Dusitany a dusičnany ve stravě - jejich negativa a pozitiva

MASARYKOVA UNIVERZITA LÉKAŘSKÁ FAKULTA

Dusitany a dusičnany ve stravě - jejich negativa a pozitiva

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Vedoucí bakalářské práce:

Autor: Veronika Hlobilová

Ing. Bc. et Bc. Gabriela Janíčková

Obor: Nutriční terapeut

Brno, květen 2013

Jméno a příjmení autora: Veronika Hlobilová Studijní obor: Nutriční terapeut, Lékařská fakulta, Masarykova univerzita Název bakalářské práce: Dusitany a dusičnany ve stravě - jejich negativa a pozitiva Vedoucí bakalářské práce: Ing. Bc. et Bc. Gabriela Janíčková Rok obhajoby: 2013 Počet příloh: 7

Anotace Tato bakalářská práce se zabývá pozitivními a negativními účinky dusičnanů a dusitanů na člověka a jeho zdraví. V teoretické části se zaměřuje na obecnou charakteristiku dusičnanů a dusitanů, na jejich výskyt a význam ve výživě člověka. Část praktická zahrnuje vyhodnocení dotazníkového šetření, které zjišťuje informovanost respondentů o dusičnanech a dusitanech, jejich výskytu v potravinách a frekvenci konzumace jednotlivých potravin bohatých na dusičnany a dusitany. Klíčová slova: dusičnany, dusitany, koloběh dusíku, výživa, metabolismus, zdraví člověka

Annotation This bachelor thesis deals with positive and negative effects of nitrate and nitrite on human and his health. The theoretical part focuses on the general characteristic of nitrate and nitrite, on their wide variation in prevalence and importance in the human health. The practical part includes evaluation of the questionnaire survey. It finds out the knowledge of respondents about nitrate and nitrite, their occurence in food and frequency of consumption of food, which is rich in nitrate and nitrite. Key words: nitrate, nitrite, nitrogen cycle, nutrition, metabolism, human health

Prohlášení Prohlašuji, že jsem práci na téma „Dusičnany a dusitany – pozitiva a negativa“ vypracovala samostatně pod vedením Ing. Bc. et Bc. Gabriely Janíčkové a uvedla v seznamu literatury všechny literární a odborné zdroje. Souhlasím, aby práce byla půjčována ke studijním účelům a byla citována dle platných norem.

V Brně dne

....................................................... Veronika Hlobilová

Poděkování Ráda bych poděkovala Ing. Bc. et Bc. Gabriele Janíčkové za odborné vedení, konzultace, trpělivost a poskytnutí cenných rad a připomínek pro ukončení mé práce. Dále bych ráda poděkovala MVDr. Halině Matějové za cenné informace. Také děkuji svým blízkým za pochopení a podporu, kterou mi v průběhu práce poskytovali.

Obsah POUŽITÉ ZKRATKY ........................................................................................................... 8 ÚVOD ................................................................................................................................... 9 I.

TEORETICKÁ ČÁST ................................................................................................ 10

1.

KOLOBĚH DUSÍKU ................................................................................................. 10

2.

FYZIKÁLNĚ-CHEMICKÉ VLASTNOSTI ................................................................ 14 2.1

Charakteristika dusičnanů ..................................................................................... 14

2.2

Charakteristika dusitanů ....................................................................................... 15

2.3

Kinetika a metabolismus ....................................................................................... 16

2.3.1 Absorpce .......................................................................................................... 17 2.3.2 Distribuce ......................................................................................................... 18 2.3.3 Metabolismus ................................................................................................... 18 2.3.4 Vylučování ....................................................................................................... 20 2.4

Stanovení dusičnanů a dusitanů ve vodách ............................................................ 21

2.4.1 Stanovení dusitanů ............................................................................................ 21 2.4.2 Stanovení dusičnanů ......................................................................................... 21 2.5

Toxikologické hodnocení...................................................................................... 22 VÝSKYT DUSIČNANŮ A DUSITANŮ .................................................................... 24

3. 3.1

Potraviny rostlinné původu ................................................................................... 25

3.2

Potraviny živočišného původu .............................................................................. 27

3.3

Voda..................................................................................................................... 28

3.3.1 Dusičnany ve vodě............................................................................................ 28 3.3.2 Dusitany ve vodě .............................................................................................. 29 3.3.3 Zdroje pitné vody pro Brno ............................................................................... 29 3.4

Biopotraviny......................................................................................................... 30 DUSIČNANY A DUSITANY JAKO ADITIVNÍ LÁTKY ......................................... 32

4. 4.1

Definice potravinářských přídatných látek ............................................................ 32

4.2

Značení................................................................................................................. 32

4.3

Dusičnany a dusitany ............................................................................................ 32 HYGIENICKÉ NORMY PRO DUSIČNANY A DUSITANY ................................... 36

5. 5.1

Voda..................................................................................................................... 36

5.2

Zelenina ............................................................................................................... 37

5.3

Masné výrobky ..................................................................................................... 37

5.4

Srovnání s ostatními státy EU ............................................................................... 38

5.5

Srovnání s USA .................................................................................................... 39 POTENCIÁLNÍ ZDRAVOTNÍ RIZIKA Z NADMĚRNÉHO PŘÍJMU DUSIČNANŮ

6.

A DUSITANŮ ............................................................................................................ 40 6.1

Methemoglobinemie ............................................................................................. 40

6.2

Nádorová onemocnění .......................................................................................... 43

6.2.1 Rektum ............................................................................................................. 44 6.2.2 Žaludek ............................................................................................................ 44 6.2.3 Ledviny ............................................................................................................ 45 6.2.4 Pankreas ........................................................................................................... 45 6.2.5 Rakovina štítné žlázy ........................................................................................ 46 6.2.6 Non-Hodgkinův lymfom ................................................................................... 46 6.2.7 Močový měchýř ................................................................................................ 47 POZITIVNÍ ÚČINKY DUSIČNANŮ A DUSITANŮ ................................................ 48

7. 7.1

Vliv na kardiovaskulární systém ........................................................................... 48

7.1.1 Mechanismus působení NO na kardiovaskulární systém ................................... 49 7.1.2 Mechanismus působení dusičnanů a dusitanů na kardiovaskulární systém ......... 50 7.1.3 Zlepšení biologické dostupnosti NO v cévách ................................................... 50 7.1.3 Ischemie myokardu ........................................................................................... 51 7.1.4 Hypertenze ....................................................................................................... 52 7.1.5 Nutriční důsledky ............................................................................................. 52 7.2

Vliv na žaludeční vředy ........................................................................................ 53

II.

PRAKTICKÁ ČÁST .................................................................................................. 55

8.

CÍL ............................................................................................................................. 55

9.

METODIKA PRÁCE ................................................................................................. 55

9.1

SBĚR DAT .......................................................................................................... 55

9.2

ZPRACOVÁNÍ DAT ........................................................................................... 55

9.3

POPIS SOUBORU ............................................................................................... 55

10.

VÝSLEDKY............................................................................................................... 59

III.

DISKUZE ................................................................................................................... 75

IV.

ZÁVĚR ...................................................................................................................... 78

V.

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ......................................................................... 79

VI.

SEZNAM PŘÍLOH..................................................................................................... 85

POUŽITÉ ZKRATKY ADI

Acceptable Daily Intake

CFU

colony-forming unit

EFSA

European Food Safety Authority

GMP

good manufacturing practice

JECFA

Joint Expert Committee of the Food and Agriculture

L-NAME Nx-nitro-L-arginin methyl ester MCL

maximální hladina kontaminujících látek

NOS

Nitric xide synthase

RfD

referenční dávka

SCF

European Commission’s Scientific Committee on Food

STEC

Shiga toxigenic Escherichia coli

ÚVOD Dusičnany a dusitany jsou přirozenou složkou životního prostředí, podílejí se na koloběhu dusíku v přírodě a vyskytují se na naší Zemi od nepaměti. Za posledních několik desetiletí se značně zvýšil jejich výskyt působením lidské činnosti. Do půdy se dusík dostává z posklizňových zbytků, ze zeleného hnojení, stájového hnoje, využíváním umělých hnojiv, ale i při likvidaci odpadů, zejména z chovů. V půdě se dusík vyskytuje především ve formě amonných solí a dusičnanů. Amonné ionty vykazují sorpční schopnosti, čímž jsou zadržovány v půdě na rozdíl od dusičnanového dusíku, který se z půdy snadno vyplavuje, a tím se mohou dostat do povrchových i podpovrchových vod ve zvýšených koncentracích. Z půdy přecházejí dusičnany do rostlin a odtud se dostávají do lidské potravy. Následkem vysokého hnojení dochází ke zvýšení obsahu dusičnanů v půdě, a tím i v potravinových surovinách a potravinách. Mezi nejvýznamnější zdroje patří zelenina (tvoří více než 75 % příjmu dusičnanů) a pitná voda, do kterých se dusičnany dostávají jako kontaminující látky pocházející z chemických hnojiv při pěstování v zemědělství. Nejzávažnějším zdrojem dusitanů pro člověka jsou některé masné výrobky, nakládaná masa, tvrdé sýry, ryby a konzervy. Při jejich procesu výroby jsou přidávány dusičnany a dusitany jako aditivní látky, které slouží k udržení stálé barvy, pro konzervaci, prodloužení trvanlivosti či jako ochranné prostředky před působením některých druhů bakterií. Běžné koncentrace dusičnanů a dusitanů nevykazují negativní účinky na zdravého člověka. Riziko vyššího výskytu dusičnanů a dusitanů ovšem spočívá v jejich metabolické přeměně. V zažívacím traktu člověka reagují se sekundárními aminy a vznikají nitrosamidy a nitrosaminy, souhrnně označované jako N-nitrososloučeniny, které jsou prokázanými karcinogeny.

Jedním

z nejdiskutovanějších

projevů

vysokého

příjmu

dusičnanů

je onemocnění zvané methemoglobinemie, která se vyskytuje u kojenců. V dnešní době však její výskyt ustal, zejména z důvodu přísně stanovených, nejvyšších mezních hodnot dusičnanů v pitné vodě. Konzumace vyššího množství dusičnanů a dusitanů může také způsobovat poruchy trávení a vstřebávání živin, poruchy funkce štítné žlázy a v neposlední řadě může mít negativní vliv na hypertenzi (1–3).

9

I.

TEORETICKÁ ČÁST

1.

KOLOBĚH DUSÍKU Koloběh dusíku v přírodě je biogeochemický cyklus, který zahrnuje přeměnu dusíku

a jeho sloučenin. Probíhá v několika fázích. Zahrnuje nejméně pět redukčních a tři oxidační reakce.

Obrázek 1: Koloběh dusíku v přírodě (4)

Dusík je základním stavebním kamenem bílkovin a nukleových kyselin, tedy molekul, které jsou podstatou živých soustav. Fixovaný dusík je však v prostředí přítomen v nedostatečném množství a je tudíž limitujícím faktorem růstu organismů. Na celkovém koloběhu dusíku se v největší míře podílejí mikroorganismy. Patří mezi ně tzv. dusík vázající bakterie. Jsou to hlavně zástupci rodu Azotobacter, Rhizobium a Bradyrhizobium (hlízkové bakterie). Tyto druhy využívají jako zdroj své dusíkaté výživy přímo vzdušný dusík. V okamžiku, kdy buňky hlízkových bakterií odumřou, stávají se jejich proteiny potravou pro saprofytické bakterie. Přeměny, kterým dusík v přírodním koloběhu podléhá, je možno charakterizovat jako cyklus, v němž je vázán i uvolňován v různých formách. Rostliny přijímají dusík ve formě nitrátových NO3 - nebo amonných NH4+ iontů a využívají ho ke tvorbě organických látek

10

(proteinů a nukleových kyselin). S potravou se poté dusík dostává do těl živočichů, kteří jej zčásti využívají ke tvorbě vlastních bílkovin, a částečně je vylučován močí. Při rozkladu veškerého organického materiálu se organický dusík mineralizačními procesy uvolňuje ve formě amoniaku (amonizace). Nevyužitý amoniak podléhá v přírodě postupné biochemické oxidaci (nitrifikačními bakteriemi) na dusičnany a nenitrifikované molekuly unikají do atmosféry (nitrifikace). Dalším významným procesem podílejícím se na koloběhu dusíku je denitrifikace, redukce dusičnanů na oxid dusný a molekulový dusík (5). Toho procesu se účastní denitrifikační bakterie, které mají ve vztahu k dusíkaté výživě rostlin negativní účinek. Ochuzují půdu o dusičnany a dusitany, které redukují až na molekulární dusík. Půda je naopak dusíkem obohacována při procesu biologické fixace dusíku (4). Schéma biochemických přeměn dusíku můžeme vidět na Obr. 2.

Obrázek 2: Zjednodušené schéma významných biochemických přeměn dusíku v přírodě. (1 – nitrifikace, 2 – denitrifikace, 3 – redukce dusičnanů, 4 – amonifikace, 5 – fixace dusíku) (5)

11

Nitrifikace Probíhá ve dvou fázích: 1. V první se amoniakální dusík oxiduje na dusitany (nitritace), kterou uskutečňují např. zástupci rodů Nitrosomonas, Nitrosospira, Nitrosococcus, dle rovnice: 2 NH3 + 3 O2 → 2 NO2- + 2 H2O + 2 H+ 2. Ve druhé jsou vzniklé dusitany oxidovány na dusičnany (nitratace), na které se podílejí zástupci rodu Nitrobacter. Vytvoření energie (ATP) je vázáno na cytochromový řetězec (7). 2 NO2- + O2 → 2 NO3Obě skupiny organismů potřebují jako zdroj uhlíku CO2. Na procesu nitrifikace se účastní nitrifikační bakterie, které jsou striktně autotrofní (6). Nitrifikace je proces vyžadující přítomnost kyslíku. Rychlost nitrifikace je ovlivněna faktory, kterými jsou: 

koncentrace rozpuštěného kyslíku;



hodnota pH;



teplota;



obsah organických látek (mají bakteriostatický účinek v laboratorních podmínkách, v přirozeném prostředí je tento negativní vliv potlačen přítomnou mikroflórou, která organické látky rozkládá).

Denitrifikace Denitrifikace je proces, který je opakem nitrifikace a znamená redukci dusičnanů a dusitanů na dusík, oxid dusný nebo na jejich směs. Tyto produkty unikají do atmosféry a jsou příčinou ztrát v dusíkaté bilanci systému. Schematicky vyjadřují průběh tyto rovnice: 5 CH3OH + 6 NO3- → 5 CO2 + 7 H2O + 6 OH- + 3 N2 3 CH3OH + 6 NO2- → 3 CO2 + 3 H2O + 6 OH- + 3 N2 Zjednodušené schéma denitrifikace: NO3- → NO2- → NO → N2O → N2

12

K denitrifikaci dochází za striktně anaerobních podmínek, přítomnost kyslíku tento proces inhibuje. Proces zajišťují bakterie, které ve svém respiračním procesu využívají kyslíkaté sloučeniny dusíku jako konečný akceptor elektronů. Mezi ně patří zástupci rodů Pseudomonas, Paracoccus, Rhodobacter a Achromobacter. K tomu, aby mohla denitrifikace proběhnout, je nutná přítomnost energetického zdroje (donoru elektronů), zpravidla organické sloučeniny (NAD+ nebo FAD dependentní dehydrogenáza a cytochromy b a c).

Obrázek 3: Alternativní způsob přenosu elektronů v procesu denitrifikace

Důležitou roli v denitrifikaci hrají denitrifikační enzymy, které katalyzují jednotlivé kroky. Prvním enzymem, který katalyzuje přeměnu dusičnanu na dusitan, je nitrátreduktáza. Přeměnu dusitanu na oxid dusnatý katalyzují dva druhy nitritreduktázy (NIR) v závislosti na studované bakterii. Reduktáza oxidu dusnatého (NOR) v bakteriích je membránově vázaný enzym katalyzující redukci oxidu dusnatého na oxid dusný. Posledním krokem denitrifikace je dvouelektronová redukce oxidu dusného na dusík. Tento krok je katalyzován reduktázou oxidu dusného (N2OR) (8).

13

2.

FYZIKÁLNĚ-CHEMICKÉ VLASTNOSTI

2.1

Charakteristika dusičnanů

Dusičnany se na naší Zemi vyskytovaly od nepaměti jak v půdě, tak ve vodě. Dnes tomu není jinak, ovšem za posledních několik desetiletí se vlivem činnosti člověka výrazně zvýšilo množství dusičnanů v přírodě. Dusičnany, tzv. ledky nebo nitráty, jsou soli kyseliny dusičné HNO3, která je významnou silnou kyselinou a disociuje podle následující rovnice: H+ + NO32-

HNO3

H3O+ + NO32-

HNO3 + H2O

Příprava probíhá neutralizací nebo reakcí kovu s kyselinou dusičnou. HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O Cu + 4 HNO3 → Cu(NO3)2 + 2 NO2 + 2 H2O V přírodě vznikají dusičnany v půdě a vodách účinkem nitrifikačních bakterií z amoniaku a depozicí kyselých dešťů. Část dusičnanových iontů vzniká i z půdního vzduchu syntézou z kyslíku a dusíku působením bakterie Azobacter, žijící na kořenech motýlokvětých rostlin. N2 + 3 O2 → 2 NO3- + 2 eDusičnany jsou vesměs dobře rozpustné, v pevném stavu termicky nestálé. Některé se používají jako dusíkatá hnojiva (dusičnan sodný, draselný, amonný, vápenatý). Správný zápis NO3- skupiny:

O

O O

-

+

+

O

N

-

N

O -

-

O

O

14

O -

-

+

N

O

2.2

Charakteristika dusitanů Dusitany jsou odvozeny od kyseliny dusité HNO2, která patří mezi středně silné

kyseliny a disociuje podle rovnice (3): HNO2 ↔ H+ + NO2 -

log K = -3,35 (T = 25 °C)

Dusitanový iont (NO2-) obsahuje dusík v relativně nestabilním oxidačním stavu. Chemické a biologické procesy mohou dále redukovat dusitany na různé sloučeniny (elementární dusík, oxid dusný) nebo je oxidovat na dusičnany. Dusitany bývají obsaženy ve všech typech vod, avšak jsou velmi nestálé, mohou být snadno biochemicky i chemicky oxidovány nebo redukovány. Koncentrace dusitanů v podzemních a povrchových vodách jsou však z pravidla velmi malé (řádově setiny a desetiny mg/l), v odpadních splaškových vodách poměrně větší (řádově jednotky až desítky mg/l). Dusitany vznikají ve vodách při biochemické oxidaci amoniakálního dusíku. Z toho důvodu patří (podobně jako amoniakální dusík) mezi významné indikátory fekálního znečištění přírodních vod. Indikátorovou hodnotu dusitany ztrácejí, jestliže jsou anorganického původu. Mohou vznikat ve vodách i chemickou redukcí dusičnanů s kovy, např. v podzemních vodách obsahujících Fe, Mn nebo ve vodách stagnujících v kovovém potrubí. Dusitany mohou ve vodách vznikat z dusičnanů také fotochemickou cestou. Proto je důležité posuzovat indikátorovou hodnotu v pitné vodě komplexně, tj. v souvislosti s mikrobiologickým rozborem, místním ohledáním terénu v okolí analyzované vody a obsahem dalších indikátorů fekálního znečištění (3). Z hlediska možnosti provádění různých bilancí je výhodné vyjadřovat koncentraci dusitanů jako dusitanový dusík (N-NO2), nikoliv jako koncentraci iontové formy NO2-. Pro přepočty platí vztahy: 1 mg N-NO2 = 3,2845 mg NO2- = 71,40 µmol 1 mg NO2- = 0,3045 mg N-NO2- = 21,74 µmol Komplexační schopnost dusitanů je malá. Většina dusitanů je ve vodě dobře rozpustná, s výjimkou AgNO2. Dusitany vystupují jako redukční i jako oxidační činidla. Silnějšími oxidačními činidly jsou dusitany v kyselém prostředí oxidovány na dusičnany, a naopak mohou být redukovány na NO a v silněji alkalickém prostředí až na NH4+. Při chloraci vody mohou být proto zcela eliminovány.

15

Dusitany se také rozkládají ve slabých kyselinách. Obecně platí, že přítomnost chloridů, některých kovů a organických látek destabilizuje jak dusičnany, tak i dusitany (viz. Příloha 1).

2.3

Kinetika a metabolismus Dusičnany vstupují do rostlinných potravin působením blesku (elektrického výboje)

a dusík-fixujícími bakteriemi v půdě. Blesk v kombinaci s vodou oxiduje atmosférický dusík za vzniku kyseliny dusité, která se v podobě srážek ukládá v půdě a je převedena bakteriemi na dusičnany. Ty se poté dostávají do organismu dvojím způsobem: 1. Exogenně – prostřednictvím potravy (dietní dusičnany) – obsaženy zejména v zelenině (poskytuje 80 % z celkového množství); v menším množství jsou jejich zdrojem povrchové a podzemní vody či potraviny obohaceny přídatnými látkami. 2. Endogenně – oxidací NO, vzniklého z L-argininu, přesněji z guanidinové skupiny přítomné na jeho molekule, přičemž je tato reakce katalyzována specifickými enzymy, tzv. NO-synthasami (NOS). L-arginin je nejbazičtější, semiesenciální aminokyselina, a prozatím je jediným známým substrátem pro tvorbu NO (9).

Obrázek 4: Chemická rovnice popisující tvorbu NO. Schéma popisuje oxidaci L-argininu na meziprodukt hydroxy-L-arginin a následně vznik konečných produktů reakce, L-citrulinu a NO.

