فصل اول: کلیات
۱-۱- پیش زمینه
با توجه به رشد روز افزون جمعیت در ایران، تقاضا برای مواد غذایی روز به روز افزایش می یابد . به همین دلیل در بسیاری از نقاط برای تولید بیشتر در واحد سطح استفاده بی رویه از کودهای شیمیایی و آلی بسیار رایج است .ازت پر مصرف ترین عنصر مورد نیاز گیاه است که در کشاورزی از آن به مقدار زیاد استفاده می شود . استفاده بی رویه از کودهای ازته ممکن است باعث آلودگی آبهای زیرزمینی و جذب زیاد نیترات به وسیله گیاه شود(اردکانی و همکاران، ۱۳۸۴). مصرف این آبها و گیاهان باعث ورود مقادیر زیاد نیترات به بدن شده و مسبب بروز بیماری های متعددی در انسان می شود.
(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))
۱-۲- بیان مسأله
نیترات ونیتریت در دامنه ی گسترده ای از مواد غذایی وجود دارند. این ترکیبات به صورت طبیعی در گیاهان ونباتات سبز یافت می شوند. اما مقدار آنها می تواند در گیاهان به علت افزودن کودهای شیمیایی و حتی در مواد آلی که به گیاهان کاشته شده افزوده می شود، تا حد زیادی بالا برود. بعضی از گیاهان مانند اسفناج بزرگترین پاسخ به کودهای نیتروژنی داشته و می توانند مقادیر زیادی نیترات را به علت فاکتورهایی مانند روش کشت و زمان برداشت در خود تجمع نمایند (مروسی[۱]، ۲۰۱۰). میزان نیترات و نیتریت در رژیم غذایی از یک منطقه تا منطقه دیگر به شدت متفاوت بوده و این موضوع تابع عواملی مانند تکرر کشت، وضعیت آب و هوایی،کیفیت خاک، فرآیندهای تولید مواد غذایی، نوع و مقدار کود شیمیایی مصرفی و وضعیت قوانین آن منطقه است (سو[۲] و همکاران، ۲۰۰۹). نیتریت و نیترات به صورت روتین به گوشت و محصولات گوشتی جهت نگهداری آنها در برابر میکروارگانیسم هایی مانند کلستریدیوم بوتولینوم که می توانند عامل مسمومیت غذایی باشند اضافه می شوند (سوان[۳]، ۱۹۷۷). امروزه مشکلات آلودگی نیترات یکی از مهمترین مسائل کیفیت آب و مواد غذایی در بسیاری از مناطق دنیا به شمار می آید. واقعه وجود نیتریت و نیترات در مواد غذایی و اثرات سؤ آنها بر روی سلامتی موضوعی است که امروزه همچنان بر روی آن جدال و مباحثه وجود دارد (کاماک[۴] و همکاران، ۱۹۹۹). سرطانهای دستگاه گوارش از سرطانهای شایع دنیا بوده و مسئول بسیاری از موارد مرگ و میر در سال می باشند. در این بین سرطان مری با میزان مرگ و میر بالا و سرطان معده به علت شیوع بسیار زیاد در دنیا از اهمیت خاصی برخوردارند. عوامل زمینه ساز متعددی از قبیل تغذیه، ژنتیک، عوامل محیطی و غیره در اتیولوژی این بیماریها مطرح می باشند. عوامل خطر متعددی در ایجاد سرطانهای مری و معده نقش دارند.مصرف تنباکو، نوشیدن مشروبات الکلی،کمبود ویتامینها و عناصر کمیاب، نوشیدن نوشیدنیهای داغ و بویژه آلودگی های خوراکی با مواد سرطان زا از قبیل نیتروزآمین ها وسموم قارچی در ایجاد سرطان مری بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در سرطان معده نیز عواملی مانند رژیم غذایی، مواد شیمیایی برونزاد، عوامل سرطان زای تولید شده در دستگاه گوارش و عوامل ژنتیکی و عفونی دخیل شناخته شده اند (سان و روستگی[۵]، ۲۰۰۳؛ سمنانی و همکاران، ۲۰۰۶). یکی از عوامل محیطی دخیل در ایجاد سرطانهای دستگاه گوارش فوقانی ، میزان نیتریت و نیترات موجود در آب آشامیدنی و مواد غذایی می باشد. دخالت انسان در چرخه نیتروژن طبیعت باعث شده که به تدریج بر میزان تجمع این ماده در