黃小紅
(廣東省梅州農(nóng)業(yè)學(xué)校,廣州 廣東 514000)
“民以食為天”,隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生活質(zhì)量的提高,食品安全越來越成為人們關(guān)注的社會熱點(diǎn)問題,據(jù)報(bào)道,人、畜食入過量的硝酸鹽對健康有潛在的危害,現(xiàn)對食物中的硝酸鹽進(jìn)行以下探討。
蔬菜是食物中硝酸鹽的主要來源。植物積累NO3-是其生長過程中的自然現(xiàn)象。植物在生長過程中主動吸收NO3-并積累于液泡中。植物體內(nèi)NO3-積累總量的多少及其變化則取決于NO3-吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和同化還原的生理過程。植物根系在逆化學(xué)梯度(170—250mv)下,主動吸收土壤或介質(zhì)中的NO3-,而NO3-以離子態(tài)通過共質(zhì)體途徑進(jìn)入根部。進(jìn)入根部的NO3-部分被同化為氨基酸、蛋白質(zhì),而大部分的NO3-通過蒸騰拉力以KNO3的形式經(jīng)由木質(zhì)部輸送到植物的地上部分,參與各種生理代謝。這部分NO3-主要分布在植物莖、葉器官的薄壁細(xì)胞中。
植物體內(nèi)NO3-參與含氮化合物的合成需經(jīng)過NO3-還原和氨同化兩個(gè)過程。NO3-還原過程的第一步是由NO3-還原成NH4+,該過程由兩種酶催化:首先在細(xì)胞質(zhì)由硝酸還原酶(NR)催化、NO3-還原成NO2-,硝酸還原酶酶促反應(yīng)式為:
生成的NO2-在葉片的葉綠體或根的其它細(xì)胞中再由亞硝酸還原酶(NiR)催化,進(jìn)一步還原為NH4+,亞硝酸還原酶酶促反應(yīng)式為:
NO3-還原的第二步是生成的銨鹽首先和呼吸作用形成的α-酮酸(如α-酮戊二酸等)反應(yīng)生成谷氨酸和谷胺酰胺,它們再經(jīng)過其它的生化反應(yīng)形成多種氨基酸,進(jìn)而合成蛋白蛋和其它高分子氮化物。由硝酸還原酶(NR)催化的反應(yīng)是整個(gè)NO3-還原生成NH4+反應(yīng)的限速反應(yīng),因此,NO3-的還原依賴于植物體內(nèi)硝酸還原酶(NR)的含量,受 NO3-和 NO2-的調(diào)節(jié)和誘導(dǎo),并為NH4+和氨基酸抑制。
由以上分析可知,植物體內(nèi)NO3-的積累,實(shí)際上是其吸收量的多寡、轉(zhuǎn)移速度的快慢以及還原能力強(qiáng)弱等整個(gè)體系過程的最終表現(xiàn)。從生理角度來看,NO3-的吸收和還原反應(yīng)的不平衡是造成NO3-積累的根本原因。
研究表明,造成NO3-的吸收和還原反應(yīng)的不平衡即造成硝酸鹽積累的因素有許多,其中施肥是最主要的因素之一,實(shí)驗(yàn)證明,蔬菜中硝酸鹽的含量與化學(xué)氮肥施用量呈正相關(guān)??刂频适┯昧渴菧p少蔬菜硝酸鹽的一項(xiàng)重要措施。
硝酸鹽的吸收、運(yùn)輸與蔬菜中的水分密切相關(guān)。蔬菜中的水分使得硝酸鹽在植株體內(nèi)向各個(gè)組織遷移,并維持硝酸鹽的代謝。干旱時(shí),蔬菜中硝酸還原酶的活性受抑制,硝酸鹽的積累明顯增加。氣候條件也是影響蔬菜中硝酸鹽積累的因素,一般而言,氣溫與硝酸鹽含量之間呈相反關(guān)系。另外,光能調(diào)節(jié)硝酸還原酶的活性。強(qiáng)光下,硝酸還原酶的活性高,硝酸鹽含量少。
