In de ecologie kun je nitraat (NO₃^-) zien als het centrale element van de stikstofbalans, dat dankzij stikstoffixerende bacteriën gevormd wordt uit het inerte stifstofgas (N₂, via ammoniak). Planten kunnen nitraat, massaal als meststof aan de bodem toegevoegd, aanwenden om proteïne, chlorofyl en andere biochemische moleculen aan te maken.

Stikstof komt het lichaam vooral binnen als proteïne (aminozuren) en aminozuren worden vervolgens afgebroken tot ureum, dat in feite de gedetoxificeerde vorm van ammoniak is. Niet te vergeten bevatten nucleotiden, de bestanddelen van DNA, ook stikstof. Ook nitraat en nitriet nemen we in kleine hoeveelheden in.

Nitraat in drinkwater

Ongeveer de helft van het nitraat uit kunstmest komt in de oppervlaktewateren terecht.¹ Nitraat in het drinkwater is al tientallen jaren een bron van bezorgdheid. Voor darmkanker hebben onderzoekers in cohorts uit de VS, Spanje, Italië, Denemarken en Indonesië een positief signaal gevonden.² Voor schildklierziekte is er ook evidentie, maar voor andere vormen van kanker zijn de epidemiologische bewijzen schaars en dubieus.²

Op de een of andere manier lijkt nitraat het verloop van de zwangerschap te benadelen. Zo zijn er in de loop der jaren vijf bevolkingsstudies verschenen die een associatie tussen blootstelling aan drinkwaternitraat en geboorteafwijking vonden.² Een Deense onderzoeksgroep bracht in 2022 accuratere resultaten van een bevolkingsstudie uit rond vroeggeboorte.³ Vaak moeten onderzoekers zich behelpen met een gemiddeld nitraatgehalte van een uitgestrekt gebied, zonder precies te weten hoeveel nitraat in het drinkwater van een cohortdeelnemer zit. De Denen hadden preciezere gegevens van nitraat in drinkwater verzameld via drinkwatermaatschappijen. Gedurende 24 jaar werden meer dan een miljoen geboorten opgevolgd. Nitraat was geassocieerd met een licht verhoogd risico op vroeggeboorte (3-5%). Vooral een reden tot bezorgdheid was dat de associatie opging voor concentraties lager dan de huidige toegestane waarde.

Nog recenter analyseerden onderzoekers de gegevens van de Danish Diet, Cancer and Health Study, met meer dan vijftigduizend deelnemers.⁴ Nitraat in kraantjeswater was geassocieerd met een hogere mortaliteit (alle oorzaken): de groep met de hoogste drinkwaternitraatinname leefde vier maanden korter dan de groep met de laagste inname. Met kankermortaliteit was er geen associatie, wel met cardiovasculaire mortaliteit.

Drinkwater levert maar een beperkt aandeel van de totale nitraatinname. De Fransen halen gemiddeld 14% van hun nitraat uit drinkwater, de Britten 22%.⁵ De Britten zouden bovendien 12% van hun nitraat ook via bier binnenkrijgen. In Nederland zou het drinkwater instaan voor 5 tot 15% van de totale inname van nitraat en nitriet.⁶

Dierlijk nitraat

De E-nummers E249-E252 zijn nitraat- en nitrietadditieven die aan vlees toevoegd worden als bewaarmiddel.¹ Ze verhinderen bacteriële groei en zorgen ervoor dat vleesproducten hun aanlokkelijke rode kleur behouden.⁷ Tijdens verhitting van vlees (en vis) ontstaan echter bijkomende N-nitrosaminen.

De Wereldgezondheidsorganisatie heeft verwerkt vlees (gezout, gerookt, gefermenteerd…) geklasseerd als ‘carcinogeen’ en rood vlees als ‘waarschijnlijk carcinogeen’, een evaluatie hoofdzakelijk gebaseerd op epidemiologisch onderzoek.¹ De vraag is nog altijd: wat hebben nitraat en nitriet ermee te maken?

Verrassend genoeg is vlees geen grote bron van nitraat, slechts 6-8%.⁵ Vlees kan van nature nitraat bevatten. Bijvoorbeeld zou verse worst (zonder additief) 77 mg/kg, vis uit blik 54 mg/kg en koemelkpoeder 52 mg/kg bevatten.

Terug naar het Deense cohort,⁴ waar de onderzoekers onderscheid konden maken tussen de inname van natuurlijk en toegevoegd dierlijk nitraat. Natuurlijk voorkomend nitraat in dierlijke voeding associeerden de onderzoekers met een 9-12% hogere mortaliteit (cardiovasculair en all-cause) en nitriet uit dierlijke voeding met zelfs een hoger percentage (18-29%, all-cause, cardiovasculair, kanker). Inname van nitraat en nitriet uit vlees toegevoegd als bewaarmiddel waren volgens hetzelfde patroon geassocieerd (12-22%, all-cause, kanker en - enkel nitriet - cardiovasculair).

In Nederland werd de bijdrage van voedseladditieven aan de totale nitraatinname geschat op 8-9%.⁶

Plantaardig nitraat

Het grootste deel van nitraat halen we uit planten: 52-75%.⁵ Fruit bevat niet veel nitraat, maar bladgroenten kunnen er ongemeen rijk aan zijn (zie tabel 1). Ook aardappelen zijn een beduidende bron van nitraat, vooral omdat ze in bulk gegeten worden. Zoals het eten van groente en fruit overeenkomt met een lagere mortaliteit,⁸ zo is het ook gesteld met de nitraat- en nitrietinname afkomstig van planten. Volgens het Deense cohort gaat het om 14-24% minder mortaliteit.⁴ De groep met de hoogste plantaardige nitraatinname had gemiddeld zes maanden langer te leven.

Nitraat en nitriet uit planten kunnen we dus niet problematiseren. Al bij al waren de innames van de hoogste groep relatief laag en mogen we dit niet extrapoleren naar extremen, wat die ook mogen zijn. In de grote Deense cohortstudie bedroeg de mediaaninname 58 mg per dag.¹⁰ Met 100 mg per dag zat je al in de (kwintiel)groep van de hoogste inname.

Suppletie

Nitraatsupplementen, bijvoorbeeld op basis van rode biet, bevatten 500-1.000 mg nitraat per dosis.⁹ Ter vergelijking: een portie zandkool (waarschijnlijk wordt hiermee diplotaxis bedoeld en niet de gelijkaardig smakende rucola Eruca vesicaria) kan 360 mg nitraat bevatten, een van de rijkste bronnen. Daarmee overschrijd je snel de richtlijnen voor een ‘aanvaardbare inname’, namelijk 3,7 mg per kg lichaamsgewicht. Dat wilt zeggen dat een 70 kg wegende volwassene maximaal 260 mg per dag mag eten, dus niet eens een portie raketsla (80 g) en zeker geen nitraatsupplement.

Bias

In de Deense cohortstudie is gelukkig rekening gehouden met stoorfactoren. Een andere Deense studie had die vooraf in kaart gebracht.¹⁰ Deelnemers die meer nitraat via planten innamen, hadden een gezondere leefstijl, aten gezonder, bewogen meer, waren beter opgeleid, jonger en hadden een lagere BMI. Inname van nitraat via drinkwater was dan weer geassocieerd met roken, obesitas en een lagere opleidingsgraad. Vlees bleek relatief een grote bron van nitriet te zijn (36% uit vlees, 45% uit planten).

Nitraatbiochemie

Nitraten en nitrieten zijn niet inherent schadelijk. In feite maken ze deel uit van een gezonde NO-fysiologie. Het reactieve stikstofmonoxide (NO) vormt een kortdurend celsignaal en verdwijnt daarna snel. Het aminozuur arginine levert de grootste bijdrage aan de endogene vorming van NO, en dus ook aan de endogene vorming van nitraat en nitriet.

Opvallend is dat een vierde van het ingenomen nitraat naar het speeksel wordt gebracht, waar het omgezet wordt naar nitriet. Mogelijk vormt dit nitraat en nitriet een reserve om over NO te kunnen blijven beschikken.¹¹ Niet uitgesloten is dat het nitraat en nitriet een gezonde mondmicrobiota ondersteunen.³⁸

NO is erg reactief. Normaal reageert het naar nitraat, maar het kan ook aanleiding geven tot reactieve peroxynitrieten (NOO^-), vooral in omstandigheden van oxidatieve stress.¹² Peroxynitriet is erg venijnig: het reageert traag en kan membranen doorkruisen.¹³ In omstandigheden van inflammatie kan de productie met een factor 1.000.000 oplopen.

Uit reactie met cysteïne kunnen nitrosothiolen ontstaan (nitrosylatie). Die lijken eerder een fysiologische rol te hebben in de cel, onder meer als reservoir voor NO. Al die stoffen vormen een biochemie op zich, maar je kunt je daarbij afvragen of ze allemaal fysiologisch even relevant zijn.¹²

Nitrosamine

Nitriet, NO en NOO^- kunnen via diverse wegen nitrosyl- en nitroso-stoffen vormen. Berucht zijn de N-nitrosaminen, die in lage hoeveelheden in de voeding zitten (<10 mcg/kg) en in zeer hoge hoeveelheden in tabaksproducten (>16.000 mcg/kg).¹ De EFSA heeft bepaald dat tien N-nitrosaminen die carcinogeen zijn en die in de voeding vóórkomen, gemonitord moeten worden.

N-nitroso-dimethylamine is een veel bestudeerde nitrosamine en zit in drinkwater, vlees en bier (ethanol verhindert een vlotte afvoer).¹ Als onzuiverheid in sommige farmaca zou het voor één extra kankergeval per 100.000 langetermijngebruikers zorgen.¹⁴ Lage concentraties in drinkwater activeren ontsteking (NFκB) bij muizen.¹⁵

Het grootste deel van de nitrosaminen (97%) maken we zelf aan. In het lichaam lijken N-nitrosaminen vooral in de maag uit nitriet gevormd te worden. IJzer, en dan vooral heemijzer uit dierlijke voeding, kan dit proces versnellen. Ze kunnen vervolgens extreem carcinogeen worden na verwerking door de P450-enzymen van de lever.

Antioxidanten zoals vitamine C, vitamine E en polyfenolen blokkeren de vorming van nitrosaminen.

Antioxidanten

Het is al een vrij oude hypothese: nitraat en nitriet zijn ongevaarlijk zolang er antioxidanten in de buurt zijn. Epidemiologisch, klinisch en biochemisch onderzoek onderbouwen die hypothese. Drinkwater is volledig antioxidantloos en dierlijke voeding is er arm aan. Dat leiden Noorse onderzoekers af uit de antioxidant-inhoud die ze van meer dan drieduizend voedingsmiddelen hebben gemeten (met de modified FRAP-assay).¹⁶ Plantaardige voeding bevat gemiddeld 11,5 mmol antioxidant per 100 g, dierlijke voeding 0,2. Groene thee bevat 1,5 mmol/100 g, maar of dat voldoende is om de vorming van nitrosamine in bijvoorbeeld drinkwater te verhinderen, is onduidelijk.

Mooi bewijs nog vonden Franse onderzoekers. Die zagen dat de inname van heemijzer samenging met meer darmkanker.¹⁷ De relatie was significant in de groep met een lage inname van voedingsantioxidanten, maar verloor haar significantie in de groep die meer dan gemiddeld antioxidanten at. Volgens de resultaten zou je significant het risico op darmkanker kunnen verminderen door per dag minstens 550 gram fruit en groente te eten en niet meer dan 141 gram rood vlees. In de Tehran Lipid and Glucose Study was een hoge nitraatinname en een lage ‘totale antioxidantcapaciteit’ geassocieerd met een drie keer hoger cardiovasculair risico.¹⁸

We kunnen ruw inschatten hoeveel antioxidant we nodig hebben om de vorming van nitrosamine te minimaliseren. Bij proefpersonen die 400 mg nitraat samen met 500 mg proline innamen, werd de vorming van N-nitroproline verminderd door per maaltijd 120 mg vitamine C erbij te nemen.¹⁹ Bladgroenten (vers geplukt) bevatten doorgaans een behoorlijke hoeveelheid vitamine C, samen met tal van andere antioxidanten.

Calcium

Onderzoekers van de Université de Toulouse zijn ervan overtuigd dat heemijzer de belangrijkste component uit vlees is die darmkanker aansticht.²⁰ Calcium, dat zelfs in klinische studies in staat is om darmkanker te verminderen,²¹ zou de vorming van nitroso-stoffen door toedoen van heem verhinderen. Dat blijkt niet enkel bij ratten het geval te zijn.²² Bij achttien proefpersonen vonden de Franse onderzoekers dat 180 g nitriethoudende ham per dag het fecesgehalte aan nitroso-stoffen verhoogde, maar dat twee keer per dag een supplement met 500 mg calcium die toename volledig teniet deed. Vitamine E had dat effect niet; het zijn dus niet enkel de antioxidanten die hier ons beschermen.

Calciumsuppletie ligt echter ondertussen onder vuur,^23,24 want een acute dosis calcium zorgt gedurende acht uren voor een verhoogd serum-calcium en is bovendien geassocieerd met aderverkalking.²⁵ Bedenk dat 100 g rood vlees nog geen 10 mg calcium bevat en, toeval of niet, dat het ook een van de armste dierlijke bronnen van calcium is. Bladgroenten bevatten algauw het tienvoudige.

Baten van nitraat

De vorming van nitrosamine lijkt niet meer dan een voetnoot in het complete nitraatverhaal, dat overwegend positief bijdraagt aan de gezondheid. De focus van het onderzoek ligt daarbij op verbetering van de microcirculatie en bloeddruk. Dit vanwege de bloedvatverwijdende werking van NO. Een beetje onterecht, want nitraat doet veel meer dan dat:

• nitraat uit bietensap zorgt voor een betekenisvolle daling van de bloeddruk²⁶ (al slagen bladgroenten daar volgens een grote studie niet in, ondanks dezelfde hoeveelheid nitraat)²⁷;
• zeven van de twaalf trials toonden een betere cognitieve functie en hersenbloedstroom met bietensap;¹
• nitraatsuppletie verbetert het uithoudingsvermogen (meta-analyse, 1.061 volwassenen);¹
• nitraat (acuut of chronisch) verhoogt de spierkracht met 5% (meta-analyse, 268 vooral mannelijke deelnemers);¹
• verbetering van insulineresistentie bij ratten, maar niet bij mensen;²⁸
• essentieel voor traanvorming in de ogen;¹
• epidemiologie suggereert dat nitraat de macula kan beschermen;²⁹
• bietensap verhindert vermindering van HDL-cholesterol na een ongezonde maaltijd;³⁰
• nitraatsuppletie versnelt de oplossing van een kunstmatig opgewekte ontstekingsreactie;³¹
• bietensap verbetert vasculaire veerkracht maar herstelt ze niet helemaal bij alzheimerpatiënten.³²

Afwegingen

Het is ondoenbaar om alle reviews rond nitraatsuppletie te bespreken. Honderden studies zijn gedaan in het kader van sport en een ander deel betreft bloeddruk en endotheel. Eigenaardig genoeg wordt de vorming van nitroso-stoffen daarbij nooit meegenomen.³³ Kunnen we dan gerust elke dag een nitraatrijk voedingssupplement nemen? Braziliaanse onderzoekers die 200 ratten gesuppleerd hadden met nitraat (of placebo) via hun drinkwater, konden niets verdacht opmerken. Ze leefden niet korter maar ook niet langer en ze hadden niet meer last van nieuwweefselvorming.³⁴ Daar staat tegenover dat obese muizen het slechter doen als nitraat aan hun drinkwater toegevoegd wordt.³⁵

Nederlands onderzoek heeft aangetoond dat nitroso-stoffen in de urine verschijnen na het nemen van eenmalig 70 ml bietensapconcentraat met 400 mg nitraat.³⁶ De concentratie neemt verder toe door zes dagen lang dezelfde hoeveelheid te drinken. Vitamine C (1.000 mg) kon sterk de vorming van nitroso-stoffen reduceren na de eerste dosis, maar zes dagen later waren ze ook toegenomen in de urine, hetzij in mindere mate.

Je kunt je dus afvragen of het wenselijk is om 400 mg nitraat in één slok achterover te slaan, terwijl een portie bladgroente het nitraat toch veel langzamer en mogelijk beter vermengd met antioxidanten afgeeft. Jammer genoeg weten we nog onvoldoende over het kankerverwekkende potentieel van plantaardig nitraat.

Het belang van NO valt zeker niet te onderschatten. Bondonno et al. schrijven dat er nauwelijks een leefstijlgerelateerde ziekte bestaat waar een veranderde NO niet bij betrokken is.¹ In de huid wordt NO gevormd uit nitraat als de zon erop schijnt. Amerikanen zien in nitraat zelfs een conditioneel essentieel nutriënt voor de hartgezondheid.³⁷ Het sentiment over nitraat is de laatste decennia dus volledig gekeerd.

Kies je nitraatbron dus wijs. 