محیط افزوده شود (وارد[۶] و همکاران، ۲۰۰۶). بر اساس مطالعات کلینیکی و اپیدمیولوژیکی بالا بودن نیتریت و نیترات در رژیم غذایی عامل سرطان معده شناخته شده است (جوسن[۷] و همکاران، ۱۹۹۶). نیترات می تواند در حفره دهانی و معده به نیتریت احیاء شود. این ترکیب در معده می تواند با آمین ها وآمیدها واکنش داده مواد آلی حاوی نیتروژن و ایجاد گروه های سرطانزا که ترکیبات N- نیتروزآمین نامیده می شوند، دهد (والتر[۸]، ۱۹۸۰؛ دنیس[۹] و همکاران، ۱۹۹۰). قرار گرفتن در معرض ترکیبات N- نیتروزآمین شکل گرفته در داخل معده را با افزایش خطر سرطان معده، مری و کیسه صفرا مرتبط دانسته اند (بارتچ[۱۰] و همکاران، ۱۹۹۰). مقدار بالای نیترات در رژیم غذایی را با سرطان معده در کشورهای انگلستان، کلمبیا، شیلی، ژاپن، دانمارک، مجارستان و ایتالیا مرتبط می دانند. نیتریت ممکن است در معده با ترکیبات قابل نیتروزه شده(از قبیل آمینهای ثانویه یا ثالثیه یا آمیدها در غذا) به شکل ترکیبات N- نیتروز واکنش دهد.-N نیتروز دی آلکیل آمینها در حیوانات آزمایشگاهی مورد آزمایش قرار گرفته اند و مشخص گردیده است که ۸۵٪ از ۲۰۹ نیتروزآمین و ۹۲٪ از ۸۶ نیتروزآمید شناخته شده دارای اثر سرطانزایی هستند (فورمان و شاکر[۱۱]، ۱۹۹۷). بیشتر نیتروزآمین ها باعث سرطان کبد شده، اما تعدادی از آنها باعث ایجاد سرطان در عضو خاصی (مثانه، ریه، مری، حفره های بینی وغیره)می شوند(صادقی، ۱۳۷۹). تماس انسان با ترکیبات نیتروزآمین با خطر افزایش سرطان مری، معده و مثانه ارتباط داده شده است (ماتیو[۱۲]، ۱۹۹۸). مطالعه مورد- شاهدی که در کانادا در رابطه با تماس انسان با نیتریت و نیترات مصرف شده جهت نگهداری فرآوردهای گوشتی انجام گرفت، به طور قابل توجهی خطرافزایش سرطان معده را نشان داد(اسپیجرز[۱۳]، ۱۹۹۸).
۱-۳- اهمیت موضوع
طبق تحقیقات انجام شده مشخص گردیده که سبزیجات تازه و فرآوری شده (پخته شده) بخصوص سبزیجات برگدار و صیفی جات منابع عمده دریافت نیترات در رژیم غذایی هستند، زیرا نیترات آنها قابلیت تجمع پذیری دارد (موراموتو[۱۴]، ۱۹۹۹؛ مینارد و همکاران[۱۵]، ۱۹۷۶؛ لورنز[۱۶]، ۱۹۷۸). مقدار نیتریت در مواد فوق الذکر در مقایسه با نیترات معمولا” خیلی کمتر است (آورث و همکاران[۱۷]، ۱۹۸۰). در چند سال اخیر به منظور مطالعه ی تجمع نیترات در سبزیجات و صیفی جات و عواملی که می تواند در وقوع آن مؤثر باشد تلاشها و تحقیقاتی صورت گرفته است. در واقع مقدار نیترات موجود در خاک(که ممکن است مربوط به مقدار کودهای تجاری به کار برده شده باشد) عوامل عمده تعیین میزان تجمع نیترات در سبزیجات و صیفی جات را پدیدار می کند (بروناند و اسمت[۱۸]، ۱۹۶۷).
ویتامین ها بطور کلی گروهی وابسته به ترکیبات آلی و غیر پروتئینی هستند که برای عملکرد صحیح وسلامت بدن مورد نیاز هستند (فنل[۱۹]، ۲۰۰۴). هم چنین به عنوان ترکیبات اصلی و مغذی که به میزان خیلی کمی وجود دارند نیز شناخته شده اند. ویتامین های مختلف عملکرد شیمیایی مختلفی دارند. برخی مانند A ،D ،K و E محلول در چربی هستند در حالیکه B و C محلول درآب هستند(مجله داروسازی و پزشکی نیجریه[۲۰]،۲۰۱۲).محتوای نیترات ونیتریت در مواد گیاهی خام، به صورت کامل و مستقیم جذب نمی شوند. جابه جایی اولیه (شست وشو، پوست کندن) و روش های پختن ممکن است در سطوح نهایی این ترکیبات تاثیر گذارند (؛ امال[۲۱]، ۲۰۰۰؛ کمیسک و همکاران[۲۲]،۲۰۰۴).
