Głównym źródłem azotanów (III) i (V) w diecie człowieka są warzywa, owoce, woda pitna i przetwory mięsne. Obecność tych związków jest konsekwencją dokarmiania roślin azotem, a także wynikiem naturalnego obiegu azotu w przyrodzie. Azotany są pobierane przez rośliny do syntezy białka. Celem artykułu jest upowszechnienie uzyskanych wyników badań określających zawartości azotanów (III), (V) i amoniaku w owocach jabłoni po zbiorach i po okresie przechowywania. Okres przechowywania wpływa istotnie na zawartość azotanów i amoniaku w owocach jabłoni. Po okresie przechowywania owoców zawartość amo-niaku spada do śladowych ilości.
WSTĘP
Warzywa i owoce mają wysoką wartość biologiczną i odgrywają bardzo ważną rolę w prawidłowym funkcjono-waniu organizmów ludzi i zwierząt. Są źródłem witamin, prowitamin, związków mineralnych oraz błonnika pokar-mowego. Obecność warzyw i owoców w diecie ma działanie odkwaszające na organizm, co w dużym stopniu przyczynia się do utrzymania prawidłowej równowagi kwasowo-zasa-dowej. W produktach tych mogą znajdować się substancje prozdrowotne, ale także szkodliwe dla życia i zdrowia m.in.
azotany (III) i (V), metale ciężkie, mikotoksyny, wielopier-ścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA) i pozostałości pestycydów) [12].
Azot działa na rośliny plonotwórczo, to jest na wzrost masy nadziemnej i podziemnej roślin (wyższy plon nasion, zielonej masy, korzeni), przedłuża okres wegetacji, zwiększa zawartość białka, zmniejsza zawartość cukrów, polepsza strawność pasz. Nadmiar azotu powoduje natomiast słabe zimowanie roślin, zwiększa podatność na choroby i szkod-niki, pogarsza wartość biologiczną i technologiczną plonów.
Przy zbyt wysokich dawkach nawozów azotowych roślina nie jest w stanie wykorzystać całego azotu do syntezy białka i kumuluje go w organach biorących czynny udział w transporcie składników pokarmowych w postaci groźnych azotanów (III) i (V). Pod wpływem różnych czynników azotany zgromadzone w roślinach wywołują szereg szkodli-wych zmian w organizmach ludzi i zwierząt. Same azotany (NO3) nie są szkodliwe, natomiast w układzie pokarmo- wym, pod wpływem enzymów trawiennych, przekształcają się w azotyny, a te z kolei w kancerogenne N-nitrozoaminy.
Szkodliwość azotynów (NO2) wynika również z powo- dowanego przez te związki utleniania hemoglobiny do methemoglobiny i metmioglobiny oraz rozszerzania naczyń krwionośnych i obniżania ciśnienia krwi. Z tego powodu w skrajnych przypadkach zbyt wysokie stężenie azotanów w pożywieniu może prowadzić nawet do śmierci niemow-ląt. Azotyny destrukcyjnie oddziaływają także na witaminy z grupy A i B oraz karotenoidy. Dlatego tak ważne jest stałe monitorowanie zawartości tych związków w roślinach i produktach spożywczych [6].
MATERIAŁY I METODY
Materiał do badań stanowiło 5 odmian jabłek zakupio-nych w sklepie (Antonówka, Cortland, Gloster, Lobo, Deli-cates). Badania zawartości azotanów (III), (V) i amoniaku wykonano w miesiącu październiku i po sześciu miesiącach przechowywania (kwiecień). Do przygotowania prób użyto świeżych owoców jędrnych i nieuszkodzonych. Analizę azotanów i amoniaku przeprowadzono metodą przepływowo--wstrzykową (FIA) w zakresie (UV-VIS) z wykorzystaniem analizatora firmy Hach Lange.
WYNIKI I DYSKUSjA
Głównym źródłem występowania azotanów (III) i (V) w diecie człowieka są warzywa, woda pitna i przetwory mięsne. Na stopień kumulacji tych związków w warzywach mogą wpływać: odmiana, typ gospodarstwa, stosowane dawki nawozów, warunki uprawy i rejon uprawy. Rutkowska (2001) [13] wykazała, że ziemniaki z upraw ekologicznych zawierały znacznie mniej azotanów niż z gospodarstw kon-wencjonalnych. Obecność tych związków jest konsekwencją dokarmiania roślin azotem, a także wynikiem naturalnego obiegu azotu w przyrodzie. Azotany są pobierane przez ro-śliny do syntezy białka. Na ich poziom w roślinach wpływa zarówno skład geochemiczny środowiska naturalnego, jak i ekologiczny zestaw flory i fauny w nim żyjącej. Znaczącą rolę odgrywają zanieczyszczenia ze źródeł antropogenicz-nych: odprowadzanie ścieków do wód powierzchniowych, a także świadome wykorzystywanie tych substancji w prze-twórstwie mięsa i serowarstwie. Peklowane przetwory mięsne dostarczają 77-92% azotanów (III) [9]. Czynnikiem, który znacząco obniża walory prozdrowotne żywności są zanie-czyszczenia, trafiające do niej głównie z produkcji rolniczej oraz przetwórstwa. W systemie ekologicznym, gdzie nie sto-suje się chemicznych nawozów oraz środków ochrony roślin, płody rolne zawierają mniejsze ilości azotanów oraz pesty-cydów. Podstawowym źródłem azotanów w naszym poży-wieniu są ziemniaki, warzywa i owoce dostarczające nawet ponad 90% ogólnej ilości tych związków. Chociaż obecność azotanów w roślinach to wynik naturalnych procesów życio-wych roślin związanych z przemianą azotu w aminokwasy i białka, to jednak ich nadmiar jest konsekwencją inten-sywnego i nieracjonalnego nawożenia azotowego [1, 11].
