Азот и его биологически значимые соединения
Азот относится к группе так называемых биогенных элементов, поскольку в значительном количестве присутствует в составе всех живых организмов. Этот химический элемент входит в состав белков и нуклеиновых кислот.
В биосфере азот является одним из самых распространенных элементов, в частности, из него на 78% состоит атмосферный воздух.
Круговорот азота довольно сложен, напрямую усваивать его из воздуха способны только некоторые группы организмов, большая часть продуцентов получает соединения азота в результате деятельности редуцентов, разлагающих тела отмерших растительных и животных организмов.
Статья: Биологическое действие соединений азота на человеческий организм
К числу наиболее биологически значимых соединений азота относятся нитриты и нитраты. В норме соединения азота потребляются растениями и трансформируются с образованием видоспецифичных белков. Однако при их избытке в почвенном растворе часть поглощенных азотистых соединений остается в неизменном виде, что может служить причиной отравления поедающих растения консументов, в том числе и человека. Особенно обычной такая ситуация является в агроценозах, при передозировке азотных удобрений.
Биологические свойства нитратов
Нитраты не отличаются выраженной токсичностью. Сильные отравления этими веществами наблюдаются у людей при разовом случайном потреблении 1-4 г нитратов. Основной причиной острой интоксикации в этом случае становится процесс восстановления нитратов в нитриты, он может происходить в пищевых продуктах или уже в пищеварительном тракте человека.
Поступающие с пищей в организм нитраты всасываются в пищеварительной системе, попадая в кровь, а с ней мигрируют во все ткани. Через 4-12 ч значительная их доля (80 % у людей младшего возраста и 50 % у возрастных) выводится из организма с мочой через почки. Остальные нитраты задерживаются в организме на долгий срок.
Токсические свойства нитритов
Токсичное действие нитритов на человека определяется их взаимодействием с гемоглобином крови, что проявляется в форме метгемоглобинемии, происходящей вследствие окисления двухвалентного железа, содержащегося в гемоглобине, в треххвалентное. При таком окислении гемоглобин, имеющий в норме красную окраску, трансформируется в NО-метгемоглобин, обладающий темно-коричневой окраской и в отличие от гемоглобина не способный связывать и переносить кислород, что способствует развитию гипоксии.
В нормальном физиологическом состоянии у человека в организме образуется примерно 2 % метгемоглобина, так как ферменты-редуктазы эритроцитов взрослого здорового человека имеют способность превращать образовавшийся метгемоглобин вновь в гемоглобин.
В условиях хронического воздействия нитритов на организм наряду с обычными клиническими симптомами интоксикации (интенсивное потение, синюшность кожи, одышка, головокружение) отмечают уменьшение содержания в организме витаминов А, Е, С, В1, В6. Гиповитаминоз снижает резистентность организма к воздействию на него различных неблагоприятных факторов, включая онкогенные.
Нитраты и нитриты способны оказывать воздействие на активность обменных процессов в организме. Это их свойство применяют в животноводстве. Добавление в пищевой рацион небольших количеств нитритов при откорме свиней способствует снижению интенсивности обмена веществ, что приводит к усиленному отложению питательных веществ в запасных (жировых) тканях животного. Установлено также, что нитраты могут оказывать угнетающее воздействие на активность иммунной системы организмов, снижать его резистентность к неблагоприятному воздействию факторов окружающей среды. Избыток нитратов учащает возникновение простудных заболеваний, а сами они приобретают продолжительное хроническое течение.
Нитрозосоединения, в том числе нитрозамины, могут вызывать:
- канцерогенные;
- мутагенные;
- тератогенные;
- эмбриотоксичные эффекты.
