Эти полезные "вредные" нитраты

О нитратах...

 Напуганные жуткими рассказами о смертельной опасности этих веществ, многие покупатели  ходили на рынки и в магазины не иначе как с кустарного производства приборчиками - тестерами-нитратомерами, заваливая органы Роспотребнадзора результаты своих изысканий. С тех пор, благодаря стараниям современной науки,  отношение к нитратам и нитритам   изменилось и результаты современных исследований свидетельствуют, что эти соединения вовсе не так ужасны и, более того,   весьма полезны для здоровья. Подробно  мнимые опасности и истинные,   неведомые большинству,  достоинства нитратов и нитритов анализируются во многих серьезных обзорах, в том числе составленном    сотрудниками Отдела Наук по Растениеводству Университета Бари, Италия (Journal of the Science of Food and Agriculture, 2006).    

     Первое, чего опасаются многие потребители, это канцерогеннсти   нитратов и вполне веские основания для подобных страхов, действительно, есть.   Еще в 1954 г.  Magee PN и Barnes JM. в экспериментах на крысах показали, что при введении в желудок животных   химически чистых нитратов   у некоторых из них развивался рак желудка. Механизм этого эффекта заключался в том, что нитраты  естественным образом  превращались в желудочно-кишечном тракте крыс в значительно более активные нитриты, а  последние в кислой среде желудка, реагируя с аминами и амидами, образовывали   канцерогенные    N-нитрозосоединения. Они-то и  вызывали у подопытных  животных злокачественные опухоли.   У человека также около 5% нитратов превращается в полости рта под действием слюны и далее в желудочно-кишечном тракте  в нитриты, но далее канцерогенов не образуется.  Причина этого феномена   в том, что нитраты мы получаем преимущественно (на 80%, по данным Hord et al., 2009) с растительной пищей,  содержащей различные антиоксиданты и другие биологически активные вещества, блокирующие подобные процессы трансформации (вот еще один аргумент в пользу таких фитохимических соединений!). В серьезной медицинской литературе не описано ни одного документально подтвержденного случая возникновения рака желудка у человека по вине нитратов! И ныне мнение ученых по этому вопросу однозначно -   все  рассуждения о канцерогенности нитратов и нитритов  у людей - ни более, чем  досужие вымыслы.  

    Еще одна популярное мнение о вреде нитратов - их способность   окислять   гемоглобин,  превращая двухвалентное  железо в трехвалентное, в результате  чего  образуется     метгемоглобин - соединение,  не способное  связывать и  переносить кислород от легких к тканям организма. Но нужно иметь в виду, что метгемоглобин находится в крови и в норме -   содержание его может достигать 5% и более от количества оксигемоглобина и при этом человек никаких неприятных ощущений чаще всего не испытывает. Патологическое состояние -  метгемоглобинемия, развивается  при   превышении этого показателя свыше 25% и внешне проявляется  в первую очередь, цианозом - синюшным цветом кожи и слизистых. Наиболее подвержены этой патологии дети в возрасте до 3-х месяцев, у которых в организме еще отсутствует фермент метгемоглобинредуктаза, разрушающая   токсический метгемоглобин.    Впервые  метгемоглобинемия у новорожденных на фоне избытка потребления   нитратов с питьевой водой была описана  Knobeloch L.  и др. в 2000 г.   и     получила название "синдром синих младенцев" (blue babies syndrome). Состояние это легко диагностируется и лечится.     У взрослых метгемоглобинемия, в том числе сопровождающаяся очень тяжелой клинической картиной, вплоть до летального исхода, также может развиться, но причиной ее служит ни в коем случае  не избыток нитратов в пище, а интоксикация некоторыми лекарственными препаратами и химическими агентами либо генетически обусловленный глубокий дефицит метгемоглобинредуктазы, что бывает крайне редко. Таким образом,  и к этой патологии нитраты практически непричастны.   

   Несмотря на то, что миф о жутком вреде нитратов развенчан, в большинстве стран, включая Россию, сохраняются  предельно допустимые  суточные нормы потребления этих соединений и их предельно допустимые концентрации в продуктах питания.   Например, ВОЗ рекомендует допустимый уровень суточного потребления человеком  (Acceptable Daily Intake – ADI) для нитратов 3,7 мг/кг массы тела (около 300 мг в сутки на человека массой 80 кг),  а для нитритов  – 0,06 мг/кг массы тела (около 5 мг в сутки на человека). В России, согласно постановлению Главного государственного санитарного врача РФ от 14 ноября 2001 г. N 36, нормы содержания нитратов в некоторых продуктах таковы: зелень (листовые салаты и т.д.) - 2000 мг/кг,  арбуз, виноград       60,  капуста 500-900, кабачок 400,  картофель 250,  клубника 100, лук репчатый 80, лук зеленый 600, морковь 250-400,  помидор 150-300, редис 1500,  свекла 1400, свежее мясо 200, детская норма 50 мг/кг.  По данным канд. диссертации Фроловой Н.В., выполненной в Орловском   гос. университете в 2007 г., в средней полосе России при выборочном контроле ежегодно от 10 % до 20 %   проб овощных, плодовых и бахчевых пищевых продуктов превышают вышеуказанные   нормы   содержания нитратов.

