Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Биология / Научные работы / Исследовательская работа по биологии на тему "Нитраты в овощах и их влияние на здоровье человека

Исследовательская работа по биологии на тему "Нитраты в овощах и их влияние на здоровье человека

  • Биология

Поделитесь материалом с коллегами:












« Нитраты в овощах и их влияние на здоровье человека»


















Содержание.

1.Введение.


1.1.Актуальность темы исследования.

1.2.Цели и задачи.


2.Теоретическая часть.


2.1.Удобряй, но в меру.

2.2.Пути попадания нитратов в организм человека.

2.3.Воздействие нитратов на организм.

2.4.Допустимые нормы нитратов для человека.

2.5.Содержание и накопление нитратов в растениях.

2.6.Причины, способствующие накоплению нитратов в растениях.

2.7.Способы снижения вреда нитратов в растениях на организм человека.

2.8.Контроль.


3.Практическая часть.


3.1.Методика обнаружения нитратов.

3.2.Опыт и исследование.

Выводы.

Рекомендации.

Список литературы.

Приложения.


Введение.

1.1. Актуальность.

Общеизвестно, что самое дорогое у человека – это его здоровье, которое невозможно купить и которое во многом зависит от правильного питания его.

Недаром существует пословица: «Скажи мне, что ты ешь, и я скажу тебе, чем ты болеешь». Перед человечеством стоит множество нерешенных проблем, одна из них – экология и здоровье.

Исследование нитратов в овощах на сегодняшний день особенно актуально.

Отравленная атмосфера, вода, воздух, но теперь появилась новая опасность –

Химическое загрязнение продуктов питания.

Мы выбрали эту тему потому что, овощи и фрукты содержат много витаминов, а витамины являются коферментами. Если организм не получает нужное количество витаминов, то нарушается обмен веществ.

Каждому из нас приходилось покупать на рынке или в магазине крупные, красивые овощи и фрукты, но, попробовав их, вы с огорчением выяснили, что они водянистые и невкусные. Обычно это происходит тогда, когда сельскохозяйственные культуры выращивают с применением большого количества удобрений. Такая продукция может иметь не только плохие вкусовые качества, но и быть опасной для здоровья.

Впервые заговорили о нитратах в нашей стране в 70-х годах, когда в Узбекистане случилось несколько массовых желудочно-кишечных отравлений арбузами, при их чрезмерной подкормке аммиачной селитрой.*

В мировой науке о нитратах знали уже гораздо раньше. Сейчас общеизвестно, что нитраты обладают высокой токсичностью для человека и сельскохозяйственных животных.

1.2.Цели и задачи.

Цель нашей работы – исследовав овощи, обнаружить нитраты.

Для этого были поставлены задачи:

1.ознакомиться с методикой обнаружения нитратов по литературным источникам.

2.провести практическую часть исследования в соответствии с разработанном планом и методикой.

3.проанализировать полученные результаты, сформулировать предварительные выводы исследования.

4.сформулитовать рекомендации.


2.Теоретическая часть.

2.1.Удобряй,но в меру.


Испокон веков человек называл землю своей кормилицей, но ведь кормилице нужен корм. Удобряя землю, человек создает условия для лучшего роста и развития. Ученые давно установили, что в их основе должны быть элементы: азот, фосфор, калий. Однако наиболее ценными удобрениями считаются те, которые содержат азот.

Любые удобрения, содержащие азот, в почве превращаются в нитраты. Они хорошо растворяются в воде и через корневые системы поступают в растения. В растениях происходит восстановление нитратов до аммиака (схема 1). В восстановлении нитратов принимают участие ферменты и углеводы. Аммиак, образующийся в процессе восстановления, реагируют с органическими кислотами (пировиноградной, щавеле уксусной). В результате такого взаимодействия образуются три аминокислоты: глутаминовая, аспарагиновая, аланин (схема 2). Этот процесс носит название первичное амминирование. Аминокислоты, которые образуются в результате первичного амминирования, и их производные – амиды, являются материалом для синтеза остальных 17 аминокислот в процессе амминирования.

Если по каким-либо причинам цепь этих превращений нарушается (например результате избытка азотных удобрений в почве), то нитраты не успевают полностью превратиться в аминокислоты. Часть их может пройти через паренхиму корня, подняться с восходящим током и отложиться в различных органов растения, особенно в плодах и овощах. Аминокислоты безвредны, они являются мономерами белков, из которых построено все живое на Земле. Обратно нитраты в воду не возвращаются. Зеленые овощи накапливают большое количество нитратов. Овощи нам необходимы, без них не обойтись, но они содержать нитраты, соли азотной кислоты. 70% нитратов поступает в организм человека вместе с овощами.


