Νιτρικό άλας

Όταν η περίσσεια θρεπτικών συστατικών - όπως τα νιτρικά άλατα και ο φώσφορος - ξεπλένονται σε ένα σώμα νερού, συχνά το αποτέλεσμα είναι επιβλαβείς ανθίσεις φυκών (HABs). Αυτές οι ανθοφορίες μπορούν να παράγουν επικίνδυνες τοξίνες και να προκαλέσουν πτώση του διαλυμένου οξυγόνου, με αποτέλεσμα να σκοτώνουν τα ψάρια. Η άνθηση των φυκών σε υδάτινα σώματα που χρησιμεύουν ως πηγές πόσιμου νερού είναι ιδιαίτερα προβληματική.
Λόγω των κινδύνων των HABs, πολλά προγράμματα παρακολούθησης της ποιότητας του νερού στοχεύουν να προσδιορίσουν πότε υπάρχουν υπερβολικά επίπεδα νιτρικών αλάτων. Δείτε την ανάρτησή μας στο ιστολόγιο, HABs|Όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε, για να μάθετε περισσότερα.

Τα νιτρικά άλατα μπορούν να προκαλέσουν άλλα προβλήματα υγείας όταν καταναλώνονται, ειδικά σε μικρά παιδιά. Η έκθεση σε πόσιμο νερό με υψηλά επίπεδα νιτρικών αλάτων μπορεί να οδηγήσει σε μεθαιμοσφαιριναιμία, γνωστή και ως «σύνδρομο του μπλε μωρού». Αυτή η κατάσταση εμφανίζεται συχνά όταν χρησιμοποιείται νερό με υπερβολικά νιτρικά άλατα για την παρασκευή γάλακτος για βρέφη.
Οι κατασκευαστές γάλακτος για βρέφη έτοιμου για σίτιση μπορούν να χρησιμοποιήσουν διάφορες μεθόδους για τη μέτρηση των νιτρικών αλάτων στο προϊόν τους, όπως τη μέθοδο που είναι διαθέσιμη για τον Αυτοματοποιημένο Χημικό Αναλυτή FS 3700.
Όταν τα μωρά καταναλώνουν νιτρικά, αυτά μειώνονται σε νιτρώδη από βακτήρια στο στόμα και στο στομάχι – το στομάχι ενός βρέφους είναι λιγότερο όξινο από τους ενήλικες. Τα νιτρώδες άλατα συνδέονται με την αιμοσφαιρίνη για να σχηματίσουν μεθαιμοσφαιρίνη, έναν ειδικό τύπο αιμοσφαιρίνης που δεν μπορεί να απελευθερώσει οξυγόνο στα κύτταρα.
Το πιο κοινό σύμπτωμα του «συνδρόμου του μπλε μωρού» είναι ένα γκρι-μπλε χρώμα που αναπτύσσεται στα χείλη ενός παιδιού. αυτό μπορεί τελικά να εξαπλωθεί στο υπόλοιπο σώμα, με αποτέλεσμα τον θάνατο στις πιο σοβαρές περιπτώσεις.3
Οι ενήλικες μπορεί επίσης να αναπτύξουν μεθαιμοσφαιριναιμία και να εμφανίσουν αυξημένο καρδιακό ρυθμό, αδυναμία, ναυτία, ακόμη και θάνατο.

Εκτός από τα νιτρικά, άλλες χημικές μορφές αζώτου, όπως τα νιτρώδη και η αμμωνία, μπορούν να βρεθούν στο περιβάλλον. Ο κύκλος του αζώτου περιγράφει πώς αυτά μετατρέπονται από τη μια μορφή στην άλλη. Θέλετε να μάθετε περισσότερα για τον κύκλο του αζώτου; Δείτε αυτήν την επισκόπηση του κύκλου αζώτου από το Πανεπιστήμιο της Μινεσότα.
Ένας από τους στόχους της επεξεργασίας των λυμάτων είναι η απομάκρυνση του αζώτου για να αποφευχθεί ο υπερβολικός εμπλουτισμός των υδάτων υποδοχής. Οι διεργασίες στον κύκλο του αζώτου – συγκεκριμένα η νιτροποίηση και η απονιτροποίηση – διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στην επίτευξη αυτού του στόχου.
Η αμμωνία μετατρέπεται σε νιτρώδες και τελικά νιτρικό μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται νιτροποίηση. Αυτή η διαδικασία συμβαίνει με τη βοήθεια αερόβιων βακτηρίων – αυτά χρειάζονται οξυγόνο για να επιβιώσουν.

Τα νιτρώδη και τα νιτρικά, που ονομάζονται συλλογικά (NOx), μετατρέπονται σε αέριο άζωτο και απομακρύνονται από τα λύματα με μια βιολογική αντίδραση γνωστή ως απονιτροποίηση. Αυτή η διαδικασία απαιτεί πολύ χαμηλό διαλυμένο οξυγόνο (DO) και επαρκή παροχή οργανικού άνθρακα, επομένως η παρακολούθηση νιτρικών και COD/BOD/DOC είναι κρίσιμης σημασίας για τον έλεγχο της διαδικασίας απονιτροποίησης.