    Между тем, эти нормы весьма условны, поскольку  25-50% нитратов наш организм производит сам и этот показатель зависит от очень многих факторов. Остальные же подобные соединения  мы получаем с пищей и водой, причем, львиную долю   - до 80%,  за счет овощей. Более всего нитратов накапливается в листьях и стеблях растений, существенно  меньше — в корнеплодах и совсем мало — в плодах и семенах.   Во фруктах и ягодах нитратов существенно меньше, чем   в овощах (редко больше 10-40 мг/кг).   По данным упомянутого  выше обзора итальянских диетологов,   лидерство по содержанию   нитратов с показателем, превышающем 2500 мг/кг свежей массы, держат сельдерей, кресс-салат и другие листовые  салаты, свекла, шпинат, руккола. Высокие показатели (1000 – 2500 мг/кг) - у корня  сельдерея, китайской капусты,  фенхеля, кольраби, лука-порея, петрушки.  Средним уровнем содержания нитратов (500 – 1000 мг/кг) отличаются  капуста белокочанная и савойская,  укроп, репа.  Низкий уровень  (20 – 50 мг/100г) в брокколи, моркови, цветной капусте, огурцах, тыкве.   И, наконец, менее всего этих соединений   (менее  200 мг/кг) в спарже,  чесноке, зеленом луке, грибах, горохе, перце, картофеле,  помидорах.  Кроме того, немало, до 10-15%, мы получаем за счет мясопродуктов, содержащих пищевые добавки    нитрит натрия Е250 (NaNO₂) и нитрат натрия Е251 (NaNO₃). Эти соединения обладают свойствами консервантов и фиксаторов цвета (без их применения   колбаса  не имела бы привлекательного розового цвета) и разрешены во всем мире.   Содержатся нитраты также в воде и пиве.  Элементарный подсчет показывает, что доза нитратов, которую  мы получаем только с пищей, уже существенно превосходит рекомендуемые нормы - 300 мг в сутки.

    Между тем, нитраты и нитриты не только не вредоносны для человека, но, напротив,  совершенно ему необходимы, также, как и прочим живым существам, в первую очередь потому, что содержат азот. Азот (N₂), как мы прекрасно знаем -  инертный газ, составляющий    79% атмосферного воздуха.    Этот  незаменимый элемент абсолютно необходим   для синтеза белков и ДНК, но ни  растения либо животные, ни, тем более, человек, усваивать его не могут. Единственные обитатели Земли, которые ладят с азотом - это бактерии почвы (азотобакторы), которые  этот элемент усваивают и связывают.  Следующим звеном   цепочки являются растения, преобразующие связанный бактериями азот в  нитраты (NO₃) или аммоний (NH₄), а также аминокислоты собственных белков. А далее эти растения потребляет человек или животные, которые, в свою очередь, также используются нами в пищу. Раз азот абсолютно необходим для развития растений,   в  сельскохозяйственной практике широко используются удобрения, содержащие нитраты. В некоторых странах, например, в Китае, во времена первой "зеленой революции" в погоне за большими урожаями, в почву вводилось неоправданно  большое количество азотистых   удобрений. Кончилось это очень печально - почвы во многих провинциях страны были настолько загрязнены нитратами, что стали абсолютно непригодны для земледелия, а вода - для питья.    А, между тем, уровень азотистых удобрений в почве влияет на содержание нитратов в растениях весьма незначительно -     большая  часть этих соединений синтезируется самим растением с помощью бактерий из азота воздуха.   

