Picture credit: Norberto Mario Lauría Dreamstime

Löysin juuri ennen kesälomaa tieteellisen tutkimuksen nitraateista. Queen Maryn yliopistossa tehty tutkimus paljasti että nitraatit saattavat olla merkittävässä roolissa verenpaineen säätelyssä (Kapil V et al., 2010).  Tutkijat suorittivat kolme erilaista satunnaistettua koetta, joissa tutkittavat saivat joko nitraattisuplementteja tai punajuurimehua. Kuten yleisesti tiedetään, punajuuri sisältää paljon nitraatteja. Kummassakin ryhmässä systolinen verenpaine laski noin 5 mmHg. Tutkijat havaitsivat myös, ettei saman verran kaliumia sisältänyt kontrolliaine (KCl) vaikuttanut verenpaineeseen. Tulokset ovat merkittäviä, etenkin koska tutkittavilla oli normaali verenpaine.

Tämä tutkimus ei ole kuitenkaan ainoa, jossa nitraattien on havaittu olevan hyödyllisiä.  Webb et al. (2009) ja Sobko et al. (2010) raportoivat tutkimuksissaan samansuuntaisia tuloksia.  Lisäksi kaksi muuta tutkimusta osoittivat, että ravinnosta saatava nitraatti tai supplmentaatio saattaa parantaa fyysistä suorituskykyä submaksimaalisessa harjoituksessa (Vanhatalo A et a., lBailey S et al., 2009 ja Larsen et al., 2007).

Nitraattien ja nitriittien lähteet ruokavaliossa

Nitraatit (NO₃) muuttuvat elimistössä nopeasti nitriiteiksi (NO₂) suun ja suoliston bakteeritoiminnan seurauksena. Nitraatteja on kasviksissa.  Tiedeyhteisössä ollaan yksimielisiä siitä, että ruokavalion nitraatit ovat periaatteessa reagoimattomia ja ne ovat biologisesti aktiivisia vain sen jälkeen kun ne ovat pelkistyneet nitriiteiksi.

Kasvikset kuten pinaatti, punajuuri, rucola ja porkkana sisältävät paljon nitraatteja, kuten useimmat juurekset.  Kasvihuoneessa kasvatetut kasvikset voivat sisältää 5-10 kertaa enemmän nitraatteja kuin avomaalla kasvaneet kasvikset. Luonnollisesti luomukasvikset sisältävät vähemmän nitraatteja, koska ne on kasvatettu ilman lannoitteita.

Liha itsessään on vaatimaton nitraattien ja nitriittien lähde. Nitraatteja käytetään usein säilöntäaineena tai muokkaamaan väriä prosessoidussa lihassa. Myös nitriitit toimivat säilöntäaineena ja väriaineena lihateollisuudessa. Nitraatit tai nitriitit lisätään lihatuotteisiin yleensä natriumnitraattina/nitriittinä (NaNO₃/NaNO₂). Kuitenkin, keskimäärin vain 5-20 % nitraateista saadaan lihatuotteista, 10-25 % juomavedestä ja ylivoimaisesti suurin osa tulee kasvisruoasta/kasviksista (Hord et al., 2009).

Nitraatti on yksi niistä ravintoaineista, joiden saannissa on havaittu suuria ihmisten välisiä eroja. Eräässä poikkileikkaustutkimuksessa raskaana olevien naisten päivittäinen nitraatin saanti vaihteli 2,5 mg ja 800 mg välillä, kun taas keskiarvo oli 40 mg (Griesenbeck et al. 2010). Kuvittele jos suolan saanti vaihtelisi yhtä paljon! Aiemmin mainitussa tutkimuksessa nitriitin saanti oli vain 2 % nitraatin saannista. Yleensä nitriitin saanti on paljon (yli 90 %) vähäisempää kuin nitraatin saanti ruokavaliosta. Yksi tärkeä käsite on nitriittien kokonaissaanti, joka lasketaan kuvan saamiseksi kokonaisaltistumisesta nitriiteille. Nitriitin kokonaissaanti lasketaan lisäämällä 5 % nitraatin saannista (NO₃) nitriitin saantiin (NO₂).