2.2. Пути попадания нитратов в организм человека.


Нитраты попадают в организм человека через различные пути:

  1. через продукты питания:

а) растительного происхождения;

б) животного происхождения;

  1. через питьевую воду.

  2. через лекарственные препараты.

Основная масса нитратов попадает в организм человека с консервами и свежими овощами (40-80% суточного количества нитратов).

Незначительное количество нитратов поступает с хлебобулочными изделиями и фруктами; с молочными продуктами их попадает 1% (10-100мг на литр).

Часть нитратов может образоваться в самом организме человека при его обмене веществ.

Также нитраты поступают в организм человека с водой, которая является одним из основных условий нормальной жизни человека. Загрязненная питьевая вода вызывает 70-80% всех имеющихся заболеваний, которые на 30% сокращают продолжительность жизни человека. По данным ВОЗ по этой причине заболевает более 2 млрд. на Земле, из которых 3,5 млн. умирает (90% из них составляют дети младше 5 лет). В питьевой воде из подземных вод содержится до 200мг/л нитратов, гораздо меньше их в воде из артезианских колодцев. Нитраты попадают в подземные воды через различные химические удобрения (нитратные и аммонийные), с полей и от химических предприятий по производству этих удобрений. Наибольшее количество нитратов содержится в грунтовых водах, а значит, и в колодезной воде. Обычно жители городов пьют воду, где содержится до 20мг/л нитратов, жители же сельской местности – 20-80мг/л нитратов.

Нитраты содержатся в животной пище. Рыбная и мясная продукция в натуральном виде содержит немного нитратов (5-25мг/кг в мясе и 2-15мг/кг в рыбе). Но нитраты и нитриты добавляют в готовую мясную продукцию с целью улучшения ее потребительских свойств и для более длительного ее хранения (особенно в колбасных изделиях). В сырокопченой колбасе содержится нитритов 150мг/кг, а в вареной – 50-60мг/кг.

Также нитраты попадают в организм человека через табак. Выяснено, что некоторые сорта табака содержат до 500мг на 100г сухого вещества табл. 1).



2.3. Воздействие нитратов на организм.


Токсическое действие нитритов в человеческом организме проявляется в форме метгемоглобинемии. Нитраты под воздействием фермента нитратредуктазы восстанавливаются до нитратов, которые взаимодействуют с гемоглобином в крови и окисляют в нем 2-х валентное железо в 3-х валентное. В результате такого окисления гемоглобин, имеющий красную окраску, превращается в метгемоглобин,который уже имеет темно-коричневую окраску. Метгемоглобин блокирует центры переноса кислорода. В крови возрастает содержание молочной кислоты, холестерина, лейкоцитов, снижается количество белков.

В определенных условиях нитриты, взаимодействуя с вторичными и третичными аминами, образуют нитрозамины – вещества, являющиеся канцерогенами.

При нормальном физиологическом состоянии в организме образуется примерно 2% метгемоглобина, поскольку редуктазы красных кровяных телец (эритроцитов) взрослого человека обладают способностью превращать образовавшийся метгемоглобин снова в гемоглобин.

При содержании в крови 6-7% метгемолобина появляются головокружения, отдышка. Легкая форма заболевания проявляется при содержании в крови 10-20% метгемоглобина, средняя – при содержании 20-40% метгемоглобина, а тяжелая – при содержании более 40%. При тяжелой форме возможен летальный исход, т.к. метгемоглобин не способен переносить кислород.

Особенно опасны нитраты для грудных детей, т.к. их ферментная основа несовершенна, и восстановление гемоглобина идет медленно. Метгемоглобинредуктаза, которая восстанавливает гемоглобин, начинает вырабатываться у человека только с трехмесячного возраста. Поэтому дети до года (особенно до 3х месяцев) перед нитратами беззащитны. Для грудных детей смертельной является уже доза 10мг/сут.

Нитраты способствуют развитию патогенной (вредной) кишечной микрофлоры, которая выделяет в организм человека ядовитые вещества токсины, в результате идет токсикация, т.е. отравление организма. Основными признаками нитратных отравлений у человека являются:

  • синюшность ногтей, лица, губ и видимых слизистых оболочек;

  • тошнота, рвота, боли в животе;

  • понос, часто с кровью, увеличение печени, желтизна белков глаз;

  • головные боли, повышенная усталость, сонливость, снижение работоспособности;

  • одышка, усиленное сердцебиение, вплоть до потери сознания;


  • при выраженном отравлении – смерть.

