汪杨 峻杰(成都七中实验学校,四川成都 611130)
亚硝酸盐及其对人体的危害
汪杨 峻杰(成都七中实验学校,四川成都 611130)
亚硝酸盐是一种性状与食盐非常类似的无机含氮盐,但是与食盐有非常大的不同之处在于亚硝酸盐的中毒性与致癌性。亚硝酸盐的中毒原因一般可以分为误作食盐食用、掺假掺杂、投毒、日常生活中不新鲜蔬菜食用。亚硝酸盐的物理化学性质有利于更好地理解亚硝酸盐进入人体后中毒的机制原理,从而可以进一步讨论影响亚硝酸盐含量和危害的因素并且尝试探讨一些预防的建议。
亚硝酸盐;中毒;危害
亚硝酸盐,RNO2。氮原子最外层只有5个电子,所以一般情况下N最多失去5个电子,在亚硝酸盐中,氮原子的化合价为+3价,只失去了三个电子。这是一种中间化合态,氮循环的中间产物,不稳定,既有还原性又有强氧化性。在酸性溶液中常表现出强氧化性。
亚硝酸盐作为一种无机化合物对于人类的健康和安全是非常重要和关键的。关于亚硝酸盐中毒事件的新闻其实在我们生活中是较多听闻的,归纳来说,亚硝酸盐中毒的原因主要可以分为四个。第一,将亚硝酸盐误作食盐、面碱等食用。在2009年5月,湖南常德石门县雁池乡雁池坪村曾经发生一起因误食亚硝酸盐引起的食品中毒事件,导致16人中毒,其中一名一岁多小女孩不幸死亡。事件原因就是厨师误将亚硝酸盐作为食用盐烧烤板鸭所导致的中毒反应。这样的误食情况可能会发生在集体食堂,一旦出现这样的事件可能会造成群体性中毒,危害极大。第二,食物保健品等的掺杂、掺假。2012年8月,浙江省工商局网站发布信息称,发现来自马来西亚进口的血燕产品普遍存在亚硝酸盐含量严重超标的问题,抽查的3万多盏共计20万克问题血燕中,平均亚硝酸盐含量达4000毫克/千克,最高达10000毫克/千克,出现超标高达350倍。第三,投毒。一般正常成人若食入0.2~0.5克的纯亚硝酸盐,便会中毒,若超过3克导致死亡。第四,也是与我们日常生活最为接近和普遍的情况,食用了含有大量亚硝酸盐的蔬菜,尤其是不新鲜的叶类蔬菜。
亚硝酸盐,英文名为Nitrite,是一类无机盐。一般可以指亚硝酸钠或亚硝酸钾,尤其以亚硝酸钠为主。颜色为白色至淡黄色,性状为粉末状、片状结晶或颗粒状,味微咸略微带有苦味,无臭味,易溶于水,由于其性质非常易于与食盐混淆而产生误食中毒事件,一旦发生其后果非常严重。硝酸盐和亚硝酸盐广泛存在于人类环境中,是自然界中最普遍的含氮化合物。人体内硝酸盐在微生物和肠道硝酸盐还原菌的作用下还原为亚硝酸盐,N-亚硝基化合物的前体物质。
亚硝酸盐在工业、建筑业中广为使用,是常见的工业用盐,肉类制品中也允许作为发色剂、防腐剂限量使用。
根据学者们对于中毒事件临床分析,关于亚硝酸盐中毒的危害可能出现的症状以及其出现的概率百分比(在症状后的括号内)有头痛头晕(100%)、胸闷气短(38%)、恶心呕吐(71%)、腹痛腹泻(70%)、口唇皮肤黏膜紫绀(89%)。严重的中毒者可能会昏迷(5%)、抽搐、呼吸麻痹、心功能损害(7%)、肺水肿、低血压(20%)、心源性休克等等。
亚硝酸盐中毒,也可以叫做肠源性青紫病。其实亚硝酸盐的中毒机制非常的简单易于理解,因为亚硝酸盐在酸性条件下为强氧化剂,经过人体的消化道吸收进入血液循环之后,可使血中低铁血红蛋白(Fe2+)氧化成高铁血红蛋白(Fe3+),形成高铁血红蛋白血症,使得血红蛋白失去运氧、氧合血红蛋白释放氧的功能,致使组织缺氧,出现青紫的典型症状而中毒。由于缺氧,首先会受到损害的是中枢神经系统,所以变会出现上述头痛头晕、恶心呕吐、四肢无力等,并且常引起心脏、肝脏、脑、肾脏、肺脏等多脏器功能损害。此外亚硝酸盐会直接扩张血管平滑肌,所以有可能出现低血压的现象。
在亚硝酸盐的中毒事件中,如果是误将工业用的亚硝酸盐当做食盐造成的中毒事物,那么影响亚硝酸盐中毒的影响因素直接可以归为是亚硝酸的误用剂量以及是否及时有效处理中毒者。