Proto mohou anorganické dusičnany, odvozené z oxidace NO nebo z dietních zdrojů sloužit jako ukládací forma dusičnanů, které mohou být redukovány zpět na dusitany a NO, pokud to vyžadují fyziologické nebo patologické stavy. Tyto dva systémy jsou shrnuty v Obrázku 5.

16

Obrázek 5: Schéma na fyziologické dispozice dusičnanů, dusitanů a oxidu dusnatého z exogenních (dietních) a endogenních zdrojů. Činnost bakteriálních nitrátových reduktáz na jazyku a savčích enzymů, které mají aktivitu nitrátových reduktáz v tkáních jsou uvedeny číslem 1. Bakteriální nitrátové reduktázy jsou označeny číslicí 2. Číslem 3 jsou označeny savčí enzymy s nitritreduktázovou aktivitou, které katalyzují přeměnu dusitanů na oxid dusnatý (10).

2.3.1 Absorpce Po požití potravy či vody se dusičnany a dusitany rychle a téměř zcela vstřebávají v tenkém střevě člověka a jsou převedeny do krve (biologická dostupnost nejméně 92 %), méně než 2 % dusičnanů přijatých potravou se dostane do terminálního ilea. Koncentrace dusičnanů v plazmě na lačno se pohybují mezi 0,25 a 2,7 mg/l. Po orální expozici dusičnanu sodnému v dávce 470 mmol/kg tělesné hmotnosti, hladiny dusičnanů v plazmě rychle vzrostou a po asi 40 minutách dosahují maxima. Návrat na pre-expoziční koncentrace v plazmě je nezávislý na množství požitých dusičnanů a dochází k němu po 24-48 hodinách (11, 12). Dusičnany mohou být absorbovány i inhalací (např. z cigaretového kouře a automobilových emisí). Nicméně perorální absorpce má větší význam. Dosud nejsou k dispozici žádné informace o dermální absorpci dusičnanů nebo dusitanů (13).

17

2.3.2 Distribuce Absorbovaný dusičnan je rychle transportován krví a selektivně recirkulován (opětovně zařazen do koloběhu) slinnými žlázami. U lidí je dosaženo maximální hladiny dusičnanů v séru, slinách a moči během 1-3 hodin. U lidí a většiny laboratorních zvířat, vyjma potkanů, je dusičnan v plazmě selektivně a v závislosti na dávce vylučován slinnými žlázami díky aktivnímu transportnímu mechanismu společně s jodidem a thiokyanatanem. Prostřednictvím

tohoto

mechanismu

dochází

ke

zvýšení

koncentrace

dusičnanů

až 10 krát více, než v plazmě (13). Nárůst koncentrace dusičnanů ve slinách je velmi rychlý a dochází k němu do 10 minut po požití potravy a maximální koncentrace dosahuje mezi 20 a 180 minutami po požití. Naopak pokles koncentrace je pomalý a jeho ukončení nastává po 24-48 hodinách. V mateřském mléce hladiny dusičnanů rapidně stoupají po porodu a vrcholí 2. - 5. den po porodu. U zdravých mužů byly koncentrace dusičnanů a dusitanů významně vyšší ve spermatu než v plazmě, čímž je podpořena funkce spermií díky roli oxidu dusnatého (12).

2.3.3 Metabolismus Z přibližně 25 % exogenního dusičnanu aktivně recirkulovaného slinnými žlázami, je asi 20 % (což představuje 5-8 % požitých dusičnanů) redukováno na dusitany ústními fakultativními anaerobními bakteriemi, zejména Vionella spp. Tyto bakterie mohou využít dusičnan místo kyslíku jako alternativní elektronový akceptor. Mikrobiální přeměna dusičnanů na dusitany je ovlivněna bakteriální infekcí, nutričním stavem a věkem. Takto vzniklý dusitan představuje kolem 80 % z celkové expozice dusitanům, zbytek se tvoří přímo z vnějších zdrojů. Polykáním slin vystavujeme žaludek dusitanům tvořeným v dutině ústní. Zdravý žaludek dospělého o pH 1-3 je prakticky sterilní a má zhoršené podmínky pro růst mikroorganismů, což znamená i sníženou mikrobiální schopnost přeměny dusičnanu na dusitan. Nicméně, lidské variability v žaludeční pH (např. u hypochlorhydrických pacientů, kteří mají snížené množství kyseliny chlorovodíkové v žaludeční šťávě) má za následek množství případů s pH vyšším než 5, z čehož plyne vyšší mikrobiální růst a následná redukce dusičnanů na dusitany. Kromě toho, antacida a jiné léky mohou snižovat žaludeční kyselost, čímž dochází ke zvýšené náchylnosti k redukci dusičnanu na dusitan. V kyselých podmínkách žaludku lze dále dusitany redukovat na kyseliny dusitou a následně na oxidy dusíku, včetně NO. Tato intragastrická produkce NO hraje důležitou roli v regulaci průtoku krve žaludkem a v produkci hlenu, stejně jako v obraně hostitele proti střevním patogenům (12–15).

18

NO2-



+ H+

HNO2

pkA = 3,42 

2 HNO2 N2O



N2O3 NO . + NO2 .

Obrázek 6: Zjednodušená reprezentace entero-salivárního oběhu dusičnanů. Dusičnany (zástupci modrých šipek) přijaté z potravy jsou přijaty potravou a následně polknuty. Dochází k jejich rychlé a téměř úplné absorpci v horní části gastrointestinálního traktu. Přibližně 25 % je soustředěno ve slinných žlázách a vylučováno do úst, kde jsou redukovány na dusitany (zástupci červených šipek) fakultativními anaeroby a spolknuty. Některé z dusitanů podstoupí kyselou redukci v žaludku na NO, zbytek je absorbován. 60 % požitých dusičnanů se ztratí v moči během 48 hodin (14).

19

2.3.4 Vylučování Dusičnany se nachází ve všech tělesných tekutinách, zatímco koncentrace dusitanů v těle jsou nízké, neboť jsou snadno oxidovány na dusičnany. Po orální expozici se dusičnan vyskytuje v nejvyšších koncentracích v moči, ale také v mléce, žaludeční tekutině, endotracheální sekreci, slinách a potu. U lidí, nezávisle na dávce, je přibližně 65-70 % perorálně podaného dusičnanu rychle vyloučeno močí a méně než 1 % je vyloučeno stolicí, zbytek je vylučován potem nebo je degradován ve slinách či trávicích sekretech díky bakteriím. Vylučování je maximální asi 5 hodin po expozici a v podstatě úplné po 24 hodinách. U kojenců za normálních podmínek je přibližně 100 % dusičnanů vyloučeno močí. Vylučování se řídí podle kinetiky prvního řádu a eliminační poločas je okolo 5 hodin. Přibližně 25 % dusičnanů je aktivně transportováno prostřednictvím sodík/jodidového symporteru (NIS) do slin a mateřského mléka, asi 3 % dusičnanů se vyskytují v moči jako močovina a čpavek. Normální zdraví jedinci vyloučí močí kolem 62 mg dusičnanů z endogenní syntézy za den. Pokud je příjem dusičnanů nízký a nejsou možné další exogenní zdroje, například při žaludečních a střevních infekcích, je důležitější endogenní produkce než exogenní zdroje (11, 12). Průměrný plazmatický poločas dusitanů je 30 minut u lidí a méně než hodinu u většiny druhů, proto jsou dusitany normálně detekovány v tělesných tkáních a tekutinách po perorálním podání. K eliminaci dusitanů ze žaludku dochází prostřednictvím dvou konkurenčních cest: 

absorpce;



reakce s aminy, což způsobuje tvorbu nitrosaminů.

20

2.4

Stanovení dusičnanů a dusitanů ve vodách

2.4.1 Stanovení dusitanů V čistých přírodních vodách se dusitany nevyskytují vůbec nebo jen ve stopových koncentracích. V povrchových vodách a silněji znečištěných podzemních vodách mohou koncentrace nabývat hodnot řádu jednotek mg.l-1 NO2 -. V pitné vodě připouští ČSN maximálně 0,1 mg.l-1 NO2-. Jelikož jsou ve vodě velmi nestálé, je nutné tento proces provádět v den odběru. Není-li to možné, je nutno vzorky vody konzervovat. Metoda stanovení dusitanů spočívá ve schopnosti kyseliny dusité diazotovat aromatické aminokyseliny. Touto reakcí vznikají diazoniové soli, které jsou kopulovány s arylaminem za vzniku azobarviva vhodného pro spektrofotometrické vyhodnocení. Nejpoužívanější metodou pro stanovení dusitanů je metoda s NED-dihydrochloridem (N - (1 - naftyl) – ethylendiamin - dihydrochloridem). K diazotaci je používána buď kyselina sulfanilová, nebo amid kyseliny sulfanilové. Současná ČSN pro stanovení dusitanů ve vodách používá k diazotaci amid kyseliny sulfanilové a ke kopulaci NED - dihydrochlorid, kdy obě reakce probíhají v prostředí okyselené kyselinou fosforečnou. Absorbance vzniklého růžově až červeně zabarveného produktu, tzv. azobarviva, se měří při vlnové délce 540 nm. Intenzita vzniklého zabarvení je přímo úměrná koncentraci dusitanů ve vzorku (16).

2.4.2 Stanovení dusičnanů Obsah dusičnanů ve vodách se udává zpravidla hmotnostní koncentrací, a to jako NO3v mg/l. Ke stanovení dusičnanů ve vodách jsou používány nejrůznější metody. Žádnou z nich nelze označit za univerzální. Je to z toho důvodu, že při různých metodách se rušivě uplatňují různé složky vody. Jednotlivé metody jsou i odlišně citlivé a mají různý rozsah stanovení: 1. Největší skupinou používaných metod na stanovení dusičnanů ve vodách tvoří absorpční

spektrofotometrické

metody,

nazývané

obvykle

krátce

spektrofotometrie. Jedná se o běžnou optickou metodu stanovení rozpustných látek organického i anorganického charakteru, absorbujících elektromagnetické záření určitých vlnových délek. Spektrofotometrické stanovení absorbující látky rozpuštěné ve vhodném rozpouštědle spočívá v zaznamenání úbytku světelného toku monochromatického záření při průchodu paprsku vrstvou měřeného roztoku. 2. Další z metod se nazývá potenciometrie. Lze ji použít, pokud jsou koncentrace dusičnanů větší než 1 mg.l-1, a nejsou přítomny žádné interferující ionty (dusitan,

21

chlorid, síran a hydrogenuhličitan). Tato metoda využívá iontově selektivní elektrody a není vhodná pro neznámé vzorky. 3. Při stanovení dusičnanu v pitné a dešťové vodě lze použít iontovou chromatografii. Tato metoda umožňuje analyzovat vzorky o neznámém složení, v čemž má výhodu oproti metodě předchozí. Také lze pomocí ní určit větší počet aniontů současně. 4. Další metodou je fotometrické stanovení dusičnanu v UV oblasti po jeho redukci na dusitan kadmiem v kyselém prostředí nebo hydrazin sulfátem s mědí jako katalyzátorem v prostředí alkalickém, s následnou diazotací a kopulací. 5. Jinou metodou, která je často užívaná, je reakce se salicylanem sodným. Tato metoda byla dříve používána i v úpravně vody v Brně – Pisárkách. Poté přešli na metodu nazývající se iontová kapalinová chromatografie s vodivostním detektorem, kterou používají dodnes. 6. Mezi novější metody patří měření absorpce při několika vlnových délkách v UV oblasti, kapilární elektroforéza (jedná se o separaci iontů v úzké kapiláře naplněné elektrolytem) a kapilární izotachoforéza, což je elektromigrační separační technika umožňující analýzu ionogenních látek v roztocích (17).

2.5

Toxikologické hodnocení Toxikologie dusičnanů a dusitanů u lidí a zvířat byla důkladně prozkoumána.

Neexistují žádné podklady, které naznačují, že má dusičnan v běžných koncentracích toxikologické účinky. Proto byla stanovena hodnota ADI dusičnanů na 3,5 mg/kg. Pro dusitany je to 0,07 mg/kg. Toxikologické účinky Hlavní toxikologický problém dusičnanů se týká souvislosti s jejich redukcí na dusitany před nebo po kontaktu s lidským tělem. Enzymově se dusičnany částečně redukují nitrátreduktázou přítomných mikroorganismů během dopravy, skladování a zpracování rostlinných surovin s vyšším obsahem dusičnanů. Endogenně vznikají dusitany v trávicím ústrojí působením mikroorganismů. Dusičnany přijaté potravou se asi z 80 % (u starších lidí z 50 %) vylučují za 4 až 12 hodin močí, zbytek zůstává v organismu. Předpokládá se, že se v zažívacím traktu zbylé dusičnany převážně přemění na amonné soli.

22

Hlavní akutní toxický účinek dusitanů spočívá ve vývoji methemoglobinemie, která je podrobněji popsána níže. Negativem dlouhodobých účinků dusičnanů a dusitanů je vznik N-nitrososloučenin, z nichž jsou mnohé karcinogenní. Tato tvorba se může odehrát kdekoli, kde jsou přítomny dusitany a oxidy dusíku (především se jedná o sekundární aminy), ale je upřednostňovaná v kyselých podmínkách nebo v přítomnosti některých bakterií.

Obrázek 7: Reakce vzniku N-nitrososloučenin, v tomto případě N-nitrosaminu.

Všechny nitrososloučeniny obsahují v molekule nitrososkupinu -N═O. Z hlediska karcinogeneze jsou nejvýznamnějšími N-nitrosaminy a N-nitrosamidy. Za hlavní místo tvorby N-nitrososloučenin je považován gastrointestinální trakt, zejména žaludek. K těmto reakcím však může docházet také v infikovaném močovém měchýři či kdekoliv jinde v těle, jako následek endogenního vzniku oxidu dusnatého a dusitanů (1).

23

3.

VÝSKYT DUSIČNANŮ A DUSITANŮ Strava je hlavním zdrojem dusičnanů a dusitanů. Dusitany a dusičnany se nacházejí

v mnoha potravinářských komoditách, a to buď jako přírodní složky nebo úmyslné přísady. Pitná voda, zelenina a uzené maso představují hlavní zdroj těchto látek v potravě. Mohou se také nacházet v menší míře v rybách a mléčných výrobcích. Pro běžnou populaci se příjem dusitanů pohybuje mezi 0-20 mg/den, zatímco příjem dusičnanů činí 53-300 mg/den. Největší část příjmu dusičnanů (80-95 %) tvoří strava rostlinného původu (hlavně zelenina a z části ovoce), kdežto dietní dusitany mají zejména původ v přídatných látkách, přidávaných do konzervovaného masných výrobků (39 %) a pečiva či obilných výrobků. Kromě toho se větší míře mohou také nacházet v pitné vodě, přestože jsou jejich hladiny v mnoha zemích striktně regulovány. Byly měřeny hladiny dusičnanů a dusitanů v potravinářských komoditách jako součást celkové stravy. Tato studie byla provedena v Ottawě, Ontariu, v roce 2000. Dusitany byly nalezeny pouze v zanedbatelných koncentracích v sýru, tvarohu, másle a margarínu. Nejvyšší hladiny dusitanů byly nalezeny v párcích a klobásách (15,1 mg/kg), v lančmítu, uzeninách (11,6 mg/kg) a v hot dogu (11,1 mg/kg). Vysoké koncentrace dusičnanů byly nalezeny také v párcích a klobásách (34,7 mg/kg), v lančmítu a uzeninách (41,2 byli mg/kg), ale nejvyšší koncentrace dusičnanů byly nalezeny v sójové kojenecké výživě (45,9 mg/kg) a v pokrmech připravovaných z masa, drůbeže a zeleniny (43,7 mg/kg). Podobná studie celkové stravy byla provedena ve městě St. John´s v Newfoundlandu a Labradoru v roce 2001, také měřila dusičnany a dusitany v potravinářských komoditách. Dusitany byly nalezeny pouze v zanedbatelných koncentracích v různých potravinách, včetně sýrů, tvarohu, masa, drůbeže, vajec a margarínu. Nejvyšší hladiny dusitanů byly nalezeny v lančmítu, uzeninách (6,78 mg/kg), párcích a klobásách (5,20 mg/kg). Nejvyšší koncentrace dusičnanů byly nalezeny ve zmrazených pokrmech (6,68 mg/kg), v tavených sýrech (5,11 mg/kg), lančmítu a uzeninách (4,46 mg/kg).

24

Potraviny rostlinné původu

3.1

Zelenina představuje hlavní zdroj dusičnanů přijímaných stravou. Obecně poskytuje 300-940 mg/g denního příjmu. Jejich přínos ve prospěch příjmu dusitanů je nízký a ve srovnání s masnými výrobky mnohem nižší. Obsah dusičnanů je v potravinách z hlediska spotřebitele nežádoucí. Ačkoliv dusičnany nepředstavují v běžných koncentracích riziko pro dospělé jedince, neboť se poměrně rychle vylučují močí, jejich potenciální toxicita spočívá v možnosti endogenní redukce na dusitany (účastní se jí mikrobiálními enzymy v trávicím ústrojí). Obsah dusičnanů v jednotlivých plodinách je odlišný v závislosti na klimatických a půdních podmínkách během vegetace. Mezi hlavní faktory patří zejména: 

biologické a genetické vlastnosti plodin charakterizující druh a užitkový směr pěstování, odrůdové rozdíly;



vliv ročníku, především světelné poměry, dále i poměry tepelné a vlhkostní, půdní podmínky, agrochemické poměry, humóznost půdy aj.;



vliv organického a minerálního hnojení z hlediska dávek a vyváženosti živin a termínu aplikace, případně využívání inhibitorů nitrifikace;



vliv agrotechnických opatření a pěstitelských zásahů včetně korigování termínu sklizně v závislosti na obsahu dusičnanů;



způsob potravinářského a kuchyňského zpracování. Významné postavení v akumulaci dusičnanů má i sama rostlina. Červená řepa, celer

a listová zelenina, jako salát, rukola a špenát, jsou na dusičnany velmi bohaté. Ostatní druhy zeleniny obsahují dusičnany v nižších koncentracích, ale protože jsou konzumovány ve velkém množství (např. brambory), mohou přispívat vyšším množstvím dusičnanů, a tím zároveň i dusitanů. Pro přehlednost je uvedeno rozdělení zeleniny, z hlediska obsahu dusičnanů na 100 g čerstvé zeleniny: 1. s velmi vysokým obsahem dusičnanů (>250 mg/100 g) – špenát, celer, hlávkový salát, červená řepa, rukola, řeřicha, kerblík; 2. s vysokým obsahem dusičnanů (100-250 mg/100 g) – pekingské zelí, kedlubna, pórek, petržel, fenykl; 3. se středním obsahem dusičnanů (50-100 mg/100 g) – zelí, kopr, tuřín, kapusta; 4. s nízkým obsahem dusičnanů (20-50 mg/100 g) – brokolice, mrkev, květák, okurka, dýně, čekanka; 5. s velmi nízkým obsahem dusičnanů (<20 mg/100 g) – artyčoky, baklažán, česnek,

25

cibule, houby, hrášek, brambory, rajčata, batáty, vodní meloun, fazole, tykev, chřest, paprika. Rozdíly v obsahu dusičnanů u jednotlivých druhů zeleniny jsou zobrazeny v Příloze 2 (2). Obsah dusičnanů se v jednotlivých částech plodů liší. Největší akumulace probíhá ve vegetativních orgánech rostlin, což jsou např. listy, stonky a kořeny. Naopak menší množství dusičnanů obsahují generativní orgány rostliny – květy, plody a semena. Rostlinné části seřazeny podle snižujícího se obsahu dusičnanů následovně: řapík > list > stonek > kořen > květenství > hlízy > cibulka > plod > semena (19, 20). Dusičnany a dusitany obsaženy v jedlých částech zeleniny jsou popsány v Příloze 3 (21). Avšak odrůda není jediným rozhodujícím faktorem, který má vliv na konečný obsah dusičnanů. U téže plodiny je bez ohledu na odrůdu obsah dusičnanů při podzimním pěstování vyšší, než při pěstování jarním. Značně je to ovlivněno nedostatečnými světelnými, teplotními a vlhkostními podmínkami. Za těchto nepříznivých podmínek dochází k nedostatku uhlíkatých sloučenin, které jsou nezbytné pro přeměnu nahromaděných dusičnanů na aminokyseliny a v konečné fázi na bílkoviny. Je zapotřebí nastolit takové podmínky, aby měly rostliny dostatek světla, při kterém mohou přijaté dusičnany spotřebovat na stavbu svého těla a co nejméně jich ukládat. Na druhou stranu, příliš vysoké teploty vedou k nadměrné mineralizaci organické hmoty, kdy se organické sloučeniny rozkládají na anorganické formy. Tím dochází k inhibici nitrátreduktázy, čímž se obsah dusičnanů v rostlinách zvyšuje. Lze tedy obecně říci, že špatné růstové podmínky zvyšují obsah dusičnanů (2, 22). Ke kumulaci dusičnanů v zelenině také značně přispívá hnojení, a to zejména dusíkatými hnojivy. Snížení obsahu dusičnanů můžeme docílit kuchyňskou úpravou. Zejména bychom se měli vyhnout částem, které jsou na dusičnany bohaté: košťály, stonky a listová žebra. Odstraněním částí zeleniny s vysokým obsahem dusičnanů můžeme výrazně zlepšit kvalitu konzumované zeleniny. U salátu jsou hlavními zdroji vnější a střední listy, v listových stopkách špenátu je mnohem více dusičnanů než v samotných listech. Mrkev, petržel a pastinák mají nejvíce dusičnanů ve vrchní části pod listy, ve spodní části kořene a ve dřeni mrkve. Ve slupkách také najdeme vyšší obsah dusičnanů. Proto loupání vede ke snížení obsahu dusičnanů v připraveném jídle. Rovněž tepelnou úpravou je obsah dusičnanů v hlízách podstatně snižován (20).