شایان ذکر است که جذب نیترات در سبزیجات مختلف، متفاوت می باشد. میزان جذب نیترات توسط گیاه به عوامل گوناگونی از جمله مصرف کودهای ازته به مقدار و دفعات متعدد جهت حاصلخیزی خاک شرایط رشد، شرایط آب و هوایی، فصل، دما، شدت نور، نحوه کشت (سنتی و گلخانه ای)، زمان برداشت، تنش رطوبتی، گونه گیاهی، شرایط نگه داری محصول و pH خاک، سن گیاه، انبارداری پس از برداشت محصول متفاوت می باشد (پاولو و اهالیوتیس[۲۳]، ٢٠٠٧).
استانداردهای مختلفی در رابطه با حداکثر مجاز نیترات و نیتریت در سبزیجات وجود دارد. در ایران حد مجاز ارائه نشده اما بطور میانگین حداکثر میزان نیتراتی که روزانه وارد بدن می شود بایستی کمتر از mg/kg65/3 وزن بدن باشد( کمیسیون جوامع اروپایی[۲۴]، ۱۹۹۹). با توجه به اثرات مضر نیترات و نیتریت بر سلامت انسان حد مجاز روزانه برای این دو ماده تعیین شد. بر این اساس نیترات بین صفر تا۳۷ میلی گرم به ازای هرکیلوگرم وزن بدن و برای نیتریت بین صفر تا ۰۶/۰ میلی گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن تعیین شد (کمیته علمی اتحادیه اروپایی[۲۵] ،۱۹۹۵).
با توجه به خطرات وجود نیترات ونیتریت در مواد غذایی بر سلامت و نظر به اینکه درایران سبزیجات و صیفی جات زیادی کشت می شوند که در مراحل مختلف کاشت و داشت از کودهای تجاری برای باروری استفاده می کنند که می توانند به صورت یونهای نیتریت و نیترات در محصولات کشاورزی تجمع نمایند، لذا به منظور برررسی میزان وجود این یونها در محصولات کشاورزی ضرورت انجام این پژوهش احساس می گردد.
۱-۴- اهداف تحقیق
-
- تعیین میزان نیتریت، ، نیترات و آسکوربات در برخی از انواع سبزی جات
-
- بررسی اثر روش های مختلف طبخ سبزیجات بر میزان نیتریت، ، نیترات و آسکوربات
-
- بررسی زمان نگهداری سبزیجات بر میزان نیتریت، ، نیترات و آسکوربات
۱-۵- محدودیت های تحقیق
تنوع سبزیجات در ایران بسیار زیاد بوده و از لحاظ جغرافیایی به دلیل تنوع بسیار زیاد، غلظت نیتریت، نیترات و اسید آسکوربیک در سبزیجات می تواند بسیار متفاوت باشد. از طرفی دسترسی به سبزیجات مناطق مختلف ایران سخت و نمونه های آزمایشی بسیار متنوع می باشد. لذا مهمترین محدودیت این تحقیق عدم بررسی تمام سبزیجات مصرفی در ایران می باشد.
فصل دوم: ادبیات پژوهش
۲-۱- نیتریت و نیترات ها
نیتروژن بعنوان یک ماده مغذی (کود) به مقدار زیاد در چمنزار و باغات و محصولات کشاورزی کاربرد دارد. علاوه بر کود، نیتروژن، در خاک به فرم آلی از تجزیه گیاهان و حیوانات به وجود می آید. فرم های مختلف نیتروژن درخاک توسط باکتری ها به نیترات (یون NO3)تبدیل می شود. مطلوب این است که نیتروژن به فرم نیترات جذب گیاهان شود. به هر حال نیترات، به راحتی با عبور آب از لایه های خاک به زمین نفوذ پیدا کرده و در اثر بارش یا آبیاری های شدید، به ریشه گیاهان و نهایتاً به آب های زیر زمینی می رسد. نیترات در آب های زیر زمینی یا از منابع نقطه ای مانند دفع فاضلاب، دامداری ها و یا منابع غیر نقطه ای مانند مصرف کود کشاورزی در پارک ها، زمین های گلف، چمن زارها و باغات نشا ت می گیرد و یا طبیعی اتفاق می افتد. حفر چاه آب در محل مناسب و بهسازی آن می تواند در کاهش بار آلودگی به نیترات مؤثر باشد. نیترات یک ترکیب به صورت طبیعی که بخشی از چرخه نیتروژن، و همچنین به عنوان یک افزودنی غذایی مورد تایید است. نیترات نقش مهمی در تغذیه و عملکرد گیاهان ایفا می کند. نیترات یک جزء مهم از سبزیجات به دلیل توانایی خود برای انباشته شدن است. نیترات می تواند با تعدادی از عوامل زنده و غیر جاندار تحت تاثیر قرار گیرد (یوواه و همکاران[۲۶]،۲۰۰۹).
