Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Waar komt menselijke stikstof vandaan? Een uitgebreid overzicht

Fotocredit:mihtiander/iStock/GettyImages

1. Stikstof ingeademd door diepzeeduikers

Wanneer een duiker perslucht inademt, bestaat ongeveer 75% van het gasmengsel uit stikstof. De externe druk van het water dwingt stikstofmoleculen het lichaam binnen, voornamelijk in de vetweefsels. Hoe dieper en langer een duik, hoe groter de stikstofbelasting. Terwijl de duiker opstijgt, daalt de druk en komt opgeloste stikstof vrij in de bloedbaan. Als het gas te snel naar buiten komt, vormen zich belletjes. Dit veroorzaakt decompressieziekte of ‘de bochten’.

2. Het dominante pad voor het dagelijks leven

Voor de gemiddelde persoon komt stikstof voornamelijk via de voeding het lichaam binnen. In drinkwater met minder dan 10mgNL⁻¹ nitraat is de bijdrage verwaarloosbaar. In gebieden waar de nitraatconcentraties hoger zijn dan 50 mgL⁻¹, kan water een belangrijke bron worden. De meeste mensen halen echter stikstof uit het voedsel dat ze eten.

3. Voedingsmiddelen die rijk zijn aan stikstof

Alle eiwithoudende voedingsmiddelen bevatten stikstof, maar de hoeveelheden variëren. Groenten en fruit, zoals sla, radijs, rabarber en spinazie, bevatten veel stikstofverbindingen. Zuivelproducten, vlees en vis leveren ook aanzienlijke stikstof, hoewel meestal minder dan bladgroenten. Gezouten vlees (worstjes, ham) heeft een bijzonder hoge stikstofdichtheid, omdat het geconserveerd is met natriumnitraat of nitriet.

4. Stikstof in aminozuren en eiwitten

Eiwitten zijn de belangrijkste stikstofdragers van het lichaam, bestaande uit koolstof, waterstof, zuurstof en stikstof. Mensen en andere dieren kunnen geen stikstof uit de lucht opnemen; in plaats daarvan zijn ze afhankelijk van het consumeren van planten of dieren die stikstof uit de omgeving hebben opgenomen.

5. De biologische stikstofcyclus

Planten produceren zelf geen stikstof; ze halen het uit de grond. De cyclus begint wanneer dieren planten eten. Het afval van het dier, rijk aan stikstofverbindingen zoals ureum en aminozuren, wordt afgebroken door bacteriën, die de stikstof omzetten in stikstofgas of nitraten in de atmosfeer. Regen brengt deze nitraten vervolgens terug in de bodem, waar planten ze opnemen en nieuwe eiwitten synthetiseren. Deze voortdurende lus zorgt voor een constante toevoer van stikstof naar de voedselketen.

6. Verbetering van de beschikbaarheid van stikstof met peulvruchten

Bepaalde gewassen kunnen de hoeveelheid stikstof die beschikbaar is in de voedselketen vergroten. Peulvruchten (luzerne, bonen, erwten) herbergen stikstofbindende bacteriën in wortelknolletjes. Deze bacteriën zetten atmosferische N₂ om in ammoniak, waardoor de bodem wordt verrijkt met biologisch beschikbare stikstof. Terwijl de plant groeit, neemt hij deze stikstof op in zijn weefsels, en als hij wordt geconsumeerd, ontvangt de mens een rijkere stikstofbron.