4.Нитраты снижают содержание витаминов в пище, которые входят в состав многих ферментов, стимулируют действие гормонов, а через них влияют на все виды обмена веществ.

5. У беременных женщин возникают выкидыши, а у мужчин – снижение потенции.

6. При длительном поступлении нитратов в организм человека (пусть даже в незначительных дозах) уменьшается количество йодов, что приводит к увеличению щитовидной железы.

7. Установлено, что нитраты сильно влияют на возникновение раковых опухолей в желудочно-кишечном тракте у человека.

8. Нитраты способны вызывать резкое расширение сосудов, в результате чего понижается кровяное давление.


При всем вышеизложенном следует помнить, вред наносят организму человека не сами нитраты, а нитраты, в которые они превращается при определённых условиях.


2.4. Допустимые нормы нитратов для человека.

Для взрослого человека предельно допустимая норма нитратов 5мг на 1кг массы тела человека, т.е. 0,25г на человека весом в 60кг. Для ребенка ребёнка допустимая норма не более 50мг.


Сравнительно легко человек переносит дневную дозу нитратов в 15-200мг; 500мг – это предельно допустимая доза (600мг – уже токсичная доза для взрослого человека). Для отравления грудного малыша достаточно и 10мг нитратов.


2.5. Содержание и накопление нитратов в растениях.

Нитраты в основном скапливаются в корнях, корнеплодах, стеблях, черешнях и крупных жилках листьев, значительно меньше их в плодах.

Нитратов также больше в зеленых плодах, чем в спелых. Из разных сельскохозяйственных растении больше всего нитратов содержатся в салате (особенно в тепличном), в редьке, петрушке, редисе, столовой свекле, капусте, моркови, укропе:

  • в свекле и моркови больше нитратов в верхней части корнеплода, а в моркови также и в сердцевине его.

  • в капусте – в кочерыжке, в толстых черешках листьев и в верхних листьях.


По способности накапливать нитраты овощи, плоды и фрукты делятся на 3 группы:

    1. с высоким содержанием (до 5000мг/кг сырой массы): салаты, шпинат, свекла, укроп, листовая капуста, редис, зеленый лук, дыни, арбузы.

    2. с средним содержанием (300 – 600мг): цветная капуста, хрен, морковь, огурцы.

    3. с низким содержанием (10 – 80мг): брюссельская капуста, горох, щавель, фасоль, картофель, томаты, репчатый лук, фрукты и ягоды.



2.6. Причины, способствующие накоплению нитратов в растениях.

  1. Содержание нитратов зависит и от возраста растений: в молодых органах их больше (кроме шпината и овса). Нитратов больше в ранних овощах, чем в поздних

  2. Уменьшается содержание нитратов в растениях в результате замены минеральных удобрений на ограничение (навоз, торф и др.), которые постепенно разлагаются и усваиваются растениями.

  3. Накопление нитратов зависит и от факторов окружающей среды (температуры, влажности воздуха, почвы, интенсивности и продолжительности светового освещения)


  • чем длиннее световой день, тем меньше нитратов в растениях;


  • при влажном и холодном лете (1985г.) количества нитратов увеличилось в 2,5 раза;


  • при повышении температуры до 20С количество нитратов снизилось в столовой свекле в 3 раза. Нормальная освещённость растений снижает содержание нитратов, поэтому в тепличных растениях нитратов больше


  • на содержание нитратов влияют и условия хранения растений. Установлено, что при хранении овощей в открытых ёмкостях вместе с гнилыми овощами увеличивается содержание нитратов в них, а также не следует перерабатывать корнеплоды моркови или плод томатов, поврежденный гнилью. Лучше употреблять овощи своего сезона, т.е. когда овощи выросли под открытым небом, а не в теплице зимой. Овощи богатые нитратами следует хранить в течение короткого времени и, желательно, в прохладном и тёмном месте. Нельзя хранить овощи битые, поврежденные. Овощи лучше собирать с огорода вечером.


2.7 Способ снижения вреда нитратов в растениях на организм человека.

Очень важно не только знать в каких растениях, в каких их органах и частях содержится в основном нитраты, но и не менее важно надо знать, как уменьшить содержание этих ядовитых веществ для организма, поэтому предлагается ряд ценных советов:

  1. Снижается количество нитратов при термической обработке овощей (мойке, варке, жарке, тушение и бланшировке).Так, при вымачивании – на 20%-30%, а при варке на 60%-80%.

