گرد آورنده: وحید وثوقی

دکتری تخصصی تغذیه نشخواکنندگان – مدرس دانشگاه- (ناهنجاری های متابولیک)

مدرس دانشگاه

منابع ورود نیترات به سیستم بدن شامل آب، غذا و ترکیبات شیمیایی چون داروها می باشد. معمولا با توجه به اثراتی که هر ماده در بدن و محیط بر جای می گذارد حد مجازی برای آن تعریف می شود. در مورد نیترات حداقل مقدار مجاز نیترات در آب برای دام و حیوان ppm45 معرفی شده است و برای علوفه مقدار ppm 1000 نیترات حداقل مقدار مجاز شناخته شده است.

حساسیت گونه های تک معده ای نسبت به غیر تک معده ایها در مقابل اثرات نیترات آب و غذا بیشتر است و در هر گونه نیز با افزایش سن از حساسیت موجود کاسته می شود. به هر حال مقدار نیترات، سابقه حضور نیترات در آب و غذا، وضعیت سلامت بدنی و بعضی فاکتورهای دیگر بر شدت و مدت اثرات نیترات بر سیستم بدنی اثر می گذارند. در شرایطی که مقدار نیترات دریافتی بدن بالا باشد مسمومیت نیتراتی رخ خواهد داد که این مسمومیت می تواند حاد یا غیر حاد باشد.

علائم مسمومیت نیتراتی

در شرایط حاد مسمومیت نیتراتی علائم زیر را می توان مشاهده نمود:

تکرار زیاد دفع ادرار، تغییر رنگ نواحی نازک پوست و سفیده چشم به رنگ متمایل به آبی یا قهوه ای، تغییر رنگ خون به قهوه ای به خاطر تشکیل مقدار بالای مت هموگلوبین، عدم تحرک و دراز کشیدن به پهلو با دهان باز و نهایتا مرگ.

در حیوانات آبستن سقط جنین نیز می تواند مشاهده شود. مسمومیت حاد بسته به شرایط مختلفی چون مقدار انرژی غذا، حساسیت و شرایط فیزیولوژی دام وقتی که سطح مت هموگلوبین به بیش از ۳۰% کل هموگلوبین خون برسد رخ می دهد. مرگ عمدتا ۱۲ ساعت پس از مصرف مقدار زیاد نیترات رخ می دهد.

و مسمومیت غیر حاد نیتراتی با علائم زیر همراه است:

افت تولید شیر، افت اضافه وزن روزانه، علائم کمبود ویتامین هایی چون A، E، Cمشکلات تولید مثلی چون کاهش راندمان تولید مثلی، افزایش روزهای باز، تعداد بیشتر تلقیح به ازای هر آبستنی و تولید گوساله هایی با وزن کمتر. مصرف آب و غذای حاوی نیترات در طولانی مدت اثرات فوق را تشدید خواهد کرد. معمولا تشخیص مسمومیت غیر حاد نیترات از روی علائم به آسانی امکان پذیر نیست و در شرایط مسمومیت غیر حاد نیز احتمال سقط جنین دام آبستن وجود دارد.

متابولیسم نیترات در بدن

نیترات مصرفی از منبع آب یا غذا پس از مصرف وارد شکمبه می شود. میلیونها میکروارگانیسم موجود در شکمبه با تاثیر بر کنسانتره و یا علوفه بر قابلیت دسترسی و فراهم پذیری مواد مغذی و غیر مغذی این غذاها نقشی حساس و عمیق را ایفا می کنند. اختصاصی بودن برخی مسیرهای متابولیکی برای دسته های خاصی از میکروبهای شکمبه ای به اثبات رسیده است. در محیط شکمبه نیترات مصرف شده تحت تاثیر فعالیت همین میکروارگانیسم ها (میکروبها، پروتوزوآها، مخمرها و یا قارچهای بومی شکمبه) قرار می گیرد.

اولین محصول حاصل از این تاثیر پذیری (احیا شدن نیترات) یون نیتریت است. هم نیترات و هم نیتریت در آب بسیار محلول بوده و براحتی در دسترس قرار می گیرند. آزمایشات متنوعی که نحوه متابولیزم نیترات را بصورت in-vivo و in-vitro بررسی کرده اند، بیانگر افزایش غلظت آمونیاک در شکمبه در اثر مصرف نیترات بوده و این فرضیه را تقویت کرده اند که احتمالا میکروبها از نیترات همانند سایر منابع نیتروژنی غیر پروتئینی NPN)) استفاده می کنند. تحقیقات گسترده ای در این زمینه به این نتیجه رسیده است که متابولیزم نیترات در سلولهای میکروبی شکمبه ای به صورت زیر طی می شود.

آمونیاک هیدروکسیل آمین  اسید هیپونیتریت →  نیتریت →  نیترات

این آمونیاک مانند سایر مولکولهای آمونیاک تولیدی در شکمبه حاصل از متابولیزم منابع نیتروژنی، در صورت فراهم بودن انرژی توسط باکتریها به پروتئین میکروبی تبدیل می گردد.

