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 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