    • в капусте – на 58%

    • в столовой свекле – на 20%

    • в картофеле – на 40%

При этом следует помнить, что при усиленной мойке и бланшировании(обваривании кипятком) овощей в воду уходят не только нитраты, но и ценные вещества: витамины, минеральные соли и др.

  1. Чтобы снизить количество нитратов в старых клубнях картофеля, его клубни следует залить 1%-ным раствором поваренной соли.

  2. У патиссонов, кабачков и баклажанов необходимо срезать верхнюю часть, которая примыкает к плодноке.

  3. Т.к. нитратов больше в кожуре овощей и плодов, то их (особенно огурцы и кабачки) надо очищать от кожуры, а у пряных трав надо выбрасывать их стебли и использовать только листья.

  4. У огурцов, свекла, редьки к тому же надо срезать оба конца, т.к. здесь самая высокая концентрация нитратов.

  5. Хранить овощи и плоды надо в холодильнике, т.к. при температуре +2С невозможно превращение нитратов более ядовитых веществ – нитраты.

  6. Чтобы уменьшить содержание нитратов в организме человека надо в достаточном количестве использовать пищу витамин С (аскорбиновую кислоту) и витамин Е, т.к. они снижают вредное воздействие нитратов и нитритов.

  7. Выяснено, что при консервировании уменьшается на 20 –30% содержание нитратов в овощах, особенно при консервировании огурцов, капусты, т.к. нитраты уходят в рассол и маринад, которые поэтому надо выливать при употреблении консервированных овощей в пищу.

  8. Салаты следует готовить непосредственно перед их употреблением и сразу съедать, не оставляя на потом.

  9. Картофель, выращенный с использованием минеральных азотных удобрений, не стоит варить «в мундире», а лучше очистить, причем, не экономной картофелечисткой, а ножом.

Выяснено также, что у всех овощей и плодов больше всего содержиться нитраты в их кожице.

2.8 Контроль

Необходимо ввести строжайший контроль по содержанию нитратов в продуктах питания и кормах для скота. В Чехословакии, США, Франции приняты законы, ограничивающие уровень нитратов не только в овощах, но и в консервантах, мясных и молочных изделиях. Такие же законы необходимы и в нашей стране. В Голландии, Бельгии, Германии и других странах овощи в магазины поступают только с паспортом – в нем указано точное содержание нитратов.

Так сколько же мы будем закрывать глаза на эту важнейшую проблему качества продуктов? Необходим контроль, еще раз контроль.

3.Практическая часть

3.1методика обнаружения нитратов.

Для обнаружения нитратов в растениях берут кусочек растительного объекта, растирают пестиком в ступе. Каплю полученного сока помещают на предметное стекло и добавляют в него несколько капель дифениламина. По изменению окраски судят о содержании нитратов (дифениламин в присутствии иона NO3 дает синюю анилиновую окраску). Количество нитратов оценивают по следующей градации:

1)при отсутствии нитратов растительный сок не изменяет цвет;

2)при небольшом количестве нитратов капля растительного сока приобретает светло-голубую окраску;

3)при небольшом количестве нитратов появляется темно-синяя окраска.

Раствор дифениламина изготавливают в концентрированной серной кислоте(0,1г дифениламина растворяют в 10 мл концентрированной серной кислоты). Хранят в темной склянке.

3.2Опыт и исследование.

1)Изучив методику обнаружения нитратов, мы приготовили раствор. Для этого взвесили 0,1 г дифениламина на весах, и 10 мл серной кислоты в стеклянной мензурке. Смешала реактивы.

2)Приготовили соки исследуемых овощей (картофель, свекла, морковь, редька, помидор).

3)По отдельности капли полученных соков поместили на предметное стекло и добавили в них несколько капель дифениламина.

4)Занесли результаты опыта в таблицу.

Овощи

Реакция соков овощей, после добавления в них дифениламина

1)Картофель

Приобрел светло-голубую окраску

2)Свекла

Приобрел темно-синюю окраску

3)Морковь

Приобрел незначительную светло-голубую окраску

4)Редька

Приобрел темно-синюю окраску

5)Помидор

Не изменил окраску

Вывод

Проведя опыт из представленных овощей, мы выяснили:

1)наибольшее количество нитратов содержится в свекле и редьке.

2)небольшое количество нитратов содержится в картофеле и моркови.

3)отсутствуют нитраты в помидоре.

Рекомендации

1)Нельзя варить в алюминиевой, посуде, так как алюминий - активный катализатор перехода нитратов в нитриты и нитрозные соединения.

2)В тенистых местах нитраты в овощах накапливаются больше.

3)Нитратов больше в овощах, выращиваемых в тепличных условиях, так как после испарения в естественных условиях нитраты попадают в атмосферу, а в теплице – обратно оседают.

4)Чтобы уменьшилось содержание нитратов в организме человека надо в достаточном количестве использовать в пищу витамин С ( аскорбиновую кислоту) и витамин Е, т.к. они снижают вредное воздействие нитратов и нитритов.

5)Хранить овощи и плоды надо в холодильнике, т.к. при температуре +2 градуса невозможно превращение нитратов в более ядовитые вещества – нитраты.

6)В настоящее время существуют приборы для изменения нитратов в плодах. Один из них представлен на фото № 6. Количество нитратов изменяется приложением нитрат селективного электрода к срезу плода.

Приложение.

Схема № 1.

hello_html_3c4d6aaf.gifнитрат нитрит гипонитрит гидроксиламин амиак


Схема №1


hello_html_m79cb985e.gif

Таблица №1

Попадание нитратов и их воздействие на организм человека.

Источники нитратов: Воздействие нитратов на организм:

1. Продукты питания: 1)Блокирование центра переноса кислорода

а)Растительного происхождения 2) Отравления организма и признаки

б)Животного происхождения характерного отравления:

2.Вода - тошнота, рвота, боли в животе

3. Воздух - головные боли, усталость,сонливость

4. Лекарственные препараты - при выраженном отравлении – смерть

5. Могут образовываться в 3) Нарушение обмена веществ.

самом организме 4) Мутагенное воздействие на будущее потомство:

-выкидаши

- снижение массы и роста

новорожденного

  • -некоторые отклонения от нормы

5) Увеличение щитовидной железы

6) Возникновение раковых заболеваний

7)Понижение кровяного давления


Таблица №2

Допустимые уровни мг нитрат-йона/кг.

Открытый грунт

Овощи, арбузы

Открытый грунт

Капуста белокочанная


Дыни

90

- ранняя

900

Арбузы

60

- поздняя

300

Перец сладкий

200

Морковь


Кабачки

400

- ранняя

400

Виноград

60

- поздняя

250

Яблоки

60

Томаты

150

Груши

60

Огурцы

150



Свекла

1400

Продукты детского питания (овощи консервированные)


50

Лук репчатый

80

Лук перо

60

Листовые овощи

2000






























Список литературы.

  1. Хабарова Е.И., Панова С.А. Экология в таблицах. Справочное пособие –2-е издание.


  1. Глунцев Н.М., Дмитриева Л.В., Макарова С.О. Как снизить содержание нитратов в продукции. Картофель и овощи, 1990г.№1,с.24-28.


  1. Журнал «Биология в школе» №3, 1989, с 36-37.


  1. Мугниев А.Ф., Посмитная И.В.,

Содержание нитратов в овощах можно регулировать.

Картофель и овощи. 1989г. №1.

  1. «Химия в школе» №2. 1990. с22-25.

  2. Ахмедина С.Г. Биологические вечера в школе – Уфа: китап,1999.с 18-21.

  3. Болоцких А.С. «Настольная книга овощевода», - Харьков.1999г. – 230с

  4. Соколов О., Семенов В., Агаев В., Нитраты в окружающей среде.

Пущино, 1990г., с 216-238

  1. Советы огородникам: справочное пособие, - М.: «Просвещение», 1991г. –210с

  2. Ю.В. Новиков «Природа и человек». – М.: «Просвещение», 1991г. –210с

  3. «Сад, огород, усадьба: Энциклопедия для начинающих» - М.: «Молодая гвардия», 1990г. –350с.

  4. Эвенштейн 3., Нитраты, нитриты, нитрозамины.

Общественное питание., 1989г., №3.

  1. Гайлите М., Гайлитис М., Еще раз о нитритах. Наука и мы, 1990г., №6, с2.

  2. Сопильняк Н.Т., Федотова Л.С., Удобрения и качество продукции. Картофель и овощи., 1987г., №5, с 18-19































Выберите курс повышения квалификации со скидкой 50%:

Автор
Дата добавления 25.11.2016
Раздел Биология
Подраздел Научные работы
Просмотров34
Номер материала ДБ-389424
Получить свидетельство о публикации

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх