正确认识食物中的亚硝酸盐

摘 要:亚硝酸盐与人们的饮食、健康有着密切的关系。亚硝酸盐具有杀菌和促进心血管健康的作用,但又存在健康危害和致癌风险。本文从亚硝酸盐的来源、与健康的关系和控制摄入量几个方面论述,通过对亚硝酸盐相关知识的介绍加强人们对亚硝酸盐的认识。

关键词:亚硝酸盐;来源;健康;控制

Abstract:Nitrite is closely related to people"s diet and health. Nitrite has the effect of sterilizing and promoting cardiovascular health, however, it has health hazards and cancer risk. This article discusses the source of nitrite, the relationship with health and the control of intake, and strengthens people’s understanding of nitrite through the introduction of nitrite-related knowledge.

Key words:Nitrite; Source; Health; Control

中图分类号:TS201.6

亚硝酸盐含量是否达标是食品安全的重要指标之一。亚硝酸盐是氮循环的一种中间产物,最早于20世纪初应用于食品,美国政府批准它作为肉类食品添加剂。我国亚硝酸盐主要用于肉制品和蔬菜的盐渍腌制。直到20世纪70年代,过量添加和自发产生亚硝酸盐对人类健康的危害引起了人们的注意。现将亚硝酸盐的性质、来源及与人体健康的关系以及控制亚硝酸盐的摄入量等方面做一综述。

1 硝酸盐与亚硝酸盐简介

亚硝酸盐是一种常见的工业盐,除工业用途外,硝酸盐和亚硝酸盐也可用作食品添加剂,其可以使蔬菜保持良好的新鲜度,可使肉制品显得更加鲜嫩。亚硝酸盐对人体的毒害作用是由于其具有强氧化性,使血液中血红蛋白的构成成分亚铁离子减少,变成高价铁,从而引起高铁血红蛋白血症和肠源性紫绀。长期食用还可以防止甲状腺吸收碘,导致甲状腺肿大,产妇孕期摄入大量的亚硝酸盐则会造成婴儿先天畸形、流产、死胎等。亚硝酸盐可与胺反应形成N-亚硝胺,而N-亚硝胺具有强烈的致癌作用[1]。

许多国家为了实现硝酸盐实际用量的控制以及实现亚硝酸盐实际用量的控制,都按照实际需求限量卫生标准,以此实现硝酸盐、亚硝酸盐的使用量以及使用范围。

2 食物中硝酸盐和亚硝酸盐的来源

2.1 蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐的来源

2.1.1 蔬菜中的硝酸盐来源

(1)从大气环境中吸收。随着社会的发展,煤燃烧产生的大量氮氧化物与大气中的氧和其他自由基发生反应,产生NO2气体,然后通过空气中的水蒸气转化成NO3-,并且长时间暴露于这些氧化物的蔬菜中也含有大量硝酸盐。

(2)植物固氮菌获得。有些真菌能够吸收空气中的氮元素合成有机物为自身所用成为固氮菌,以促进自身生长发育,而这些合成的有机物便以硝酸盐为主要成分,这些硝酸盐较为稳定,不会对人体产生危害。

(3)化肥的吸收与转化。随着农业生产的发展,化肥被大量使用,而硝銨又是主要的农业化肥之一,植物吸收硝铵后蔬菜中硝酸盐的积累是人工造成植物硝酸盐积累的主要原因。

(4)从农业灌溉的水源中吸收。部分农业灌溉用水往往是工业、农业和生活废水,其中常含有硝酸盐,可以被蔬菜吸收。此外,硝酸盐也可能存在于工业废渣中,工业废渣会污染地表水和地下水,造成灌溉水中的硝酸盐污染[2]。