Nitraatit lääkkeenä

Nitraatteja käytetään lääkkeissä, joilla hoidetaan angina pectorista (rasitusrintakipu). Nitroglyseriiniä, nitraatti sekin tavallaan, on käytetty pitkään angina pectoriksen hoidossa ja sitä käytetään edelleen olennaisena osana sepelvaltimotaudin lääkehoidossa. Se myös laskee verenpainetta. Eläintutkimuksissa on havaittu, että ruokavalion nitraatit lisäksi laajentavat sepelvaltimoita ja suojaavat sydäntä iskemialta sekä laajoilta infarkteilta. (Bryan et al., 2007). Ihmistutkimuksia ruokavalion nitraattien kyvystä ehkäistä iskemiaa tai laajoja infarkteja ei toistaiseksi ole.

Endogeeniset nitraatit

Osa elimistön nitriiteistä muodostuu endogeenisesti typpioksidista (Nitrate and Nitrite in Drinking Water, The National Academies, Tota B et al., 2010). Ihmisillä tämän synteesin on arvioitu kattavan jopa 70 % elimistön kiertävästä nitriittivarastosta. Jos suurin osa elimistön nitriittivarastosta muodostuu endogeenisesti, kuinka paljon meidän tarvitsee huolehtia vähäpätöisistä nitriittien tai nitraattien lähteistä kuten prosessoidusta lihasta?

Verenkierron nitriitit auttavat valtimoita laajentumaan (typpioksidin kautta)

Nitriittien ja nitraattien tarina on vieläkin mielenkiintoisempi sen tiedon myötä, että kiertävät nitriitit ovat typpioksidin (NO) suurin varasto elimistössä (Tota B et al., 2010). Typpioksidi on kaasu joka on vastuussa verenkierrosta: se laajentaa valtimoita ja ehkäisee hyytymistä sekä valtimoiden kalkkiutumista. Jotkut sanovat, että NO on luonnon oma nitroglyseriini. Valtimoiden sisäpuoli, endoteeli tuottaa typpioksidia elimistön nitriittivarastoista. Tämä merkittävä löytö johti Nobelin palkintoon vuonna 1998.  Jopa 70 % elimistön typpioksidista syntyy endoteelisen typpioksidisyntaasin (endothelial nitric oxide synthase, eNOS) avulla verisuonien endoteelissa. Aminohappo arginiini on tärkeä typpioksidin epäsuora esiaste, joka itse asiassa lisää plasman nitraattien ja nitriittien määrää ja siten mahdollistaa typpioksidin muodostumisen. Toinen aminohappo, sitrulliini (esiintyy vesimelonissa) muuntuu elimistössä arginiiniksi ja johtaa myös typpioksidin tuotantoon. Sitrulliini vaikuttaa olevan tehokkaampi suun kautta otettuna kuin arginiini. Myös polyfenolien tiedetään lisäävän typpioksidin tuotantoa (Stoclet J et al., 2004).

Alla olevat kaaviot kuvaavat typpioksidin tuottoa ja eliminaatiota elimistössä (muokattu artikkelista Hord et al., 2009).

Production of NO via l-arginine and nitrites

Elimination of NO via urine, fluids and recycling

Ateroskleroosi ja sen riskitekijät kuten dyslipidemia ja korkea verenpaine vähentävät endoteelin kykyä tuottaa typpioksidia. Olisi mielenkiintoista saada lisätietoa siitä, voivatko ruokavalion nitraatit myös lisätä endoteelin typpioksidin tuottoa sepelvaltimotautipotilailla ja näin helpottaa oireita. Valitettavasti tästä ei ole toistaiseksi tehty kliinisiä tutkimuksia.

Toinen kiehtova kysymys on se, ovatko typpioksidin esiasteet nitraatit ja nitriitit syy siihen, että kasvisruokavalio näyttää suojaavan sydän- ja verisuonisairauksilta. Tämän kysymyksen nosti esille Hord et al. (2009) American Journal of Clinical Nutrition -lehdessä (AJCN). Tutkijat spekuloivat sitä, että DASH-ruokavalio (dietary approaches to stop hypertension diet), jonka on havaittu olevan hyödyllinen ainakin korkean verenpaineen hoidossa, voi sisältää yli viisi kertaa enemmän nitraatteja kuin WHO:n suositus on. Tämä voi olla vielä tunnistamaton syy ja ehkä yksi tärkeimmistä sellaisista, DASH-ruokavalion terveysvaikutusten takana (Hord et al., 2009).

Nitraatteihin liittyvät riskit

Syopä

Nitraattien ja nitriittien runsaan saannilla on eläinmalleissa havaittu olevan karsinogeenisia vaikutuksia. Ihmisillä syövän ja nitriittien saannin välisistä yhteyksistä ei olla varmoja. Osa tutkimuksista on havainnut yhteyden erityisesti eläinperäisten nitraattien ja syövän välillä, osa taas ei ole havainnut yhteyttä.

Nitraatit ja nitriitit eivät itsessään ole karsinogeenisia, mutta ruokavalion nitraateista muodostuneet nitriitit voivat reagoida amiinien kanssa ja muodostaa karsinogeenisia nitrosoamiineja (kuten N-nitrosodmethylamine, NDMA), erityisesti kun nitriittejä tai nitraatteja sisältäviä lihatuotteita paistetaan tai grillataan. Martin Katan totesi editoriaalissaan AJCN-lehdessä (2009): “Thus, evidence for adverse effects of dietary nitrate and nitrite is weak, and intakes above the legal limit might well be harmless.” Vapaa käännös tästä on, että todisteet ruokavaliosta saatujen nitraattien ja nitriittien haittavaikutuksista ovat heikkoja, joten yli suositellun saantirajan menevät määrät saattavat hyvin olla harmittomia.

Lasten methemoglobinemia

Elimistön nitriitit voivat reagoida hemoglobiinin kanssa ja muodostaa methemoglobiinia, joka ei pysty kuljettamaan happea. On todisteita siitä, että pienet lapset voivat saada turvallisesti 100 mg nitraatteja ruokavaliosta per kg ilman riskiä sairastua methemoglobinemiaan. Yhdysvalloissa 1940-luvulla olleen methemoglobinemiaepidemian tiedetään saaneen alkunsa juomaveden saastumisesta eikä niinkään juomaveden luonnostaan korkeasta nitraattipitoisuudesta alueella (Katan M, 2009).

Muut riskit

Muista nitraatteihin ja nitriitteihin liittyvistä riskeistä on vain vähän tietoa. Raskaana olevilla naisilla, jotka käyttävät N-nitrosolääkitystä, nitraattien saannin on epäilty olevan yhteydessä lapsen kohonneeseen riskiin saada hermostoputken kehityshäiriö (Brender JD et al., 2004).

Jos nitraatit ovat oikeasti vaarallisia, me kaikki saatamme pian aloittaa päivittäisen suuveden käytön. Eräs tutkimus osoitti, että kun suun bakteerit on eliminoitu antibakteerisella suuvedellä, altistuminen nitraateille vähenee merkittävästi (Govoni et al., 2008). Tosin samalla saatamme menettää mahdolliset suotuisat vaikutukset sydänterveyteen.

Auktoriteeteillä on ongelmia nitraattien riski-hyöty-suhteen määrittämisessä

Euroopan unionissa EFSA (European Food Safety Authority) on päätynyt siihen tulokseen, että nitraattien terveysvaikutukset painavat enemmän kuin niiden mahdolliset haittavaikutukset. EFSA myös totesi samassa raportissa että ”paljon kasviksia, jotka on kasvatettu epäsuotuisissa kasvatusolosuhteissa, käyttävillä nitraattien saanti voi olla kaksi kertaa niin paljon kuin ADI-arvo.” Teksti jatkui niin, että pelkästään 48 g rucolaa voi aiheuttaa ADI-arvon ylittymisen ilman muiden nitraattien lähteiden nauttimista.