26

V nedávné studii porovnávající denní menu složené z toho, co se podobá jak západnímu, tak středomořskému typu stravy bylo zjištěno, že druhý typ stravy obsahuje vyšší množství dusičnanů, dusitanů a polyfenolických antioxidantů (23). Strava středomořské oblasti je spojena s nižší incidencí kardiovaskulárních chorob a rakoviny. Na druhou stranu, konzumace západní stravy zvyšuje incidenci těchto chorob. Středomořská strava je charakteristická nízkým obsahem nasycených a vysokým obsahem mononenasycených mastných kyselin (olivový olej), nízkým obsahem živočišných bílkovin, a také je bohatá na sacharidy, zeleninu a luštěniny. Tito lidé konzumují poměrně velké množství ryb, bílého masa, ovoce a zeleniny a malé množství červeného masa a také pijí přiměřené množství červeného vína. Pozitiva středomořské diety jsou částečně připisována vysoké spotřebě antioxidantů (získaných z ovoce, zeleniny a vína) a tuků (bohatých na ω-3 mastné kyseliny z ovoce a ryb a mononenasycené MK), a zejména vyváženému poměru ω-6/ω-3 mastných kyselin. Nově vzniklé údaje ukazují, že část zdravotních výhod může souviset s obsahem dusitanů/dusičnanů ve stravě bohaté na ovoce a zeleninu. Můžeme tedy říci, že středomořská strava je bohatá na dusitany a zejména na dusičnany. Typická středomořská strava může obsahovat až 20 krát vyšší množství dusitanů a dusičnanů než západní strava (10, 24, 25). Nedávné perspektivní epidemiologické studie prokázaly, že zelená listová zelenina patří mezi potraviny, které nejvíce chrání před rizikem ischemické choroby srdeční a cévní mozkové příhody. Dietary Approaches to Stop Hypertension (DASH) se zabývala studií, která zjistila, že strava bohatá na zeleninu (tj. 8-10 porcí) a nízkotučné mléčné výrobky může snížit krevní tlak podobně, jako by jej bylo dosaženo za použití hypotenzních léků (26).

3.2

Potraviny živočišného původu Přirozený obsah dusičnanů v živočišných tkáních je ve srovnání s rostlinnými pletivy

velmi nízký. Do potravin živočišného původu (maso, uzeniny, mléčné výrobky) se dusík bezprostředně dostává z veterinárních krmiv. Jak už bylo zmíněno, dusičnany a dusitany patří mezi přídatné látky. Tato problematika je podrobněji zpracována v kapitole 4. Hlavní obava z dusičnanů a dusitanů je spojená s možností přeměny dusitanů na karcinogenní N-nitrososloučeniny, které se mohou tvořit jak v potravinách, tak i v lidském těle. Avšak Honikel (2008) tvrdil, že možnost tvorby stabilních N-nitrosaminů v mase je poměrně nízká. Nicméně ke tvorbě těchto sloučenin dochází, pokud jsou výrobky vystaveny extrémně vysokým teplotám nad 130°C (27).

27

3.3

Voda

3.3.1 Dusičnany ve vodě Dusičnany se vyskytují ve všech typech vod. V čistých přírodních vodách, jako jsou podzemní a povrchové vody, se obvykle nacházejí v malém množství (jednotky mg/l NO3 -). Vyšší koncentrace obsahují přírodní vody ze zemědělských oblastí, odtoky z biologických čistíren odpadních vod a některé průmyslové odpadní vody (desítky mg/l NO3-). To je důsledkem toho, že jsou dusičnany konečným produktem biochemické oxidace organického dusíku, který indikuje při jeho zvýšeném obsahu starší znečištění organického původu. Důsledkem intenzivního hnojení používaného ve velkém množství a úniků z odpadních vod z žump či septiků se dusičnany staly vážnou hrozbou studní. Vysoké hladiny dusičnanů ve studniční vodě často vyplývají z nesprávné konstrukce studny, jejího umístění nebo z nesprávné likvidace odpadů. Studny mohou být ke kontaminaci náchylnější po záplavách, zejména v případě, že jsou mělké nebo byly zatopeny záplavovou vodou po delší dobu. Studie prokázaly, že je významný rozdíl mezi hladinami dusičnanů v podzemní vodě v zemědělské oblasti a v oblasti nenarušené (28). Obsah dusičnanů ve vodě není pro člověka primárně rizikový, ale v gastrointestinálním traktu může po bakteriální redukci na dusitany sekundárně způsobovat methemoglobinemii. Ke kontaminaci dusičnany dochází, pokud je v půdě více dusičnanů, než rostliny mohou využít. Přebytek dusičnanů je přenášen půdou do zdrojů podzemních vod zavlažováním, dešťovou vodou a tajícím sněhem. Přebytek dusičnanů se může hromadit v půdě v několika směrech: 

odpadní vody obsahují jak amoniak, tak organické formy dusíku. Organický dusík může být v půdě převeden na amoniak. Tento amoniak se spolu s jakýmkoli amoniakem z použitých hnojiv přemění na dusičnan půdními bakteriemi v procesu nitrifikace;



pokud je použito více dusíkatých hnojiv, než plodiny mohou využít, dojde ke zvýšení hladin dusičnanů;



luštěniny, jako je například vojtěška, mohou přijímat dusík ze vzduchu a uložit jej do země díky jejich kořenovým uzlům. Tento proces se nazývá fixace dusíku (29).

Kontaminace pitné vody dusičnany může zvyšovat riziko rakoviny redukcí dusičnanu na dusitan, což spěje k nitrosačním reakcím a následně ke tvorbě N-nitrososloučenin, které, jak už bylo výše uvedeno, mají karcinogenní účinky.

28

Dusičnany v pitné vodě zvyšují riziko rakoviny štítné žlázy a onemocnění hormonů štítné žlázy. Dlouhodobá expozice dusičnanům prostřednictvím vody může zvýšit riziko onemocnění štítné žlázy u žen, jak bylo zjištěno ve studii u starších žen v Iowě. Veřejné vodovody znečištěné dusičnany zvýšily riziko rakoviny štítné žlázy u žen (30).

3.3.2 Dusitany ve vodě Norma připouští maximálně 0,1 mg/l dusitanů v pitné vodě. Dusitany zpravidla doprovází ve vodách dusičnany a amoniakální dusík. Vzhledem ke své chemické a biologické labilitě se vyskytují obvykle v nízkých koncentracích. V přírodních vodách z anorganických forem dusíku nedominují, protože jsou za přístupu kyslíku rychle transformovány nitrifikací na dusičnany. Ve velmi čistých vodách bývají přítomné jen ve stopových koncentracích. Dusitany se mohou vytvářet v rozvodném potrubí (díky bakteriím rodu Nitrosomonas během stagnace) obsahujícím dusičnany a v na kyslík chudé pitné vodě v pozinkovaných ocelových trubkách, nebo pokud je voda použita ke zbytkovému dezinfikování a proces není dostatečně

kontrolován.

Zpravidla

vznikají

při

biochemické

redukci

dusičnanů

nebo při biochemické oxidaci amoniakálního dusíku. Z tohoto důvodu patří dusitany mezi významné indikátory fekálního znečištění přírodních vod. Pokud jsou však anorganického původu, svou funkci indikátorů ztrácejí. Také mohou ve vodách vznikat z dusičnanů fotochemickou cestou (3).

3.3.3 Zdroje pitné vody pro Brno Brno má k dispozici dostatek zdrojů kvalitní pitné vody s kapacitními rezervami. Město je zásobeno dvěma zdroji – podzemní vodou z prameniště v Březové nad Svitavou a povrchovou vodou z Vírské nádrže, která je upravována v úpravně vody ve Švařci a do Brna je přiváděna Vírským oblastním vodovodem. Z úpravny vody Švařec se voda do Brna přivádí přivaděčem Vírského oblastního vodovodu (VOV), který slouží k zásobování vodou nejen Brna, ale i mnoha dalších měst a obcí severně a jižně od Brna. Rezervní zdroj při případných havarijních stavech a při mimořádných provozních situacích představuje úpravna vody z řeky Svratky v Brně – Pisárkách. V řece Svratce však nadále přetrvává riziko havarijní kontaminace surové vody látkami, např. ropnými látkami z dopravních nehod, splachy z komunikací i nadměrným zákalem při přívalových srážkách, jejichž odstranění ani nová technologie úpravny nemůže zajistit (31).

29

3.4

Biopotraviny Biopotravina

je

potravinářský

výrobek

získaný z bioproduktů

ekologického

zemědělství a omezeného množství povolených přísad vymezeným technologickým postupem podle zvláštního předpisu a pod kontrolním režimem. Biopotraviny nabízejí hodnoty a kvality, které nebyly dosud spotřebitelům dostatečně vysvětleny. Slovní známky „bio“ a „eko“ stejně jako použití přídavného jména „biologický“ a „ekologický“ v souvislosti s potravinami je legislativně chráněno nařízením Rady EU (nařízení EHS č. 2092/91). Podle nařízení Rady EU musí být každý ekologicky vyrobený produkt označen razítkem s kódem kontrolní organizace. V České republice se rozšířilo používání české státní bio značky „Bio-Produkt ekologického zemědělství“. Podle Evropské unie musí mít potraviny označené jako „bio“ minimálně 95 % surovin vypěstovaných bez přídavku zakázaných pesticidů, hnojiv a přísad. Z čehož vyplývá, že i biopotraviny obsahují určité množství přídatných látek, což může být pro mnohé překvapující. Avšak některé neorganické látky, včetně přídatných látek, jsou tak důležité, že jsou v biopotravinách povoleny. Mezi tyto povolené látky patří: 

neorganické přídatné látky, kvasnice a minerální látky;



pomocné látky, jako jsou plyny ovlivňující barvu (např. zrůžovění masa);



zemědělské složky. Celkem je v ekologickém zemědělství povoleno 45 přídatných látek. Tyto látky jsou

uvedeny v Příloze 6 a patří mezi ně i dusičnan sodný a draselný (32). Současná evropská legislativa stanovuje limity pro dusičnany v listové zelenině 2000 až 4500 mg/kg, konkrétně v salátech rodu Lactuca sativa a ve špenátu, a to vyhláškou 864/1999/EHS a dětské výživě (200 mg/kg) vyhláškou 655/2004/EHS. V ČR stanovuje limity pro obsahy dusičnanů a těžkých kovů v potravinách vyhláška Ministerstva zdravotnictví 53/2002, respektive její 2. příloha, která stanovuje nejvyšší přípustné limitní hodnoty dusičnanů u řady druhů zeleniny (33). Tyto limity musí shodně splňovat jak konvenční, tak i ekologicky pěstovaná zelenina, která jinak nepodléhá žádným přísnějším legislativním limitům, ani vyšším standardům např. Svazu ekologických zemědělců PRO-BIO. Nicméně ekozemědělci se zavazují používat takové postupy, aby se dusičnany do jejich produktů dostávaly v co nejmenší míře (např. správným hnojením), často je ovšem obtížné přítomnosti dusičnanů v zelenině zabránit, neboť jejich výskyt je součástí celého zemědělského systému a přírodních cyklů (např. kyselé deště, splachy z konvenčních polí atd.), proto nelze jejich vstup do systémů obhospodařovaných v rámci ekologického zemědělství (EZ) izolovat.

30

Nicméně je nutno říci, že srovnávání bioproduktů a konvenčních produktů (např. EU QualityLowInputFood, či výzkumy provedené na VŠCHT) ukazují, že obecně je obsah dusičnanů v zelenině vypěstované v režimu ekologického zemědělství o 10-50 % nižší než v zelenině z konvenčního zemědělství (34). To potvrzuje také výzkum prováděný v Itálii, který zjišťoval obsah dusičnanů a celkového dusíku v ekologicky a konvenčně pěstovaných citrusových plodech (35). Výsledky studie prokázaly výrazně vyšší obsah dusíkatých látek v konvenčně produkovaných citrusech. Ke stejnému závěru dospěli ve svých studiích z let 1996-1999 i na VŠCHT v Praze, kde byl sledován obsah dusičnanů v ekologicky a konvenčně pěstovaných bramborách. Hlízy z ekologického zemědělství obsahovaly významně nižší hladiny dusičnanů než z konvenčního. Na obsah dusičnanů měl největší vliv způsob pěstování. Statisticky významně nižší hladiny dusičnanů obsahovaly hlízy brambor z ekologického zemědělství, a to téměř o jednu čtvrtinu (36). Náhrada průmyslového hnojení hnojením organickým však ještě není zárukou nižšího obsahu dusičnanů v plodinách. Rozklad organické hmoty a mineralizace organicky vázaného dusíku ovlivňuje i počasí, které řídit nemůžeme. Tudíž může dojít k uvolnění dusičnanů v době, kdy je rostliny nemohou plně využít (37). Technologická kvalita U bioproduktů je lepší skladovatelnost proto, že obsahují méně vody vlivem omezení rychlého růstu dusíkatým hnojením. Skladovací ztráty bioproduktů jsou udávány 15-35 %, u konvenčních mezi 25-60 % (32). Je také nutno zdůraznit, že kojenecké výživy (které mají přísné limity obsahu dusičnanů) jsou výrazně konzervovány a dlouho skladovány, tudíž často dochází k výraznému snižování nutričně významných látek ze zeleniny (např. vitaminů). Při vhodné přípravě biozeleniny (krátkém varu a okamžité spotřebě) jsou takovéto ztráty minimální. Je na místě vybírat vhodné druhy zeleniny, u nichž jsou hygienické limity na obsah dusičnanů přísnější, tzn. např. brambory, plodová zelenina (rajčata, okurky atp.) a lusková zelenina. Dětem tedy raději podávat v menší míře ty druhy zeleniny, které mívají koncentrace dusičnanů obvykle vyšší (salát hlávkový 4500 mg/kg, špenát 3000 mg/kg, červená řepa 3000 mg/kg, ředkvičky 1500 mg/kg či čínské zelí 2500 mg/kg) (38).

31

4.

DUSIČNANY A DUSITANY JAKO ADITIVNÍ LÁTKY

4.1

Definice potravinářských přídatných látek Potravinářské přídatné látky (potravinářská aditiva, přídatné látky) jsou definovány

jako látky nebo jejich směsi, které se k potravině záměrně přidávají při výrobě, zpracování, skladování nebo balení za účelem zvýšení její kvality. Mohou být však přirozenou součástí potraviny. Aditiva se dělí do 26 kategorií.

Značení

4.2

Podle Zákona o potravinách a předpisů Evropské unie musí být u balených potravin uveden na etiketě seznam všech složek včetně aditiv. Aditiva musejí být uváděna buď celým názvem, nebo číselným kódem, který se skládá z velkého tiskacího písmene E a trojmístného nebo čtyřmístného čísla, např. E 250 (označení pro dusitan sodný). Rovněž musí být uveden název kategorie, do které je aditivum zařazeno. Označení tímto kódem znamená, že aditivum prošlo hodnocením bezpečnosti (39). Výhodou používání aditivních látek jsou bezesporu v řadě případů toxikologicky a výživově bezpečnější potraviny. Prospěšnost používání aditiv je ovšem vyvážena také některými riziky. Rizika provázející dlouhodobé používání aditivních látek nejsou doložena, přesto je používání některých aditiv potenciálně problematické a hledají se způsoby jejich náhrady (např. dusitanů) (2).

Dusičnany a dusitany

4.3

Dusičnany a dusitany se řadí do skupiny přídatných látek prodlužujících údržnost. Tato skupina je rozdělena do 3 kategorií: 

antimikrobní látky;



konzervační prostředky neboli konzervanty používané k ochraně proti nežádoucím mikroorganismům;



antioxidanty, které jsou ochranou některých složek potravin (zejména lipidů a vitaminů) před oxidací. Jsou považovány za tradiční konzervanty masa a masných výrobků. Kromě toho,

že prodlužují trvanlivost masných výrobků, v nich také váží vodu a uchovávají jejich růžovou barvu po tepelné úpravě, což je velmi výrazný senzorický prvek. Takto konzervované masné výrobky mají růžovou barvu, která je indikátorem čerstvosti. Ty výrobky, nasolené klasickou solí, zůstávají našedlé a nepůsobí senzoricky dobře, ačkoliv se jedná o stejný způsob

32

konzervace. Pro nasolené maso či naložené masné výrobky, masné konzervy a uzenou anglickou slaninu se stále v Evropě používá: 

dusitan draselný (E 249);



dusitan sodný (E250);



dusičnan sodný (chilský ledek, E 251);



výjimečně (např. pro husí játra) dusičnan draselný (E252).

Jedná se o látky antinutriční a jejich hodnoty je nutné kontrolovat. Dusitany se vždy používají jako konzervační sůl, která obsahuje až 0,9 % NaNO2. Dusičnan je poměrně nestálou složkou, která je redukována na dusitan, což je vysoce reaktivní konzervační činitel. Tato přeměna je podmínkou pro všechny konzervační procesy v mase (18, 27). Pokud dusičnany a dusitany přidáme do potravin, jako jsou masné výrobky, plní alespoň 3 funkce: 1. Přispívají k lepší chuti a aromatu díky schopnosti inhibovat oxidaci tuků (žluknutí, kažení). Tyto výrobky mají typickou chutnost „naložených masných výrobků“. 2. Reagují s myoglobinem za vzniku mononitrosylhemochromu, který způsobuje růžovou až červenou barvu nakládaného (konzervovaného) masa. 3. Přispívají k údržnosti tím, že inhibují růst bakterií, zejména Clostridium botulinum, která způsobuje kažení potravin. Této bakterii prospívají anaerobní podmínky a tvoří neurotoxin, který je jedním z nejvíce smrtících přírodních produktů. V tomto ohledu jsou dusitany v potravinářském průmyslu rozhodujícími pro prevenci onemocnění způsobené potravinami. Velký význam má také inhibice enterobakterií u balených mělněných salámů. Snižování koncentrace dusitanů se proto může projevit ve zvýšení rizika alimentárních intoxikací způsobených enterobakteriemi Byla provedena studie, které se zúčastnilo přibližně 500 000 lidí. Ukázala, že konzumace červeného a zpracovaného masa zvyšuje riziko rakoviny tračníku (40). Nebylo však provedeno odlišení mezi masnými výrobky, mezi syrovými nebo tepelně ošetřenými ani fermentovanými či konzervovanými. Tudíž není známo, zda existuje či neexistuje kategorie fermentovaných masných výrobků, které představují zvláštní zdravotní riziko. Aby se zabránilo možným rizikům dusičnanů či dusitanů, byly na německý trh uvedeny fermentované klobásy, které neobsahují tyto přídatné látky. Byly popsány v práci, která prokázala, že vynechání konzervačních prostředků vedlo k nízké senzorické a mikrobiální kvalitě. Autoři vytvořili v GMP podmínkách jak klobásy obsahující,

33

tak neobsahující dusitany a jako kontrolu naočkovali 104 CFU Enterobakterií a 101 CFU STEC. Senzoricky evidentním kritériem bylo chybějící zčervenání jádra klobás, které neobsahovaly dusitany. Mikrobiologická analýza odhalila, že množství enterobakterií bylo ovlivněno málo a STEC přežily více než 42 dní. Na druhou stranu, v kontrolním vzorku s dusitany zmizely enterobakterie po 42 dnech a STEC po 28 dnech. Tyto experimenty prokázaly pozitivní efekt dusitanů na senzorickou kvalitu a hygienu fermentovaných výrobků. Tímto bylo potvrzeno, že gram negativní bakterie jsou cílem inhibiční aktivity dusitanů (41). V České republice existuje internetový obchod (www.farma-obchod.cz), který nabízí uzeniny různých výrobců bez přídavku dusitanů. Jako náhražka je použita mořská sůl či jodidová sůl. Jejich sortiment se skládá například z uzené kýty či vlárských klobás. Nabídka obsahuje i probiotické klobásy, jejichž výrobcem je CARNEX spol. s r.o. V těchto klobáskách je použita kyselina erythorbová (E315), antioxidant, který udržuje barvu uzených masných výrobků, omezuje oxidaci tuků, urychluje uzení, zabraňuje oxidaci, a tím vzniku rakovinotvorných látek. Tento výrobek získal ocenění KLASA 2011, jako inovace bez dusitanů a glutamátu. Obsah dusičnanů a dusitanů se v některých salámech pohybuje v rozmezí 20-40 mg/kg a pocházejí též z koření, zeleniny a pitné vody. V souvislosti s nebezpečím tvorby nitrosaminů se hledají způsoby, jak dosáhnout dobrého zbarvení masných výrobků bez použití dusitanů. Jako náhradní barviva byla navržena řada přírodních: betanin (hlavní zástupce betalainů tj. barviv červené řepy), košenila, rýže fermentovaná plísní Monascus (v poslední době u nás často používaná) (18, 27). Neexistuje žádný jasný důkaz, že hladiny dusičnanů a dusitanů v živočišných produktech představují závažné zdravotní riziko, ale stále existuje nejistota v tom smyslu, že má maso efekt na možné zvýšení rizika rozvoje rakoviny, která by mohla vznikat, pokud je červené maso konzumováno společně se zeleninou, která je bohatá na dusičnany. Epidemiologické

studie

neumožňují

vyvodit

závěry

ohledně

konkrétního

vlivu

na kancerogenezi fermentovaného masa. Použití startovacích kultur je prostředkem pro bezpečné snížení koncentrace zbytkových dusičnanů a dusitanů, např. pro fermentaci klobás se používají bakterie mléčného kvašení, stafylokoky nebo mikrokoky redukující dusičnany. Jejich použití v kombinaci s kyselinou askorbovou (vitaminem C) nebo kyselinou L-askorbovou snižuje potenciál pro tvorbu N-nitrososloučenin ve fermentovaném mase, jak je patrné z analýzy dnešních výrobků na trhu (27).