Nawożenie azotowe wpływa nie tylko na wysokość plonu, ale także na jego jakość. W wielu doniesieniach naukowych pojawiają się informacje o ujemnych skutkach zbyt wysokiego nawożenia azotowego. Według Kłossowskiego [7] owoce przekarmione azotem są duże, miękkie i delikatniejsze oraz bardziej podatne na uszkodzenia i gnicie. W nadmiernie wy-rośniętych owocach stwierdzono przyspieszenie procesów metabolicznych objawiające się szybkim ich starzeniem, jak również zaburzenia w zawartości składników mineralnych, co w konsekwencji stymuluje podatność jabłek na choroby fizjologiczne w czasie przechowywania [4,10]. Wysokie daw-ki nawożenia azotowego wpływają na zmianę koncentracji niektórych składników mineralnych w owocach, a tym samym przyczyniają się do występowania objawów gorzkiej plami-stości podskórnej w czasie przechowywania [2,3,14].
Okres przechowywania jak wynika z badań własnych, ma istotne znaczenie na zawartość azotanów (III), (V) i amo-niaku w owocach jabłoni. Owoce drzew gromadzą w sobie stosunkowo mało związków azotowych, dzięki długiemu okresowi wegetacji i dlatego, że nie są organami transpor-tującymi składniki pokarmowe. Zawartości poszczególnych związków w owocach po zbiorze i po sześciomiesięcznym okresie przechowywania przedstawiono w Tabeli 1.
Tabela. 1. Zawartość azotanów (III), (V) i amoniaku
Cortland 16,84 19,62 300
Delicates 18,42 23,80 322
Gloster 24,40 19,44 232
Lobo 25,4 19,54 366
Po sześciomiesięcznym okresie przechowywania
Antonówka 30,20 1,66 0,00215
Cortland 36,00 0,09 0,00289
Delicates 28,20 0,52 0,00248
Gloster 34,20 3,63 0,00201
Lobo 26,20 0,72 0,00277
Źródło: Opracowanie własne.
Odmiany jabłek takie jak Delicates, Cortland zawierały mniejsze ilości azotanów (III) w porównaniu z pozostałymi odmianami, gdyż są to odmiany zimowe, które można prze-chowywać dość długo, a ich okres wegetacji jest dłuższy niż jabłek wczesnych. Potwierdza to Rutkowska (2001). Badając warzywa stwierdziła, że długość okresu wegetacji istotnie wpływa na zawartość azotanów. Natomiast najwięcej amo-niaku w owocach gromadziły odmiany Antonówka i Lobo.
Po sześciu miesiącach przechowywania zaobserwowano znaczną redukcję azotanów (V) i wzrost zawartości azota-nów (III). Najwięcej azotaazota-nów (V) było w odmianie Gloster 3,63 mg/kg ś.m., a najmniej w odmianie Cortland 0,09 mg/
kg ś.m. Azotany (III) były we wszystkich odmianach jabłek na podobnym wysokim poziomie mieszczącym się jednak w normach. Amoniak w czasie przechowywania zredu-kował się prawie do zera. Śladowe ilości tego związku zaobserwowano we wszystkich odmianach badanych jabłek.
Przechowywanie owoców wpłynęło na zmniejszenie zawar-tości azotanów (V), amoniaku do ilości śladowych, zaś zawartość azotanów (III) zwiększyła się.
W rozporządzeniu Ministra Zdrowia z dnia 13 stycznia 2003 roku zostały podane dopuszczalne zawartości azota-nów (V), które mogą znajdować się w roślinnych i środkach spożywczych. Nie ma wśród nich dopuszczalnych wartości dotyczących owoców jabłoni. Najwyższy dopuszczalny po-ziom w produktach dla dzieci wynosi 200 mgNO3/kg. Można zauważyć na podstawie badań własnych, że jabłka spełniają rygorystyczne wymagania odnoszące się do produktów dla niemowląt i dzieci do lat 3. Dlatego też bardzo dobrze nadają się do produkcji wyrobów dla tej szczególnej grupy konsu-mentów.
