Nitrit - Ven eller fjende?

Den lille uorganiske forbindelse, nitrit, har ofte været genstand for heftig debat, især i relation til anvendelsen som tilsætningsstof til vores fødevarer. Der er således i de seneste 30-40 år udført mange undersøgelser og skrevet lange rapporter om nitritsaltning af kød og de mulige sundhedsmæssige konsekvenser. Her vil vi dog undgå endnu en diskussion af disse aspekter, men derimod anskue nitrits spændende kemi i relation til saltning af kød, og også se på betydningen af det lille molekyle i andre biologiske systemer. De seneste videnskabelige undersøgelser viser interessante detaljer om en mulig livsreddende rolle af nitrit i tilfælde af lav oxygenforsyning (Gladwin, 2004).

Nitrit (og nitrat) har i ernæringsmæssige sammenhænge været forbundet med øget risiko for dannelse af kræftfremkaldende nitrosaminer, eller i nitrats tilfælde været skyld i såkaldte "blå børn", idet spædbørn ikke har en tilstrækkelig evne til at omdanne nitrat, så blodets hæmoglobin (Hb) oxideres. Fødevaretilsætningsstoffer inddeles normalt i fem hovedgrupper, alt efter hvilken effekt de udøver, og nitrit kan som tilsætningsstof til kød i princippet henregnes til hele fire af de fem normale grupper: nemlig farvedannelse, konservering, antioxidativ effekt og smagsforstærkende/aromadannende, hvilket er unikt for et enkelt tilsætningsstof.

Nitrit i kødprodukter

I kemiske reaktioner kan nitrit optræde oxiderende eller reducerende, hvilket medvirker til nitrits høje reaktivitet. Afhængigt af forholdene kan nitrit, der er den korresponderende base til den svage syre salpetersyrling, oxideres til nitrat eller reduceres til radikalet nitrogen(II)oxid, og netop disse to forbindelser har relevans for saltede kødprodukter.

Nitrat har formentligt oprindeligt været en naturlig forurening i det havsalt, man har anvendt til saltning, og nitrat har efter reduktion til nitrit medvirket til konservering af kød og andre madvarer. Det var dog først for ca. 100 år siden, at nitrit blev identificeret som den aktive komponent for dannelsen af saltet køds særlige farve, idet man på basis af forsøg med blod foreslog, at pigmentet var et NO kompleks af Hb. Det har så senere vist sig, at farven skyldes et mononitrosyl proteinkompleks af muskelpigmentet myoglobin (Mb), som betegnes nitrosylmyoglobin (MbFeIINO). Det naturligt forekommende nitrat (salpeter) kan via særlige enzymer reduceres til det mere reaktive nitrit.

Indenfor moderne kødteknologi indgår natriumaskorbat eller askorbinsyre ofte i produktrecepten, hvilket effektivt sikrer reduktion af nitrit videre til NO, som efterfølgende bindes til det centrale hæm-Fe i Mb. Liganden NO har affinitet for både Fe(II) og Fe(III), hvor ligevægtskonstanten er mere end 1000 gange større for den reducerede form af jern. Nitrit anionen kan også danne et kompleks med ferri Mb, som er noget mere labilt, og det vides endnu ikke, om dette kompleks har relevans under kødsaltningsprocessen, men under de rette betingelser kan det reagere videre og afgive NO. I nitritsaltede kødprodukter indgår ofte en mild varmebehandling som et procestrin, hvorved proteindelen denatureres, og det lyserøde nitrosylmyochrome dannes.

Det bør dog bemærkes, at tørsaltede italienske Parmaskinker og spanske Ibéricoskinker, der vel er noget det ypperste inden for forædling af kød, faktisk er fremstillet helt uden anvendelse af andre ingredienser end groft havsalt, som man ved, indeholder ubetydelig nitratforurening i relation til farvedannelse. Alligevel fremstår disse kødprodukter med fin dybrød farve i hele skinken efter den lange procestid. Desuden opnår skinkerne egenskaber mht. aroma, smag og tekstur, som næppe fås bedre. Farven i disse kødprodukter har længe været en gåde, men nu ved man, at den faktisk fremkommer som følge af manglende nitrit/nitrat tilsætning, og at pigmentet er et metalkompleks, hvor zink fra musklen har overtaget den placering, som jern normalt har i muskelpigmentet. Den særlige aroma og smag i disse produkter viser ydermere, at det med den rette proces kan lade sig gøre at frembringe et overlegent produkt uden anvendelse af tilsætningsstoffer eller kommercielle starterkulturer, men at det tager tid.

