Azotany i azotyny w żywności - źródła, wpływ na zdrowie

Azotany znajdują się głównie w warzywach w wyniku stosowania nawozów, a azotyny – w przetworach mięsnych, gdzie są używane jako konserwant chroniący przed jadem kiełbasianym. Związki azotowe można dostarczać sobie również z wodą pitną. Nadmierna ilość związków azotu w żywności jest niebezpieczna dla zdrowia i może powodować m.in. sinicę, niedokrwistość, zaburzenie funkcjonowania jelit oraz nowotwory. Podpowiadamy, jak unikać nadmiaru azotanów i azotynów w diecie.

Spis treści

1. Azotany i azotyny - toksyczność
2. Azotany i azotyny - źródła w żywności
3. Azotany w warzywach
4. Zawartość związków azotowych w świeżych warzywach [mg/kg]
5. Produkty groźne dla zdrowia
6. Azotany i azotyny - źródłem może być woda
7. Azotyny w wędlinach i serach
8. Zawartość związków azotowych w produktach mięsnych [mg/kg]
9. Azotany i azotyny - czy są niebezpieczne dla zdrowia?
10. Związki azotowe w żywności a methemoglobinemia
11. Związki azotowe a choroby nowotworowe

Azotany i azotyny to pochodne kwasu azotowego. Azotany pochodzą od kwasu azotowego (V) HNO₃, a azotyny od kwasu azotowego (III) HNO₂. Ilość atomów tlenu, z którymi związany jest azot w substancji chemicznej, wpływa na jej właściwości.

Azotany i azotyny - toksyczność

Azotany są generalnie bezpieczne dla człowieka, a azotyny stają się toksyczne w zbyt dużych dawkach. Azotany są obecne w żywności głównie pochodzenia roślinnego za sprawą stosowania użyźniających nawozów mineralnych. W wyniku nawożenia trafiają także do wód powierzchniowych i znajdują się w wodzie wodociągowej.

Mogą znajdować się także w paszach i wodzie podawanym zwierzętom gospodarskim. W produkcji różnego rodzaju przetworów mięsnych i serów stosuje się azotany i azotyny. Ich rolą jest przede wszystkim działanie konserwujące.

Związki azotu hamują rozwój patogennych drobnoustrojów (głównie Clostridium botulinum, wytwarzających silną toksynę zwaną jadem kiełbasianym), działają jako przeciwutleniacze i poprawiają walory sensoryczne gotowego produktu, np. utrzymują jego pożądaną barwę.

• Sorbinian potasu (E202) - właściwości i zastosowanie

W przemyśle mleczarskim wykorzystuje się je w produkcji serów dojrzewających, w których zapobiegają powtórnej fermentacji mlekowej i tzw. wzdęciu serów.

Związki azotu mogą być toksyczne dla człowieka, dlatego w Rozporządzeniu Komisji Wspólnoty Europejskiej z 2006 roku określono ściśle maksymalną zawartość azotanów i azotynów w produktach spożywczych. Według Światowej Organizacji Zdrowia dopuszczalne dzienne spożycie (ADI) dla azotanów wynosi 5 mg/kg masy ciała, a dla azotynów – 0,1 mg/kg m.c.

Wynika to z faktu, że azotany same w sobie nie są toksyczne dla człowieka, jednak w kwaśnym środowisku żołądka w pH < 4, a także pod wpływem bakterii bytujących w przewodzie pokarmowym są przekształcane do azotynów, które w nadmiarze są niebezpieczne dla zdrowia.

Azotany i azotyny - źródła w żywności

Na podstawie szacunkowej oceny pobrania z żywnością azotanów i azotynów w latach 1996-2005 w polskich gospodarstwach domowych stwierdzono, że głównym źródłem azotanów w diecie są warzywa i dostarczają średnio 89% tych związków, a azotyny dostarczane są przede wszystkim (w 69%) z mięsa i przetworów mięsnych.

• Benzoesan sodu (E211) - właściwości, zastosowanie, szkodliwość

Ważny jest fakt, że w przeciętnej polskiej diecie nie przekracza się wartości dopuszczalnego dziennego spożycia związków azotu. Średnie pobranie azotanów wynosi 132-190 mg NaNO₃/osobę/dzień, czyli 56,8% ADI, a azotynów – 3-3,5 mg NaNO₂/osobę/dzień, co stanowi 58% ADI.

Z badań przeprowadzonych w Polsce w 2013 roku wynika, że wegetarianie spożywają azotany na poziomie 95,8% ADI, a weganie – 128,4% ADI.

Azotany w warzywach

W warzywach świeżych występują azotany, a azotyny jedynie w niewielkiej ilości. Ich stężenie zwiększa się jednak w czasie przechowywania. Duża ilość azotanów w warzywach wynika ze stosowania nawozów sztucznych.