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, τα υψηλά επίπεδα νιτρικών αλάτων μπορούν να τροφοδοτήσουν τα HABs, με αποτέλεσμα να σκοτώνουν τα ψάρια. Αλλά τα νιτρικά άλατα στο νερό επηρεάζουν άμεσα τα υδρόβια είδη όταν δεν υπάρχει HAB;
Τα φυσικά επίπεδα νιτρικών αλάτων είναι σχετικά χαμηλά – 1 mg/L ή λιγότερο – σε ορισμένα επιφανειακά ύδατα.1 Σε αυτό το επίπεδο, τα νιτρικά δεν είναι επιβλαβή, αλλά μπορεί να παρατηρηθούν δυσμενείς επιπτώσεις στην υγεία στα υδρόβια είδη όταν η συγκέντρωση νιτρικών γίνεται πολύ υψηλή.
Μια μελέτη που διεξήχθη από το Ινστιτούτο Γλυκών Νερών του Ταμείου Διατήρησης διερεύνησε τις επιπτώσεις της χρόνιας έκθεσης της ιριδίζουσας πέστροφας που εκτρέφεται από την υδατοκαλλιέργεια σε μέτρια επίπεδα νιτρικού αζώτου (75 έως 100 mg/L). Τα αποτελέσματα πρότειναν παραμορφώσεις και σημαντικές αλλαγές συμπεριφοράς στα συστήματα ανακυκλοφορίας υδατοκαλλιέργειας (RAS) σε αυτά τα επίπεδα. Ρίξτε μια ματιά στο blog μας σχετικά με αυτό το θέμα, τα επίπεδα νιτρικών αλάτων στην υδατοκαλλιέργεια μπορεί να είναι πιο επικίνδυνα από όσο νομίζετε.

Τα επίπεδα νιτρικών αλάτων μπορούν να συσσωρευτούν σε ένα RAS καθώς τα ψάρια εκκρίνουν αμμωνία και τα συστήματα βιοδιήθησης τη μετατρέπουν σε νιτρικά. Η παρακολούθηση για νιτρικά άλατα μπορεί να βοηθήσει στην ενημέρωση των διαχειριστών υδατοκαλλιέργειας πότε πρέπει να προσαρμόσουν τις λειτουργίες – αυτό θα μπορούσε να περιλαμβάνει αύξηση του ρυθμού ανταλλαγής νερού, προσθήκη μονάδας απονιτροποίησης ή μείωση του φορτίου τροφοδοσίας.

Το νιτρικό άλας χρησιμοποιείται συνήθως ως συντηρητικό για το μπέικον, το ζαμπόν, το σαλάμι και ορισμένα τυριά. Μελέτες έχουν συνδέσει τη χρήση νιτρικών με το σχηματισμό νιτροζαμινών, μερικές από τις οποίες είναι καρκινογόνες ενώσεις. Ένας τρόπος με τον οποίο μπορούν να σχηματιστούν οι νιτροζαμίνες είναι όταν τα νιτρώδη - που μετατρέπονται φυσικά από τα νιτρικά στο σώμα - βρίσκονται κοντά σε πρωτεΐνες. Αυτή η κατάσταση βρίσκεται σε τροφές πλούσιες σε πρωτεΐνες, όπως τα κονσερβοποιημένα κρέατα. Όταν τα κονσερβοποιημένα κρέατα μαγειρεύονται σε υψηλές θερμοκρασίες, είναι πιο εύκολο να σχηματιστούν νιτροζαμίνες.
While nitrate's use as a preservative receives a considerable amount of attention, humans receive very little of their dietary nitrate intake from processed meat – only about 5%. Most of the dietary nitrate (>Το 80%) που λαμβάνουμε είναι από λαχανικά, με τα πράσινα φυλλώδη λαχανικά να συσσωρεύουν συχνά υψηλές συγκεντρώσεις νιτρικών.
Αντί να προστεθούν ως συντηρητικό, τα λαχανικά αποκτούν νιτρικά άλατα από το έδαφος στο οποίο αναπτύσσονται, με αυτά που καλλιεργούνται σε έδαφος εμπλουτισμένο με λίπασμα να έχουν υψηλότερα επίπεδα από τα βιολογικά προϊόντα.5 Τα νιτρικά άλατα στα λαχανικά είναι λιγότερο πιθανό να σχηματίσουν νιτροζαμίνες, καθώς δεν είναι τρόφιμα πλούσια σε πρωτεΐνες. Τα λαχανικά περιέχουν επίσης ενώσεις (π.χ. βιταμίνη C και πολυφαινόλες) που βοηθούν στην ελαχιστοποίηση της πιθανότητας σχηματισμού νιτροζαμίνης.
Τα νιτρικά άλατα στα λαχανικά μπορούν να είναι ευεργετικά, καθώς τα νιτρικά άλατα συνδέονται με την παραγωγή μονοξειδίου του αζώτου. Αυτό το αέριο μπορεί να μειώσει την αρτηριακή πίεση και να βοηθήσει στην καταπολέμηση των λοιμώξεων, μεταξύ άλλων πλεονεκτημάτων. μπορεί να προκύψει, είναι πολύ απίθανο να συμβεί.
Εκτός από την επίδραση των νιτρικών στον ανθρώπινο οργανισμό, ένας άλλος λόγος για την παρακολούθηση των επιπέδων νιτρικών αλάτων στα λαχανικά είναι η βελτιστοποίηση της λίπανσης και του χρόνου συγκομιδής, καθώς η συγκέντρωση νιτρικών στα φυλλώδη χόρτα μπορεί να κυμαίνεται κατά τη διάρκεια της ημέρας.
Λοιπόν, πώς μετρώνται τα επίπεδα νιτρικών αλάτων στα τρόφιμα; Ορισμένες σχετικά φθηνές μέθοδοι που καλύπτουμε στην επόμενη ενότητα – συγκεκριμένα χρωματομετρικές και ποτενσιομετρικές μέθοδοι – μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ανάλυση νιτρικών ιόντων, εφόσον δημιουργηθεί ένα υδατικό διάλυμα. Μια διαδικασία για την προετοιμασία ενός δείγματος για ανάλυση είναι η ανάμειξη δειγμάτων φύλλων που έχουν αποξηρανθεί σε φούρνο με διάλυμα εκχύλισης θειικού αργιλίου.