Biologisk rolle for nitrit?

Starterkulturer kan under saltning af kød reducere nitrat og nitrit, og både nitrit og nitrat har været undersøgt for deres rolle i visse mikroorganismers energimetabolisme som alternativ elektronacceptor i stedet for oxygen. Efter opdagelse af de fysiologiske roller for NO kom nitrit snart i fokus, men i første omgang "kun" som det nemt målbare oxidationsprodukt af NO i biologiske systemer. NO synes at være et perfekt signalstof i regulering af blodcirkulationen, hvor enzymet NO-syntase i karvæggen omdanner aminosyren arginin til NO. Der har været en eksplosiv interesse i udforskningen af NO, og man har efterfølgende identificeret adskillige andre fysiologiske roller, bl.a. i immunforsvaret. Samspillet mellem hæmproteiner og NO har ligeledes været genstand for studier, og særligt reaktionen mellem oxygeneret Hb/Mb og frit NO er interessant, da den forløber meget hurtigt og effektivt med en 2.ordens hastighedskonstant tæt på diffusionsgrænsen, k2 = 108 M s-1.

Den "omvendte" reaktion, der er mere interessant for farvestabilitet af nitritsaltet kød, hvor MbFeIINO reagerer spontant med molekylært oxygen, er forholdsvis langsom med et hastighedsbestemmende trin k» = 10-4 s-1. Denne proces forløber via to konsekutive reaktionstrin og en kompleks reaktionsmekanisme (Møller & Skibsted, 2004). Den førstnævnte NO-medierede oxidation af oxygeneret Mb og Hb menes at foregå, når NO findes i for høje fysiologiske koncentrationer og har til opgave at beskytte enzymet cytochrom c i mitokondrierne. Hb i de røde blodceller og Mb, som findes i høje koncentrationer i hjertemuskulatur og desuden også i glatte muskler, kan på basis af den meget høje katalytiske effektivitet tilskrives en rolle som "pseudo-enzymer" med NO-oxidase aktivitet.

Nitrit synes også at have en væsentligt fysiologisk rolle, og det virker sandsynligt, at blodets/vævets nitrit fra nedbrydning af NO eller fra indtag af nitrat/nitrit i fødevarer også har en virkning som signalstof eller alternativ kilde for dannelsen af NO under lav oxygentilførsel in vivo. Derved råder kroppen over en alternativ rute for dannelse af NO udover NO-syntase, der kræver tilstedeværelse af oxygen. Netop tilførsel af oxygen synes kritisk for Hbs funktion som nitrit reduktase, der vides at være maksimal ved 50 procent oxygenmætning (Bryan, 2006). Denne nyopdagede enzymatiske funktion for Hb synes ganske plausibel, idet mekanismen for kendte kobberholdige nitritreduktaser inkluderer binding til metallet og stabilisering via en specifik aminosyrerest som proton-donor. Et lignende kemisk "nærmiljø" findes ved det central Fe-atom i hæm-lommen på Hb, hvor en histidin-rest medvirker som proton-donor ved koordinering af H2O.

De terapeutiske perspektiver ved opdagelsen af nitrits fysiologiske rolle er store, og man kan pludselig bedre forstå, hvorfor velkendte medikamenter har deres virkninger. Glycerylnitrat frigiver NO enzymatisk til hjælp for hjertepatienter og amylnitrit (3-methylbutanol nitrit) kendt fra "poppers", der er for ustabil som lægemiddel, men som hurtigt frigiver NO i hjernen og giver en euforiserende følelse. Faktisk findes der dokumentation, ældre end 1000 år, for at nitrit og nitrat har været anvendt i traditionel kinesisk medicin til behandling af brystsmerter.