2.1.2 蔬菜中的亚硝酸产生过程

上述种种原因使得蔬菜中含有大量的硝酸盐,但不同蔬菜的含量也大不相同。例如,叶菜类中的菠菜、芹菜、灰菜、芥菜等,根茎类蔬菜中的甜菜根、萝卜等都含有较高的硝酸盐。甜菜根、生菜和菠菜的硝酸盐含量大多高于2 500 mg·kg-1。在新鲜蔬菜、腐烂的蔬菜和长时间放置的煮熟的热蔬菜的储存过程中,亚硝酸盐的含量是呈明显增高状况,这是由于温度、湿度和pH的变化,还原菌的活性增强,其将加速硝酸盐还原成亚硝酸盐。

随着人们饮食水平的提高,蔬菜越来越多地占据了人们的餐桌,人们对蔬菜的质量要求也越来越高,希望摄入的蔬菜应是绿色有机的,因此菜品中硝酸盐和亚硝酸盐含量也逐渐进入人们的视野中。因此,从源头到消费的每个阶段都应努力降低硝酸盐和亚硝酸盐的含量。

此外,蔬菜在腌制过程中也会产生亚硝酸盐。在腌制蔬菜的过程中,盐浓度和温度会直接影响到亚硝酸盐的含量。食盐浓度为5%~10%时,温度越高,亚硝酸盐的含量越高;如果食盐浓度达15%时,一般控制在15~20 ℃的温度,或者是37 ℃的温度,亚硝酸盐的含量不再有明显的变化。蔬菜在腌制过程中,第2~4 d亚硝酸盐含量开始明显增加,第7~8 d时亚硝酸盐含量达到峰值,随后第9 d开始,亚硝酸盐含量出现明显的下降趋势。所以腌制蔬菜一定要保证盐浓度高于15%,且腌制时间至少为20天[3]。

2.2 肉类和肉制品中亚硝酸盐来源

新鲜肉的紫红色是由还原型(亚铁)肌红蛋白决定的,但还原型(亚铁)肌红蛋白很不稳定,极易被氧化成高铁血红蛋白,肉的色泽也会发生明显的变化,严重影响肉及制品的外观性状。为使肉及制品能较长时间保持其原有的色泽,人们发现在肉及肉制品的加工过程中加入亚硝酸盐或硝酸盐可达到目的。其原理如下:在细菌作用下,加入的硝酸盐可还原成亚硝酸盐,而在酸性条件下亚硝酸盐可转化成为亚硝酸,亚硝酸又可释放出-NO,而肌红蛋白或血红蛋白会与-NO会反应,生成鲜艳、亮红的亚硝基肌红蛋白(MbNO)或亚硝基血红蛋白(HbNO)(少量)。亚硝基肌红蛋白(或血红蛋白)遇热后,放出巯基(-SH),成为具有鲜红色的亚硝基血色源,从而起到固定和增强肉的红色的作用[4]。

硝酸盐和亚硝酸盐也有其他作用,硝酸盐环境可以抑制微生物的生长和繁殖,特别是对肉毒杆菌的抑制。它对肉毒杆菌具有特殊的抑制作用,更加促使亚硝酸盐被广泛使用。此外,实验结果表明,与不使用亚硝酸盐的香肠相比,使用亚硝酸盐香肠的风味显著增加。

2.3 其他来源

除了上述情况,还有少部分的硝酸盐和亚硝酸盐来源于其他途径:如长时反复蒸煮的开水往往含有较高的亚硝酸盐;人体存在紊乱的胃肠道功能时,或人体存在贫血及蛔虫病时,人体肠道内的细菌就可以对硝酸盐进行转化,最后得到亚硝酸盐;腌制的肉类和蔬菜中同样含有亚硝酸盐;误将亚硝酸盐当作食盐、白砂糖等。

3 亚硝酸盐与人体健康的关系

3.1 亚硝酸盐对人体健康的保护

3.1.1 抗菌作用

亚硝酸盐对人体有较好的保护作用。人体摄入的许多硝酸盐进入口腔,然后通过含有硝酸盐还原酶的口腔共生细菌被还原成亚硝酸盐,它可以很好地抑制口腔内大量有害细菌的生长。亚硝酸盐还可在特定条件下释放NO,而NO既可以保护肠道黏膜,又可以杀灭许多胃肠道有害菌。亚硝酸盐也可以保护皮肤,皮肤表面的汗腺在分泌汗液时同时分泌亚硝酸盐,从而抑制皮肤表面的细菌。研究结果表明,外源性补充一定量的硝酸盐可以转化为人体内的亚硝酸盐,从而发挥抗菌作用[5]。

3.1.2 亚硝酸盐对心血管系统的作用

根据流行病学资料,地中海饮食中硝酸盐和亚硝酸盐含量明显较高,甚至比一些西方国家高20倍左右。可该地区的心血管疾病的发病率很低,这表明亚硝酸盐可能对健康有益。在日本冲绳的一个村庄,这个村庄的老人都比较长寿,调查显示也是因为摄入的亚硝酸盐较多。调查临床实验数据的基础上得到,硝酸盐和亚硝酸盐的适度摄入,可以很好地保护人体的心血管系统。如果是健康者,通过少量亚硝酸盐的口服,可以很好地提升预防作用,随之产生的NO,可以发挥非常显著的细胞保护效果。所以,在生活中,为保证个体的心血管系统健康,需要保证亚硝酸盐得到适度的摄入。在临床治疗过程中,亚硝酸盐的适量摄入,可以对个体心、脑、肝、肾缺血功能发挥非常显著的保护作用。设置标准的、安全的剂量的亚硝酸盐,将亚硝酸盐开发为NO供体,保证个体心血管趋向于健康发展[6]。

3.2 亚硝酸盐对人体健康的危害

3.2.1 急性中毒

在短时间之内,如果个体摄入了大量的亚硝酸盐,那么人体内的亚硝酸盐会作用于血红蛋白含有的二价铁,将其转化为三价铁,使血红蛋白的携氧能力大大下降,这种由于肠道物质造成的缺氧称为肠源性紫绀。常见的临床症状有头晕、头痛,心率加快,烦躁不安,唇、指甲及全身紫癜等。此外,亚硝酸盐还可以通过乳汁进入婴儿,导致婴儿体内组织出现缺氧性紫癜。

3.2.2 慢性中毒

(1)致癌性。人体内含有硝酸盐还原菌,该细菌会促使体内的亚硝酸盐与胺的结合生成亚硝胺。如果个体分泌的胃酸明显不足,那么此硝酸还原菌就会旺盛地生长,所以,无论个体胃酸分泌多少,都可以提升亚硝胺的产生量。亚硝胺在引起食道癌、胃癌、肝癌和结直肠癌方面具有很强的作用,在100多种已知的亚硝胺化合物中,已经证实大约80%的动物可以引起癌症,并且没有发现哪一种动物具有亚硝胺抗性。亚硝胺具有诱导任何器官肿瘤的能力,特别是通过胎盘产生垂直传播的肿瘤时。

(2)致畸性。亚硝酸盐可以通过胎盘屏障进入胎儿,因此如果怀孕期间过量摄入亚硝酸,胎儿的生长发育受到干扰,并对胎儿产生致畸作用。研究表明,5岁以下儿童发生颅内肿瘤的相对风险与母亲在怀孕期间食用的亚硝酸盐量有关。亚硝酸盐对幼儿也非常有害,相关的欧盟机构甚至要求亚硝酸盐不应用于婴儿食品,即使它是硝酸盐。在20世纪80年代,南澳大利亚出现了先天性新生儿畸形,主要是中枢神经系统疾病,发现含有较高硝酸根离子的地下水是该病的原因。另一项研究指出,由于水中硝酸盐的含量超过15 mg·L-1,先天性畸形的风险增加了4倍[7]。

(3)致突变性。亚硝酸盐进入人体后,使嘧啶或嘌呤脱氨,这导致核酸的结构和性质的变化,导致DNA复制无序,引起碱基取代突变和遺传物质的改变,即亚硝酸盐有致突变性。此外,亚硝酸还可以影响DNA双链体之间的交联并引起遗传效应。