علاوه بر فلزات سنگین، حضور نیترات یا نیتریت نیز به عنوان ترکیبات شیمیایی سمی در آب، نشان دهنده آلودگی آب با مدفوع یا فاضلاب می باشد. آلودگی منابع آب زیـرزمینی به نیترات نیز در حال حاضر یکی از مهم ترین مسایل زیست محیطی محسـوب می شود. در چند دهه اخیر، مصرف کودهای نیتروژن دار بدون توجه به تاثیر آنها بر خصوصیات خاک و محیط زیست گسترش غیر قابل انکاری داشته است. باکتری های موجود در خاک، فرم های مختلفی از نیتروژن را به نیترات تبدیل می کنند. همچنین اکثریت نیتروژن قابل جذب توسط گیاهان در فرم نیترات خواهد بود. مقدار زیادی از نیترات قابلیت شسته شدن را داشته و به راحتی به همراه آب از میان خاک حرکت می کنند. نیترات مانند سطوح کلوییدهای خاک دارای بار منفی بوده و اگر بارندگی زیاد یا آبیاری بیش از اندازه وجود داشته باشد به راحتی به منابع آب سطحی و به خصوص زیرزمینی وارد می شود.
تحقیقات نشان می دهد در مناطقی که دفع فاضلاب به صورت سنتی و از طریق چاه های جذبی فاضلاب انجام می شود، به دلیل نفوذ فاضلاب به سفره های آب زیرزمینی، میزان نیترات موجود در آب بسیار بالاست. همچنین در شهرهای صنعتی به دلیل وارد شدن آلاینده های صنعتی به سفره های آب زیرزمینی، میزان نیترات آب بسیار بالاست. سطح نتیرات یک پارامتر بسیار مهم به خصوص در رژیم غذایی نوزادان و کودکان است. خطر اولیه نیترات در آبهای آشامیدنی زمانی اتفاق می افتد که در دستگاه گوارش فرم نیترات به نیتریت تبدیل شود . نیتریت باعث اکسید شدن آهن موجود در هموگلوبین گلبولهای قرمز شده و نهایتاً نمی تواند اکسیژن را با خود حمل کند به این حالت مت هموگلوبینمیا یا سندرم کودکان آبی گویند. در صورت عدم حضور اکسیژن، سلولهای بدن از کار افتاده و پوست کبود می شود نیتریت نیز می تواند با آمینهای نوع دوم و سوم واکنش داده و نیتروزامین تولید کند که سرطانزا و جهش زا بوده و خطر ناقص الخلقه زایی وجود دارد. در افراد بالای یکسال،توانایی سریع تبدیل مت هموگلوبین به هموگلوبین وجود دارد و علی رغم سطح بالای نیترات و نیتریت ، مقدار متهموگلوبین در سلولهای قرمز خون کمتر باقی می ماند، به هر حال در کودکان زیر شش ماه، سیستم آنزیمی آنها به دلیل عدم تکامل، توانایی کاهش متهموگلوبین به هموگلوبین را ندارند و مت هموگلوبین اتفاق میافتد. همچنین در افراد سالمند که به دلایلی سیستم آنزیمی آنها صدمه دیده ممکن است، همین اتفاق بیافتد.
نیتریت به عنوان یک نگه دارنده بر علیه کلستریدیوم و دیگر باکتری های مولد فساد نیز به کار می رود نیتریت این توانایی را دارد که از رشد میکروارگانیسم ها خصوصاً کلستریدیوم جلوگیری کند . افزودن نیتریت به فرآورده های گوشتی نه تنها اثرات ضد میکروبی دارد بلکه باعث تثبیت رنگ فرآورده، ممانعت ازاکسیداسیون لیپیدها، ایجاد طعم مطبوع و بهبود بافت فرآورده می شود. زمانی که آزادسازی و رهایی آرام نیتریت در فر آورده مورد نظر باشد از نیترات استفاده می شود(مورکرافت وهمکاران[۲۷] ،۲۰۰۱).