به این ترتیب ظاهرا متابولیسم نیترات مسیری عادی و بدون خطر را می پیماید ولیکن همانگونه که قبلا بیان شد خود نیترات به تنهایی مسمومیت زا نیست بلکه نیتریت حاصل از آن خطر آفرین است. نیتریت در محیط شکمبه وقتی می تواند نقش مسمومیت زای خود را ایفا کند که از محیط شکمبه وارد جریان خون گردد، بنابراین لازم است مقدار نیترات و در پی آن نیتریت، بیش از ظرفیت انرژی زایی جیره برای به مصرف رساندن نیترات و نیتریت در مسیر پروتئین سازی باشد. هر چند همیشه مقداری جذب نیتریت از شکمبه در خون محتمل است و لیکن سطوح بالای جذب آن خطر آفرین است.

نیترات در غذا:

از گیاهان زراعی و غیر زراعی هر کدام که به عنوان منبع غذایی مورد استفاده واقع شود می تواند منبعی برای نیترات ورودی به دستگاه گوارش نیز به حساب آید. به هر حال استفاده از یک غذای خاص یا مخلوطی از چند غذا می تواند اثرات متفاوتی را داشته باشد. به عنوان مثال تغذیه از یک منبع حاوی مقادیر بالای نیترات به تنهایی خطر بیشتری را در پی خواهد داشت تا اینکه همین غذا همراه با غذاهای دیگر مصرف شود. به هر حال عوامل دیگری نیز بر توانایی غذا در ایجاد مسمومیت نیتراتی اثر گذارند:

• خشک یا مرطوب بودن غذا: به طور مثال خشک شدن علوفه باعث غلیظ تر شدن مقدار نیترات آن می گردد.
• سرعت خوردن غذا: تغذیه مقدار زیاد غذا حاوی نیترات که در اثر خوردن یکباره و با سرعت زیاد غذا انجام می گیرد خطر ابتلا به مسمومیت نیترات را افزایش می دهد، این عامل مخصوصا وقتی که گرسنگی حاکم باشد صادقتر است. به این ترتیب تقسیم غذای مشکوک به داشتن مقادیر بالای نیترات از یک وعده به چند وعده و نیز تغذیه کنسانتره قبل از علوفه و یا تغذیه جیره کاملا مخلوط می تواند از بروز مسئله حاد جلوگیری به عمل آورد.
• مقدار پروتئین غذا: به نظر می آید با بالا رفتن مقدار پروتئین جیره ( در اثر بالا رفتن درصد یکی از اجزای غذایی پر پروتئین) احتمال مسمومیت زایی غذا نیز بالا می رود. در گیاهان با افزایش مقدار کوددهی که همراه با افزایش مقدار پروتئین و اجزای نیتروژنه گیاه است مقدار پروتئین و مقدار نیترات گیاه افزایش می یابد.
• کیفیت غذا: مقدار مناسب انرژی جیره غذایی و سطوح کافی ویتامین ها در جیره برای ایجاد مقاومت بر علیه مسمومیت نیتراتی بسیار مهم است.
• فرآوری غذا: انجام برخی فرایندها بر روی غذا باعث افزایش یا کاهش نیترات موجود در غذا می گردد. به طور مثال اعمال حرارت باعث بالا رفتن مقدار نیترات غذا و سیلو سازی باعث کاهش مقدار نیترات غذا می گردد.

چگونگی کاهش نیترات غذا در طی فرایند سیلوسازی:

عملیات سیلو سازی قادر به کاهش ۳۰ تا ۷۰ درصد و گاهی ۱۰۰ درصد نیترات علوفه سیلو شده می شود. به این ترتیب سیلو سازی یک روش برای کاهش خطر مسمومیت زایی علوفه پر نیترات است. به طور کلی سیلو سازی فراهم آورنده شرایط ایده آل برای تخمیر غیر هوازی گونه های خاصی از باکتری ها در غذا یا علوفه سیلو شده می باشد. گونه های باکتریایی متنوعی بر نیترات موجود در علوفه سیلو شده تاثیر می گذارند. در حقیقت نیترات برای این باکتریها به عنوان یک منبع نیتروژنی غیر پروتئینی مطرح است که با استفاده از اسکلت کربنی منابع انرژی زای غذای سیلو شده را در نهایت به پروتئین باکتریایی تبدیل می کنند.

منابع مورد استفاده:

1. Mangle, k, and Y.kirby.1992 . Nitrogen metabolism of plants, oxford science university press.
2. Parrot K. 1999. Household water quality: Nitrate in household water. Virginia cooperative extension.
3. Larry, D., G. W. West., and Y. W. West. 19. Nutrition reproduction in dairy cattle. The university of Georgi of agricultural  Environmental sciences.
4. Schertz, D. L., and D. A. Miller. 1992. Nitrate-N accumulation in the soil profile under alfalfa. Agronomy journal. Vol: 4. No: 3. PP: 403-405.