硝酸鹽對人類健康的影響

1、題 目： 硝酸鹽對人體健康的影響 姓 名： 石 軍 學 院： 化學與化工學院 班 級： 化學131 學 號： 1308110289 硝酸鹽對人體健康的影響貴州大學 化學與化工學院 貴州 貴陽 550025摘要：目的：本文主要討論硝酸鹽對人類身體的健康是否有影響。有很多科學研究者都一致認為硝酸鹽對人體是有害的，為此，作出了對人體攝入硝酸鹽的來源，硝酸鹽在人體內的轉化及去向，硝酸鹽的代謝及其代謝產物的致病機理和硝酸鹽對人體的危害和有益作用等一系列問題分析討論，進一步了解硝酸鹽在我們的生活到底扮演一個什么樣的角色，對硝酸鹽有一個新的客觀認識。關鍵詞：硝酸鹽 人體健康 硝酸鹽代謝 氮素循環(huán) 危害性Ab

2、stract: Objective: This paper contains nitrate has an effect on whether the health of the human body. Has many science who are consistent think nitrate on human is harmful of, therefore, made has on Human intake nitrate of sources, nitrate in human within of conversion and the went, nitrate of metab

3、olism and metabolism product of pathogenic mechanism and nitrate on human of against and useful role, series problem analysis discussion, further understanding nitrate in we of life what played a what of role, on nitrate has a new of objective awareness.Key words: Nitrate Human health Nitrate metabo

4、lism Nitrogen cycle Harmfulness引言當今世界，人們每時每刻都會遇到新的威脅，正因為如此，人們比以往任何時刻都更加注重健康，注重遵循自然規(guī)律。其中的威脅之一來自硝酸鹽。硝酸鹽對我們來說并不是一種陌生的物質，硝酸鹽隨處可見，水、土壤、植物和食品中都含有硝酸鹽，甚至人類自身也能在體內合成硝酸鹽并存在于體液中。在我們生活的社會里，人們把硝酸鹽描繪成百害而無一益的毒物，目前在我國存在兩大類“恐硝癥”，一類是農業(yè)上限制或禁止使用含硝態(tài)氮的化肥，認為使用了硝態(tài)氮化肥的農產品就不是綠色產品；另一類是限制食品中硝酸鹽的含量，認為硝酸鹽在人體中會形成亞硝酸鹽和亞硝胺，會引起嬰兒的高鐵

5、血紅蛋白癥和對人類有致癌的危險。有人反對在農作物上使用含硝態(tài)氮化肥的原因是擔心會因此而提高農產品中的硝酸鹽含量，從而對人體健康產生影響。硝酸鹽從12到19世紀被人們作為藥物使用，作為醫(yī)學用藥悠久。在19世紀，硝酸鹽最具有兩方面的重要療效得到了認可，一是可以減輕水腫；二是在鎮(zhèn)痛和消炎上具有一定功效，另外在烹飪中也可以作為調味品，其應用范圍比較廣。硝酸鹽中的氮元素是生命體的基本元素，是構成生物體的組成部分，參與新城代謝，對維持生命，去除疾病有重要作用。氮還是自然界中聯(lián)系生物界與非生物界的橋梁。環(huán)繞我們地球的大氣層中79%是氮，僅此一點就顯示了氮元素對生命和健康的重要意義。正文1.硝酸鹽與氮素循環(huán)氮

6、是組成蛋白質的主要元素，主要存在于大氣、生物體和礦物質中。氮素循環(huán)的途徑是氮原子通過土壤和土壤中眾多的微生物，在生命中有機體內或不同的生命有機體之間的轉化，這樣無休止的進行循環(huán)。硝酸鹽是循環(huán)過程中重要的中間產物，在這一循環(huán)過程中，硝酸鹽可以被生物同化，通過淋溶進入水系統(tǒng)或通過反硝化作用變成氮氧化合物(N2O)和氮氣(N2)，進入大氣。硝酸鹽在微氧或無氧條件下，能被多種微生物還原成亞硝酸鹽并進一步還原成分子氮，其中反硝化作用一是造成土壤耕作層的氮肥損失，二是其部分氮氧化合物會造成環(huán)境污染。自然界所固定的氮素往往不能滿足植物生長的需要，為了提高自然界的生產力，人們通常使用化肥和有機肥，使氮素的供應

7、量大大提高，從而提高糧食的產量。氮肥還可以影響人類其它必需產品，如蔬菜等的生產。氮及其衍生物硝酸鹽并不是什么剝奪生命或對生物有害之類的可怕物質，實際上，它們是生命的重要基礎，是糧食生產、農業(yè)和自然界生產力的重要基礎。2.硝酸鹽的代謝和體液中的硝酸鹽2.1硝酸鹽的兩個來源：飲食攝入和內源合成外源硝酸鹽主要來自食物和水。硝酸鹽是植物葉、根等的一種組成部分，它可以促進植物的生長和發(fā)育。人體攝入的硝酸鹽大部分來自蔬菜，飲用水在外源硝酸鹽中只占很少份額，約2%-25%，如果一個人不食用蔬菜，只飲用低硝酸鹽含量的水，那么他每天小石頭的攝入量只有20-25mg。自從1916年Mitchell提出內源硝酸鹽的