   А вот чем нитраты полезны? Как ни покажется удивительным,  тем, что они способны образовывать те самые нитриты, которые в свое время обвиняли в канцерогенности (см.выше).   Конечным продуктом этого, так называемого   нитрат-нитрит-оксидного пути,  является образование оксида азота (монооксида азота, NO) - соединения еще более активного, чем нитриты. Оксид азота образуется в разных органах и тканях -  кровеносных сосудах, сердце, скелетной мускулатуре  и т.д.  Весьма короткое время после образования  (несколько секунд), это соединение проявляет свойства  высокоактивного свободного радикала и  проникает через биологические мембраны, проявляя свои многочисленные эффекты.  Впервые биологическая значимость оксида азота был выявлена  в 80-х годах прошлого века  в исследованиях трех американских физиологов, за что они в 1998 году получили  Нобелевскую премию.   К настоящему времени доказано, что оксид азота является мощным  вазодялятатором - соединением, расширяющим просвет кровеносных сосудов в результате воздействия на эндотелий - их внутреннюю оболочку. Этот эффект чрезвычайно значим тем, что  вызывает снижение артериального давления.  Молекулы оксида азота   выполняют функции  передатчика сигнала между клетками (сигнальной молекулы), регулируя течение многих физиологических процессов.  Наконец,  оксид азота обладает газотранспортными свойствами, т.е.   способствует переносу и доставке кислорода кровью.  Оксид азота образуется не только из нитратов. Так, на фоне   физической нагрузки   он   синтезируется из аминокислоты аргинина.   Продукция оксида азота из всех источников снижается с возрастом, что является  одним из факторов возрастания риска сердечно-сосудистых заболеваний у пожилых людей. 

    Во многих работах показано, что повышенное потребление пищевых нитратов человеком крайне позитивно влияет на его здоровье. Одна из первых работ на эту тему была проведена в Шведской Школе Наук о Спорте и Здоровье, Стокгольм. В ходе клинического рандомизированного исследования здоровые некурящие мужчины и женщины    в возрасте в среднем 24 года в течение 3-х дней получали нитрат натрия в дозе   0.1 ммоль/кг массы тела в день или плацебо (натрия хлорид в такой же дозе). К концу приема добавок у получавших нитрат натрия диастолическое артериальное давление снизилось по сравнению с плацебо на       3.7 ммм.рт.ст., а среднее АД - на    3.2 мм.рт.ст. У этих участников крови также оказался существенно более высоким уровень нитратов (178 и  26 микромоль, соответственно) и нитритов (219 и  138 нанамоль, соответственно). Суточная доза нитратов в данном исследовании соответствовала таковой, получаемой при потреблении   150- 250 г овощей с высоким содержанием нитратов - свеклы,  салата латука или шпината.  Авторы работы проводят аналогию с подобным гипотоническим эффектом, обычно наблюдаемым   у приверженцев преимущественно растительных диет DASH (сокращенно от Dietary Approaches to Stop Hypertension – Диетологический подход к лечению гипертонии) и Средиземноморской  (N Engl J Med 2006).

         Но пищевые нитраты все же более эффективны, нежели химически чистый нитрат  натрия. К такому выводу пришли сотрудники   НИИ Питания и Токсикологических Исследований Университета Маайстриха, Нидерланды, сравнив влияние овощей с повышенным содержанием нитратов и химически чистого нитрата натрия   на показатели артериального давления. В рандомизированном клиническом исследовании принимали участие    мужчины и женщины в возрасте в среднем 28 лет, ИМТ 23, занимающиеся физическими  упражнениями в среднем 1-10 часов неделю. Они получали 4  различных напитка с содержанием в каждой порции по 800 мг  (12.9 ммоль) нитратов: раствор нитрата натрия, концентрат сока свеклы, напиток на основе рукколы и  напиток на основе шпината. Содержание в плазме крови нитратов и нитритов и АД оценивали до и через 5 часов после получения напитков.    После потребления всех продуктов у участников были выявлены следующие показатели содержание нитратов в крови: напиток   с нитратом натрия -  583 микромоль/л; сок свеклы - 597, сок рукколы и шпината - по 584 микромоль/л.  По показателям нитритов:   нитрат натрия -  580, сок свеклы - 557, сок рукколы - 643, сок  шпината - 980 нанамоль/л.   Что касается систолического АД, то по сравнению с исходным уровнем через 150 минут показатели при применении сока свеклы снизились с 118 до 113 ммм.рт.ст,   сока рукколы - с 122 до 116, сока шпината - с 118 до  111 мм.рт.ст, но не изменились после применения     нитрата натрия.  Диастолическое АД снизилось после потребления всех напитков.  Таким образом. соки свеклы, шпината и рукколы более эффективно повышают уровень нитратов и нитритов в крови  и снижают артериальное давление, чем нитрат натрия (J Nutr. 2016).

