Nitraat in het grondwater

Nitraten en gezondheid

Dr. Dirk Wildemeersch

Vlaamse Gezondheidsinspectie

Domein Gezondheid & Milieu

Inleiding

• kadering en geschiedenis

• nitraat metabolisme

• nitriet metabolisme

• gezondheidseffecten

• richtwaarden en normen

• besluit

Kadering en geschiedenis (1)

• Gebruik NO3-

– kunstmatige meststoffen– productie explosieven– glasproductie– voedselbewaring (als reservoir voor nitriet)

Kadering en geschiedenis (2)

• Gebruik NO2-

– voedselbewaring • vooral in gemalen vlees (preventie botulisme)

– geneeskunde (amyl nitriet)• cyanide- en strychninevergiftiging

• vasodilatatie

– poppers (amyl of butyl nitriet) - genotsmiddel• vasodilatatie

• spierontspannend

Kadering en geschiedenis (3)

• 1895 Mayo– vergiftiging bij koeien na nitraatopname

• 1945 Hunter Comly1

– behandelde meerdere kinderen met “blue baby” syndroom na blootstelling aan nitraatrijk water

– links tussen nitraat - nitriet - cyanose

• Problematiek intensieve veeteelt en mest

1 Cyanosis in infants caused by nitrates in well water. J Am Med Assoc 129:112-116

Nitraat - metabolisme (1)

• Bron NO3-

– volwassenen - voornamelijk groenten, gemalen vlees, water

– zuigelingen - water belangrijke bron

• Absorptie – vanuit de maag: nauwelijks– vanuit bovenste deel dundarm: snel

• na 1-3 uur kan nitraat aangetroffen worden in bloed, urine, speeksel

Nitraat - metabolisme (2)

• Recirculatie via speekselklieren– scheiden 25% opgenomen nitraat via een

actief transportmechanisme uit

• “Metabolisering”– bacteriën in de mond reduceren ongeveer 5%

van het opgenomen nitraat tot nitriet

• Endogene synthese– vanuit ondermeer aminozuren (arginine)

Nitraat - metabolisme (3)

• Endogene synthese– vanuit arginine in macrofagen

• omzetting arginine naar NO en citrulline

• oxidatie NO tot stikstofanhydride

• reactie stikstofanhydride met water tot nitriet

• oxidatie van nitriet met hemoglobine tot nitraat

– toename bij maag-darminfecties• via stimulering van bepaalde celgroepen

Nitraat - metabolisme (4)

• werking– op zich weinig toxisch– toxiciteit schuilt in omzetting naar nitriet

• Excretie– snel via de urine (65 - 90% binnen de 24 uur)

Nitriet - metabolisme (1)

• Bron NO2-

– groenten, drinkwater, gemalen vlees

– endogene omzetting vanuit nitraat• 5% in mondholte

• in de maag bij:– volwassene met maaglaesies en hoge maag pH

» achlorhydrie

» antacida medicatie

– bij zuigelingen tot 3 maand

– (bij koeien i/d pens: lange verblijftijd; bacteriën; hoge pH)

Nitriet - metabolisme (2)• Absorptie

– maag, bovenste deel dunne darm

• Werking– vorming methemoglobine– vorming van N-nitrosaminen met amines en amides uit

voeding in de maag

• Excretie– laag via urine en faeces– passeert placenta foetale methemoglobinemie

Gezondheidseffecten nitriet Methemoglobinemie (1)

• NO2- oxideert hemoglobine methemoglobine

– Fe2+ Fe3+ in de haemgroep

– overgebleven NO2- bindt aan geoxideerd haem

– zuurstofbinding onmogelijk

– verhoogde affiniteit resterende Fe2+ haem voor O2

perifere afgifte zuurstof in gedrang (links shift)– optreden van cyanose

Gezondheidseffecten nitriet Methemoglobinemie (2)

• Gradatie symptomatologie < 10% : subklinisch 10% : cyanose (blauwzucht) treedt op blue baby 20% : cerebrale cyanose 60% : coma en dood

• Therapeutisch: methyleenblauw

• Risicogroepen: zuigelingen, “maaglijders”

Gezondheidseffecten nitriet Methemoglobinemie (3)

• Zuigelingen tot 3 maanden– blootstelling

• Babies eten per kg driemaal zoveel en eten tienmaal zo veel, klein bloedvolume

– gevoeligheid • geringe maagzuurproductie (hoge pH)

• meer kans op gastro-intestinale infecties

• hoog % foetaal hemoglobine (makkelijker geoxydeerd tot metHb)

• deficiëntie metHb reductase

Gezondheidseffecten nitriet (Maag)kanker

• Reactie nitriet met amines en amides uit voeding tot nitrosamines– vele blijken carcinogeen

• epidemiologisch onderzoek– hoogstens “suggestief” voor een link

• geen sterke aanwijzingen bij NO3- 45 mg/l

• exclusie risico niet mogelijk bij hogere concentraties

• achlorhydrie patiënten zijn risicogroep

Andere gezondheidseffecten nitraat/nitriet

• Congenitale afwijkingen niet bevestigd

• Cardiovasculaire effecten inconsistente resultaten

• Antithyroid effect van nitraat (vooral bij nutritionele iodiumdeficiëntie). Indicaties voor een gestegen goiterincidentie

• Daling van de bijnierschorshormonen

Richtwaarden en normen (1)

• ADI > leeftijd 3 maanden (WGO 1995)– nitraat: 0 - 3,7 mg/kg lg– nitriet : 0 - 0,06 mg/kg lg

• Drinkwater (WGO 1998) - acuut– nitraat : 50 mg/l– nitriet : 3 mg/l

– Cnitriet/3 + Cnitraat/50 1 (C in mg/l)

voorkomt acute effecten, methemoglobinemie bij kinderen (met maag-darminfecties?)

Richtwaarden en normen (2)

• drinkwater (WGO 1998) - chronisch– rekening houdend met geobserveerde

morfologische veranderingen bij proefdieren• bijnieren

• hart

• longen

– nitriet : 0,2 mg/l– voorlopige richtwaarde

Richtwaarden en normen (3)

• Richtlijn 98/83/EG van 3 november 1998– kwaliteit van water bestemd voor menselijke

consumptie– nitraat : 50 mg/l– nitriet : 0,5 mg/l

– Cnitriet/3 + Cnitraat/50 1 (C in mg/l)

– nitriet : 0,10 mg/l bij uitgang waterbehandeling

Richtwaarden en normen (4)

• Ontwerpbesluit Vlaamse regering inzake de kwaliteit van water voor menselijke consumptie …– nitraat : 50 mg/l nitriet : 0,1 mg/l

– Cnitriet/0,5 + Cnitraat/50 1 (C in mg/l)

– nitriet : 0,10 mg/l bij uitgang waterbehandeling– richtwaarde nitraat van 25 mg/l – principiële goedkeuring Vl. Reg.: 22/11/2002

Besluit nitraat en gezondheid

• Toxiciteit vooral omwille van reductie tot nitriet

• Belangrijkste effect:– oxidatie van Hb metHb door nitriet bij:

• zuigelingen (met/zonder maag-darminfectie ??)

• maagpatiënten

– implicaties zuurstoftransport

• Basis drinkwaternormering: preventie metHb

• Andere effecten zijn stuk onduidelijker