8、概念以來，在相當長的一段時間是一個謎，直到20世紀80年代中期，硝酸鹽內源合成才進一步得到證實。經過Ferid Murad,Robert Furchgott等是研究，確定了內源硝酸鹽的形成機理，其關鍵是體內各種細胞都能產生一氧化氮（NO）。一氧化氮在生物學上具有十分重要的意義，一氧化氮通過細胞膜，在數(shù)秒之內能把信息從一個細胞傳遞到另一細胞，在大腦神經系統(tǒng)中傳遞信息，還可能有助于人類記憶和學習。從一氧化氮的形成開始，這一復雜的生物化學反應鏈的終極產物是亞硝酸鹽和硝酸鹽，亞硝酸鹽在血漿中是穩(wěn)定的，但在全血中不穩(wěn)定；硝酸鹽在血漿和全血中都是穩(wěn)定的。很多病理都可能使一氧化氮和硝酸鹽的內源合成發(fā)生改變，

9、在大多數(shù)情況下，血漿中及其他生物流中硝酸鹽的含量都會增加。2.2硝酸鹽在人體中的轉化及去向人體硝酸鹽的攝取首先是通過口腔到食道，最后進入胃，在胃里面硝酸鹽很快幾乎是馬上被小腸的上部吸收進入血液，在血液中與內源合成的硝酸鹽混合。Mitchell等在1916年曾經報道過，大約有一半攝入的硝酸鹽“消失了”，這后來通過對動物和人體的硝酸鹽平衡以及標記硝酸鹽的去向等研究得到了充分的證實。老鼠實驗表明，40%-45%攝入的硝酸鹽似乎被體內同化，沒有通過尿液排出體外，其中大約一半是被腸道細菌同化，另一半是由于“哺乳動物過程”而消失。人體試驗表明，口服217mg標記的硝酸鹽，48h內平均有60%的硝酸鹽通過諸

10、如排尿排汗等途徑排出體外，分別只有3%h和0.2%的硝酸鹽在尿液和糞便中形成了氨或尿素。雖然已經證實了不同組織均具有降低硝酸鹽含量的能力，但對這些過程的具體細節(jié)仍不是很清楚?？傊?，大部分攝入的硝酸鹽或亞硝酸鹽及其同化產物都會很快排出體外。2.3體液中的硝酸鹽人的各種體液中都有硝酸鹽，表2.1列出了人的體液中硝酸鹽和亞硝酸鹽的平均含量。表2.1 人的體液中硝酸鹽和亞硝酸鹽的平均含量硝酸鹽（NO3-mgL-1） 亞硝酸鹽（NO2- mgL-1） 參考文獻血漿 1.22 0.19 Moshage等(1995)尿液 60 0.18 Moshage等(1995)腦脊髓液 0.47 0.02 Ikeda等

11、（1995）汗液 2.5 0.15 Weller等（1996）唾液 1.4-12.4 2.3-5.5 胃汁 10 0.06 氣管內分泌物 8.9 未檢出 Grasemann等（1997,1998）Hsu等（1997）健康人空腹時腦脊髓液中的硝酸鹽濃度比血漿中低，汗液中硝酸鹽的濃度與血漿中相似，唾液和胃液中硝酸鹽濃度比血漿中高，因為硝酸鹽在唾液腺中 具有活躍的運輸機制，氣管內分泌物的硝酸鹽濃度也較高。許多病理情況與血漿中硝酸鹽濃度的增加有關。血漿中硝酸鹽濃度的增加并不是暫時的，伴隨整個過程。例如由于感染性腸胃炎引起的總結中硝酸鹽濃度增加可持續(xù)幾天。3.討論飲食中硝酸鹽有無危害性目前對飲食中硝酸鹽

12、主要有兩種指責：引起嬰兒高鐵血紅蛋白癥的危險和可能引起成年人癌癥發(fā)病率的增加。其他的還有一些看法，如增加胎兒死亡率的危險，增加先天性畸形的危險，有使甲狀腺增大的傾向等等。高鐵血紅蛋白的形成，是亞硝酸鹽對哺乳動物包括人類的主要毒害效應之一。高鐵血紅蛋白癥是非常罕見的情況，與亞硝酸鹽相比，硝酸鹽本身不具備將血紅蛋白轉化為高鐵血紅蛋白的能力。臨床觀察的高鐵血紅蛋白水平取決于硝酸鹽的攝入量，由于高鐵血紅蛋白還原酶或NDAH細胞色素b5還原酶在嬰兒出生后6個月之前，還沒有完全被激活，所以嬰兒是最容易受到高鐵血紅蛋白癥傷害的人群。據(jù)報道，由飲食誘導的嬰兒高鐵血紅蛋白癥是爭論飲食中硝酸鹽有無毒害的核心。基本