Suomessa paikallinen elintarvikeviranomainen Evira on aloittanut riskinarviointihankkeen, jossa arvioidaan nitraattien ja nitriittien saantia sekä niiden turvallisuutta suomalaisessa väestössä.  Raportin on määrä valmistua vuonna 2011. Natriumnitraatin hyväksyttävä päiväsaanti ihmisillä on 5 mg ja nitraatin 3,7 mg per painokilo, mikä tarkoittaa 80-kiloisella aikuisella noin 300 mg päivässä (WHO).

Kuinka arvioida nitraattien ja nitriittien saantia?

Päivittäistä nitriiteille altistumista on vaikea arvioida. Yleisesti käytetyt tietokannat kuten Nutritiondata tai Suomessa Fineli eivät kerro ruoka-aineiden nitriittien määrää. Kuten totesin aikaisemmin, kasvisten viljelyolosuhteet vaikuttavat niiden nitraattipitoisuuteen. Kasvihuonekasvatus ja lannoitteiden käyttö lisäävät usein nitraattien määrää ruoassa. Voisiko siten jopa ajatella, että luomukasvikset olisivat vähemmän terveellisiä sydän- ja verisuoniterveyden kannalta?

Yhdysvaltalaiset tutkijat ovat laatineet tutkimustarkoituksiin ruokafrekvenssikyselyn (Griesenbeck J et al., 2009), josta löytyy myös luettava taulukko ruoka-aineiden nitraatti/nitriittipitoisuuksista. Tämä taulukko (#2) voi olla hyödyllinen asiantuntijoille ja yksilöille jotka haluavat arvioida nitraattien saantiaan ruokavaliosta.

Ruokavalion nitraatit tulevat olemaan polttopisteessä

Martin Katan totesi editoriaalissaan AJCN-lehdessä vuonna 2009: “A trial to investigate whether nitrate in vegetables is healthy is thus feasible. … Such a trial urgently needs to be conducted”. Mielenkiintoista on, että ruokavalion nitraatit voivat suojata myös tulehduskipulääkkeiden aiheuttamilta mahahaavoilta (Jansson et al., 2007). Myös muut tutkijat ovat havainneet nitraattien suojaavan mahalaukun limakalvoa.

Ruokavalion nitraatit ja nitriitit tulevat olemaan lähitulevaisuuden kuuma puheenaihe. Koska mielenkiinto aiheeseen on jo herännyt, tulemme varmasti piakkoin kuulemaan poikkileikkaustutkimuksista, joissa on tutkittu nitraattien saannin ja sydän- ja verisuonisairauksien välisiä yhteyksiä. Muutaman vuoden päästä kuulemme varmasti myös satunnaistetuista ihmistutkimuksista. Pronutritionist pysyy ehdottomasti kuulolla.

Avainkohdat:

1. Nitraatteja esiintyy pääasiallisesti

• Kasviksissa ja hedelmissä (>80% saannista)
• Juomavedessä (<10% saannista)
• Prosessoiduissa lihatuotteissa (<10% saannista)

2. Nitriittejä esiintyy pääasiallisesti

• Prosessoiduissa lihatuotteissa
• Kasviksissa ja hedelmissä

3. Nitraateista muodostuu elimistössä nopeasti nitriittejä.

4. Olennainen osa nitriiteistä muodostuu myös endogeenisesti typpioksidista.

5. Nitriitin kokonaissaanti lasketaan lisäämällä 5 % nitraatin (NO₃) saannista nitriitin (NO₂) saantiin.

6. Nitriiteille altistuminen vaihtelee suuresti ihmisten välillä riippuen ruokavalion koostamisesta.

7. Nitriitit, kuten myös arginiini, sitrulliini ja polyfenolit lisäävät typpioksidin tuotantoa.

8. Lisääntynyt typpioksidin tuotanto voi selittää nitraattien positiiviset verisuonivaikutukset.

9. Nitraattien ja syövän välillä on pitkään epäilty olevan yhteys, mutta väitettä ei ole pystytty todistamaan oikeaksi, eikä myöskään kumoamaan.

10. Nitraattien mahdollisia vaikutuksia terveyteen tulee arvioida suurten kliinisten kokeiden avulla.

Lisätietoa nitraateista aiemmista kirjotuksistani:

Ruokavalion nitraatit ja suorituskyky

Punajuuresta apua kestävyysurheilijalle?