650. – URL: http://e-koncept.ru/2016/46163.htm.

2) Трифонова, Т. А. Нитраты в пище и воде / Трифонова Т. А. // Экология и жизнь . - 2009 . - №6 . - С. 80-85

3)Однотомник. Книга.

Нитраты и другие знаки беды / [сост. В.Б. Шешиев] .- Москва , 1990 .- ISBN 5-268-00701-7.

4) Однотомник. Книга.

Сорока, Н. Ф. Питание и здоровье / Н. Ф. Сорока .- Минск , 1994 .- ISBN 5-338-01115-8.

5)

Однотомник. Книга.

Румянцева, Е. Е. Товары, вредные для здоровья / Е. Е. Румянцева .- Москва , 2005 .- ISBN 5-94010-354-5.

17