Zawartość azotanów jest też zależna od gatunku rośliny i warunków środowiskowych. Warzywa dzieli się na kategorie ze względu na tendencje do magazynowania azotanów:

• gromadzące małe ilości, np. pomidor, ogórek, papryka, groch, fasolka szparagowa
• gromadzące średnie ilości, np. marchew, pietruszka korzeniowa, seler naciowy
• gromadzące znaczne ilości, np. sałata, szpinak, wczesna kapusta, rzodkiewka, burak ćwikłowy, ziemniak

Największa ilość azotanów znajduje się warzywach korzeniowych i bulwach oraz w warzywach przeznaczonych do wczesnego zbioru. Związki te mogą kumulować się w różnych częściach roślin.

• Czy GLUTAMINIAN sodu szkodzi zdrowiu?

Ogólnie można przyjąć, że im bardziej zgrubiała i twarda część rośliny, tym więcej azotanów zawiera. Przykładowo w ogórku jest ich najwięcej w skórce, w brokułach i kalafiorach - w łodydze, w kapuście - w głąbie oraz najbardziej zewnętrznych liściach, a w marchwi - na końcu korzenia. W polskiej diecie głównym źródłem azotanów są:

• ziemniaki – 30,6%
• buraki – 19,7%
• kapusta – 17,2%
• pozostałe korzeniowe – 11,1%
• marchew – 4,3%
• cebula – 3,1%

Podczas gotowania zawartość azotanów w warzywach zmniejsza się o około 50%, a pozostałe przechodzą do wywaru. Stężenie azotanów w sokach jest zbliżone do ich ilości w świeżych warzywach.

Zawartość związków azotowych w świeżych warzywach [mg/kg]

Produkty groźne dla zdrowia

Azotany i azotyny - źródłem może być woda

Woda jest drugim najczęstszym nośnikiem dostarczających azotanów i azotynów. Jony te występują w wodzie naturalnie, ale w dużej ilości przedostają się do niej w wyniku wypłukiwania z nawożonych pól uprawnych i przesiąkania przez grunt.

Na podstawie badań jakości wody w Polsce stwierdzono, że dużo więcej związków azotu zawiera woda z wodociągów wiejskich niż miejskich. Zawartość azotanów w wodzie na terenach wiejskich może przekraczać dopuszczalne normy bezpieczeństwa.

Podwyższonym stężeniem azotanów może też cechować się woda studzienna z prywatnych ujęć. Szacuje się, że aż 1 mln rodzin z terenów wiejskich spożywa zanieczyszczoną azotanami wodę.

Dopuszczalna ilość azotanów w wodzie pitnej wynosi 50 mg/l dla osoby dorosłej i 10 mg/l dla dziecka, a azotynów odpowiednio 0,5 mg/l i 0,02 mg/l.

Szczególnie osoby korzystające z prywatnych ujęć wody powinny stosować filtry do wody, aby zmniejszyć w niej stężenie związków azotu.

Azotyny w wędlinach i serach

Azotyny są powszechnie stosowane jako konserwant w przetworach mięsnych, stąd aż 69% tych związków w diecie pochodzi właśnie z wędlin i kiełbas.

Mleko i produkty mleczne dostarczają jedynie 3,2% azotynów w diecie. W związku z coraz większą świadomością konsumentów i niechęcią do azotynów producenci często na etykietach produktów umieszczają informację „E250 – substancja konserwująca” zamiast chemicznej nazwy azotyn sodu.

Trzeba jednak pamiętać, że pewne ilości związków azotu muszą być obecne w przetworach mięsnych, aby zapewnić ich mikrobiologiczne bezpieczeństwo. Im więcej mięsa i mniej dodatków zawiera wędlina, tym lepiej.

W surowym mięsie azotyny są praktycznie nieobecne i dostarczają jedynie ok. 1% tych związków w diecie. Według norm w wędlinach i innych przetworach mięsnych może znajdować się maksymalnie 150 mg/kg azotynu sodu, a w konserwach 100 mg/kg.

Zawartość związków azotowych w produktach mięsnych [mg/kg]

Udział poszczególnych grup spożywczych w dostarczaniu azotanów i azotynów w diecie kształtuje się następująco:

AZOTANY

• warzywa i przetwory 89,3%,
• owoce i przetwory 3,2%,
• mięso i przetwory 2,5%,
• produkty zbożowe 2,4%,
• mleko i przetwory 1,1%,
• pozostałe produkty 1,5%

AZOTYNY

• mięso i przetwory 69%,
• produkty zbożowe 16,4%,
• warzywa i przetwory 7,3%,
• mleko i przetwory 3,2%,
• pozostałe produkty 4,1%

Azotany i azotyny - czy są niebezpieczne dla zdrowia?

Azotany są związkami generalnie bezpiecznymi dla człowieka, jednak spożywane w dużych stężeniach mogą drażnić śluzówkę jelita cienkiego i wywoływać zespół złego wchłaniania.

Ok. 25% azotanów przekształca się w toksyczne azotyny, a z tych mogą powstać rakotwórcze nitrozoaminy. Azotyny i nitrozoaminy wykazują szeroki negatywny wpływ na zdrowie:

• mogą wywołać sinicę i niedotlenienie tkanek
• mogą powodować niedokrwistość
• obniżają wchłanianie witaminy A oraz witamin z grupy B
• zaburzają wchłanianie białka, tłuszczu i węglowodanów
• przyczyniają się do uszkodzenia niektórych struktur mózgu
• zaburzają pracę tarczycy
• zaburzają funkcjonowanie błony śluzowej jelita cienkiego
• zmniejszają zdolności odpornościowe jelita cienkiego
• mogą wywołać nowotwór żołądka, jelita grubego i inne
• są podejrzewane o zwiększanie ryzyka nadciśnienia, insulinooporności, choroby Alzheimera i stłuszczenia wątroby

Związki azotowe w żywności a methemoglobinemia

Azotyny utleniają jony żelaza zawarte w hemoglobinie, w wyniku czego powstaje methemoglobina. Czerwony barwnik krwi traci zdolność transportowania tlenu, co prowadzi do niedotlenienia ośrodkowego układu nerwowego i mięśnia sercowego.

W wyniku zatrucia azotynami dochodzi do sinicy, która objawia się

• sinym, niebieskawym zabarwieniem skóry i błon śluzowych
• bólami brzucha
• wymiotami
• biegunkami
• bólami i zawrotami głowy
• dusznościami

W methemoglobinemii dochodzi do spadku ciśnienia krwi, a nawet zapaści.

Objawy są tym silniejsze, im więcej methemoglobiny krąży we krwi i tkanki są bardziej niedotlenione. Sinica, tzw. syndrom blue baby, jest szczególnie niebezpieczna u niemowląt i małych dzieci, które mogą zatruć się związkami azotowymi obecnymi w wodzie i pożywieniu.

W ich organizmach dużo szybciej dochodzi do przekształcania azotanów w toksyczne azotyny. W zdrowym organizmie stężenie methemoglobiny (MtHb) jest nie wyższe niż 1-2% hemoglobiny (Hb).

U pracowników zakładów azotowych z okolicy Tarnowa stwierdzono stężenie MtHb na poziomie 5% Hb, co objawiało się nadpobudliwością i bólami głowy. MtHb w stężeniu 70% Hb wywołuje śmierć z niedotlenienia.

Związki azotowe a choroby nowotworowe

Azotany i azotyny są prekursorami nitrozwiązków, które mają potwierdzone działanie rakotwórcze i wywołujące wady rozwojowe płodu poprzez uszkadzanie materiału genetycznego.

U zwierząt doświadczalnych już niewielkie dawki nitrozoamin (5 µg/g) wywołują zmiany nowotworowe, a w produktach spożywczych może być ich nawet 500 µg/g.

Najbardziej niebezpieczna jest żywność, do której dodaje się azotyny jako konserwant, czyli wędliny i inne przetwory mięsne, gdyż z azotynów pod wpływem wysokiej temperatury powstają nitrozoaminy.

Związki te wpływają na rozwój nowotworu przełyku, żołądka, jelita grubego, trzustki, stercza, jajników oraz piersi, a u dzieci zwiększają ryzyko zachorowania na białaczkę.

O autorze

Aleksandra Żyłowska-Mharrab, dietetyk

Technolog żywności, dietetyk, edukator. Absolwentka Biotechnologii na Politechnice Gdańskiej i Usług żywieniowych na Akademii Morskiej. Zwolenniczka prostej, zdrowej kuchni i świadomych wyborów w codziennym odżywianiu. Do moich głównych zainteresowań należy budowanie trwałych zmian nawyków żywieniowych oraz indywidualne komponowanie diety zgodnie z potrzebami organizmu. Bo nie dla każdego to samo jest zdrowe! Uważam, że edukacja żywieniowa jest bardzo istotna, zarówno wśród dzieci, jak i dorosłych. Koncentruję swoje działania na szerzeniu wiedzy o żywieniu, analizuję nowe wyniki badań, samodzielnie wnioskuję. Wyznaję zasadę, że dieta to styl życia, a nie ścisłe przestrzeganie posiłków z kartki. W zdrowym i świadomym odżywianiu zawsze jest miejsce na pyszne przyjemności.

Czytaj więcej artykułów tej autorki

Aleksandra Żyłowska-Mharrab