34

Ačkoli je dusitan sporná potravinářská přídatná látka, nedávné studie ukazují, že mohou inhibovat produkci malonaldehydu, který může být toxický pro živé buňky. V malých množstvích se malonaldehyd nachází v potravinách, které se rychle kazí. Párky, šunka, slanina a hovězí maso v konzervě (nasolené) odolávají hromadění malonaldehydu díky jejich obsahu dusitanů (42).

35

5.

HYGIENICKÉ NORMY PRO DUSIČNANY A DUSITANY

5.1

Voda Od dubna 2004 platí vyhláška, která vypustila dřívější kojenecký limit (15 mg/l), který

platil z důvodu rizika methemoglobinemie, a nechala pouze jednu hodnotu. Nynější hodnota stanovená Světovou zdravotnickou organizací (WHO), převzatá EU i ČR je stanovena právě s ohledem na riziko methemoglobinemie. Pokud je voda mikrobiálně nezávadná, je obsah dusičnanů do 50 mg/l z hlediska methemoglobinemie bezpečný i pro kojence. Tuto hodnotu musí splňovat i balená pitná voda, dle vyhlášky č. 275/2004 Sb. ze dne 28. dubna 2004 o požadavcích na zdravotní nezávadnost balených vod a o způsobu jejich úpravy, ve znění vyhlášky č. 241/1998 Sb. a vyhlášky č. 465/2000 Sb. (43). Hygienické požadavky na pitnou a teplou vodu a četnost a rozsah kontroly pitné vody jsou stanoveny vyhláškou 252/2004 Sb. ze dne 22. dubna 2004, která stanovuje mikrobiologické, biologické, fyzikální, chemické a organoleptické ukazatele pitné vody a jejich hygienické limity (44). Tabulka 1: Hygienické limity dusičnanů a dusitanů v pitné vodě Limitní hodnoty (NMH) Dusičnany

50 mg/l

Dusitany

0,50 mg/l

NMH = nejvyšší mezní hodnota Musí být dodržena podmínka, aby součet poměrů zjištěného obsahu dusičnanů v mg/l děleného 50 a zjištěného obsahu dusitanů v mg/l děleného 3, byl menší nebo rovný 1. Součet poměrů odpovídá svým významem nejvyšší mezní hodnotě. Obsah dusitanů v pitné vodě na výstupu z úpravny musí být nižší než 0,1 mg/l. U balené kojenecké vody určené k přímému trvalému požívání všemi skupinami obyvatel je stanovena nejvyšší mezní hodnota 10 mg NO3/l. Jako opatření na snížení uvolňování dusičnanů platí tzv. nitrátová směrnice, což je evropský předpis, zakotvený v českém právu v rámci vodního zákona (č. 254/2001 Sb). Jejím prováděcím předpisem je nařízení vlády č. 262/2012 Sb., o stanovení zranitelných oblastí a akčním programu (zkráceně NV č. 262/2012 Sb.). Mezi zranitelné oblasti patří území, kde se vyskytují:

36

a) povrchové nebo podzemní vody, zejména využívané nebo určené jako zdroje pitné vody, v nichž koncentrace dusičnanů přesahuje hodnotu 50 mg/l nebo mohou této hodnoty dosáhnout; b) povrchové

vody,

u

nichž

v

důsledku

vysoké

koncentrace

dusičnanů

ze zemědělských zdrojů dochází nebo může dojít k nežádoucímu zhoršení jakosti vody. Od 1. ledna 2013 je v účinnosti novela nařízení vlády č. 262/2012 Sb. (nitrátová směrnice), a to nařízením vlády č. 448/2012 Sb., kterým se mění nařízení vlády č. 479/2009 Sb., o stanovení důsledků porušení podmíněnosti poskytování některých podpor, ve znění pozdějších předpisů, a některá související nařízení vlády (45).

5.2

Zelenina Limitní hodnoty pro dusičnany v zelenině, které stanovila EFSA, jsou 3,7 mg/kg

tělesné hmotnosti. Pro stanovení limitní hodnoty pro jednotlivé druhy zeleniny je důležité i množství spotřebovaného druhu (2). Současná evropská legislativa stanovuje limity pro dusičnany pouze v listové zelenině a dětské výživě. Přípustná množství dusičnanů v ostatních druzích zeleniny a v bramborách jsou uvedena v právních předpisech ČR, a to ve vyhlášce Ministerstva zdravotnictví č. 53/2002 Sb. Přípustná množství dusičnanů ve vybraných druzích zeleniny uvádí Příloha 4.

5.3

Masné výrobky Jak už bylo zmíněno, dusičnany a dusitany patří mezi přídatné látky, tudíž se na ně

vztahují stejná nařízení: 

vyhláška č. 4/2008 Sb., kterou se stanoví druhy a podmínky použití přídatných látek a extrakčních rozpouštědel při výrobě potravin;



vyhláška č. 235/2010 Sb., o stanovení požadavků na čistotu a identifikaci přídatných látek (39).

Tam, kde je vyznačeno použití dusitanu sodného, je povoleno použití aditivních látek E249 – dusitan draselný a E250 – dusitan sodný. Tam, kde je vyznačeno použití dusičnanu sodného, je povoleno použití aditivních látek E251 – dusičnan sodný a E252 – dusičnan draselný. Více podrobností najdete v Příloze 5.

37

Srovnání s ostatními státy EU

5.4

Voda Jak už jsem výše uvedla, množství dusičnanů a dusitanů v pitné vodě je dáno pro ČR i EU stejně, viz. Tabulka 1. Zelenina Obsah dusičnanů jako kontaminantů v potravinách je regulován evropským nařízením 1881/2006/ES. To se však změnilo nařízením 1258/2011/EU, které zvýšilo o 500 mg/kg max. limity pro dusičnany v čerstvém špenátu a salátu. Byl také doplněn limit pro rukolu, v níž je přirozeně kumulováno poměrně vysoké množství dusičnanů. Masné výrobky V roce bylo přijato nové nařízení (ES) č. 1333/2008 o potravinářských přídatných látkách, které upravuje relevantní definice, obecná pravidla a konkrétní podmínky pro použití přídatných látek a požadavky na označování. Nařízení (ES) č. 1333/2008 nahrazuje: 

rámcovou směrnici 89/107/EHS sbližování právních předpisů členských států týkajících se potravinářských přídatných látek povolených pro použití v potravinách určených k lidské spotřebě;



směrnice 94/35/ES o náhradních sladidlech pro použití v potravinách;



směrnice 94/36/ES o barvivech pro použití v potravinách;



směrnice 95/2/ES o potravinářských přídatných látkách jiných než barviva a náhradní sladidla. Použití konzervačních látek v EU je regulováno směrnicí 2006/52/ES, která povoluje

používání dusičnanů a dusitanů za následujících podmínek: Dusičnany (E 251, Dusičnan draselný, E 252 Dusičnan sodný) jsou povoleny: 

pro konzervaci tepelně neopracovaných masných výrobků (obecně povoleno v koncentraci 150 mg/kg, a pro některé stanovené tradiční výrobky v dávce 300 mg/kg, u jiných 250 mg/kg);



k zabránění kažení tvrdých, polotvrdých a měkkých sýrů (150 mg/kg v mléce na výrobu sýrů);

38



pro senzorické účinky kysaných sleďů a šprotů (500 mg/kg).

Dusitany jsou povoleny výhradně pro konzervaci. E 249, dusitan draselný, je obecně povolen v masných výrobcích v koncentraci 150 mg/kg. E250, dusitan sodný, je povolen ve sterilovaných masných výrobcích, stejně jako ve stanovených tradičních masných výrobcích v množství 100 mg/kg (27). Biopotraviny Podle Nařízení (ES) č. 780/2006, je použití dusičnanů a dusitanů v biopotravinách (masných výrobcích) povoleno za následujících podmínek: 

NaNO2 může být přidán v předběžném vstupním množství 80 mg/kg a maximální zbylé množství musí být do 50 mg/kg;



5.5

KNO3 je povolen ve stejném množství a musí být označen jako NaNO 3.

Srovnání s USA Evropské organizace JECFA a SCF navrhovaly ADI pro NO2 0,07 a 0,06 mg/kg

tělesné váhy za den, zatímco americká organizace EPA stanovila referenční dávku (dále RfD) pro dusičnany ve výši 1,6 mg dusičnanového dusíku/kg tělesné hmotnosti za den (což odpovídá asi 7,0 mg NO3-/kg tělesné hmotnosti za den). RfD dusitanového dusíku stanovila na 0,1 mg/kg tělesné váhy za den (odpovídá 0,33 mg NO2 -/kg tělesné hmotnosti za den). SCF tvrdí, že ADI jsou použitelné pro všechny dietní zdroje (19). Voda EPA stanovila maximální hladinu kontaminujících látek (MCL). Pro dusičnany v pitné vodě činí 10 mg/l dusičnanového dusíku, což je odpovídající množství 45 mg/l dusičnanu. Světová zdravotní organizace (WHO) stanovila maximální množství dusičnanů v pitné vodě na 50 mg/l (WHO 2004b), což je ekvivalentní 11 mg/l dusičnanového dusíku (46). Masné výrobky USDA Food Safety and Inspection Service (FSIS) stanovuje maximální zbytkový dusitan sodný ve finálních výrobcích na 200 mg/kg. Koncentrace 120 mg/kg dusitanu sodného je obvykle dostačující pro většinu účelů. Specifické požadavky pro přidání dusitanů lze nalézt v předpisech USDA (47).

39

6.

POTENCIÁLNÍ ZDRAVOTNÍ RIZIKA Z NADMĚRNÉHO PŘÍJMU DUSIČNANŮ A DUSITANŮ

6.1

Methemoglobinemie Riziko vysokého množství dusičnanů a dusitanů nejen v pitné vodě, spočívá v rozvoji

onemocnění, zvaného methemoglobinemie. Jedná se o stav, při kterém dochází k poruše funkce hemoglobinu. Může postihnout člověka v jakémkoliv věku, avšak nejnebezpečnější je zejména pro kojence, které může ohrozit na životě. Hemoglobin Hemoglobin (dále jen Hb) je transportní metaloprotein červených krvinek. Mezi jeho hlavní funkci patří přenos kyslíku z plic do tkání a opačným směrem odstraňování oxidu uhličitého z tkání do plic. Hemoglobin dospělého člověka (HbA) se skládá ze 4 řetězců – dvou alfa a dvou beta. Každý řetězec je tvořen bílkovinnou částí – globinem a nebílkovinnou (prostetickou) částí – hemem. Během vývoje člověka existují různé typy hemoglobinu. Všechny lidské hemoglobiny mají stejný hem, ale liší se v bílkovinné (globinové) složce: 

embryonální hemoglobin (Hb Gower);



fetální hemoglobin (HbF) – syntetizován od 10. týdne nitroděložního období. U novorozence tvoří 70–90 % hemoglobinu, po 5. – 7. měsíci věku klesá pod 2 % a je nahrazen Hb dospělých. Má vyšší afinitu ke kyslíku;



hemoglobin dospělého typu (HbA) tvoří 97 % veškerého hemoglobinu v dospělém organizmu;



hemoglobin dospělého typu (HbA2) tvoří 2,2–3,2 % celkového hemoglobinu.

Jakmile člověk požije dusičnany, dochází v trávicím traktu k jejich redukci na dusitany. Ty se váží na hemoglobin a po vstřebání působí v organizmu oxidaci Fe2+ na Fe3+ a vzniká tak methemoglobin (dále jen MetHb). MetHb je běžným oxidačním metabolitem hemoglobinu. Je v organizmu trvale vytvářen, ale i trvale redukován pomocí enzymů. Jeho hodnoty do 1 % jsou normální. Pokud hladina methemoglobinu, který není schopný vázat kyslík, vzrůstá, dochází k problému, což vede k funkční anémii. Existují dvě formy methemoglobinemie: 1. Hereditární forma – vyvolána buď přítomností patologického hemoglobinu M s málo stabilním dvojmocným železem, nebo vzniká na podkladě poruchy enzymů. Redukci

MetHb

zajišťuje

v erytrocytech

40

NADH-methemoglobinreduktáza

a cytochrom b5 reduktáza, které přeměňují methemoglobin na hemoglobin. Kojenci tento enzymový komplex nemají zcela vyvinutý a účinný, čímž jsou k tvorbě methemoglobinu náchylnější. Proto jsou také na kojeneckou vodu požadovány zvláštní limity obsahu dusičnanů. 2. Získaná forma – objevuje se při působení exogenních látek se silným oxidačním potenciálem, chemikálií, toxinů či léků (např. dusičnany, dusitany v potravě nebo v pitné vodě, anilínové barvy, sulfonamidy apod.). Tyto látky se do organizmu dostávají buď přijatou potravou, nebo absorpcí kůží. Klinické příznaky Klinické projevy odráží snížení kapacity pro přenos kyslíku, což vede k tkáňové hypoxii. Závisí na úrovni methemoglobinemie: 

pod 3 % MetHb – neobjevují se žádné příznaky;



3-15 % MetHb – často bez příznaků, pacienti si mohou stěžovat na šedivou barvu pleti;



nad 15 % MetHb – dochází k cyanóze, pacient nereaguje na podání kyslíku;



mezi 15-30 % MetHb – pacienti mají čokoládově hnědě zabarvenou krev;



dušnost obvykle nastává mezi 30-50 % MetHb. V této fázi je saturace kyslíkem kolem 85 %. Mohou být přítomny závratě, únava, bolesti hlavy, slabost a synkopa;



u těžké formy (50-70 % MetHb) se projevuje metabolická acidóza, srdeční arytmie, křeče;



smrt obvykle nastává okolo 70 % MetHb.

Methemoglobinemie byla poprvé popsána v roce 1945 u kojenců v Iowě, kdy byla poprvé zaznamenána cyanóza. Kojenci byli krmeni umělou kojeneckou výživou, vyrobenou ze studniční vody s vysokým obsahem dusičnanů. Jak už bylo řečeno, Hb kojenců je náchylnější k tvorbě MetHb než u starších dětí a dospělých. Tato vyšší citlivost je výsledkem velkého podílu fetálního Hb přítomného v krvi těchto dětí, který se snadněji oxiduje na MetHb. Závažnost případu závisí na množství toxinu, kterému byl pacient vystaven, individuální metabolické kapacitě, střevní absorpci a enterohepatálním oběhu. To vysvětluje, že jsou kojenci a mladší děti náchylnější, než starší děti a dospělí. S ohledem na vystavení dusičnanu, kojenci jsou také více ohroženi v důsledku vysokého příjmu dusičnanů ve vztahu k tělesné hmotnosti (48–50). Avšak kojené děti nejsou ohroženy otravou dusičnany od matek, které požívají vodu s vysokým obsahem dusičnanů (až do 100 mg/l dusičnanového dusíku), protože koncentrace dusičnanů se v mateřském mléce významně nezvyšuje.

41

Střevní infekce, způsobené kontaminací fekálními bakteriemi ve studnách, mohou vést k endogenní produkci dusitanů, o čemž svědčí četné zveřejnění zpráv kojenců s průjmem a methemoglobinemií, ale bez zjevného vystavení exogenním látkám, tvořícím MetHb. V retrospektivní studii case-control v Rumunsku zjistili vztah mezi expozicí dusičnanům z pitné vody a klinickou methemoglobinemií, také však v souvislosti s průjmovým onemocněním

(51).

Na

základě

pozorování

bylo

zjištěno,

že

nezáleží

pouze

na mikrobiologické kvalitě pitné vody, ale v zabránění této infekci je důležitá i správná hygiena. V dalších studiích bylo zjištěno, že vysoká koncentrace dusičnanů, až nad 100 mg/l, je významnou příčinou tvorby MetHb a že ochranným prostředkem může být právě kojení. Mezi další skupiny potenciálně náchylné k tvorbě MetHb patří těhotné ženy a lidé s deficitem glukóza-6-fosfát-dehydrogenázy nebo MetHb reduktázy (52). Perorální letální dávka pro člověka se odhaduje v rozmezí 33-250 mg NO2 na kilogram tělesné hmotnosti, nižší dávky se vztahují na děti a starší osoby. Toxické dávky vedoucí k methemoglobinemii jsou v rozmezí 0,4-200 mg/kg tělesné hmotnosti. Toxicitu však může způsobit i použití NaNO2 jako lék při vazodilataci nebo jako protilátka při otravě kyanidem. Byly provedeny studie v USA u dětí ve věku 1-8 roků, které neprokázaly rozdíl v hladinách MetHb mezi 64 dětmi konzumujícími studniční vodu vysoce bohatou na dusičnany (22-111 mg dusičnanového dusíku na litr) a 38 dětmi konzumujícími vodu s nízkým obsahem dusičnanů (< 10 mg dusičnanového dusíku na litr). Tyto koncentrace odpovídají 100-500 a < 44 mg dusičnanů na litr. Všechny hladiny MetHb byly v normálním rozmezí, což značí, že starší děti jsou relativně necitlivé na účinky dusičnanů. Byly také popsány těžké alimentární intoxikace dusíkatými látkami u kojenců a malých dětí z dlouho skladovaného špenátu v lednicích. Mezi lety 1993-1998 byla provedena studie, která se zaměřila na vztah methemoglobinemie a konzumace zeleniny u dětí ve věku 7-13 měsíců. Potenciální příčiny methemoglobinemie byla v této studii spotřeba mangoldu a nesprávné skladování domácích přesnídávek z různých druhů zeleniny. Mangold byl vybrán právě proto, že obsahuje vysoké množství dusičnanů (3200 mg/kg). Všichni byli krmeni domácími krémy z různých druhů zeleniny, které byly připraveny předem a uchovávány v ledničce po dobu 12-27 hodin. Pitná voda obsahovala 3-6 mg NO3 -/l. Žádný případ neprokázal metabolickou acidózu. Úroveň methemoglobinu se pohybovala mezi 10 % až 58 % a u tří případů byla prokázána nitriturie (dusitany v moči) (53).

42

V současné době je k dispozici poměrně málo studií zabývajících se vztahem methemoglobinemie a konzumací zeleniny u kojenců a dětí. Současným stavem problematiky se zabývá EFSA. Tato problematika dosud není zcela dořešená a je třeba se jí věnovat. Pro léčbu získané methemoglobinemie je doporučeno redukující antidotum – methylenová modř. Ta zvyšuje aktivitu NADH-methemoglobinreduktázy, která redukuje Fe3+ na Fe2+. Po podání antidota klesá hladina methemoglobinu průměrně o 15 % za hodinu. Kyselina askorbová nebo N-acetylcystein nebyly do doporučení pro léčbu akutní methemoglobinemie zahrnuty (50). Kontaminace podzemních vod dusičnany je všudypřítomná, ale výše rizika, které představují pro lidské zdraví, je stále nejasná. Ačkoliv je v současné době MCL pro dusičnany také v debatě, veřejná pitná vody jen zřídka překročí tento limit. Dostupné údaje o výskytu dusičnanů v pitné vodě ukazují, že jsou nejvíce ohroženi lidé, kteří konzumují vodu z vlastních studní, čímž se vystavují dusičnanům nad MCL. Nicméně, nedostatek studií zaměřených na uživatele soukromých vodních systémů znamená, že rozsah problému je neznámý (54).

6.2

Nádorová onemocnění Oxid dusnatý a NOS se podílí na případech souvisejících s rakovinou a jsou spojeny

se zvýšením oxidačního stresu a poškozením DNA. Existují důkazy, že dietní návyky, potraviny, živiny, a další dietní složky jsou úzce spojeny s rizikem několika typů rakoviny. Dusičnany se chovají jako prokarcinogeny, interakcí s aminy a amidy v žaludku a ve střevech tvoří N-nitrososloučeniny (dále NOC). K této přeměně dochází prostřednictvím nitrosace, po redukci dusičnanu na dusitan ve slinách. Několik studií podporuje přímý vztah mezi příjmem dusičnanů a endogenní tvorbou NOC. Vysoké hladiny dusičnanů v pitné vodě či potravinách jsou spojeny se zvýšeným vylučováním N-nitrososloučenin v moči (mezi nejvýznamnější patří N-nitrosoprolin). Většina, ne-li všechny epidemiologické studie, ukazující vztah mezi dusičnany a rakovinou, jsou velmi slabé. V roce 2003, FAO/WHO Expert Committee on Food Additives prohlásili, že lze celkově říci, že epidemiologické studie neprokázaly zvýšené riziko rakoviny s rostoucí spotřebou dusičnanů. Doposud nebyly předloženy jasné důkazy, že mají dusičnany pro člověka karcinogenní účinek.

43

6.2.1 Rektum Epidemiologické údaje týkající se vztahu mezi dusičnany v pitné vodě a kolorektálním karcinomem jsou značně omezené. V jedné z ekologických studií na Slovensku byl však nalezen pozitivní vztah mezi dusičnany v pitné vodě a rakovinou rekta (55). Weyer et al. uvádí nepřímý vztah mezi dusičnany v pitné vodě a rakovinou rekta (56). Touto problematikou se zabývali i vědci na Taiwanu, kteří zjistili, že expozice dusičnanům v pitné vodě může zvýšit riziko rakoviny rekta. Poznatky této studie si žádají další prošetřování významu dusičnanů v pitné vodě v etiologii rakoviny rekta. Budoucí studie by měly zvýšit přesnost odhadu příjmu dusičnanů, a to jak z potravin, tak z vody, a měly by kontrolovat zavádějící faktory, zejména osobní rizikové faktory jako jsou fyzická aktivita a konzumace masa a tuků, které hrají velkou roli v etiologii karcinomu rekta (57).

6.2.2 Žaludek Bylo provedeno množství case-control studií ke zjištění vztahu mezi rakovinou žaludku a příjmem dusičnanů. Studie v Kanadě, Itálii, Švédsku a Německu, zahrnující tisíce studijních subjektů, neprokázaly vztah nebo prokázaly nepřímý vztah mezi odhadovaným příjmem dusičnanů a rakovinou žaludku. Vysvětlením může být i to, že velké množství dusičnanů pochází z rostlinných produktů, ve kterých dochází k nitrosaci inhibitorů, u kterých se předpokládá, že snižují riziko rakoviny. Ve studiích bylo prokázáno, že vitamin C a vitamin E inhibují in vivo tvorbu N-nitrososloučenin z dusitanů. Case-control studie v Mexiku došla k výsledku, že celkový příjem dusitanů z živočišných zdrojů zdvojnásobil riziko rakoviny žaludku, zatímco vysoký příjem dusitanů z ovoce a zeleniny riziko rakoviny žaludku snížilo (58). Case-control studie v Koreji prokázala opačný účinek. Uvedla, že vysoký celkový příjem dusičnanů nebyl spojen se zvýšeným rizikem rakoviny žaludku. Současně však vzrostla potřeba antioxidačních vitaminů. Autoři této studie uvedli, že snížení příjmu dusičnanů ve vztahu k antioxidační suplementaci může být při předcházení karcinomu žaludku důležitější, než celkový příjem dusičnanů (59). Od roku 1973 bylo provedeno přibližně 50 studií, ve kterých byl zkoumán vztah mezi dusičnany a rakovinou žaludku. Subkomise pro dusičnany a dusitany v pitné vodě došla v roce 1995 k závěru, že neexistuje přesvědčivý důkaz, který by stanovil přímý vztah mezi rakovinou žaludku a dusičnany.

44

6.2.3 Ledviny Renální karcinomy tvoří v USA více než 90 % rakovin ledvin u dospělých. Mezi rizikové faktory patří kouření cigaret, obezita a hypertenze. Avšak tyto faktory odpovídají pouze za 50 % incidence. Existují neidentifikované faktory, zahrnující dietní expozici, které by měly být dále zkoumány (60). V USA byla provedena velká prospektivní kohorta, která byla zaměřena na dietní příjem dusitanů z živočišných zdrojů (zahrnující zpracované maso) ve spojení se zvýšeným rizikem karcinomu renálních buněk (dále RCC). Celkový příjem dusičnanů a dusitanů ze zpracovaných masných výrobků byl pozitivně spojen s rizikem RCC. Na druhou stranu nebyl nalezen žádný vztah mezi celkovým příjmem dusičnanů, nebo příjmem dusičnanů či dusitanů z rostlinných zdrojů a rizikem RCC. Ačkoli

jsou

karcinogenní

důkazy

u

člověka

značně

omezeny,

expozice

nitrososloučeninám je biologicky přijatelná, i když je její mechanismus pro karcinom ledvin málo prozkoumaný. Výsledky jiných studií, které zkoumaly vztah mezi příjmem živočišných produktů a rizikem RCC, byly v rozporu. Příjem zpracovaného masa, jakožto hlavního živočišného zdroje dusičnanů a dusitanů, je v další studii spojen se zvýšeným rizikem RCC (61), zatímco velká sdružená analýza 13 prospektivních studií (62) neprokázala žádný vztah. Jejich výsledky naznačují, že příjem dusitanů z živočišných zdrojů je spojen se zvýšeným rizikem RCC. Avšak studie Daniel et al. nenalezla žádnou významnou souvislost mezi příjmem zpracovaného masa a rizikem RCC (63).

6.2.4 Pankreas Vztah dietních dusičnanů a dusitanů na riziko karcinomu pankreatu byl hodnocen v NIH-AARP Diet and Health Study. V této velké, prospektivní, kohortové studii nebyl nalezen pozitivní vztah mezi příjmem dusičnanů a dusitanů a rakovinou pankreatu (64). Dietní dusitany z živočišných zdrojů byly pozitivně asociovány s rakovinou pankreatu v case-control studii v Iowě (56). Několik dalších studií hodnotilo dietní příjem dusičnanů a dusitanů a karcinom pankreatu, ale neposoudily rostlinné a živočišné zdroje odděleně. Předchozí studie zjistily zvýšené riziko karcinomu pankreatu se zvýšenou konzumací uzeného nebo zpracovaného masa. Nicméně v amerických case-control studiích, které byly prováděny například v Atlantě

45

či Detroitu, neprokázali u mužů ani u žen riziko karcinomu pankreatu při zvýšené konzumaci zpracovaného masa (64). Ve studii Coss et al. také nebyly nalezeny důkazy o vztahu mezi hladinami dusičnanů v pitné vodě pod maximální úrovní kontaminace a rakovinou pankreatu. Opět je zapotřebí dalších výzkumů s podrobnější analýzou dietních dusičnanů a dusitanů, aby mohl být vztah mezi N-nitrososloučeninami a karcinomem pankreatu přesněji definován (65).

6.2.5 Rakovina štítné žlázy Nově vznikající epidemiologické údaje naznačují, že dietní expozice dusičnanům může být spojena s rakovinou štítné žlázy (64). Vztah mezi dusičnany a rakovinou štítné žlázy byl studován na skupině, která zahrnovala 21 977 žen, pocházejících z Iowy v letech 1986 až 2004. Vyšší hladiny dusičnanů v pitné vodě i ve stravě byly spojeny s vyšším tempem rakoviny štítné žlázy. Vyšší dietní příjem dusičnanů byl spojen se zvýšeným rizikem rakoviny štítné žlázy a větší prevalence hypotyreózy, nikoliv však hypertyreózy. Dvě epidemiologické studie mezi populacemi s dostatečným příjmem jodu poskytly důkaz, že požití dusičnanu v pitné vodě je spojeno se subklinickou hypotyreózou a hypertrofií štítné žlázy. Mechanismem je inhibice vstřebání jodidu v důsledku kompetitivní vazby na symportér jodidu sodného na povrchu váčků štítné žlázy. Souvislost mezi dietním příjmem dusičnanů a hypotyreózou byl silnější u těch, kteří přijímali nižší množství vitaminu C, což opět naznačuje, že vitamin C slouží jako ochranný faktor. Tato studie byla provedena na malém počtu případů, větší studie budou muset potvrdit nebo vyvrátit tato pozorování a je za potřebí vyhodnocení potenciálních interakcí mezi požitím dusičnanů a faktory, které ovlivňují míru endogenní nitrosace (66).

6.2.6 Non-Hodgkinův lymfom Non-Hodgkinův lymfom (dále jen NHL) je heterogenní skupina malignit vyplývající z lymfocytů v celém těle. Tyto histologické typy mohou být rozděleny na agresivní a nečinné typy, tvořené buď z B-buněk, nebo T-buněk. Příjem dietních dusičnanů a dusitanů je vystaven zvláštnímu zájmu pro riziko NHL, protože jak bylo prokázáno, může způsobovat lymfomy. Jedna kohortová a tři case-control studie hodnotily dietní dusičnany a dusitany a riziko non-Hodgkinova lymfomu, nicméně výsledky nebyly konzistentní (67, 68). Později byla provedena studie u žen v Connecticutu. V této studii nebyl nalezen žádný vztah mezi rizikem NHL a dietními dusičnany. Mírně zvýšené riziko NHL bylo ve vztahu s příjmem dietních dusitanů. Riziko bylo výrazně vyšší pro DLBC lymfom (difúzní

46

B- velkobuněčný lymfom), folikulární lymfom a T-lymfom. Živočišné produkty obsahující dusitany byly příčinou rizika DLBC lymfomu a folikulárního lymfomu, naopak od rizika pro T-buněčný lymfom, který byl způsoben především příjmem dusitanů z rostlinných produktů. V předchozí plošné case-control studii NHL a dietních dusičnanů a dusitanů autoři dospěli ke stejným závěrům, avšak zjistili o něco silnější vztah, než identifikovali ve studii v Connecticutu (69).

6.2.7 Močový měchýř Byla provedena studie, ve které vědci zkoumali, zda mají dusičnany v pitné vodě spojitost se zvýšeným rizikem rakoviny močového měchýře. Tato meta-analýza byla provedena jak s přizpůsobením zavádějícím faktorům, tak i bez nich. Vznikly tři skupiny osob z hlediska odlišných koncentrací dusičnanů v každé zahrnuté studii. Do této studie byly zahrnuty dvě kohorty, dvě case-control studie a jedna ekologická studie. Nebyly nalezeny žádné významné bias a mezi studiemi byla značná různorodost. Výsledky naznačují, že neexistuje dostatečný důkaz, že jsou dusičnany v pitné vodě spojeny se zvýšeným rizikem rakoviny močového měchýře (28). Pokud se jedná o vztah karcinomu močového měchýře a dusičnanů, opět neexistují studie, které by byly dostatečné. Navíc jsou závěry z několika studií značně rozporuplné. První analytická, individuálně založená studie trvala 11 let. Jednalo se o perspektivní kohortovou studii, která proběhla v Iowě. Od té doby proběhlo několik dalších, case-control i kohortových studií, které zkoumaly vztah mezi expozicí dusičnanů a rakovinou močového měchýře. Bohužel nedospěly k žádným definitivním závěrům (28).

47

POZITIVNÍ ÚČINKY DUSIČNANŮ A DUSITANŮ

7.

Lundberg et al. uvedli následující pozitivní účinky nízkého příjmu dusičnanů na lidské zdraví: 

snížení krevního tlaku;



inhibice funkce krevních destiček;



prevence endoteliální dysfunkce po mírném ischemickém poškození u lidí;



snížení nákladů kyslíku během cvičení.

Domnívají se, že bychom měli přehodnotit naše současné myšlení a uvědomit si, že anorganické dusičnany nemusí být nutně hrozbou pro lidské zdraví, kromě toho, v budoucnu bychom mohli dokonce považovat tyto látky za základní živinu (70).

7.1

Vliv na kardiovaskulární systém V posledním desetiletí zájem o kardiovaskulární účinky anorganického dusitanu

a dusičnanu mimořádně vzrostl. Jak je známo, konzumace ovoce a zeleniny může snižovat riziko kardiovaskulárních onemocnění, mezi která patří: 

ateroskleróza;



hypertenze;



ischemická choroba srdeční;



infarkt myokardu.

V současné době je věnována velká pozornost dusitanům a dusičnanům obsaženým v ovoci a zelenině ve vztahu ke zlepšení kardiovaskulárního systému vzhledem k lepšímu pochopení úlohy endogenních dusitanů a dusičnanů v udržování cévní homeostázy. Během posledních deseti let, několik in vitro a in vivo studií, prováděných na zvířatech, a několik studií lidských, poskytly důkazy o tom, že obsah dusitanů a dusičnanů v ovoci a zelenině by mohl přispívat ve prospěch kardiovaskulárnímu systému, i když zatím mnoho otázek, které se zabývají jejich způsobem aktivity, zůstává bez odpovědí.

48

7.1.1 Mechanismus působení NO na kardiovaskulární systém Stěna cév kardiovaskulárního systému je složena ze tří vrstev: 

tunica interna (intima);



tunica media;



tunica externa (adventitia).

Tunica interna je tvořena endotelem, který odděluje zbytek cévní stěny od cirkulující krve. Hraje důležitou roli v udržování cévní homeostázy, čehož docílí prostřednictvím uvolnění různých místních cévních mediátorů, mezi které patří i NO. Většina nových vědních oborů, které se zabývají výhodami anorganických dusičnanů, vzniká v oblasti biochemie oxidu dusnatého (NO), který má mnoho prospěšných účinků. NO je nejdůležitější molekulou při regulaci krevního tlaku a udržení cévní homeostázy. Rychle reaguje s oxyhemoproteiny, jako

je

například

oxyhemoglobin,

jejichž

reakcí dochází ke

vzniku

dusičnanu

a methemoglobinu. Z čehož vyplývá, že se dusičnan v těle tvoří v důsledku produkce NO. Změny v biologické dostupnosti NO odvozeného od endotelu mohou mít za následek endoteliální dysfunkci, široce definovanou jako selhání schopnosti endotelu vykonávat jeho fyziologické funkce, což vede ke zhoršení cévní homeostázy až k patogenezi a klinickému vývoji kardiovaskulárních onemocnění. V roce 1994 představovaly dvě skupiny nezávisle na sobě důkazy pro tvorbu NO v žaludku, vyplývající z kyselé redukce anorganického dusitanu, čímž demonstrovaly recyklační dráhu, kdy může být dusičnan zpětně redukován na NO. Benjamin et al. prokázali, že antibakteriální účinky kyseliny dusité, byly výrazně zvýšeny přídavkem dusitanů, přítomných ve slinách, zatímco Lundberg et al. měřili vysoké množství NO ve vyloučeném vzduchu ze žaludku lidí. Toto množství bylo odstraněno po předchozí léčbě inhibitorem protonové pumpy a výrazně zvýšeno po požití dusičnanu, který ukazuje význam přeměny dusičnanu na dusitan pro tvorbu NO v žaludku. Toto jsou první záznamy o tvorbě NO nezávisle na NO-syntáze (dále NOS) in vivo, které naznačují důležité jak fyziologické, tak i terapeutické funkce nitrát-nitrit-NO dráhy. V klasické NOS dráze je NO tvořen oxidací guanidinového dusíku molekuly L-argininu s molekulárním kyslíkem, jako akceptorem elektronů. Tato komplexní reakce je katalyzována specifickými enzymy obsahujícími hem – NOS a další kofaktory. Alternativní dráha byla zásadně odlišná, místo L-argininu byly použity jednoduché anorganické dusičnany a dusitany jako substráty v redukčním procesu, který nevyžadoval NOS či jiné kofaktory (71).

49

7.1.2 Mechanismus působení dusičnanů a dusitanů na kardiovaskulární systém Studie v posledních dvou desetiletích ukázaly, že kardiovaskulární rizikové faktory, včetně hypertenze, diabetu mellitu, fyzické neaktivity, postmenopauzálního stavu, kouření, stárnutí, zánětu, dyslipidemie a hypercholesterolemie, jsou všechny spojeny s endoteliální dysfunkcí, vzhledem ke snížení biologické dostupnosti NO v cévách. Obnovení či zlepšení biologické dostupnosti NO v cévách se stalo hlavním cílem terapie u pacientů s kardiovaskulárními onemocněními. Endoteliální dysfunkce způsobuje pokles dilatace cév, podporuje adhezi a aktivaci krevních destiček, což vede k trombóze a zvyšuje cévní zánět a proliferaci buněk hladkého svalstva (hypetrofii). Tohle všechno zvyšuje riziko kardiovaskulárních onemocnění. Prospektivní studie v posledních dvou desetiletích ukazují, že pravděpodobné léčebné postupy, které se mohou zaměřit na jeden nebo více z projevů endoteliální dysfunkce, mohou mít příznivý vliv na kardiovaskulární systém. Přibývají důkazy o tom, že dusitany a dusičnany v potravě mohou zlepšit biologickou aktivitu NO v cévách, vyvíjí vazodilataci, inhibují agregaci krevních destiček, a tím zlepšují kardiovaskulární zdraví (72).

7.1.3 Zlepšení biologické dostupnosti NO v cévách Rozvíjející se údaje naznačují, že by dusitany a dusičnany v potravě mohly zlepšit biologickou dostupnost NO skrze několik mechanismů a naopak, zlepšení biologické dostupnosti NO může pozitivně přispět ke schopnosti dusičnanů a dusitanů posílit kardiovaskulární zdraví. Pokud řešíme účinek dusičnanů, výsledky musí být posuzovány ve vztahu k dusitanům (tj. dusičnan by měl být považován za předchůdce dusitanů), protože dusičnan je nejprve redukován na dusitan před vstupem do systémového oběhu. Byly popsány četné dráhy, které mohou katalyzovat redukci dusitanů a dusičnanů na NO in vivo. Patří mezi ně deoxyhemoglobin, deoxymyoglobin, xantin oxidoreduktázy, enzymy cytochromu P450, enzymy mitochondriálního respiračního řetězce, aldehyd oxidázy, karboanhydrázy a redukční činidla (např., askorbát, polyfenoly). Zda mohou, či nemohou všechny tyto dráhy urychlit fyziologickou tvorbu NO z dusitanů a dusičnanů je stále tématem diskuzí v důsledku jejich zvýšené aktivity v přítomnosti velmi nízkého pH a O2 (tj. v ischemickém) prostředí. Jejich účast ve stavech hypoxie/ischemie a acidózy je nyní uznávána a podporována řadou studií. Například, Cosby et al. prokázali zvýšenou tvorbu NO v krvi, měřenou podle rychlosti tvorby nitrosylovaného hemoglobinu (HbNO) během dusitanové infuze při odpočinku a při fyzickém stresu. Vznikající údaje ukazují, že tvorba dusitanů a dusičnanů je skutečně

50

alternativním zdrojem bioaktivního NO. Bylo zjištěno, že suplementace dusitanem (50 mg/l pitné vody, po dobu 1 týdne) obnovuje postiženou homeostázu NO u myší, které trpěly nedostatkem eNOS a chránila je proti ischemicko-reperfuznímu (dále IR) poškození myokardu. Nicméně nejsou zaznamenány žádné přímé experimentální měření in vivo na množství tvorby NO prostřednictvím redukce dusitanů a dusičnanů (73). Stokes a jeho kolegové studovali účinky suplementace dietních dusitanů na cévní příhody spojené s vysokým příjmem cholesterolu. Myši krmené krmivem obohaceným o cholesterol po dobu 3 týdnů vyvíjely jasné známky cévní patologie, včetně zvýšené přilnavosti a emigrace leukocytů, jakož i poškození endotelu-závislé vasorelaxace. Pozoruhodné je, že přidání dusitanů do pitné vody zabránilo těmto účinkům. To může mít velký význam, protože zánětlivé účinky jsou považovány za ústřední roli v rozvoji aterosklerózy. Přesný mechanismus pro tyto blahodárné účinky je ještě stále studován, přestože redukce dusitanů na NO a další úzce související oxidy dusíku (např. S-nitrosothioly) je pravděpodobně prvním krokem. Opravdu tedy NO působí protizánětlivě, antiadhesivně, vasodilatačně, a snižování biologické dostupnosti NO je ústřední i ve vývoji kardiovaskulárních onemocnění, včetně aterosklerózy a hypertenze. Zajímavé je, že Stokes a kolegové si všimli šetrné léčby redukcí tetrahydrobiopterinu s dusitany. Tento kofaktor je životně důležitý pro tvorbu NO prostřednictvím NOS, což by naznačovalo, že dusitany mohou fungovat nejen jako přímý podklad pro tvorbu NO, ale navíc mohou také zvýšit tvorbu NO z klasické NOS dráhy (71).

7.1.3 Ischemie myokardu Zdraví kardiovaskulárního systému závisí na strukturální a funkční integritě srdce a cév. Omezené dodávky krve do srdečního svalu (myokardu) vedou k ischemii myokardu (dále MI). Reperfuzní terapie, postup, který umožňuje rychlý návrat toku krve do ischemické oblasti srdečního svalu, je nejvíce efektivní strategie pro snížení rozsahu infarktu myokardu a zlepšení klinických výsledků u těchto pacientů. Nicméně, reperfuze po rozsáhlé ischemii může vést k dalšímu poškození myokardu, uvedené jako IR poškození. Z tohoto důvodu, strategie, které mohou omezit rozsah infarktu během ischemie a reperfuze mají velký klinický význam u MI pacientů. Několik studií v uplynulém desetiletí prokázalo, že dusitany a dusičnany mohou zlepšit IR poškození myokardu. Účinky exogenního dusitanu proti IR poškození myokardu byly studovány na různých in vitro a in vivo modelech. Duranski et al. uvádí, že dusitan podaný v blízkosti fyziologické koncentrace krve vyvinul závisle na dávce ochranné účinky proti odumření buněčné tkáně a IR poškození

51

myokardu. Studovali cytoprotektivní efekt dusitanů na zvířecím modelu ischemie srdce a jater. Přišli s výsledkem, že léčení myší nízkými dávkami dusitanu sodného systémově, může dramaticky snížit velikost infarktu. Ve vyšších dávkách mohou dusitany zabránit zpoždění mozkového vasospasmu po subarachnoidálním krvácení a snižují plicní hypertenzi při vdechování (74). Na rozdíl od dusitanů nebyly provedeny rozsáhlé studie na zjištění účinku dusičnanů na IR poškození. V nedávné studii byly myši krmené stravou deficitní na dusitany a dusičnany, což vedlo ke zhoršení IR poškození myokardu a po infarktové morbiditě (75).

7.1.4 Hypertenze Několik studií v uplynulém desetiletí studovalo účinky dietních dusitanů a dusičnanů na krevní tlak. Výsledky těchto studií naznačují, že požití dusitanů a dusičnanů v potravě může snížit krevní tlak jak u zdravých, tak i u hypertenzních stavů. Zjistili, že perorální podání dusičnanů (v dávce 0,1 mmol/kg tělesné hmotnosti za den po dobu 3 dnů) snížilo diastolický a střední arteriální krevní tlak u mladých normotenzních subjektů (76).

7.1.5 Nutriční důsledky Možná nejzajímavějším aspektem studií jsou nutriční důsledky. Převážná většina (> 80 %) dusičnanů v naší stravě pochází ze zeleniny, obzvláště některé druhy jsou na tyto látky velmi bohaté, jak už bylo řečeno. Je zřejmé, že strava bohatá na zeleninu je spojena s kardiovaskulární ochranou, včetně snížení krevního tlaku a snížení rizika infarktu myokardu a cévní mozkové příhody. Bylo spekulováno, zda mohou být účinky na snížení krevního tlaku důsledkem stravy vzhledem k obsahu dusičnanů. Byla zkoumána tradiční japonská strava (18,8 mg dusičnanů/kg tělesné hmotnosti na den), která za dobu 10 dnů výrazně zvýšila plazmatické hladiny dusitanů a dusičnanů a snížila diastolický krevní tlak o 4,5 mm Hg ve srovnání se západním stylem stravování zdravých dobrovolníků. Webb et al. prokázali výrazné snížení systolického a diastolického krevního tlaku do 3 hodin po požití 0,5 l džusu z červené řepy, což je bohatý zdroj dusičnanů. Tyto údaje byly shodné s předchozími výsledky skupiny Lundberga, které prokázaly významné snížení krevního tlaku po 3 dnech užívání dusičnanu sodného (77). Řepa obsahuje velké množství živiny zvané betain. Tato látka snižuje krevní koncentrace homocysteinu, který má spojitost s mrtvicí a srdečními chorobami. Podle Hypertension, časopisu American Heart Association, může řepná šťáva snížit vysoký krevní tlak, což může být účinná přírodní léčba některých kardiovaskulárních problémů. Britští vědci Queen Mary University v Londýně zjistili, že pití

52

řepné šťávy snižuje krevní tlak ke zdravým hladinám do 24 hodin. Šťáva z řepy obsahuje organické

formy

dusičnanů.

Tyto

dusičnany

zvyšují

hladinu

oxidu

dusnatého

v kardiovaskulárním systému. Oxid dusnatý odesílá signály do hladké svaloviny, to vede k uvolnění a způsobuje vasodilataci a zvýšený průtok krve, čímž se snižuje krevní tlak. Tyto studie jasně ukazují, že exogenní podání dusitanů a dusičnanů může snížit krevní tlak u zdravých i hypertenzních stavů (72, 78).

7.2

Vliv na žaludeční vředy Zelenina, která je bohatá na dusičnany, chrání žaludek před poškozením. Jak bylo

popsáno výše, tento proces probíhá prostřednictvím přeměny dusičnanů na dusitany bakteriemi v dutině ústní a následnou transformací na biologicky aktivní NO v žaludku. Tento proces popsal švédský výzkumník Joel Petersson, který zároveň vysvětlil, že použití antibakteriální ústní vody může být škodlivé pro žaludek. Když požijeme potraviny bohaté na dusičnany, naše sliny obsahují velké množství dusičnanů, které bakterie v dutině ústní částečně přemění na dusitany. Po polknutí dusitany přicházejí do styku s kyselými žaludečními šťávami a jsou převedeny na biologicky aktivní NO. To má za následek vysokou koncentraci NO v žaludku po požití zeleniny. Již dlouhou dobu je známé, že je NO produkován různými enzymy v lidském těle, ale to, že může být také tvořen v žaludku z dusitanů ve slinách, zcela bez zásahu enzymů, je relativně nový objev. Vědci mají stále ještě velmi malou představu o tom, jak je žaludek ovlivněn těmito vysokými hladinami NO. Joel Petersson ve své práci ukazuje, že NO tvořený v žaludku, stimuluje ochranné mechanismy sliznice. Mezi dva důležité obranné mechanismy patří žaludeční konstantní obnova slizniční vrstvy, která pokrývá sliznici a její udržování stabilního průtoku krve ve sliznici. Oxid dusnatý rozšiřuje cévy sliznice, čímž se zvyšuje průtok krve a reguluje odstranění důležitého hlenu. Společně tyto faktory vedou k větší odolnosti sliznice. Joel Petersson a jeho kolegové použili zvířecí modely a ukázali, že dusičnanové přídatné látky v potravinách chrání před žaludečními vředy a vedlejšími škodami, které se často vyskytují v zažívacím traktu v důsledku požití protizánětlivých léků. Tyto druhy léků se užívají v případě bolesti a zánětu. Mají zásadní nevýhodu, že způsobí velké množství vážných vedlejších účinků v podobě krvácení a vředů v gastrointestinálním traktu. Pomocí diety bohaté na dusičnany se lze vyhnout tomuto poškození. Práce také ukazuje, že bakterie v dutině ústní jsou velmi důležité pro proces dusičnanů v potravinách, které chrání žaludek sliznice. Bylo to zkoumáno na potkanech, kterým bylo podáváno krmení bohaté na dusičnany,

53

přičemž některým z nich byl také zároveň podán antibakteriální ústní sprej. Když byly těmto potkanům podány protizánětlivé léky, poškození sliznice se vyskytlo pouze u těch, kteří dostali ústní sprej. Z toho vyplývá, že dusičnany neměly ochranný účinek na sliznici, protože ústní sprej zničil důležité bakterie, které obvykle přeměňují dusičnany na dusitany. Podle jeho názoru výsledky výzkumu také přinesly nový přístup k významu ovoce a zeleniny v naší stravě. Joel Petersson tvrdil, že pokud bychom následovali doporučení Národní švédské potravinářské správy, přičemž bychom snědli 500 g ovoce a zeleniny na osobu za den, mělo by to zaručeně lepší vliv pro náš žaludek (79).

54

II.

PRAKTICKÁ ČÁST

8.

CÍL Cílem praktické části bylo zjistit informovanost respondentů o dusičnanech

a dusitanech podle pohlaví a vzdělání. Dále bylo cílem zjistit, jak jsou vnímána rizika spojená s konzumací potravin bohatých na dusičnany a dusitany. V poslední řadě je dotazník zaměřen na frekvenci konzumace potravin bohatých na dusičnany a dusitany. Součástí dotazníkového šetření byly jak otázky obecné, týkající se charakteristiky dusičnanů a dusitanů a jejich výskytu, tak i otázka frekvenční, ve které byla pozornost věnována zjištění frekvence konzumace jednotlivých potravinových skupin, ve kterých se mohou dusičnany a dusitany objevit.

9.

METODIKA PRÁCE

9.1

SBĚR DAT Sběr dat probíhal pomocí dotazníkového šetření, kterého se zúčastnilo 80 respondentů

starších 15 let. Dotazník obsahoval 13 otázek, jak otevřených, tak uzavřených a je součástí Přílohy 7.

9.2

ZPRACOVÁNÍ DAT Ke statistickému zpracování dat a následnému vyhodnocení byl použit program

Microsoft Excel 2010.

9.3

POPIS SOUBORU Šetření se zúčastnilo celkem 80 respondentů. Cíleně bylo vybráno 40 mužů a 40 žen,

kteří byli rozděleni podle pohlaví, do 3 skupin podle věku a do 5 skupin podle vzdělání. Tyto charakteristiky jsou zobrazeny v tabulkách 2, 3, 4 a v obrázcích 8, 9 a 10.

55

Tabulka 2: Charakteristika souboru podle pohlaví Pohlaví

Celkový počet

Zastoupení v procentech

Muž

40

50 %

Žena

40

50 %

Obrázek 8: Procentuální zastoupení pohlaví Muž

50%

Žena

50%

Tabulka 3: Charakteristika souboru podle věku

Věk

Celkový počet

Zastoupení v procentech

15-30 let

61

8%

31-50 let

13

16 %

51 a více let

6

76 %

56

Obrázek 9: Procentuální zastoupení věkových skupin 15-30 let

31-50 let

51 a více let

8% 16%

76%

Tabulka 4: Charakteristika souboru podle dosaženého vzdělání Vzdělání

Celkový

Zastoupení v

počet

procentech

Základní

4

5,00 %

Středoškolské bez maturity

5

6,25 %

Středoškolské s maturitou

54

67,50 %

Vyšší odborné

4

5,00 %

Vysokoškolské

13

16,25 %

57

Obrázek 10: Procentuální zastoupení podle dosaženého vzdělání 67,50 %

16,25 % 5,00 %

6,25 %

Základní

Středoškolské bez maturity

5,00 % Středoškolské s maturitou

58

Vyšší odborné

Vysokoškolské

10.

VÝSLEDKY Prvních 6 otázek dotazníku bylo zaměřeno na informovanost respondentů

o dusičnanech a dusitanech v souvislosti se zdravím. Výsledné odpovědi jsou shrnuty v následujících tabulkách a obrázcích.

Tabulka 5: Četnost odpovědí na otázku „Slyšel/a jste někdy o dusičnanech a dusitanech v souvislosti se zdravím?“ Znalost dusičnanů a dusitanů

Absolutní četnost

Relativní četnost

Ano

66

82,50%

Ne

14

17,50%

Obrázek 11: Relativní četnost odpovědí na otázku „Slyšel/a jste někdy o dusičnanech a dusitanech v souvislosti se zdravím?“

17,50% ano

ne 82,50%

Více než 80 % respondentů se již dříve setkalo s pojmem dusičnany a dusitany v souvislosti se zdravím. Naopak téměř 18 % dotázaných o dusičnanech a dusitanech nikdy neslyšeli. Tento výsledek byl porovnán podle pohlaví a je zobrazen v Tabulce 6 a Obrázku 12.

59

Tabulka 6: Porovnání odpovědí na otázku „Slyšel/a jste někdy o dusičnanech a dusitanech v souvislosti se zdravím?“ podle pohlaví. Ano

Ne

Muž

28

12

Žena

34

6

Obrázek 12: Porovnání odpovědí na otázku „Slyšel/a jste někdy o dusičnanech a dusitanech v souvislosti se zdravím?“ podle pohlaví.

40 34

35 30

28

25 Muž

20

Žena

15

12

10 6 5 0 Ano

Ne

Porovnání znalostí podle pohlaví ukázalo nižší znalost mužů než žen.

60

Tato otázka byla vztažená i k současně dosaženému vzdělání. Pro lepší přehlednost jsou tyto data zpracována v tabulce 7 a obrázku 13. Tabulka 7: Porovnání znalosti podle současně dosaženého vzdělání Vzdělání

Ano

Ne

Základní

4

0

Středoškolské bez maturity

3

2

Středoškolské s maturitou

43

11

Vyšší odborné

4

0

Vysokoškolské

12

1

Obrázek 13: Porovnání znalosti podle současně dosaženého vzdělání 50 43

45 40 35 30 25 20 15

12

11

10 5 0

4

3 0

Základní

4

2

Středoškolské bez maturity

0 Středoškolské s maturitou Ano

Vyšší odborné

1 Vysokoškolské

Ne

Při porovnávání znalostí podle současně dosaženého vzdělání je zastoupení odpovědí ve většině kategorií podobné. Nejvíce respondentů, kteří se s pojmem dusičnany a dusitany nesetkali, bylo z řad středoškoláků s maturitou, ačkoliv zároveň jejich znalosti dusičnanů a dusitanů převažovaly nad ostatními skupinami. Tento výsledek je zřejmě ovlivněn tím, že nejvíce respondentů bylo právě z řad středoškoláků s maturitou.

61

Následující otázka byla zaměřena na povědomí respondentů o účincích dusičnanů a dusitanů. V této otázce měli respondenti uvést dvě správné odpovědi, přičemž 25 % respondentů tak učinilo.

46 %

zodpovědělo

alespoň jednu správnou odpověď,

za kterou převážná většina uvedla negativní účinky dusičnanů a dusitanů na zdraví člověka. 15 % respondentů uvedlo, že neví a 14 % odpovědělo nesprávně. Z tohoto výsledku vyplývá, že respondenti nejsou dostatečně srozuměni s účinky dusičnanů a dusitanů v souvislosti se zdravím. Odpovědi jsou zobrazeny v tabulce 8 a obrázku 14.

Tabulka 8: Porovnání znalostí účinků dusičnanů a dusitanů Odpovědi

Absolutní četnost

Relativní četnost

Správně

20

25 %

Jedna správná odpověď

37

46 %

Špatně

12

15 %

Nevím

11

14 %

Obrázek 14: Porovnání znalostí účinků dusičnanů a dusitanů

Správně

Jedna správná odpověď

Špatně

14% 25% 15%

46%

62

Nevím

Znalosti podle pohlaví byly v této otázce poměrně vyrovnané. Obě správné odpovědi uvedlo 15 % žen a 10 % mužů. Jednu správnou odpověď uvedlo 25 % mužů a 21 % žen. Špatně odpovědělo 6 % mužů a 9 % žen a nedokázalo odpovědět 9 % mužů a 5 % žen. Četnosti a grafické znázornění zobrazují tabulka 9 a obrázek 15.

Tabulka 9: Četnost odpovědí na otázku „Podle vašeho názoru dusičnany a dusitany jsou“ podle pohlaví. Odpovědi

Muž

Žena

Správně

8

12

Jedna správná odpověď

20

17

Špatně

5

7

Nevím

7

4

Obrázek 15: Četnost odpovědí na otázku „Podle vašeho názoru dusičnany a dusitany jsou“ podle pohlaví. 25

20

15 Muž 10

Žena

5

0 Správně

Jedna správná odpověď

Špatně

Nevím

Opět byla tato otázka porovnána mezi jednotlivými stupni dosaženého vzdělání a výsledky jsou znázorněny v Tabulce 10 a Obrázku 16.

63

Tabulka 10: Četnost odpovědí na otázku „Podle vašeho názoru dusičnany a dusitany jsou“ Vzdělání

Správně

Jedna správná

Špatně

Nevím

odpověď Základní

0

2

1

1

Středoškolské

0

3

0

2

10

27

10

7

Vyšší odborné

1

2

0

1

Vysoká

9

3

1

0

bez maturity Středoškolské s maturitou

Obrázek 16: Četnost odpovědí na otázku „Podle vašeho názoru dusičnany a dusitany jsou“ 60

50

40 Nevím

30

Špatně Jedna správná odpověď

20

Správně

10

0 Základní

Středoškolské Středoškolské Vyšší odborné bez maturity s maturitou

Vysoká

Z grafického znázornění nám jasně vyplívá, že znalostně jsou na tom nejlépe vysokoškoláci, kteří měli nejlepší poměr – správná odpověď: jedna správná odpověď. Na počet správných odpovědí vedla samozřejmě skupina středoškoláků s maturitou. Avšak ze skupiny

64

respondentů se základním a středoškolským vzděláním bez maturity nebyla ani jedna odpověď zcela správná. Další otázka se vztahovala k použití dusičnanů a dusitanů. Respondenti měli uvést, k čemu se podle jejich názoru nepoužívají dusičnany a dusitany. Správná odpověď byla pouze jedna a více než polovina respondentů dokázala odpovědět správně. 27 % uvedlo špatnou odpověď a 19 % vůbec nevědělo, k čemu by mohli dusičnany a dusitany použít (Tabulka 11, Obrázek 17). Tabulka 11: Četnost odpovědí na otázku „Podle vašeho názoru se dusičnany a dusitany nepoužívají“ Odpověď

Absolutní četnost

Relativní četnost

Správná

43

54 %

Špatná

22

27 %

Nevím

15

19 %

Obrázek 17: Relativní četnost odpovědí na otázku „Podle vašeho názoru se dusičnany a dusitany nepoužívají“

Správná

Špatná

Nevím

19%

54%

27%

65

Znalost použití dusičnanů a dusitanů byla porovnána také podle pohlaví a dosaženého vzdělání. Výsledky zobrazují následující tabulky a obrázky. Tabulka 12: Porovnání znalosti použití dusičnanů a dusitanů podle pohlaví Pohlaví

Správně

Špatně

Nevím

Muž

19

12

9

Žena

29

4

7

Obrázek 18: Porovnání znalosti použití dusičnanů a dusitanů podle pohlaví 35 30 25 20 Muž 15

Žena

10 5 0 Správně

Špatně

Nevím

Z těchto výsledků vyplývá, že ženy se v použití dusičnanů a dusitanů orientují lépe, než dotazovaní muži. Správně odpovědělo 36 % žen a 24 % mužů a špatné odpovědi uvedlo 5 % žen a 15 % mužů. V případě srovnání znalosti účinků dusičnanů a dusitanů podle vzdělání, opět nejpočetnější skupina středoškoláků s maturitou měla největší počet správných výsledků, ale zároveň i špatných. Nejlépe dopadla skupina vysokoškoláků, kdy 15 % odpovědělo správně a pouze 1 % uvedlo špatnou odpověď. Naopak respondenti se základním vzděláním neuvedli ani jednu správnou odpověď. Z tohoto výsledku vyplývá, že znalost účinků dusičnanů a dusitanů v dotazované skupině závisí na stupni dosaženého vzdělání.

66

Tabulka 13: Porovnání znalosti použití dusičnanů a dusitanů podle vzdělání Vzdělání

Správně

Špatně

Nevím

Základní

0

3

1

Středoškolské bez

1

3

1

27

12

15

Vyšší odborné

2

2

0

Vysokoškolské

12

1

0

maturity Středoškolské s maturitou

Obrázek 19: Porovnání znalosti použití dusičnanů a dusitanů podle vzdělání 60 50 40 30 20 10 0 Základní

Středoškolské bez maturity

Středoškolské s maturitou

Správně

Špatně

67

Vyšší odborné Nevím

Vysokoškolské

Následující otázka byla zaměřena na znalost označení dusičnanů a dusitanů jako přídatných látek. Výsledky odpovídaly očekávání, dvě třetiny respondentů nedokázaly odpovědět na danou otázku. Pouze 10 % respondentů se do správné odpovědi trefilo, zbývajících 24 % odpovědělo špatně. Tabulka 14: Četnost odpovědí na otázku „Přídatné látky se označují písmenem „E“ a třemi či čtyřmi číslicemi. Pod kterým „E-čkem“ byste dusičnany a dusitany hledali?“ Odpovědi

Absolutní četnost

Relativní četnost

Správně

8

10,00 %

Špatně

19

23,75 %

Nevím

53

66,25 %

Obrázek 20: Relativní četnost odpovědí na otázku „Přídatné látky se označují písmenem „E“ a třemi či čtyřmi číslicemi. Pod kterým „E-čkem“ byste dusičnany a dusitany hledali?“

Správně

Špatně

Nevím

10%

24%

66%

68

Další otázka se zaměřovala na zdroje informací o dusičnanech a dusitanech. Respondenti mohli uvést více odpovědí, přičemž největší část zaujímá internet. Dalšími často zmiňovanými zdroji byla škola, noviny, časopisy a televize. 10 % respondentů o dusičnanech a dusitanech nikdy neslyšelo. Zastoupení i ostatních zdrojů ukazuje Tabulka 15 a Obrázek 21. Tabulka 15: Četnost zdrojů informací o dusičnanech a dusitanech Odpověď

Absolutní četnost

Relativní četnost

Internet

44

55,00 %

Škola

36

45,00 %

Noviny a časopisy

32

40,00 %

Televize

26

32,50 %

Známý

10

12,50 %

Nikdy jsem o nich neslyšel/a

8

10,00 %

Lékař

6

7,50 %

Rozhlas

4

5,00 %

Zaměstnání

3

3,75 %

Obrázek 21: Přehled zdrojů informací o dusičnanech a dusitanech 44 36

32 26

10

69

8

6

4

3

Poslední otázka týkající se informovanosti respondentů o dusičnanech a dusitanech se vztahovala k výskytu těchto látek v potravinách. Opět bylo možné uvést více odpovědí. Byla uvedena každá skupina potravin, i ty, ve kterých se dusičnany a dusitany nevyskytují. Odpovědi jsou zobrazeny v Tabulce 16 a Obrázku 22. Více než polovina respondentů odpověděla správně, přičemž by dusičnany a dusitany hledala v uzených masných výrobcích, konzervovaných výrobcích a zelenině. Přestože dusičnany a dusitany jsou nejvíce diskutovaným tématem právě v souvislosti s vodou, tento zdroj uvedlo pouze 11 % respondentů. Tabulka 16: Četnost zdrojů dusičnanů a dusitanů v potravinách Odpověď

Absolutní četnost

Relativní četnost

Uzené a masné výrobky

49

61,25 %

Konzervované výrobky

48

60,00 %

Zelenina

45

56,25 %

Ovoce

21

26,25 %

Maso

12

15,00 %

Mléko a mléčné výrobky

11

13,75 %

Luštěniny

11

13,75 %

Ryby

10

12,50 %

Voda

9

11,25 %

Cukrovinky

8

10,00 %

Pečivo

3

3,75 %

70

Obrázek 22: Přehled zdrojů dusičnanů a dusitanů v potravinách 49

48

45

21 12

11

11

10

9

8

3

Poslední uzavřenou otázkou byla zjišťována preferovaná úprava zeleniny. Téměř 80 % respondentů konzumuje čerstvou zeleninu. Ostatní druhy úpravy zeleniny, u kterých je již zapotřebí tepelná úprava, a při nichž je obsah dusičnanů podstatně snižován, preferuje pouze 21 % respondentů. Opět pro přehlednost zobrazeno v Tabulce 17 a Obrázku 23. Tabulka 17: Četnost odpovědí na otázku „Jakou úpravu zeleniny preferujete?“ Odpověď

Absolutní četnost

Relativní četnost

Čerstvou

63

78,75 %

Vařenou

7

8,75 %

Smaženou

5

6,25 %

Grilovanou

3

3,75 %

Jiná (pečená)

2

2,50 %

71

Obrázek 23: Četnost odpovědí na otázku „Jakou úpravu zeleniny preferujete?“ Čerstvou

Vařenou

Smaženou

Grilovanou

Jiná (pečená)

4% 2% 6% 9%

79%

Další dvě otázky byly otevřené a zjišťovaly preferenci zeleniny a masných výrobků, přičemž bylo možné uvést více druhů. Mezi nejoblíbenější druhy zeleniny patřila rajčata, paprika a okurky, které preferuje více než polovina respondentů. Často zmíněné byly i mrkev a brokolice, kterým dává přednost 24 % respondentů. Druhy bohaté na dusičnany, jako je listová zelenina, včetně listového salátu, zmínili pouze 3 respondenti a špenát se v odpovědích neobjevil ani jednou. Tabulka 18: Odpověď

Počet odpovědí

Rajčata

44

Paprika

38

Okurek

37

Mrkev

16

Brokolice

11

Listová zelenina (vč. salátu)

3

72

Obrázek 24: Rajčata

Paprika

Okurek

Mrkev

Brokolice

Listová zelenina (vč. salátu)

2% 7% 30%

11%

25% 25%

Mezi nejvíce preferované masné výrobky patří šunka a párky, u kterých většinou respondenti neuvedli druhy. Ostatní uvedené druhy shrnuje následující obrázek. Obrázek 25: Preferované druhy masných výrobků Žádné 3%

Uzené maso 6%

Šunka 32%

Klobásky 13%

Suché salámy 21%

Párky 25%

73

Poslední otázkou byla zjišťována spotřeba jednotlivých skupin potravin pomocí frekvenčního dotazníku. Uzené masné výrobky konzumuje 53 % respondentů 2-3x do týdne. Jak ukazuje poslední otázka, 2,5 % nekonzumuje masné výrobky vůbec. Konzervované výrobky si dá téměř polovina respondentů jednou až třikrát do měsíce. Zde už je procento respondentů, kteří nekonzumují konzervované výrobky téměř nikdy, značně vyšší – činí téměř 33 %. A zeleninu konzumuje 2-3x týdně téměř 39 % respondentů a alespoň jednou za den si ji dá 35 % dotazovaných. Přehled odpovědí názorně zobrazují Tabulka 19 a Obrázek 26. Tabulka 19: Přehled frekvence konzumace jednotlivých potravinových skupin Odpověď

Téměř nikdy

1-3x

2-3x

1x

2-3x

měsíčně týdně denně denně

Zelenina

5

7

31

28

9

Pečivo

0

4

6

15

55

Ryby

17

54

9

0

0

Uzené masné výrobky (párky, šunky,

5

19

42

11

3

Konzervované výrobky

26

38

13

2

1

Tvrdé sýry (např. typu Edam)

3

7

46

19

5

trvanlivé salámy…)

Obrázek 26: Přehled frekvence konzumace jednotlivých potravinových skupin 60 50 40 30

Téměř nikdy

20

1-3x měsíčně 2-3x týdně

10

1x denně 0

2-3x denně

74

III. DISKUZE Pro mé dotazníkové šetření bylo cíleně vybráno 40 mužů a 40 žen, aby bylo možné porovnat znalosti podle pohlaví. Dalším kritériem pro srovnávání byl stupeň dokončeného vzdělání. První část šetření byla zaměřena na informovanost respondentů o dusičnanech a dusitanech. Na začátek dotazníku byla uvedena otázka, zda se respondenti s termínem dusičnany a dusitany v souvislosti se zdravím již někdy setkali. Převážná většina odpověděla kladně, což jim mohlo usnadnit následné odpovědi. Ti, kteří o těchto látkách nikdy neslyšeli (téměř 18 %), mohli v následujících otázkách zvolit odpověď „Nevím“. V případě srovnání odpovědí podle pohlaví bylo zřejmé, že ženy měly o dusičnanech a dusitanech větší povědomí, než muži. Tato otázka byla porovnávána i podle stupně dosaženého vzdělání. Největší skupinu respondentů tvořili středoškoláci s maturitou, čemuž odpovídají i výsledky. Procentuálně

nejhůře

na

tom

se

znalostmi

byli

středoškoláci

bez

maturity,

kdy ze tří respondentů se s tímto termínem nikdy nesetkali dva. Naopak respondenti se základním a vyšším odborným vzděláním o dusičnanech a dusitanech již dříve slyšeli. Vysokoškoláci měli také výborné výsledky, pouze jeden z nich o dusičnanech a dusitanech nikdy nezaslechl. V následující otázce bylo dotazováno na účinky dusičnanů a dusitanů. Respondenti měli odpovědět, co si pod pojmem dusičnany a dusitany představují. Správné byly 2 odpovědi, které zodpovědělo 25 % respondentů, z nichž bylo 15 % žen a 10 % mužů. Více než polovina správně odpověděla alespoň jednu odpověď, a to, že dusičnany a dusitany mají negativní účinky na zdraví člověka. Z tohoto výsledku lze říci, že respondenti spojují dusičnany a dusitany se špatným vlivem na zdraví a o pozitivních účincích jsou informování nedostatečně. Znalosti podle pohlaví byly poměrně vyrovnané, ve správných odpovědích lehce převažovaly vědomosti žen. Z hlediska stupně dosaženého vzdělání měli nejvíce správných odpovědí středoškoláci s maturitou, avšak vysokoškoláci měli nejlepší poměr správná odpověď/jedna správná odpověď. Respondenti se základním a středoškolským vzděláním bez maturity neuvedli ani jednu odpověď zcela správnou. O dusičnanech a dusitanech se může člověk dozvědět ze školy, nejčastěji jsou zahrnuty v předmětu biologie. V případě základních a středních škol bez maturity tento předmět není zařazen v dostatečné míře, tudíž mohou být znalosti nižší. Dalo by se dojít k závěru, že čím vyšší vzdělání, tím více jsou respondenti orientováni, tedy že informovanost respondentů závisí na dosaženém vzdělání.

75

Do dotazníku byla zahrnuta i otázka, týkající se označení dusičnanů a dusitanů jako přídatných látek příslušným „E-čkem“. Výsledek dopadl podle mého očekávání, kdy převážná většina, a to 66,25 % respondentů, nedovedla uvést označení a zvolila odpověď „Nevím“. Správně odpovědělo pouhých 8 %. Další otázka byla zaměřena na zdroje informací o dusičnanech a dusitanech. Respondenti měli uvést, odkud se o dusičnanech a dusitanech dozvěděli. Nejčastějším zdrojem byl internet, ze kterého se o těchto látkách dočetlo 55 % respondentů. Druhý nejčastější zdroj byla škola, z čehož se dá usuzovat má předchozí teorie, že se zvyšujícím se vzděláním mají respondenti více informací o dusičnanech a dusitanech. Dalšími častými zdroji byly noviny, časopisy a televize. Naopak 10 % respondentů se s tímto termínem nikdy nesetkalo. Pozornost byla věnována také výskytu dusičnanů a dusitanů v jednotlivých potravinových skupinách. Nejuváděnější skupinou byly uzené masné výrobky a hned po nich konzervované výrobky a zelenina. Tyto tři zdroje jsou skutečně skupinami potravin, ve kterých se dusičnany a dusitany vyskytují nejvíce, pokud pomineme vodní zdroje, které uvedlo pouze 11,25 %. Lze říci, že informovanost respondentů může být v tomto ohledu považována za dostačující. Konzumace potravin, obsahujících dusičnany a dusitany, byla zjišťována pomocí frekvenčního dotazníku. Uzené masné výrobky konzumuje 53 % respondentů 2-3x do týdne. Konzervované výrobky si dá téměř polovina respondentů jednou až třikrát do měsíce. Procento respondentů, kteří nekonzumují konzervované výrobky téměř nikdy, je značně vyšší a činí téměř 33 %. Co se týká zeleniny, chybou bylo, že zde nebyl specifikován druh, tudíž nemůžeme

posoudit,

zda

zelenina

činí

vysoký

příjem

dusičnanů

a

dusitanů.

Avšak v předposlední otázce, která se týká preference zeleniny, uvedla pouze 4 % respondentů zeleninu obsahující vysoké koncentrace dusičnanů. Tudíž v tomto případě denní příjem zeleniny, který uvedlo 35 % respondentů, nepředstavuje žádné riziko v souvislosti s přívodem dusičnanů. V ostatních skupinách potravin se dusičnany mohou také objevit, ale v souvislosti s posouzením příjmu respondentů nehrozí pro člověka žádné významné riziko. Poslední uzavřenou otázkou byla zjišťována preference úpravy zeleniny, která s obsahem dusičnanů také úzce souvisí. Téměř 80 % respondentů konzumuje čerstvou zeleninu. Pokud bychom vycházeli ze skutečnosti, že v čerstvé podobě má zelenina největší koncentraci dusičnanů a dusitanů, mohla by představovat určité riziko. Jelikož převážná

76

většina respondentů konzumuje zeleninu s nízkým obsahem dusičnanů, jak už bylo zmíněno, opět se není čeho obávat a tato otázka byla čistě informativního charakteru. V posledních dvou otázkách jsem se zaměřila na preferované druhy zeleniny a masných výrobků. Mezi nejoblíbenější druhy zeleniny patřila rajčata, paprika a okurky, mrkev a brokolice. Druhy bohaté na dusičnany, jako je listová zelenina, včetně listového salátu, zmínili pouze 3 respondenti a špenát se v odpovědích neobjevil ani jednou. Dotazovaní respondenti nepreferují zeleninu bohatou na dusičnany, naopak je jejich jídelníček tvořen zejména zeleninou s nízkým obsahem dusičnanů. Mezi nejvíce preferované masné výrobky patří šunka a párky, u kterých však respondenti neuvedli druhy. Nebyl nalezen žádný významný rozdíl mezi preferovanými masnými výrobky (šunku preferuje 32 % respondentů, párky 25 % a suché salámy 21 %). Šunka by měla z výživového hlediska tvořit výrazně vyšší procento příjmu, než suché salámy a párky. V tomto případě respondenti nepreferují šunku významně více, než ostatní masné výrobky. Naopak preference masných výrobků, které obsahují dusičnany a dusitany, jako jsou párky, suché salámy a klobásky, je stále dosti vysoké. Poté už záleží na frekvenci konzumace daných výrobků, na jejich složení a kvalitě.

77

IV. ZÁVĚR Výsledky provedeného šetření ukázaly, že znalosti respondentů o dusičnanech a dusitanech nejsou zcela uspokojivé. Avšak v porovnání s dřívějšími poznatky, povědomí o těchto látkách značně stouplo. Nicméně si myslím, že je tato problematika stále nedostatečně diskutována, zejména na půdě škol. O nízkém povědomí vypovídá zejména skutečnost, že velká část respondentů shledává dusičnany a dusitany pouze jako látky s nežádoucím účinkem na lidské zdraví a pozitivní účinky jsou značně opomíjeny. Internet byl uveden jako nejčastější zdroj informací o dusičnanech a dusitanech. Pokud si člověk zadá do vyhledávače na internetu pojem dusičnany a dusitany, vyhledávač najde množství odkazů, ve kterých pozitivní účinky zmíněny vůbec nebudou, v tom lepším případě pouze okrajově. Veškeré zdroje zmiňují dusíkatá hnojiva a jejich kumulaci v zelenině, dusičnany a dusitany jako aditivní látky a pozapomínají na ty příznivé účinky. Negativní rizika spočívají zejména v methemoglobinemii, která postihuje především kojence. Přesto toto onemocnění v dnešní době nepředstavuje takovou hrozbu, jako tomu bylo dříve. Zatímco v Česku se methemoglobinemie vyskytuje pouze ojediněle, v USA představuje poměrně významný problém. Důvodem je používání studniční vody s vysokým obsahem dusičnanů pro přípravu kojeneckého mléka. V několika případech byla hlášena methemoglobinemie kojenců způsobená konzumací dusičnanů ze zeleniny. Vzhledem k tomu, že příjem dusičnanů z některých druhů zeleniny může být stejný nebo i vyšší než ze studniční vody, doporučuje se jako preventivní opatření nepodávat kojencům zeleninové příkrmy připravené z těchto druhů zeleniny před koncem 3. měsíce života. V případě rizikových potravin, jako mohou být masné či konzervované výrobky, byl v rámci Evropské Unie zaveden systém rychlého (včasného) varování pro potraviny a krmiva (Rapid AlertSystemfor Food and Feed, dále jen RASFF), který slouží pro ohlašování rizikových potravin a krmiv za účelem zamezení jejich uvádění do oběhu nebo za účelem jejich stažení ze společného evropského trhu. Systém RASFF zahrnuje Evropskou komisi, členské státy Evropské unie a Evropský úřad pro bezpečnost potravin. Hlášení do tohoto systému za Českou republiku zajišťuje Státní zemědělská a potravinářská inspekce. Ve spojení s dusičnany a dusitany jsou diskutovány i jejich karcinogenní účinky. Co se týče rizika nádorů, tak dosud nebyly předloženy jasné důkazy, že mají dusičnany pro člověka karcinogenní účinek. U pokusů na zvířatech je problematická extrapolace a výsledek těchto pokusů tudíž není definitivně potvrzen či prokázán.

78

V.

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY

1. VELÍŠEK, Jan. Chemie potravin 1. 2. vyd. Tábor: OSSIS, 2002. ISBN 8086659003. 2. VELÍŠEK, Jan. Chemie potravin 3. 2. vyd. Tábor: OSSIS, 2002. ISBN 808665902X. 3. PITTER, Pavel. Hydrochemie. 4. aktualiz. vyd. Praha: Vydavatelství VŠCHT, 2009. ISBN 9788070807019. 4. ROSYPAL, Stanislav. Nový přehled biologie. 1. vyd. Praha: Scientia, 2003. ISBN 8071832685. 5. KAMAS, J., M. KOZUMLÍKOVÁ, Z. GERYKOVÁ a J. HRDINOVÁ. Laboratorní testování - Srovnání účinnosti metod eliminace amonných iontů z důlních vod. Kunovice. EPS, s.r.o., 2011. 6. AHN, Young-Ho. Sustainable nitrogen elimination biotechnologies: A review. Process Biochemistry. 2006, roč. 41, č. 8, s. 1709–1721. ISSN 1359-5113. doi 10.1016/j.procbio.2006.03.033. 7. KAPRÁLEK, František. Základy bakteriologie. Praha: Karolinum, 2000. ISBN 8071848115. 8. MOURA, I. a J. J. MOURA. Structural aspects of denitrifying enzymes. Current opinion in chemical biology. 2001, roč. 5, č. 2, s. 168–175. ISSN 1367-5931. 9. HOŘEJŠÍ, Václav a Jiřina BARTŮŇKOVÁ. Základy imunologie. 4. vyd. Praha: Triton, 2009. ISBN 9788073872809. 10. HORD, Norman G., Yaoping TANG a Nathan S. BRYAN. Food sources of nitrates and nitrites: the physiologic context for potential health benefits. The American journal of clinical nutrition. 2009, roč. 90, č. 1, s. 1–10. ISSN 1938-3207. doi 10.3945/ajcn.2008.27131. 11. MENSINGA, Tjeert T., Gerrit J. SPEIJERS a Jan MEULENBELT. Health implications of exposure to environmental nitrogenous compounds. Toxicological reviews. 2003, roč. 22, č. 1, s. 41–51. ISSN 1176-2551. 12. L’HIRONDEL, J. -L. a J. L’HIRONDEL. Nitrate and Man: Toxic, Harmless or Beneficial? Oxford: CABI Publishing, 2002. ISBN 0-85199-566-7. 13. LUNDBERG, Jon O., Mark T. GLADWIN a Amrita AHLUWALIA. Nitrate and nitrite in biology, nutrition and therapeutics. Nature Chemical Biology. 2009, roč. 5, č. 12, s. 865–869. ISSN 1552-4450. doi 10.1038/nchembio.260. 14. GILCHRIST, Mark, Angela C. SHORE a Nigel BENJAMIN. Inorganic nitrate and nitrite and control of blood pressure. Cardiovascular Research [online]. 2010, ISSN 0008-6363,. doi 10.1093/cvr/cvq309. Dostupné z: http://cardiovascres.oxfordjournals.org/content/early/2010/10/26/cvr.cvq309.

79

15. LUNDBERG, Jon O a Eddie WEITZBERG. NO generation from inorganic nitrate and nitrite: Role in physiology, nutrition and therapeutics. Archives of pharmacal research. 2009, roč. 32, č. 8, s. 1119–1126. ISSN 0253-6269. doi 10.1007/s12272-009-1803-z. 16. HORÁKOVÁ, Marta. Analytika vody. Praha: Vysoká škola chemicko-technologická, 2000. ISBN 8070803916. 17. POPL, Milan a Jan FÄHNRICH. Analytická chemie životního prostředí. Vyd. 4. Praha: Vysoká škola chemicko-technologická, 1999. ISBN 80-7080-336-3. 18. BŘEZINA, Pavel, Aleš KOMÁR a Jan HRABĚ. Technologie, zbožíznalství a hygiena potravin. Vyškov: VVŠ PV, 2001. ISBN 80-7231-079-8. 19. SANTAMARIA, Pietro. Nitrate in vegetables: toxicity, content, intake and EC regulation. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2006, roč. 86, č. 1, s. 10–17. ISSN 10970010. doi 10.1002/jsfa.2351. 20. VALŠÍKOVÁ, Magdaléna. O dusičnanoch v zelenine. Zahradnictví. 2006, č. 6, s. 20. 21. WANG, ZHTX, YS WEI a SX LI. Nitrate accumulation and its regulation by nutrient management in vegetables. Peking. China Agricultural University Press, 2000. 22. TORMA, Stanislav. Dusík. Nenahraditelný prvek v půdě a rostlině. Agro. 2005, roč. 10, č. 1, s. 27–29. 23. GARG, Harsha K. Diet and Cardiovascular Disease: The Role of Antioxidants and Nitrite. S.l.: Boston University, 2007 24. LUNDBERG, Jon O., Martin FEELISCH a Håkan BJÖRNE. Cardioprotective effects of vegetables: is nitrate the answer? Nitric oxide: biology and chemistry / official journal of the Nitric Oxide Society. 2006, roč. 15, č. 4, s. 359–362. ISSN 1089-8603. doi 10.1016/j.niox.2006.01.013. 25. MILKOWSKI, Andrew, Harsha K GARG a James R COUGHLIN. Nutritional epidemiology in the context of nitric oxide biology: a risk-benefit evaluation for dietary nitrite and nitrate. Nitric oxide: biology and chemistry / official journal of the Nitric Oxide Society. 2010, roč. 22, č. 2, s. 110–119. ISSN 1089-8611. doi 10.1016/j.niox.2009.08.004. 26. GARG, Harsha K. a Nathan S. BRYAN. Dietary sources of nitrite as a modulator of ischemia/reperfusion injury. Kidney international. 2009, roč. 75, č. 11, s. 1140–1144. ISSN 1523-1755. doi 10.1038/ki.2009.13. 27. HAMMES, Walter P. Metabolism of nitrate in fermented meats: The characteristic feature of a specific group of fermented foods. Food Microbiology. 2012, roč. 29, č. 2, s. 151–156. ISSN 0740-0020. doi 10.1016/j.fm.2011.06.016. 28. WANG, Weiwei, Yunzhou FAN, Guanglian XIONG a Jing WU. Nitrate in drinking water and bladder cancer: A meta-analysis. Journal of Huazhong University of Science and Technology [Medical Sciences]. 2012, roč. 32, č. 6, s. 912–918. ISSN 1672-0733, 1993-1352. doi 10.1007/s11596-012-1057-8. 29. RUNYAN, Craig. Nitrate in Drinking Water. [online]. 2002 Dostupné z: http://ehe.nmsu.edu/pubs/_m/m-114.html

80

30. WARD, MH, BA KILFOY a PJ WEYER. Nitrates in water and food may increase womens’ thyroid cancer risks. Epidemiology. 2010, č. 21, s. 389–395. 31. Zásobování pitnou vodou | Brněnské vodárny a kanalizace, a.s. [online]. Dostupné z: http://www.bvk.cz/o-spolecnosti/zasobovani-pitnou-vodou/ 32. KOTRBOVÁ, Kvetoslava a Markéta KASTNEROVÁ. Kvalita biopotravin. Kontakt. 2007, roč. 9, č. 2, s. 215–460. ISSN 1804-7122. 33. Vyhláška Ministerstva zdravotnictví č. 53/2002 Sb., kterou se stanoví chemické požadavky na zdravotní nezávadnost jednotlivých druhů potravin a potravinových surovin, podmínky použití látek přídatných, pomocných a potravních doplňků. Sbírka zákonů, 2002, částka 22. 34. HAJŠLOVÁ, Jana a Věra SCHULZOVÁ. Porovnání produktů ekologického a konvenčního zemědělství: odborná studie VŠCHT. ÚZPI Praha: s.n., 2006. ISBN 80-7271181-4. 35. RAPISARDA, Paolo, Maria Luisa CALABRETTA a Gabriella ROMANO. Nitrogen metabolism components as a tool to discriminate between organic and conventional citrus fruits. Journal of agricultural and food chemistry. 2005, roč. 53, č. 7, s. 2664–2669. ISSN 0021-8561. doi 10.1021/jf048733g. 36. HAJŠLOVÁ, Jana, Monika TOMANIOVÁ a Věra SCHULZOVÁ. Kritické zhodnocení environmentální zátěže agrárního ekosystému ČR z hlediska produkce bezpečných bioplodin [online]. 2007. S.l.: Výzkumný ústav rostlinné výroby. Dostupné z: http://www.phytosanitary.org. 37. PRUGAR, Jaroslav. Kvalita rostlinných produktů ekologického zemědělství. Studijní zpráva. Praha. Ústav zemědělské a potravinářské inspekce, 2000. 38. Hodnocení obsahu dusičnanů v zelenině, výsledky analýz obsahu dusičnanů, olova, kadmia a rtuti v zelenině v naší tržní síti v r. 2002. Brno. Státní zemědělská a potravinářská inspekce, 2002. 39. BUREŠOVÁ, Pavla a Kateřina PAVELKOVÁ. Přídatné látky (aditiva). [online]. 2011 Dostupné z: http://www.szpi.gov.cz/docDetail.aspx?docid=1005724&docType=ART&nid=11324 40. NORAT, Teresa, Sheila BINGHAM a Pietro FERRARI. Meat, fish, and colorectal cancer risk: the European Prospective Investigation into cancer and nutrition. Journal of the National Cancer Institute. 2005, roč. 97, č. 12, s. 906–916. ISSN 1460-2105. doi 10.1093/jnci/dji164. 41. PICHNER, Rohtraud, Hansgeorg HECHELMANN, Hartmut STEINRÜCK a Manfred GAREIS. STEC in konventionell und ökologisch hergestellten Salamiprodukten. Fleischwirtschaft. roč. 86, č. 10, s. 112–114. ISSN 0015-363X. 42. EPLEY, RJ, PB ADDIS a JJ WARTHESEN. Nitrite in Meat. [online]. 2013 Dostupné z: http://www.extension.umn.edu/distribution/nutrition/DJ0974.html 43. Vyhláška Ministerstva zdravotnictví č. 275/2004 Sb., o požadavcích na jakost a zdravotní nezávadnost balených vod a o způsobu jejich úpravy. Sbírka zákonů, 2004, částka 88.