直到今天,亚硝酸盐与健康的真正关系还未研究清楚。按照已经得到的结果,现有资料还没有明确的提出正常人体中低剂量亚硝酸盐的危害性。在研究之后发现,对于亚硝酸盐的摄取、亚硝酸盐的蓄积、亚硝酸盐的储存、亚硝酸盐的利用来说,癌细胞具备非常显著的增殖作用以及恶性转化作用。因此,长期接触亚硝酸盐会导致癌症患者的死亡率增加,切断来源的亚硝酸盐摄入可以延长癌症患者的生存期。

4 亚硝酸盐摄入量的控制

4.1 从饮食方面控制亚硝酸盐的摄入

①剩菜不适合长时间在高温下储存。②不要经常喝反复煮开的水。③少吃或不吃未腌制好的泡菜。

④禁食腐烂变质蔬菜或变质的腌菜,如发黄的青菜、黄瓜等。此外,在购买蔬菜时,应注意蔬菜的外观。⑤多吃含有维生素C和维生素E的蔬菜和水果。在食物中加入更多的醋,以防止形成亚硝酸盐。

4.2 严格控制食品生产和加工中添加

①妥善保管亚硝酸盐,防止误食。②严格按照世界卫生组织关于食品添加剂的规定限制亚硝酸盐和硝酸盐的含量。世界卫生组织建议在没有理想的替代品之前将使用限制在最低水平;根据中国现行法律法规的规定,肉制品中硝酸盐的最大用量为0.5 g·kg-1。在罐头肉类和肉类产品中,亚硝酸盐的最大量也受到严格管制,标准为0.15 g·kg-1。严格确保在正常摄入量对人体没有潜在危害。③为减少食品和蔬菜中的亚硝酸盐含量,将农业生产中使用的氮肥改为钼肥。因为钼肥可以在植物中起到固氮和还原硝酸盐的作用,有效降低亚硝酸盐水平。实验数据表明,在种植大白菜和萝卜中使用钼肥时,维生素C含量比对照组高38%,亚硝酸盐含量下降26.5%。而如果植物缺钼,则硝酸盐含量增加。④净化水资源,特别是在饮用水中硝酸盐含量高的地区进行水净化。⑤尽量使用低温来保存食品技术,以减少亚硝酸盐的产生。⑥做好食品保鲜工作,防止微生物污染和食物污染。⑦合理的加工技术和烹饪技巧可以有效降低硝酸盐等物质。有实验数据表明,烹饪后商品蔬菜的硝酸盐含量减少了50%~70%;在食用蔬菜之前,进行3 min的沸水浸泡处理,可以有效降低硝酸盐的含量。⑧加强监督管理。在荷兰、比利时、德国等国家都有明确的规定,蔬菜产品要想顺利进入蔬菜市场,那么需要严格检测硝酸盐的剂量,确切的硝酸盐含量记录在证书上。相比之下,中国在这一领域的工作还有很多需要改进的地方[8]。

5 结语

目前,亚硝酸盐对人体是一把双刃剑。一方面,环境中的亚硝酸盐具有消毒、扩张血管、降低血压、抑制血小板聚集、维持心血管系统平衡等的效果,可以有效降低心血管疾病的发病率,其益处大于它带来的癌症风险。此外,食物来源的亚硝酸盐对人体血液和组织亚硝酸盐的影响在生理范围内,并且超过一定量的亚硝酸盐会从尿液中排出。另一方面,从未有数据表明亚硝酸盐有致癌作用,致癌作用主要是因为复杂化学反应所生成的亚硝胺;但虽然实验结果如此,亚硝酸盐对人体的致癌作用,孕期摄入过量引起的胎儿畸形作用以及其致突变的作用都应该纳入考量范围内,而且对于亚硝酸盐的浓度的研究不应该仅仅局限在亚硝酸盐本身,而是体内所有含氮物质的总体水平,这类物质往往会因为一步步化学反应相互转化。所以不能一刀切,完全禁止亚硝酸盐的摄入,而是制定合理的计划与措施,根据不同地域的特点和不同身体素质的人群做划分。

参考文献:

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