Warzywa przeznaczane do długoterminowego prze-chowywania wykazują mniejszą wrażliwość na działanie czynników redukujących azotany (V) do azotanów (III), wskutek czego wzrost ilości tych ostatnich jest niewielki [5,8].
WNIOSKI
1. Zawartości azotanów (III) i (V) w badanych jabłkach mieściły się w granicach normy, tak więc nie zagrażały zdrowiu ludzi i zwierząt.
2. Zawartości azotanów (V) w poszczególnych odmia-nach jabłek były nieznacznie zróżnicowane.
3. Po okresie przechowywania owoców zawartość amoniaku spadła do śladowych ilości tego związku.
4. Okres przechowywania istotnie wpływa na zawartość azotanów i amoniaku w owocach jabłoni.
LITERATURA
[1] BindeR F. 1993. Jakość żywności. Rolnictwo ekolo-giczne od teorii do praktyki. Stowarzyszenie Ekoland, Stiftung Leben & Umwelt, Warszawa, 201-210.
[2] BłaszCzyk j., Ben j. 1997. Wpływ nawożenia azotem na niektóre właściwości jabłek odmiany Red Boskoop.
Cz. I. Wpływ azotu na koncentrację składników mi-neralnych w jabłkach oraz ich podatność na gorzką plamistość podskórną. Zesz. Nauk. AR w Krakowie, Ogrodnictwo nr 23: 29-38.
[3] BłaszCzyk j., Ben j. 1997. Wpływ nawożenia azotem na niektóre właściwości jabłek odmiany Red Boskoop.
Cz. II. Wpływ azotu na jakość jabłek po zbiorze i po przechowywaniu. Zesz. Nauk. AR w Krakowie, Ogrod-nictwo nr 23: 39-45.
[4] BRaMlaGe w. j., dRake M., loRd w.j. 1980. The influence of mineral nutrition on the quality and storage performance of pomes fruits grown in North America.
Butterworts, Sevenoaks, UK, 29-39.
[5] deC d., wołejko e., kuBiCka h., MatusiewiCz M., żylińska B. 2008. Zawartość azotanów (III) i (V) w wybranych roślinach przyprawowych pochodzących
z handlu i ogrodów przydomowych. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, nr 35/36.
[6] GRzeŚkowiak a. 2003. System Nawożenia „POLICE”.
[7] kłossowski w. 1972. Nawożenie roślin sadowniczych.
PWRiL, Warszawa.
[8] lisiewska z., kMieCik w. 1991. Azotany i azotyny w warzywach. Cz. II. Zmiany zawartości azotanów i azotynów w warzywach podczas krótko i długoter-minowego przechowywania. Postęp Nauk Rolniczych.
Nr 3, s. 298-304.
[9] Malinowska e, GRoMkowska a, szeFeR p. 2007.
Zawartość azotanów (V) i (III) w roślinach strączko-wych. Bromat. Chem. Toksykol. – XL. Nr 3, s. 287-291.
[10] peRRinG M.a., peaRson k., MaRtin k.j. 1985. The distribution of calcium in apples with senescent break-down. J. Sci. Food Agric., 36: 1035-1038.
[11] ReMBiałkowska e. adaMCzyk M., hallMann e. 2004.
Porównanie wybranych cech wartości odżywczej jabłek z produkcji ekologicznej i konwencjonalnej. Bromat.
Chem Toksykol. Suppl., 201-207.
[12] Rutkowska G. 1996. Jeszcze o azotanach. Chłod-nictwo. Nr 31 (12), s. 38-40.
[13] Rutkowska B. 2001. Azotany i azotyny w ziemniakach z gospodarstw ekologicznych i konwencjonalnych.
Roczn. PZH, 52, 3, 231–236.
[14] ydlik z., paCholak e. 2000. Wpływ dawki i sposobu nawożenia azotem na jakość oraz zdolność przecho-walniczą jabłek odmiany Szampion. Zesz. Nauk. Inst.
Sadow. Kwiac. 8: 327-332.
ChANGES IN NITRATE AND AMMONIA IN APPLES AFTER STORAGE PERIOD
SUMMARY
The main source of nitrates (III) and (V) in the human diet are vegetables, fruits, drinking water and meat. The pre-sence of these compounds is a consequence of feeding plants with nitrogen, and as a result of the natural nitrogen cycle in nature, nitrate is taken by plants to synthesize proteins.
The aim of this study was to determine the content of nitrates (III), (V) and ammonia in apple fruits after harvest and after storage. Shelf life significantly affects the content of nitrates and ammonia in the fruits of apple trees. After storing the ammonia content of the fruit dropped to trace amounts of this compound.
Mgr inż. Patrycja KOMOLKA Dr inż. Julita REGUŁA
Katedra Higieny Żywienia Człowieka, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu