Kemičar u kući (#36): nitrati u hrani

U serijalu „Kemičar u kući“ objavljujemo kemijske zanimljivosti iz svakodnevnog života. Želimo vam pokazati kako znanje kemije može svakome, pa i ne-kemičaru, pomoći u svakodnevnom životu.

Nenad Raos nedjelja, 27. lipnja 2021. u 06:00

Da je biljci dušik, i to baš u obliku nitrata, potreban za život vidi se već iz sastava Knopove otopine, otopine koja se upotrebljava za hidroponski uzgoj biljaka, dakle za rast biljaka bez zemlje. U litri vode treba otopiti jedan gram kalcijeva nitrata, a svih drugih soli – fosfata, sulfata i klorida kalija, magnezija i željeza – treba dodati samo 0,625 grama. Biljke ne mogu uzimati dušik iz zraka, no mikrobi u raznolikosti svoga metabolizma ne poznaju granice: ima ih koji dušik pretvaraju u amonijak (NH3), a zatim takvih koji amonijak oksidiraju u nitrite (NO2-), a nitrite u nitrate (NO3-), soli dušičaste (HNO2) i dušične kiseline (HNO3). Tim putem pošla je i industrija umjetnih gnojiva koja iz zraka izdvaja dušik da bi ga spojila s vodikom u amonijak (Haber-Boschov postupak), a zatim oksidirala amonijak na platinskoj mrežici u dušičnu kiselinu, da bi od nje potom priredila nitrate. Ili, amonijak vezala u amonijev nitrat i sulfat te ureu, a mikrobima u zemlji prepustila da odrade posao do kraja, da ih prevedu u nitrate. Tako je to kod biljaka. A kod životinja (i, dakako, čovjeka)?

I u tome se razlikujemo od biljaka. Sav nam dušik dolazi kroz organsku tvar, putem bjelančevina, aminokiselina i nukleinskih kiselina. Od nitrata u hrani čovjek nema nikakve koristi. I ne bi bili vrijedni spomena da nije kobasica i drugih suhomesnatih proizvoda – jer u njima, i ne samo u njima, nitrati služe kao konzervans. Kad kažem „nitrati“ onda mislim na dva nitrata koji su za to registrirani: prvi je natrijev nitrat, NaNO3 (E251), a drugi kalijev nitrat, KNO3 (E252). Oni se obično dodaju u salamuru (pac) za konzerviranje mesa. Nitrati sami po sebi nisu otrovni, pa ipak ih se ne bi smjelo uzimati više od pet miligrama po kilogramu tjelesne mase (5 mg/kg), bilo hranom, bilo vodom – jer ih i u pitkoj vodi može biti. Kako?

Djelovanjem bakterija, posebice onih koji čine crijevnu floru, nitrati se reduciraju u nitrite, a od njih pak nastaje nitrozilov kation (NO+), vrlo reaktivna molekulska vrsta koja se veže za amino skupine (R2N-H) pretvarajući spojeve koji ih imaju (prije svega aminokiseline) u kancerogene nitrozamine (R2N-N=O). Sve u svemu, opasan slijed reakcija koje se ubrzavaju u kiseloj sredini i pri temperaturama višim od 130 oC. No o zdravlju se raspravlja, a o ukusima se ne raspravlja: u salamuru se ne stavljaju samo nitrati nego i nitriti (posebice kalijev nitrit, KNO2, E249) ponajviše zato što se istom reakcijom, reakcijom nitrozilovog kationa s hemoglobinom i mioglobinom, održava prirodna, crvena boja mesa u kobasicama. Nazdravlje!

Jeli mi kobasice na zdravlje ili na bolest, činjenica je da su i nitriti uz nitrate dozvoljeni aditivi, no u stotinu puta nižoj dozi – samo 0,06 mg po kilogramu tjelesne mase. Ili, drugačije rečeno, nijedan prehrambeni proizvod ne smije sadržavati  više od 180 mg natrijeva nitrita po kilogramu. 

No nitrate i nitrite ne jedemo samo s kobasicama. Ti se konzervansi dodaju i siru, mariniranim ribama, da ne govorimo o šunki i slanini. Epidemiološka su istraživanja pokazala da svakodnevna konzumacija crvenog mesa povećava rizik od raka debelog crijeva i do 30 %. Ako tome dodate još nitrate i nitrite, tj. svakodnevno jedenje šunke, kobasica i sličnih delicija... Jao, jao, nemojte to činiti: treba se ponekad osladiti šunkom i kulenom, ali samo ponekad!

Ukratko, treba jesti što manje mesa, a što više povrća – jer povrće je najbolja profilaksa protiv raka debelog crijeva. No ne i svako povrće.

Ovu sam posljednju rečenicu napisao zato što i povrće može sadržavati nitrate. U cikli, celeru, zelenoj salati i rotkvicama, a naročito u špinatu može biti i 600 mg nitrata po kilogramu (izraženo u obliku NaNO3), dakle više nego što ga je dozvoljeno stavljati u suhomesnate proizvode. I što sad?

Ne treba pretjerivati ni u čemu, pa ni u (pre)zdravom povrću. Ako se držimo preporuka Svjetske zdravstvene organizacije, pa dnevno jedemo 400 grama povrća, s njime ćemo unijeti najviše 240 miligrama nitrata – a to je manje od doze koja nam može nauditi, već spomenutih 5 mg/kg.

Nenad Raos, rođen 1951. u Zagrebu, je kemičar, doktor prirodnih znanosti i znanstveni savjetnik, sada u mirovini. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti pišući za časopise Prirodu (kojoj je sedam godina bio i glavni urednik), Čovjek i svemir, ABC tehnike, Smib, Modru lastu te, naravno, Bug online. Autor je više stručnih  i 13 znanstveno-popularnih knjiga, među njima i knjige  „Deset kemijskih pokusa koji su promijenili svijet“ koja je izišla 2000. godine kao prošireni katalog istoimene izložbe u zagrebačkom Tehničkom muzeju Nikola Tesla. Urednik je rubrike „Kemija u nastavi“ u časopisu Kemija u industriji, za koji piše i redovite komentare. Nagrađen je Državnom godišnjom nagradom za promidžbu i popularizaciju znanosti 2003. godine.