81

44. Vyhláška Ministerstva zdravotnictví č. 252/2004 Sb. kterou se stanoví hygienické požadavky na pitnou a teplou vodu a četnost a rozsah kontroly pitné vody. Sbírka zákonů, 2004, částka 82. 45. Základní předpisy 2012-2013. [online]. 2012 Dostupné http://www.nitrat.cz/index.php?option=com_content&view=article&id=18%3Azakladnipedpisy&catid=6&Itemid=26&lang=cs

z:

46. US Environmental Protection Agency. [online]. Dostupné z: http://www.epa.gov/ 47. FDA Food Code 2009: Annex 6 - Food Processing Criteria. [online]. Dostupné z: http://www.fda.gov/Food/GuidanceRegulation/RetailFoodProtection/FoodCode/ucm188201.h tm 48. MOUREK, Jindřich. Fyziologie: učebnice pro studenty zdravotnických oborů. 2., dopl. vyd. Praha: Grada, 2012. Sestra. ISBN 9788024739182. 49. PIZINGEROVÁ, Kateřina, Jiří FREMUTH a Lumír ŠAŠEK. Akutní methemoglobinémie – závažná alimentární intoxikace zeleninou koupenou na trhu. Pediatrie pro praxi. 2011, roč. 12, č. 4, s. 267–269. 50. NABUKEERA-BARUNGI, Nicolette a Edison MWOROZI. Sudden onset methaemoglobinaemia in a previously well Ugandan child. The Pan African Medical Journal [online]. 2012, roč. 11. ISSN 1937-8688. Dostupné z: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3343677/. 51. ZEMAN, Catherine L, Burton KROSS a Marianna VLAD. A nested case-control study of methemoglobinemia risk factors in children of Transylvania, Romania. Environmental health perspectives. 2002, roč. 110, č. 8, s. 817–822. ISSN 0091-6765. 52. CHARMANDARI, E, N MEADOWS, M PATEL, A JOHNSTON a N BENJAMIN. Plasma nitrate concentrations in children with infectious and noninfectious diarrhea. Journal of pediatric gastroenterology and nutrition. duben 2001, roč. 32, č. 4, s. 423–427. ISSN 02772116. 53. SANCHEZ-ECHANIZ, Jesus, Javier BENITO-FERNÁNDEZ a Santiago MINTEGUIRASO. Methemoglobinemia and Consumption of Vegetables in Infants. Pediatrics. 2001, roč. 107, č. 5, s. 1024–1028. ISSN 0031-4005, 1098-4275. doi 10.1542/peds.107.5.1024. 54. MANASSARAM, Deana M., Lorraine C. BACKER a Deborah M. MOLL. A Review of Nitrates in Drinking Water: Maternal Exposure and Adverse Reproductive and Developmental Outcomes. Environmental Health Perspectives. 2006, roč. 114, č. 3, s. 320– 327. ISSN 0091-6765. doi 10.1289/ehp.8407. 55. GULIS, Gabriel, Monika CZOMPOLYOVA a James R CERHAN. An ecologic study of nitrate in municipal drinking water and cancer incidence in Trnava District, Slovakia. Environmental research. 2002, roč. 88, č. 3, s. 182–187. ISSN 0013-9351. doi 10.1006/enrs.2002.4331. 56. WEYER, P J, J R CERHAN a B C KROSS. Municipal drinking water nitrate level and cancer risk in older women: the Iowa Women’s Health Study. Epidemiology (Cambridge, Mass.). 2001, roč. 12, č. 3, s. 327–338. ISSN 1044-3983.

82

57. KUO, Hsin-Wei, Trong-Neng WU a Chun-Yuh YANG. Nitrates in drinking water and risk of death from rectal cancer in Taiwan. Journal of toxicology and environmental health. Part A. 2007, roč. 70, č. 20, s. 1717–1722. ISSN 1528-7394. doi 10.1080/15287390701457704. 58. HERNANDEZ-RAMIREZ, Raul U., Marcia V. GALVAN-PORTILLO a Mary H. WARD. Dietary intake of polyphenols, nitrate and nitrite and gastric cancer risk in Mexico City. International journal of cancer. Journal international du cancer. 2009, roč. 125, č. 6, s. 1424–1430. ISSN 0020-7136. doi 10.1002/ijc.24454. 59. KIM, Hyun Ja, Sang Sun LEE, Bo Youl CHOI a Mi Kyung KIM. Nitrate intake relative to antioxidant vitamin intake affects gastric cancer risk: a case-control study in Korea. Nutrition and cancer. 2007, roč. 59, č. 2, s. 185–191. ISSN 0163-5581. doi 10.1080/01635580701460554. 60. DELLAVALLE, C T, C R DANIEL, B ASCHEBROOK-KILFOY, A R HOLLENBECK, A J CROSS, R SINHA a M H WARD. Dietary intake of nitrate and nitrite and risk of renal cell carcinoma in the NIH-AARP Diet and Health Study. British journal of cancer. 15. leden 2013, roč. 108, č. 1, s. 205–212. ISSN 1532-1827. doi 10.1038/bjc.2012.522. 61. BROCK, Kaye E, Gloria GRIDLEY a Brian C-H CHIU. Dietary fat and risk of renal cell carcinoma in the USA: a case-control study. The British journal of nutrition. 2009, roč. 101, č. 8, s. 1228–1238. ISSN 1475-2662. doi 10.1017/S0007114508056043. 62. ALEXANDER, Dominik D a Colleen A CUSHING. Quantitative assessment of red meat or processed meat consumption and kidney cancer. Cancer detection and prevention. 2009, roč. 32, č. 5-6, s. 340–351. ISSN 1525-1500. doi 10.1016/j.cdp.2009.02.002. 63. DANIEL, Carrie R., Amanda J. CROSS a Barry I. GRAUBARD. Large prospective investigation of meat intake, related mutagens, and risk of renal cell carcinoma. The American Journal of Clinical Nutrition. 2012, roč. 95, č. 1, s. 155–162. ISSN 0002-9165, 1938-3207. doi 10.3945/ajcn.111.019364. 64. ASCHEBROOK-KILFOY, Briseis, Amanda J. CROSS a Rachael Z. STOLZENBERGSOLOMON. Pancreatic Cancer and Exposure to Dietary Nitrate and Nitrite in the NIH-AARP Diet and Health Study. American Journal of Epidemiology. 2011, roč. 174, č. 3, s. 305–315. ISSN 0002-9262, 1476-6256. doi 10.1093/aje/kwr092. 65. COSS, Angela, Kenneth P. CANTOR a John S. REIF. Pancreatic Cancer and Drinking Water and Dietary Sources of Nitrate and Nitrite. American Journal of Epidemiology. 2004, roč. 159, č. 7, s. 693–701. ISSN 0002-9262, 1476-6256. doi 10.1093/aje/kwh081. 66. WARD, Mary H., Briseis A. KILFOY a Peter J. WEYER. Nitrate Intake and the Risk of Thyroid Cancer and Thyroid Disease. Epidemiology (Cambridge, Mass.). 2010, roč. 21, č. 3, s. 389–395. ISSN 1044-3983. doi 10.1097/EDE.0b013e3181d6201d. 67. WARD, Mary H, James R CERHAN, Joanne S COLT a Patricia HARTGE. Risk of nonHodgkin lymphoma and nitrate and nitrite from drinking water and diet. Epidemiology (Cambridge, Mass.). 2006, roč. 17, č. 4, s. 375–382. ISSN 1044-3983. doi 10.1097/01.ede.0000219675.79395.9f.

83

68. CHIU, Brian C-H, Bhavana J DAVE a Mary H WARD. Dietary factors and risk of t(14;18)-defined subgroups of non-Hodgkin lymphoma. Cancer causes & control: CCC. 2008, roč. 19, č. 8, s. 859–867. ISSN 1573-7225. doi 10.1007/s10552-008-9148-3. 69. KILFOY, Briseis A., Mary H. WARD a Tongzhang ZHENG. Risk of Non-Hodgkin Lymphoma and Nitrate and Nitrite from the Diet in Connecticut Women. Cancer causes & control : CCC. 2010, roč. 21, č. 6, s. 889–896. ISSN 0957-5243. doi 10.1007/s10552-0109517-6. 70. LUNDBERG, Jon O, Mattias CARLSTRÖM a Filip J LARSEN. Roles of dietary inorganic nitrate in cardiovascular health and disease. Cardiovascular research. 2011, roč. 89, č. 3, s. 525–532. ISSN 1755-3245. doi 10.1093/cvr/cvq325. 71. LUNDBERG, Jon O. Cardiovascular prevention by dietary nitrate and nitrite. American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology. 2009, roč. 296, č. 5, s. H1221– H1223. ISSN 0363-6135, 1522-1539. doi 10.1152/ajpheart.00246.2009. 72. MACHHA, Ajay a Alan N SCHECHTER. Dietary nitrite and nitrate: a review of potential mechanisms of cardiovascular benefits. European journal of nutrition. 2011, roč. 50, č. 5, s. 293–303. ISSN 1436-6215. doi 10.1007/s00394-011-0192-5. 73. COSBY, Kenyatta, Kristine S PARTOVI a Jack H CRAWFORD. Nitrite reduction to nitric oxide by deoxyhemoglobin vasodilates the human circulation. Nature medicine. 2003, roč. 9, č. 12, s. 1498–1505. ISSN 1078-8956. doi 10.1038/nm954. 74. DURANSKI, Mark R, James J M GREER a Andre DEJAM. Cytoprotective effects of nitrite during in vivo ischemia-reperfusion of the heart and liver. The Journal of clinical investigation. 2005, roč. 115, č. 5, s. 1232–1240. ISSN 0021-9738. doi 10.1172/JCI22493. 75. BRYAN, Nathan S., John W. CALVERT, John W. ELROD, Susheel GUNDEWAR, Sang Yong JI a David J. LEFER. Dietary nitrite supplementation protects against myocardial ischemia-reperfusion injury. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2007, roč. 104, č. 48, s. 19144–19149. ISSN 0027-8424, 1091-6490. doi 10.1073/pnas.0706579104. 76. LARSEN, Filip J., Björn EKBLOM a Kent SAHLIN. Effects of Dietary Nitrate on Blood Pressure in Healthy Volunteers. New England Journal of Medicine. 2006, roč. 355, č. 26, s. 2792–2793. ISSN 0028-4793. doi 10.1056/NEJMc062800. 77. WEBB, Andrew J., Nakul PATEL a Stavros LOUKOGEORGAKIS. Acute Blood Pressure Lowering, Vasoprotective, and Antiplatelet Properties of Dietary Nitrate via Bioconversion to Nitrite. Hypertension. 2008, roč. 51, č. 3, s. 784–790. ISSN 0194-911X, 1524-4563. doi 10.1161/HYPERTENSIONAHA.107.103523. 78. BAKER, S.L. Beet juice lowers blood pressure. NaturalNews [online]. 2010 Dostupné z: http://www.naturalnews.com/029227_beet_juice_blood_pressure.html 79. PETERSSON, Joel. Nitrate, Nitrite and Nitric Oxide in Gastric Mucosal Defense [online]. Uppsala. 2008. Dostupné z: http://www.sciencedaily.com/releases/2008/05/080507105601.htm.

84

VI. SEZNAM PŘÍLOH Příloha 1: Dusičnan

Dusitan

Vzorec

NO3-

NO2-

Molární

62.01

46.006

Konjugovaná báze silné kyseliny

Konjugovaná báze

hmotnost Kyselina

HNO3

Rozpustnost ve

slabé kyseliny HNO2

pKa = -1,3

pKa = 3,4

Velmi dobře rozpustný ve vodě

Velmi dobře rozpustný ve vodě

vodě

Reaktivní, oxiduje antioxidanty, primární Reaktivita

Nereaktivní

aminy a Fe2+ v hemoglobinu na Fe3+; nitrosuje některé aminy a amidy

85

Příloha 2:

Zelenina

Obsah NO3- (mg/kg) minimální

maximální

celer

0

3640

cibule

0

1435

česnek

44

2400

fazole

14

717

hrách

10

58

kapusta

0

3192

kedlubny

80

4380

květák

0

2685

meloun

0

340

mrkev

0

3337

okurky

0

490

paprika

4

330

petržel

0

5400

pór

30

2159

rajčata

0

136

reveň

300

2525

ředkvička

390

5200

řepa červená

45

4700

hlávkový salát

60

6600

špenát

20

4500

zelí hlávkové

0

3230

brambory

0

2795

86

Příloha 3:

Typy a druhy zeleniny

NO2-

NO3-

Kořenová zelenina

mg/100g v čerstvém stavu

mg/100g v čerstvém stavu

Mrkev

0,002-0,023

92-195

Hořčice čínská

0,012-0,064

70-95

Hlávkový salát

0,008-0,215

12,3-267,8

Špenát

0-0,073

23,9-387,2

Pekingské zelí

0–0.065

42.9–161.0

Hlávkové zelí

0–0.041

25.9–125.0

Dýně

0.001–0.006

35.8–68.0

Okurka

0–0.011

1.2–14.3

0.007–0.049

25.0–42.4

Listová zelenina

Brukvovitá zelenina

Tykvovitá zelenina

Lilkovitá zelenina Baklažán

87

Příloha 4: Přípustná množství dusičnanů ve vybraných druzích zeleniny dle vyhlášky č. 53/2002 Sb. Potravina

NPM

PM

mg/kg

mg/kg

Zelenina plodová

400,0

Zelenina kořenová

700,0

Zelenina košťálová

700,0

Ředkvičky

1500,0

Červená řepa

3000,0

Brambory

300,0

Brambory rané (do 15.7.)

500,0

potraviny obecně B (cibulová zelenina)

2000,0

NPM = nejvyšší přípustné množství PM = přípustné množství Stanovené limitní hodnoty platí pro jedlý podíl potraviny, čímž se rozumí potravina zbavená nejedlých částí, např. slupky (Státní zemědělská a potravinářská inspekce, www.szpi.gov.cz).

88

Příloha 5: Číslo E

E249

Látka

Dusitan sodný

Název potraviny

Tepelně

Povolené

Povolená

dávkování

rezidua

(mg/kg)

(mg/kg)

150

50

150

100

Nestanoví se

175

300

250 reziduálních

neopracované,

E250

uzené, sušené masné výrobky Ostatní masné výrobky a masné výrobky v konzervovaných plechovkách Uzená anglická slanina E251 E252

Dusičnan sodný

Masné výrobky a masné výrobky

dusičnanů,

v konzervovaných

počítáno jako

plechovkách

NaNO3

Tvrdé a polotvrdé

Nestanoví se

sýry a jejich

50 počítáno jako NaNO3

analogy na bázi rostlinného tuku a rostlinné bílkoviny Uzení sledi a šproty

Nestanoví se

200 reziduálních dusitanů, počítáno jako NaNO2

89

Příloha č. 6 Seznam přídatných látek povolených v biopotravinách v rámci EU. 1. E 153: Medicinální uhlí (z rostlinné suroviny) 2. E 160b: Anato, Bixin, Norbixin 3. E 170: Uhličitan vápenatý 4. E 220: Oxid siřičitý nebo E 224: Disiřičitan draselný 5. E 250: Dusičnan sodný nebo E 252: Dusičnan draselný 6. E 270: Kyselina mléčná 7. E 290: Oxid uhličitý 8. E 296: Kyselina jablečná 9. E 300: Kyselina askorbová 10. E 301: Askorbát sodný 11. E 306: Exktrakt s obsahem tokoferolů 12. E 322: Lecitiny 13. E 325: Laktát sodný 14. E 330: Kyselina citrónová 15. E 331: Citráty sodné 16. E 333: Citráty vápenaté 17. E 334: Kyselina vinná (L(+)–) 18. E 335: Vinany sodné 19. E 336: Vinan draselný 20. E 341: Fosforečnany vápenaté 21. E400: Kyselina alginová 22. E 401: Alginát sodný 23. E 402: Alginát draselný 24. E 406: Agar 25. E 407: Karagenan 26. E 410: Karubin 27. E 412: Guma guar 28. E 414: Arabská guma 29. E 415: Xanthan 30. E 422: Glycerol 31. E 440: Pektin

90

32. E 464: Hydroxypropylmethylcelosa 33. E 500: Uhličitany sodné 34. E 501: Uhličitany draselné 35. E 503: Uhličitany amonné 36. E 504: Uhličitany hořečnaté 37. E 509: Chlorid vápenatý 38. E 516: Sulfát vápenatý 39. E 524: Hydroxid sodný 40. E 551: Oxid křemičitý 41. E 553b: Talek (mastek) 42. E 938: Argon 43. E 939: Helium 44. E 941: Dusík 45. E 948: Kyslík

91

Příloha 7: Dotazník Vážená paní/ pane, jsem studentka 3. ročníku oboru Nutriční terapeut na Masarykově univerzitě v Brně. V rámci své bakalářské práce na téma „Dusičnany a dusitany – pozitiva a negativa“ bych Vás chtěla poprosit o vyplnění krátkého dotazníku. Dotazník je anonymní a veškeré Vámi vyplněné informace budou použity pouze za účelem zpracování mé bakalářské práce. Předem Vám děkuji za strávený čas nad vyplňováním. Hodící se odpovědi prosím zakroužkujte. 1. Pohlaví MUŽ

ŽENA

2. Věk 1) 15 – 30 let

2) 31 – 50 let

3) 51 let a více

3. Nejvyšší dosažené vzdělání 1) základní

4) vyšší odborné

2) středoškolské bez maturity

5) vysokoškolské

3) středoškolské s maturitou 4. Slyšel/a jste někdy o dusičnanech a dusitanech v souvislosti se zdravím? 1) ano

2)

ne

5. Podle vašeho názoru jsou dusičnany a dusitany (možno více odpovědí): 1) součástí doplňků stravy 2) nepřirozenou složkou životního prostředí 3) látky, které mají příznivé účinky na zdraví člověka 4) látky, které mají nepříznivé účinky na zdraví člověka 5) nevím 6. Podle vašeho názoru dusičnany a dusitany NEpoužívají: 1) ke zlepšení organoleptických vlastností (vzhled, chuť, vůně…) 2) k prodloužení údržnosti potravin

92

3) jako náhradní sladidla 4) k zamezení růstu mikroorganismů 5) nevím 7. Přídatné látky se označují písmenem „E“ a třemi či čtyřmi číslicemi. Pod kterým „Ečkem“ byste dusičnany a dusitany hledali? 1) E150 2) E249-252 3) E338-343 4) E450-452 5) nevím 8. Pokud jste o dusičnanech a dusitanech slyšel/a, bylo to prostřednictvím (možno uvést více možností): 1) novin a časopisů

7) známých

2) internetu

8) lékaře

3) televize

9) jiného zdroje …........................

4) rozhlasu

10) o dusičnanech a dusitanech jsem

5) zaměstnání

neslyšel/a

6) školy 9. Ve kterých potravinách byste hledali vyšší množství dusičnanů a dusitanů? (možno uvést více odpovědí) 1) v ovoci

7) v pečivu

2) v mase

8) v luštěninách

3) v zelenině

9) v rybách

4) v uzených a masných výrobcích

10) v mléce a mléčných výrobcích

5) v cukrovinkách

11) ve vodě

6) v konzervovaných výrobcích 10. Jakou úpravu zeleniny preferujete? 1) čerstvou

4) grilovanou

2) vařenou

5) jiný způsob (uveďte):

3) smaženou

……………………….

93

11. Jakou zeleninu preferuje? (Uveďte) …....................................................................................................................... 12. Jaké masné výrobky preferujete? (Uveďte) …....................................................................................................................... 13. Jak často konzumujete tyto skupiny potravin (hodící se zakroužkujte): Téměř

Zeleninu

1-3x/měsíc

Téměř

1-3x/měsíc

2-3x/den

2-3x

1x/den

2-3x/den

1x/den

2-3x/den

1x/den

2-3x/den

1x/den

2-3x/den

1x/den

2-3x/den

týdně

nikdy

Téměř

1-3x

2-3x

nikdy

měsíčně

týdně

Uzené masné výrobky

Téměř

1-3x/měsíc

2-3x

(párky, šunky,

nikdy

Ryby

1x/den

týdně

nikdy

Pečivo

2-3x

týdně

trvanlivé salámy…) Konzervované

Téměř

výrobky

nikdy

Tvrdé sýry (např.

Téměř

typu Edam)

nikdy

1-3x/měsíc

2-3x týdně

1-3x/měsíc

2-3x týdně

Mockrát Vám děkuji za Váš čas vynaložený k vyplnění tohoto dotazníku.

94