No ciclo do azoto estão envolvidas várias reacções, tais como, a fixação do azoto atmosférico, a assimilação do azoto amoniacal, a nitrificação, a redução assimilativa de nitratos, a amonificação, a desnitrificação e a oxidação do azoto molecular.

Os nitratos (NO3-) são constituintes azotados cuja presença é natural no meio ambiente em consequência do ciclo do azoto. Representam uma fonte de azoto essencial para o crescimento normal das plantas, uma vez que, cerca de 90% do azoto requerido por estas se apresenta na forma de nitratos (Perez et al, 1998).
Com o objectivo de promover o crescimento mais rápido dos produtos hortícolas e obter folhas mais vistosas e de maiores dimensões, os processos de agricultura intensiva utilizam de forma excessiva e não racional fertilizantes azotados. Este uso abusivo conduz ao aumento de teor de nitratos nas plantas e a um excesso de fertilizante no solo, que sofrendo processos de degradação, e/ou lixiviação proporcionam a contaminação dos lençóis freáticos e das águas superficiais (Rovira et al, 1987; Elia et al, 1998, Faridan et al, 2005).

Assim, os nitratos embora de grande importância por serem essenciais à formação da biomassa vegetal e animal, podem assumir o papel de contaminantes químicos veiculados pelos vegetais e pelas águas superficiais ou subterrâneas, destinadas à produção de água para consumo humano.

Por outro lado, os vários compostos azotados dos organismos vivos, tais como, proteínas, aminoácidos e ácidos nucleicos, originam, no decurso da sua biodegradação e oxidação, os nitratos.

No caso da água, os vários compostos azotados atrás mencionados (N-orgânico, amónio, nitritos e nitratos) são muitas vezes designados por "bloco azotado" da água, pois têm, frequentemente, a mesma origem e no caso das águas poluídas derivam de matéria orgânica. As principais causas de contaminação são os cadáveres animais e a urina (fossas sépticas).

As proteínas de origem animal dão, no decurso  da autólise e sob a influência das proteases dos tecidos (catepsinas), aminoácidos. Estes últimos são depois descarboxílados, por descarboxílases bacterianas, em bases aminadas e, mais frequentemente ainda, desaminados  por desaminases bacterianas, em amoníaco e ácidos cetónicos α.

A acçäo sucessiva das enzimas dos tecidos e das bactérias que se cultivam nesses tecidos em decomposiçäo, conduzirá à produçäo de amónia e bases azotadas.

No caso da urina, a aminógenese é ainda mais simples. A ureia, o principal constituinte azotado da urina, sob a influência de uma enzima hidratante, a urease (abundantemente distribuída nos microrganismos) é transformada em carbonato de amónio, segundo a reacçäo:
(NH2)2CO + 2H2O   (NH4)2CO3

Numerosas bactérias e fungos do solo utilizam o ião amónio como nutriente azotado para a formação posterior das suas proteínas. Algumas destas bactérias são capazes de oxidar o ião amónio em nitritos e, depois, em nitratos, no decurso do seu metabolismo intermediário. Ter-se-á, pois, sucessivamente no solo, a sequência:

→ Matérias orgânicas azotadas → sais amoniacais →  nitritos → nitratos

Assim, depois de algum tempo, o azoto encontrar-se-á oxidado a ácido nítrico, enquanto que pouco tempo antes da contaminação havia sobretudo ião amónio e nitritos. Esta regra sofre excepções pois as reacções bioquímicas de oxi-reduçäo são reversíveis. Por exemplo, algumas bactérias que exigem um meio rico em sais de ferro, ao oxidar os sais ferrosos a sais férricos reduzem paralelamente os nitratos a nitritos e, depois, a ião amónio.

É, pois, útil determinar na água o azoto sob as diversas formas de oxidação, e as relações existentes entre elas.

A oxidação dos compostos azotados em nitratos efectua-se lentamente no solo e deste modo, os nitratos podem pois ser testemunhas da transformação completa das matérias orgânicas azotadas e, consequentemente, da possibilidade de contaminação. Quando os nitratos não estão associados a uma dose elevada de cloretos, pode admitir-se que a sua origem é essencialmente vegetal e que a sua presença não é um sinal desfavorável (Mendes et al, 2004).

Pelo contrário, a associação nitratos-cloretos é, em geral, desfavorável e indica uma inquinação de origem animal.

É o caso das águas dos poços, pouco profundos, situados no centro de aglomerados populacionais, que recebem quase inevitavelmente as infiltrações das águas residuais e dos líquidos das fossas, poços de que se faz ainda uso, e que podem causar numerosas epidemias.

Essas águas contêm, frequentemente, fortes proporções de nitratos e cloretos que aí existem correntemente em doses massivas.

A inquinação de tais águas é manifesta e o exame bacteriológico revela, quase sempre, numerosos microrganismos de origem suspeita. Mesmo que o exame bacteriológico seja satisfatório, deverão considerar-se perigosas as águas que contêm proporções muito elevadas de nitratos.

A poluição da água pelos nitratos foi favorecida pela introdução de métodos de produção agrícola intensivos, que contribuiu para um aumento da utilização dos adubos químicos e para uma maior concentração dos efectivos em espaços mais reduzidos. Na década de 80, registou-se uma degradação contínua da situação (cerca de 1 mg/l de aumento anual médio do teor de nitratos nas águas) devido ao desenvolvimento das explorações pecuárias sem solo (aves de capoeira, suínos) nas zonas já saturadas e às culturas intensivas que utilizam a monda química e a sobrefertilização (91/676/CEE).

O nitrato é um dos iões mais encontrados em águas naturais, geralmente ocorrendo em baixos teores nas águas superficiais, mas podendo atingir elevadas concentrações nas águas subterrâneas.

De igual modo, a contaminação dos produtos hortícolas por nitratos é facilitada tanto pela existência destes em excesso nos terrenos agrícolas como através da água da rega.

Os nitratos e nitritos também podem aparecer em outro tipo de alimentos, principalmente produtos de charcutaria, pois tanto os nitratos como os nitritos de sódio e de potássio podem ser utilizados como aditivos alimentares na categoria de conservantes. Assim a Directiva 95/2/CE (anexo III), relativa a aditivos alimentares, prevê a utilização destes compostos como aditivos nos géneros alimentícios e nas condições especificadas (doses de incorporação e quantidades residuais).

O consumo de alimentos e água com teores excessivos de nitratos e nitritos pode ser encarado como um problema para a saúde humana, pois os nitritos são percursores de N-nitrosaminas e outros compostos N-nitrosos que são tóxicos e carcinogénicos. Os nitritos depois de ingeridos podem formar no estômago compostos N-nitrosos tóxicos, por reacção com aminas secundárias que também podem ser provenientes dos alimentos ingeridos. Por outro lado, os nitritos podem igualmente interagir com a hemoglobina oxidando o seu ião ferroso (Fe2+) a ião férrico (Fe3+) formando assim a metahemoglobina que não tem a capacidade de transportar o oxigénio.

Como os nitratos podem ser reduzidos a nitritos in vivo, a ingestão de alimentos e água que contenham excesso de uns ou de outros pode conduzir a problemas de saúde graves.

Compostos azotados

Métodos de análise

Fontes de contaminação

Exposição aos nitratos e nitritos

Toxicidade

Potenciais efeitos benéficos

Recomendações para a protecção da saúde

Legislação

Bibliografia


Maria Eduardo Figueira
Prof. Auxiliar da Faculdade de Farmácia da Universidade de Lisboa
Laboratório de Bromatologia/Hidrologia
efigueira@ff.ul.pt

Cristina Maria Martins Almeida
Prof. Auxiliar da Faculdade de Farmácia da Universidade de Lisboa
Laboratório de Bromatologia/Hidrologia
calmeida@ff.ul.pt

Cláudia  Lima Neves
Mestre em Controlo de Qualidade e Toxicologia dos Alimentos
Aluna de Doutoramento na Faculdade de Farmácia da Universidade de Lisboa

Abril de 2007