当然在我们的日常生活中,可能亚硝酸盐大量误食的事件的发生概率毕竟有限。我们接触最多的则是日常所吃的食物中可能含有的亚硝酸盐,例如腌制肉制品、泡菜、变质(放置时间过长)的蔬菜等。我们主要讨论和考虑这蔬菜贮藏存在的亚硝酸盐存在的危害的影响因素。且不包含蔬菜发酵过程中亚硝酸盐变化的规律。
5.1 蔬菜的品类
蔬菜本身所属的品种和性质不同,经研究证明:贮藏过程或者烹饪后亚硝酸盐的含量有个别差异,但是差异变化范围可能存在1.4-20.8倍。比如说根菜类蔬菜例如白萝卜在不同的温度(4°C和20°C)下贮藏的亚硝酸盐含量的变化基本稳定在一个比较低的水平,可能原因就是根菜类的蔬菜在种植和管理过程中施用的氮肥较少,自然蔬菜中本身含有的硝酸盐就偏少,故而还原后产生的亚硝酸盐就自然较少些。其他诸如蔬菜的不同部位、不同生长阶段与时期,这些都可能造成影响。
5.2 新鲜蔬菜贮藏过程中温度与时间对亚硝酸盐含量的影响
有学者在研究中进行实验:将三份不同品类的蔬菜分别放置于不同温度(4°C、20°C、30°C)下贮藏,于贮藏后的一周内观察每天这些蔬菜所产生的亚硝酸盐的含量随时间的变化情况。
研究结论是新鲜蔬菜在不同温度下贮藏过程中随着时间的推移而亚硝酸盐的含量增多;新鲜蔬菜在4°C条件下亚硝酸盐的增幅相对较小,在30°C条件下的增幅相对最大。主要解释的原因是,可能在低温之下(4°C),硝酸还原酶的活力是受到抑制的,植物呼吸强度变弱。第二个原因是,在20°C或30°C时,蔬菜组织由于贮藏之前可能受到了机械损伤所以需要呼吸强度加强,于是硝酸还原酶活性增强。而关于随着时间的推移而亚硝酸盐的含量会增多的解释可能是随着贮藏时间的延长,蔬菜上存在的细菌通过繁殖产生了惊人的数量,而这些大量的细菌体内含有硝酸还原酶,从而贮藏时间越长,亚硝酸盐的含量会越高。
5.3 烹饪后蔬菜在贮藏过程中温度与时间对亚硝酸盐含量的影响
有学者在研究中进行实验:将三类不同蔬菜在某一种烹饪方式之后(尽可能控制烹饪条件一致),分别置于不同温度(4° C、20°C、30°C)下贮藏,于贮藏后的两天内的第一小时、第三小时、第六小时、第九小时、第十二小时、第十八小时、第二十四小时、第三十六小时、第四十八小时的时候观察每天这些蔬菜所产生的亚硝酸盐的含量随时间的变化情况。
研究结论是对于蔬菜的烹调处理会让新鲜蔬菜中的含量有所下降。可能的原因是因为在烹调的过程中,亚硝酸盐由于是水溶性的,所以可能从蔬菜上转移到了水中。烹饪后的蔬菜在不同温度下贮藏过程中随着时间的推移而亚硝酸盐的含量增多。主要的原因可能就是在初期(第一小时至第三小时),蔬菜中尚存在的维生素C能将亚硝酸盐分解为NO,从而一开始的含量降低。而后续亚硝酸盐回升增加可能是因为烹调后的蔬菜在贮藏过程中会有大量细菌繁殖,细菌体内含有的硝酸还原酶可以还原硝酸盐而产生亚硝酸盐。
5.4 不同的烹调方式对于亚硝酸盐含量增加的影响
在相关研究者对由不同的贮藏温度下亚硝酸盐含量的趋势变化图中得出,两种不同的烹调处理方式(漂烫、炒熟)的蔬菜中含有的亚硝酸盐含量的变化规律基本相同,随着时间的推移而含量上升。但是不同的烹调方式的亚硝酸盐的变化速率有一定差异。且炒熟方式的速率偏大。
当然通过上述的一些分析,我们也可以得出一些小结论:如果有条件的话,建议食用新鲜的蔬菜。如果一定在贮藏,新鲜蔬菜的贮藏时间不可过长,尤其是叶菜类(两天内),其次是果菜类,根菜类可以适当延长一定的贮藏时间(不超过七天)。注意低温贮藏。关于烹调后的蔬菜,要尽快食用,因为烹调处理后的亚硝酸盐含量会下降,但是在3-4小时候又会开始明显回升,所以烹调后的蔬菜尽快食用,千万不能食用隔夜菜、隔顿菜。
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