    В Отделе Диагностики Нарушений Сна и Дыхания и Отделе Нарушений Мозгового Кровообращения Клиник Конолли, Дублин, Ирландия   изучали влияние обогащенного нитратами сока свеклы на некоторые биохимические показатели у лиц с артериальной гипертензией.    Для исследования были привлечены больные-гипертоники, получающие либо не получающие  соответствующую фармакотерапию. В течение 14 дней одной группе пациентов  предлагали концентрат сока свеклы с содержанием нитратов  12.9 ммоль, остальным - плацебо.  У получавших нитраты, вне зависимости от того, были ли это леченые либо нелеченые больные, в крови повысилось содержание нитратов и нитритов.   Но более выраженные терапевтические эффекты отмечены у   лиц с нелеченой гипертензией; у  них в большей степени снизилось АД, особенно диастолическое АД  в ночное время,  уменьшился показатель жесткости стенок артерий, снизился уровень атерогенного холестерола липопротеинов  низкой плотности.  Таким образом, сок свеклы с нитратами обладает антигипертензивным эффектом, но преимущественно  у лиц с неконтролируемой гипертензией   (Ir J Med Sci. 2017).

     В Отделе Нефрологии Университета Мюнхена, Германия  изучали влияние пищевых нитратов, содержащихся в свекле, на  показатели функции почек у больных с хронической почечной недостаточностью, сопровождающейся повышенным АД.   В ходе клинического исследования часть пациентов получали концентрированный сок свеклы, порция которого содержала  300 мг нитратов, либо  плацебо.  До применения добавки и спустя 4 часа у всех   оценивали гемодинамические параметры и функцию почек.  У получавших сок с нитратами уровень нитратов в крови повысился по сравнению с контролем, у них улучшились показатели функции почек, а среднее   АД снизилось на 8,2 мм.рт.ст. (в группе   плацебо - на 2,2 мм.рт.ст.).    Авторы полагают, что основной эффект сока свеклы связан с сосудорасширяющим эффектом оксида азота      и полагают, что дополнительное применение препарата свеклы к рутинной фармакотерапии может оказаться очень полезным  с точки зрения предупреждения прогрессии сердечно-сосудистых и почечных осложнений у больных с хронической почечной недостаточностью  (Nitric Oxide. 2017).

     А вот сотрудники Центра Изучения Питания Чкеловека Института Клеточной  Медицины Университета Ньюкастла, Великобритания  считают, что особой разницы по результатам влияния на эндотелиальную функцию у нитрата натрия и добавок на основе свеклы нет - все эти средства в равной степени способствуют образованию оксида азота. К такому мнению они пришли, проанализировав    рандомизированные клинические  исследования, приведенные в   базах данных  MEDLINE, EMBASE и Scopus до ноября 2014 г.  Всего ими были отобраны 12 исследований, выполненных в период с   2008 по 2014 г.г., с участием 246 человек, по 10-64 человек на исследование. Продолжительность каждого исследования составляла от 1,5 часов до 28 дней.  Как применение нитрата натрия, так и сока свеклы сопровождалось улучшением функции эндотелия в среднем на 64%. Этот эффект зависел от дозы   нитратов, возраста, исходного ИМТ, систолического АД.  Эффект был менее выражен у пожилых людей и лиц с повышенным кардиометаболическим риском     (Eur J Nutr. 2016).

                 Причем, в качестве источника оксида азота NO наиболее значимы именно неорганические нитраты, которые содержатся в продуктах питания, а вот органические нитраты подобным эффектом обладают в значительно меньшей степени. Недавний обзор на эту тему был написан сотрудниками НИИ Вильяма Гарвея Унверситета Королевы Марии, Лондон, Великобритания.     Авторы приводят данные, свидетельствующие, что   попытки использовать органические нитраты,  например глицерил тринитрат (это соединение, хорошо известное  как лекарство нитроглицерин, широко применяется для купирования приступов стенокардии)     в качестве  источника оксида азота для снижения артериального давления у гипертоников успеха не имеют. Большая эффективность неорганических (пищевых)   нитратов обусловлено тем, что их окисление в нитриты и далее в оксид азота происходит уже под действием слюны в полости  рта. Авторы считают, что именно пищевые нитраты - дешевый и эффективный способ снижения артериального давления (Curr Hypertens Rep. 2016).

   Итак,  благодаря успехам современной медицинской науки, пищевые нитраты были не только реабилитированы, но, напротив,  у них выявлены очень полезные для организма свойства. в первую очередь, снижать повышенное артериальное давление. И это удивительную способность  бывших врагов человечества сейчас очень активно используют, применяя овощи с повышенным содержанием нитратов  не только в качестве терапевтических средств, но и в качестве добавки в спортивной медицине.