近年來,人們對從食物中攝入的硝酸鹽對人體健康的影響倍加關(guān)注。據(jù)研究,人從食物中攝取的硝酸鹽在胃和腸道內(nèi)可被硝酸還原菌還原為亞硝酸,對人體健康產(chǎn)生危害。正常人的胃液的pH值為1~3,能抑制硝酸還原菌生成,攝入的硝酸鹽幾乎不能轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽。而當(dāng)食物中硝酸鹽含量達(dá)到一定濃度(大于2克/天),或胃酸缺乏時(shí),胃液pH升高,硝酸還原細(xì)菌數(shù)量增加,活性增強(qiáng),將NO3-大量還原成NO2-。生成的亞硝酸鹽對人體的危害包括兩個(gè)方面。①亞硝酸鹽進(jìn)入血液,亞硝酸鹽具有較強(qiáng)的氧化性,它能將亞鐵血紅蛋白氧化生成高鐵血紅蛋白,失去輸送O2的功能,造成人體缺氧中毒,出現(xiàn)高鐵血紅蛋白癥。②胃中形成的亞硝酸鹽在酸性條件下轉(zhuǎn)化為亞硝酸,它能與人體蛋白質(zhì)代謝生成的仲胺或酰胺發(fā)生亞硝化反應(yīng),生成N-亞硝基化合物亞硝胺或亞硝酰胺。體內(nèi)的亞硝基化合物的累積會誘發(fā)消化系統(tǒng)癌癥。這已被國內(nèi)外一些流行病學(xué)調(diào)查所證實(shí)。據(jù)Mirvish統(tǒng)計(jì)12個(gè)國家硝酸鹽攝入量與癌癥死亡率的相關(guān)率為0.88,日本胃癌的發(fā)病率為美國的6~8倍,前者從膳食中攝入的硝酸鹽是后者的3倍。因此,食物中的硝酸鹽已形成為人體的潛在危險(xiǎn),控制食物中硝酸鹽的積累及人體為硝酸鹽的攝入量,對保護(hù)人體健康意義重大。
1、改進(jìn)生產(chǎn)條件,降低硝酸鹽的積累。由于蔬菜中硝酸鹽積累的主要因素是過量施用氮肥,因此,在蔬菜生產(chǎn)中首先應(yīng)合理施用氮肥,在一定氮肥水平下,通過增施磷鉀肥、鉬肥、錳肥及有機(jī)肥料,降低蔬菜產(chǎn)品中NO3-的積累。光溫條件可以影響蔬菜中硝酸鹽的含量和蛋白質(zhì)的合成,并影響植株體中硝酸鹽的積累。強(qiáng)光照射時(shí),蔬菜中硝酸鹽含量低,因此在蔬菜生產(chǎn)中,尤其是冬季溫室大棚中蔬菜生產(chǎn)應(yīng)采取措施增強(qiáng)光照和提高溫度。
2、養(yǎng)成良好的飲食習(xí)慣。蔬菜中的硝酸鹽在存放溫度過高時(shí),可在細(xì)菌或酶的影響下,會被大量的還原為亞硝酸鹽,另外,蔬菜中的維生素在存放時(shí)也易損失,因此,應(yīng)食用新鮮的蔬菜。多食富含維生素C、E的食品,維生素C是國際上公認(rèn)的亞硝化反應(yīng)的抑制劑,其機(jī)理可能因?yàn)樗且环N強(qiáng)還原劑,能將亞硝酸或亞硝酸鹽還原為NO,從而降低了亞硝酸的濃度,抑制或減少亞硝胺的形成,維生素E也有類似的作用。常食大蒜及其制品,研究表明,大蒜中巰基化合物含量較高,食用大蒜能降低人體胃液中亞硝酸鹽含量,還能抑制硝酸還原酶作用。
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