۲-۱-۱- سمیت نیترات و نیتریت
نیترات به خودی خود نسبتا غیر سمی است، اما متابولیت های آن و محصولات واکنش ترکیبات به عنوان مثال، نیتریت، نیتریک اکساید و N-nitroso، نگرانی را به دلیل پیامدهای برای عوارض نامطلوب بهداشتی مانند متهموگلوبین و سرطان افزایش داده است. در بیماری متهموگلوبین میا، نیترات باعث اختلال در سیستم تنفسی و کاهش اکسیژن خون نوزاد شده، این نارسایی باعث کبود شدن نوزاد می گردد. همچنین غلظت بالای نیترات باعث سقط جنین در زنان می شود. غلظت بین ۱۹ تا ۲۹ میلی گرم در لیتر نیترات در طولانی مدت باعث سقط جنین همزمان در هشت زن در هند شد(نالون[۲۸]،۲۰۰۱).
نیتریت سدیم در حدود ۱۰ برابر سمی تر از نیترات سدیم است. حضور نیترات و نیتریت در غذا با افزایش خطر سرطانهای معده و روده در افراد بزرگسال و بیماری متهموگلوبینمی در افراد خردسال همراه است(هارد و همکاران[۲۹]،۲۰۰۹).
نیترات همچنین می تواند اثر تراتوژنیک [۳۰]داشته باشد . با تشکیل مت هموگلوبین انتقال اکسیژن به بافتها مختل می شود. میزان متهموگلوبین در بدن معمولا بین ۱ الی ۳ درصد است ولی وقتی بیش از ۱۰ درصد باشد از نظر بالینی اهمیت پیدا می کند دوز کشنده نیترات وارده از طریق غذا ۳۳۰ میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن بوده و نیتریت ۱۰ برابر سمی تر از نیترات است (والکر[۳۱]،۱۹۹۰). برخی از محققان گزارش کردند میزان شیوع سرطان معده با غلظت نیترات در آب آشامیدنی، نیترات ادرار و شیوع گاستریت آتروفیک[۳۲] ارتباط معنی دار دارد ولی مطالعات اپیدمیولوژی چنین ارتباطی را تایید نکردند.تحقیقات اخیرنشان داده که نیترات و نیتریت موجود در مواد غذایی نقش ضد میکروبی در معده دارد)کینگ و همکاران[۳۳]،۱۹۹۹). ترکیبات حاصل از متابولیسم نیتریت نقش های متعدد فیزیولوژیکی-فارماکولوژیکی در بدن بازی می کنند(لاندبرگ[۳۴]،۲۰۰۸). نیتریک اکسید تولید شده در معده خاصیت ضد بیماری در روده دارد . سایر اثرات مفید نیترات جلوگیری از افزایش فشار خون و بیماریهای قلبی-عروقی است) برایان و همکاران[۳۵]،۲۰۰۵).
۲-۱-۲- میزان مجاز نیتریت و نیترات
مقدار مجاز نیترات و نیتریت را قوانین ملی هر کشوری تعیین می کند. طبق بررسی های انجام شده مقدار این ترکیب از ۱۲۰ تا ۲۰۰ قسمت در میلیون (ppm) متغیر است، البته به ندرت ممکن است این مقدار از ۱۵۰ ppm تجاوز کند. سازمان غذا و داروی آمریکا متذکر شده که نباید مقدار نیتریت از ۲۰۰ppm و مقدار نیترات از ۵۰۰ppm بیشتر باشد، به طور کلی برای جلوگیری از نشو و نمای باکتری های بیماری زا ۸۰ تا ۱۵۰ ppm ضروری است (دزفولی،۱۳۸۹).
جدول ۲- ۱: مقدار نیترات مجاز در سبزیهای مختلف )میلی گرم نیترات در یک کیلوگرم سبزی تازه) (لورنز، ۱۹۷۸).
نوع سبزی | مقدار نیترات (میلی گرم در کیلوگرم) | |
سبزی های میوه ای | گوجه فرنگی | ۲۰۰-۱۰ |
نخود فرنگی | ۱۲۰-۱۰ |