13、假設是硝酸鹽被細菌轉化為亞硝酸鹽，然后亞硝酸鹽引起高鐵血紅蛋白癥。亞硝酸鹽與氧血紅蛋白的氧化作用遵循Kosaka方程，并且由于中間反應物的催化作用，能使氧化作用迅速完成（Kosaka和Tyuma，1987）。氧血紅蛋白與亞硝酸鹽的反應方程式：4HbO2 + 4NO2_ + 4H+ 4Hb+ + 4NO3_ + O2 + 2H2O(HbO2:氧血紅蛋白 ； Hb+:高鐵血紅蛋白)另外，硝酸鹽可能引起癌癥發(fā)病率的增加。眾所周知，當體內同時存在硝酸鹽與胺時，將會形成致癌的亞硝基胺。但是，在實際攝取食物的條件下，體內亞硝基化作用是否足以對人類健康造成危險，仍是一個有爭議的問題?？偟膩碚f，大量的有關硝酸

14、鹽流行病學研究沒有闡明硝酸鹽與人類癌癥危險有關系，流行病學數(shù)據(jù)不能說明接觸體外硝酸鹽與人類致癌作用之間有直接關系。4.硝酸鹽的有益作用4.1硝酸鹽的抗感染作用飲食中硝酸鹽在口腔和胃腸道中的抗感染作用是由于唾液腺把硝酸鹽分泌在唾液中，而后轉化成亞硝酸鹽。人們很早就知道亞硝酸鹽在酸性環(huán)境下能殺死細菌，大多數(shù)人胃中的PH為2.0左右，亞硝酸鹽能極大地加強在酸性條件下殺死微生物的作用。亞硝酸鹽在酸性條件下不穩(wěn)定，轉化成被認為可以作為消毒劑的一氧化氮，一氧化氮與過氧化物進一步反應，產生過氧化亞硝酸鹽，它是一種能有效殺死微生物的化合物。硝酸鹽是形成亞硝酸鹽、一氧化氮、過氧化亞硝酸鹽和其他氮氧化合物的根源，

15、依據(jù)上述解釋，飲食中硝酸鹽的抗感染作用是間接的。4.2飲食中的硝酸鹽與胃癌從1960到1985年的20多年中，人們一直關心飲食中硝酸鹽可能有引發(fā)胃癌的危險。大量研究指出，多吃蔬菜和水果與大多數(shù)地區(qū)癌癥危險的下降是一致的，而蔬菜中含有硝酸鹽，雖然蔬菜中含有多種抗癌物質，但伴隨著蔬菜量的增加而增加硝酸鹽的攝取量，即使不具有普遍性，在一定程度上還是證明了硝酸鹽不是引起胃癌的主要因素。雖然對飲食中硝酸鹽有益作用的研究不是全新的，但卻是很有意義的，這一研究在不遠的將來應該得到進一步發(fā)展，這種前景有利于更好地了解硝酸鹽在胃腸道內的生理過程，可能在有傳染性消化疾病、心血管疾病和癌癥的地區(qū)使人們的健康得到改善

16、。5.總結和結論1.硝酸鹽是植物所需氮的主要來源，因而它是人類生命的基礎。2.硝酸鹽是一種人類代謝產物，是一氧化氮等系列的最終產物，它促進并控制人類所有哺乳動物生命所必須的過程，因此硝酸鹽在生物體中已存在數(shù)億年。3.硝酸鹽能增加致癌物質N-亞硝基化合物的形成，所以理論上能把硝酸鹽攝取與癌癥聯(lián)系起來。但是，流行病學的調查表明，二者并不存在必然聯(lián)系，甚至表明硝酸鹽具有一種保護作用。4.在近幾十年的時間里，由于一種不常見的但會引起致命的高鐵血紅蛋白癥，人們對硝酸鹽產生了恐懼。5.硝酸鹽與人類的健康息息相關，它在人類生活中扮演著至關重要的角色，所以我們應該更加的了解和認識到它的作用，并有效的利用其性質作用為人類服務。7.參考文獻德尤李比希著 劉更另 譯 化學在農業(yè)和生理學上的應用 農業(yè)出版社張詠，郝英群編著 農村環(huán)境保護 中國環(huán)境科學出版社 2003.3美Albert S.Matlack著 綠色化學導論 中國石化出版社趙雪洪，竺麗英主編 生活中的化學 浙江大學出版法JLhirondel, J-L Lhirondel著 梁國慶，李書田 譯 硝酸鹽與人類健康