En la atmósfera, la formación de compuestos nitrogenados tiene lugar como consecuencia de la combinaciónde nitrógeno y oxígeno molecular a altas temperaturas producidas por fenómenos naturales como las descargas eléctricas durante las tormentas o la actividad volcánica, o bien producidas por combustiones de vehículos y procesos industriales. Los óxidos de nitrógeno así formados se oxidan dando lugar a nitratos. Los niveles de concentración de nitrato en la atmósfera varían enormemente de unas zonas a otras del planeta,encontrándose en las zonas de menor concentración un rango de 0.1-0.4 µg/m3 y en las zonas de mayor concentración valores de 1-40 µg/m3. En zonas industriales se han encontrado valores de hasta 5 mg/litro enagua de lluvia.
La concentración de nitratos en aguas superficiales normalmente es baja (0-18 mg/Litro), pero puede llegar aalcanzar elevados niveles como consecuencia de las prácticas agrícolas o residuos urbanos y ganaderos(especialmente granjas), o por la aportación de aguas subterráneas ricas en nitratos (éstas conconcentraciones cada vez más elevadas).
El nitrato se emplea principalmente en la industria de los fertilizantes, así como agente oxidante en explosivos y como sal potásica purificada en la fabricación de cristal. El nitrito fundamentalmente se emplea como aditivo alimentario (E-249 nitrito potásico, E-250 nitrito sódico), especialmente en carnes curadas. El nitrato es añadido en ocasiones junto con el nitrito como conservante (E-251 nitrato sódico, E-252 nitrato potásico), ya que sirve como reserva de éste al ir transformándose lentamente en nitrito.
La principal preocupación derivada de la presencia de nitratos en alimentos o en agua potable tiene dos motivos: por un lado, los efectos tóxicos producidos por un exceso de nitratos en la dieta; por otra parte, pueden causar la formación endógena de N-nitrosocompuestos, de efectos cancerígenos (como las nitrosaminas).
Los N-nitrosocompuestos son agentes teratógenos, mutágenos y probables carcinógenos, altamente peligrosos para la salud humana. Se originan como consecuencia de la reacción de las aminas secundarias (aromáticas y alifáticas) con el ácido nitroso HONO.
Si bien se forman gran variedad de estos compuestos, los más significativos desde el punto de vista de la toxicología alimentaria son las dialquilnitrosaminas (Dimetilnitrosamina, Dietilnitrosamina), las nitrosaminas de estructura cíclica (N-nitrosopiperidina, N-nitrosopirrolidina) y acilalquil-nitrosaminas o nitrosamidas (nitrosoguanidina).
NITRATOS EN LOS ALIMENTOS: SU FUNCIÓN COMO ADITIVOS
La carne puede protegerse de la putrefacción bacteriana mediante la adición de soluciones concentradas de sal común. Pero la carne que está conservada únicamente con cloruro sódico toma un color pardo-verdoso atribuible a la conversión de la hemoglobina en metahemoglobina. Para que se mantenga el color rojo se añade al cloruro sódico para salazones una pequeña cantidad de nitrito o nitrato, parte del cual se transforma
lentamente en nitrito. El nitrito forma nitrosohemoglobina o nitrosohemocromógeno, de color rojo oscuro. Las concentraciones de nitrito sódico en salazones varían del 0.04 al 10%, dependiendo del tratamiento que se dé y del tipo de carne.
Los nitratos se emplean como aditivos en la fabricación de productos cárnicos curados y, en menor medida, en la conservación del pescado y en la producción de queso. Además de proporcionar color adecuado a la carne, los nitritos tienen otros efectos sobre los alimentos: retrasa el proceso de oxidación de los lípidos, con la consecuente disminución del característico olor de enranciamiento, produce una mayor firmeza en la textura, y provee a los alimentos de un importante efecto antimicrobiano (especialmente frente a Clostridium
botilinum y sus toxinas).
Además de como aditivos, los nitratos como sustancias de origen natural pueden encontrarse en productos cárnicos frescos, leche y productos lácteos, cereales, frutas, bebidas alcohólicas y verduras. En la mayoría de estos alimentos se encuentran en bajas concentraciones, generalmente inferiores a 10 mg/kg y rara vez exceden los 100 mg/kg. Sin embargo, las verduras, principal aporte de estos compuestos en la dieta junto con los embutidos, presentan unos contenidos que oscilan entre 200 y 2.500 mg/kg, variando en función del procesado del alimento, uso de fertilizantes y condiciones de crecimiento.
INGESTA DIARIA ACEPTABLE
Resulta difícil estimar un promedio de ingesta de nitratos porque ésta depende de la dieta individual y del contenido de nitratos del agua potable, que también varía según las regiones e incluso según las estaciones.
La ingesta total de nitratos de los alimentos oscila normalmente entre 50 y 150 mg/persona/día. Las dietas vegetarianas presentan un valor más elevado, del orden de 200 mg/persona/día, variando en función del tipo de verduras que consuman. En general, la principal fuente de ingestión de nitratos son los vegetales, siempre que el agua de bebida se mantenga en niveles de concentración de nitratos inferiores a 10 mg/l.
Habitualmente, la contribución de los nitratos contenidos en el agua de bebida supone aproximadamente un 14% de la ingesta total de nitratos.
En ausencia de contaminación artificial, las aguas superficiales no contienen más de 10 mg/l de nitratos, y rara vez superan 1 mg/l de nitritos.
La Ingesta Diaria Aceptable (IDA) de nitratos recomendada por el comité conjunto de la FAO/OMS es de 0- 3.7 mg/kg peso corporal. Puesto que la toxicidad de los nitratos proviene de su conversión en nitritos y su posible formación endógena en N-nitrosocompuestos, deberá tenerse en cuenta también la IDA de nitritos, fijada en 0-0.06 mg/kg de peso corporal. El empleo de nitrito como aditivo en alimentos infantiles para niños menores de tres meses no está permitido.
FORMACIÓN DE N-NITROSOCOMPUESTOS
Los N-nitrosocompuestos pueden tener dos orígenes diferentes: formación endógena, que es una formación natural de N-nitrosocompuestos en el estómago, y los N-nitrosocompuestos exógenos, presentes en los alimentos y en los fármacos, debidos a las técnicas de fabricación o de tratamiento.
La formación endógena de N-nitrosocompuestos comienza cuando los nitratos son reducidos a nitritos por los microorganismos de la cavidad bucal y estos nitritos se transforman después en óxido nítrico en el estómago debido a las condiciones allí existentes. Bajo circunstancias específicas, como la gastritis crónica, los nitritos pueden oxidarse en el estómago a agentes nitrosantes (N2O3, N2O4) y reaccionar para formar Nnitrosocompuestos. Esta reacción se produce con precursores nitrosables, que incluyen una gran variedad de componentes de la dieta tales como: aminas secundarias (pescados, huevos, quesos, carnes...), precursores naturales en los alimentos (como ciertos aminoácidos), los alcaloides presentes en especias que se emplean para curar carnes (pimienta negra), y otros precursores que aparecen en los alimentos como contaminantes (plaguicidas, aditivos o medicamentos).
TOXICIDAD DE NITRITOS, NITRATOS Y NITROSAMINAS
Los riesgos más importantes derivados de nitratos y nitritos son dos:
Aumento de metahemoglobinemia. La toxicidad del nitrato en humanos se debe principalmente a que una vez reabsorbido ejerce en el organismo la misma acción que sobre la carne conservada, es decir, transforma la hemoglobina en metahemoglobina, pudiendo producir cianosis. Se han producido repetidamente intoxicaciones debido a una cantidad excesiva de nitrito sódico en las carnes en conserva, principalmente debido a una mala homogeneización entre ingredientes y aditivos. Cantidades de 0.5-1 g de nitrito producen en el hombre intoxicaciones ligeras, de 1-2 g intoxicación grave y 4 g intoxicación mortal.
Por ello, la sal para salazones no debe nunca contener más de 0.5-0.6% de nitrito sódico, y la
cantidad de sal empleada no debe sobrepasar los 15 mg por cada 100 g de carne tratada.
Existe una especial susceptibilidad a los nitratos/nitritos en la población infantil debido principalmente a cuatro razones:
• Acidez gástrica disminuida, lo que favorece la proliferación de microorganismos reductores de nitratos a nitritos antes de su total absorción.
• La ingesta de agua en niños, según su peso, es 10 veces superior a la de los adultos por unidad de peso corporal.
• Hemoglobina fetal (60-80% en recién nacidos), que se oxida más fácilmente a metahemoglobina.
• Desarrollo incompleto del sistema NADH-metahemoglobina reductasa en recién nacidos y pequeños, que salvo casos raros de deficiencia enzimática hereditaria, parece desaparecer al cabo de los 3-4 meses de vida.
También existen otros grupos de población de riesgo como embarazadas, ya que el nitrito atraviesa la placenta, causando metahemoglobinemia fetal, o personas con acidez gástrica disminuida o con déficit de glucosa-6P-deshidrogenasa.
2. Formación de nitrosaminas en adultos. La mayoría de los compuestos N-nitroso de interés en toxicología alimentaria son probables o posibles carcinógenos en humanos. En animales de
experimentación son potentes carcinógenos, en todas las especies ensayadas, y tiene amplia
organotropicidad, según donde se biotransforma para dar radicales libres alquilantes (alquildiazonio y
alquilcarbonio). En los estudios epidemiológicos se ha sugerido su intervención en el desarrollo del cáncer nasofaríngeo, esofágico y gástrico.
Las nitrosaminas generadas ejercen sus efectos carcinógenos mediante este poder alquilante: la unión de los grupos alquilo (incluso los metilo, de pequeño tamaño) es suficiente para interferir en el apareamiento de las bases en la doble hélice de ADN. Este daño conlleva mutaciones y, con éstas, una probabilidad mayor de carcinogénesis.
Por todo ello, las exposiciones a compuestos N-nitroso y sus precursores deben mantenerse en el nivel más reducido posible, siguiendo las recomendaciones de la OMS.
La determinación de nitratos y nitrito se lleva a cabo mediante técnicas espectrofotométricas con un rango de detección de 0.01-1 mg/l para los nitratos y, dentro de los límites 0.005-0.01 mg/l para los nitritos. En aguas potables, esta es la técnica recomendada en los métodos analíticos de referencia.
Para el análisis de nitrosaminas el procedimiento más utilizado en alimentos y que se considera más
adecuado es la cromatografía de gases con detección térmica (TEA), especialmente para el análisis de las nitrosaminas volátiles. El detector TEA permite una sensibilidad de hasta 50 pg (50∗10-12 g), teniendo además la ventaja de una elevada selectividad, lo que permite reducir considerablemente los procesos de purificación.
Para eliminar las posibles formaciones de nitrosaminas en los procesos de tratamiento de
muestra, lo que conllevaría a una sobreestimación de las mismas, se recomienda evitar las extracciones con destilación a vacío, y emplear extracción en fase sólida o con fluidos en estado supercrítico.
