硝酸盐和亚硝酸盐广泛存于自然环境(水体,土壤,植物)中.其中硝酸盐为植物中天然成分之一.因此FDA将硝酸盐列为GRAS类食品添加剂.硝酸盐的大鼠经口LD50为3236mg/kg体重,ADI为0～5mg/kg体重·d.亚硝酸盐的急性毒性较强,小鼠经口LD50为200mg/kg体重,人中毒剂量为0.3～0.5g,致死量为3g,ADI为0～0.2体重.由于植物,霉菌,人的口腔和肠道细菌有将硝酸盐转化为亚硝酸盐的能力(见前),因此,硝酸盐往往表现为亚硝酸盐的毒性.
大量摄入硝酸盐和亚硝酸盐可诱导高铁血红蛋白血症,临床表现为口唇,指甲发绀,皮肤出现紫斑等缺氧症状,可致死亡.该病经常发生在饮用水中硝酸盐含量较高的地区,而且多发于婴儿.该病主要是由于人体内大量的亚硝酸盐与血液中的血红蛋白结合,使高铁血红蛋白含量上升,因高铁血红蛋白不能与氧结合,导致缺氧的发生.硝酸盐的摄入也能减少人体的碘的消化吸收,从而导致甲状腺肿.
有研究表明硝酸盐有致畸性.孕妇摄入大量的硝酸盐后会引起婴儿先天畸形,主要是中枢神经瘤.1982年有人发现澳大利亚南部一种地方性新生儿先天畸形,主要是中枢神经系统疾病.经过大量病例调查,他们指出地下水含硝酸盐过高是致病的原因,研究表明当饮用水的NO3含量超过15mg/L时,新生儿先天畸形发病率提高了4倍.
硝酸盐和亚硝酸盐的致癌性一直有很大的争议.很多人倾向于认为它是形成致癌物一亚硝胺的前体.在一份利弊调查报告中,FDA计算出全美国每年有135例癌症患者的死亡和亚硝酸盐有关,但如果在肉制品中不加亚硝酸盐,也将有22例由于肉毒素中毒而死亡.据报道有13个国家的生态学相关分析中发现NO3摄入量与胃癌死亡率呈正相关.但我国69个县的生态学相关研究中未能发现NO3暴露程度与胃癌死亡率的关系.这可能与我国居民的膳食结构有很大关系,因为我国居民膳食多以粮谷和蔬菜为主,蔬菜虽然含有大量的硝酸盐,但蔬菜同时也含有亚硝基化反应的阻断剂(如维生素C和黄酮类物质等).