For lavt NO-niveau i kroppen medfører øget risiko for flere patologiske tilstande, som forhøjet blodtryk, åreforkalkning og diabetes. Hvis nitrit i blod eller som nitrosyl/nitroso forbindelser i væv har denne vigtige funktion i mobilisering af tilstrækkeligt NO ved lav oxygenforsyning, så må man formode, at indtag af nitrit og nitrat (som i mundhulen reduceres af naturligt forekommende bakterier) i kosten kan have betydning for, at kroppen tilføres tilstrækkelige mængder som reservoir for dannelsen af bioaktive NO.

Der har været fremsat provokerende forslag om, at en række af nutidens epidemiologiske sygdomstilstande reelt kan være et udslag af manglende tilførsel af nitrat/nitrit i kosten, hvorpå kroppens normale NO/NOx-homostase kommer ud af balance. Dette er nu nok en overdrivelse, og udsagnet "lidt nitrit er godt - ergo er meget nitrit meget godt" gælder næppe. Der er snarere tale om opretholdelse af en fin balance, og nogle fødevarer kan være en væsentlig kilde til nitrat, mens bidraget fra andre typer såsom saltede kødprodukter synes ubetydeligt. Den nye viden stiller dog tidligere tiders hysteriske holdning til nitrit i fødevarer i et nyt lys. Nitritsaltning er ikke en menneskeskabt plage, men er en fornuftig måde at konservere kød på med en kemi, der ligner kroppens egen kemi overraskende meget.

Referencer:

Bryan, N.S. (2006). Nitrite in nitric oxide biology: Cause or consequence? A system-based review. Free Radical Biology and Medicine 41, 691-701
Gladwin, M.T. (2004). Haldane, hot dogs, halitosis, and hypoxic vasodilation: the emerging biology of the nitrite anion. Journal of Clinical Investigation 113, 19-21
Møller, J.K.S.; L.H. Skibsted (2004). Mechanism for autoxidation of nitrosylmyoglobin. Effect of temperature and oxygen pressure on the two consecutive reactions. CHEMISTRY: A European Journal 10, 2291-2300

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

En meget interessant artikel, der falder godt i tråd med, hvad jeg har læst om sagen - bl.a. i ældre numre af "Ugeskrift for læger". Der nævnes at nitrat omdannes i mundhulen til nitrit. Det må naturen naturligvis haft sine grunde til. Stoffet nitrit er en del af vor naturlige immunforsvar, idet den beskytter og mod angreb af. flere patogene bakterier. Der dannes notrosaminer, som mange sætter i forbindelse med risiko for kræft, hvilket prof. Bonnevie for mange år siden har dokumenteret ikke var tilfældet. Jeg har læst, at nitrosaminer fortrinsvis dannes i tarmsystemet efter, det område, hvor de kan optages. Altså bliver hovedparten af nitrosaminerne udskilt af organismen - de kommer ikke ind i blodbanerne. At nitrosaminer har effekt på bakterier så man for nogle år siden, hvor en mand blev livsfarlig syg efter at have spist en chokoladekage, hvor man havde brugt æg fra en hobbybesætning. Chokoladen beskyttede colibakterierne mod at blive ødelagt af nitrit.

Mvh Per A. Hansen

  • 0
  • 0

En meget interessant artikel, der falder godt i tråd med, hvad jeg har læst om sagen - bl.a. i ældre numre af "Ugeskrift for læger". Der nævnes at nitrat omdannes i mundhulen til nitrit. Det må naturen naturligvis haft sine grunde til. Stoffet nitrit er en del af vor naturlige immunforsvar, idet den beskytter og mod angreb af. flere patogene bakterier. Der dannes notrosaminer, som mange sætter i forbindelse med risiko for kræft, hvilket prof. Bonnevie for mange år siden har dokumenteret ikke var tilfældet. Jeg har læst, at nitrosaminer fortrinsvis dannes i tarmsystemet efter, det område, hvor de kan optages. Altså bliver hovedparten af nitrosaminerne udskilt af organismen - de kommer ikke ind i blodbanerne. At nitrosaminer har effekt på bakterier så man for nogle år siden, hvor en mand blev livsfarlig syg efter at have spist en chokoladekage, hvor man havde brugt æg fra en hobbybesætning. Chokoladen beskyttede colibakterierne mod at blive ødelagt af nitrit.

Mvh Per A. Hansen

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten