Η Ευρωπαϊκή Αρχή για την Ασφάλεια των Τροφίμων (EFSA), μετά από αίτημα της Ευρωπαϊκής Επιτροπής, αξιολόγησε τον κίνδυνο για την υγεία των ζώων που σχετίζεται με την παρουσία νιτρικών και νιτρωδών στις ζωοτροφές και αναθεώρησε την προηγούμενη εκτίμηση επικινδυνότητας των νιτρωδών ως ανεπιθύμητες ουσίες στις ζωοτροφές, υπό το φως των νεώτερων απαιτήσεων για την ποιότητα των δεδομένων (EFSA, 2009, EFSA CONTAM Panel, 2020). Τα νιτρικά άλατα διαλυόμενα εύκολα στο νερό απορροφώνται από πλήθος φυτικών οργανισμών που χρησιμοποιούνται ως ζωοτροφές. Επίσης ορισμένα από αυτά έχουν φαρμακευτική χρήση στην κτηνιατρική πράξη όπως για παράδειγμα το νιτρικό κάλιο που χρησιμοποιείται στους χοίρους, τα βοοειδή και τα άλογα ως διουρητικό καθώς και ως αγγειοδιασταλτικό, βρογχοδιασταλτικό και αντίδοτο στις δηλητηριάσεις από τα κυανιούχα. Το νιτρώδες νάτριο εντάσεται στο Μητρώο πρόσθετων υλών της ΕΕ σύμφωνα με τον κανονισμό (ΕΚ) αριθ.1831/2003, EU, 2003) και χρησιμοποιείται ως εγκεκριμένο πρόσθετο ζωοτροφών. Τα νιτρώδη όταν αντιδρούν με μερικές δευτεροταγείς αμίνες στην τροφή ή ενδογενώς στους στόμαχους των ζώων (σε όξινες συνθήκες) είναι δυνατό να σχηματίσουν Ν-νιτροζο ενώσεις (NOCs), συμπεριλαμβανομένων των γονοτοξικών και καρκινογόνων Ν-ιτροζαμινών.
Για πολλά εκτρεφόμενα είδη και ζώα συντροφιάς δεν υπάρχουν ακόμη αρκετές πληροφορίες σχετικά με την απορρόφηση, την κατανομή, το μεταβολισμό και την απέκκριση (ADME) νιτρικών και νιτρωδών. Στα μηρυκαστικά, υπάρχει ταχεία και δοσοεξαρτώμενη απορρόφηση νιτρικών και νιτρωδών, με πολύπλοκη αλληλομετατροπή μεταξύ των δύο ανιόντων που ακολουθείται από ταχεία κυρίως ουρική απέκκριση. Η κύρια μεταβολική οδός στη μεγάλη κοιλία περιλαμβάνει βακτηριακές νιτροαναγωγάσες NADH- ή FADH- που μεσολαβούν σε αναγωγή δύο σταδίων των νιτρικών, αρχικά σε νιτρώδη και στη συνέχεια σε αμμωνία, η οποία αντιπροσωπεύει μια σημαντική πηγή αζώτου για τη σύνθεση βακτηριακών πρωτεϊνών. Η αναγωγή των νιτρικών αλάτων ανταγωνίζεται επιτυχώς την αναγωγή του διοξειδίου του άνθρακα, περιορίζοντας τη βιοσύνθεση του μεθανίου από τα βακτήρια της μεγάλης κοιλίας, ένα από τα πιο ισχυρά αέρια θερμοκηπίου.
Στους χοίρους η έκταση αναγωγής νιτρικών σε νιτρώδη είναι πολύ χαμηλότερη από ό,τι στα μηρυκαστικά. Η αναγωγή πραγματοποιείται στο έντερο αλλά επίσης και στην στοματική κοιλότητα λόγω εκτεταμένης επανακυκλοφορίας σιέλου. Υπάρχουν λιγοστές πληροφορίες για την κινητική των νιτρικών / νιτρωδών στα άλογα, στα οποία η αναγωγή νιτρικών σε νιτρώδη προκαλείται από ένα ενεργό μικροβίωμα του τυφλού εντέρου και του κόλου και αναφέρεται ότι είναι ενδιάμεσα αυτής των μηρυκαστικών
και χοίρων. Δεν υπάρχουν βιβλιογραφικές αναφορές που να σχετίζονται με την κινητική των νιτρικών / νιτρωδών στα κουνέλια, στα πουλερικά, στους σκύλους, στις γάτες, στα γουνοφόρα ζώα ή στα ψάρια. Τα νιτρικά από μόνα τους έχουν χαμηλή τάξη τοξικότητας σε σύγκριση με τα νιτρώδη,
τα οποία προκαλούν το σχηματισμό μεθαιμοσφαιρίνης (MetHb), ενός μορίου με πολύ περιορισμένη ικανότητα μεταφοράς οξυγόνου. Η μεθαιμοσφαιριναιμία είναι η κύρια ανεπιθύμητη ενέργεια που προκύπτει από το σχηματισμό MetHb . Οι διαφορές μεταξύ των ειδών στο ρυθμό σχηματισμού MetHb σχετίζονται κυρίως με την έκταση και τον ρυθμό αναγωγής των νιτρικών σε νιτρώδη, η οποία είναι υψηλότερη στα μηρυκαστικά, χαμηλότερη στα άλογα και χαμηλότερη στα άλλα μονογαστρικά είδη. Ο τρόπος δράσης μπορεί να περιγραφεί για διάφορες επιδράσεις των νιτρικών και των νιτρωδών σε ζώα εκτροφής και συντροφιάς, όπως την αύξηση του οξειδωτικού στρες, τη μείωση λειτουργίας του θυρεοειδούς και τη μείωση της αρτηριακής πίεσης. Ο τρόπος
δράσης που βασίζεται σε άλλες επιπτώσεις, όπως εξάντληση βιταμινών Α και Ε, αποβολές και επιπτώσεις στη γονιμότητα δεν έχει ακόμη διερευνηθεί πλήρως. Η παραγόμενη MetHb, που προκύπτει από την αντίδραση νιτρωδών με οξυαιμοσφαιρίνη, θεωρείται ο μεσολαβητής των περισσότερων ανεπιθύμητων ενεργειών μετά την έκθεση σε νιτρικά και νιτρώδη σε μηρυκαστικά. Ωστόσο, μελέτες σχετικές με τη διερεύνηση του δυναμικού αναγωγής από νιτρικά του μεθανίου σε σιτηρέσια μηρυκαστικών
έχουν δείξει ότι οι στρατηγικές χορήγησης με σίτιση (ενθυλάκωση, κλασμάτωσηομοιόμορφη κατανομή και σταδιακή έκθεση σε νιτρικά στη διατροφή) και η προσαρμογή των μηρυκαστικών στα νιτρικά βοηθούν στη διατήρηση ασυμπτωματικών επιπέδων MetHb. Εξετάστηκαν μελέτες απόκρισης (EFSA, 2009, EFSA CONTAM Panel, 2020) που περιλαμβάνουν απευθείας από του στόματος χορήγηση δόσεων νιτρικών, εφάπαξ/ημέρα, σε
βοοειδή, και με αξιολόγηση μεταγευματικών μετρήσεων MetHb ταυτοποιήθηκε ένα σημείο αναφοράς για τα νιτρικά άλατα στα βοοειδή που είναι προστατευτικό για όλα τα διατροφικά σχήματα. Με επανεξέταση της νεότερης βιβλιογραφίας αναδείχθηκε ότι όταν τα επίπεδα MetHb παραμένουν κάτω από το 10% είναι περιορισμένα τα κλινικά σημεία που γίνονται εμφανή στα περισσότερα είδη μηρυκαστικών. Αυτή η τιμή χρησιμοποιήθηκε για τον καθορισμό αναφοράς απόκρισης για τα βοοειδή και ταυτοποιήθηκε ως χαμηλότερο όριο εμπιστοσύνης δόσης αναφοράς (BMDL10) τα 64 mg νιτρικών / kg ΣΒ / ημέρα ως σημείο αναφοράς για τα νιτρικά ιόντα σε ενήλικα βοοειδή. Το ίδιο BMDL10 ισχύει επίσης για τις γαλακτοπαραγωγές αγελάδες και τους μόσχους (με βάση επανεξέταση βιβλιογραφικών δεδομένων). Ωστόσο, δεν έχει ακόμη αποδειχθεί με σαφήνεια η συσχέτιση της παρουσίας MetHb με τις αναπαραγωγικές επιδράσεις σε έγκυες αγελάδες, όπως την εκδήλωση καθυστερημένων αποβολών και γεννήσεων νεκρών μόσχων.
Ο καθορισμός ενός ξεχωριστού σημείου αναφοράς για τα νιτρικά στα αιγοπρόβατα δεν κατέστη εφικτός λόγω ανεπαρκών βιβλιογραφικών πληροφοριών. Ωστόσο,δεν αποδείχθηκε ότι τα αιγοπρόβατα είναι πιο ευαίσθητα ζώα στα νιτρικά από τα βοοειδή και για αυτό έγινε αποδεκτό ότι μπορεί να εφαρμοστεί και για αυτά τα είδη ζώων το BMDL10 που ισχύει για τα ενήλικα βοοειδή. Δεν έγινε ακόμη εφικτό να εντοπιστούν κατάλληλες μελέτες που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό σημείων αναφοράς για τα νιτρώδη στα βοοειδή και τα αιγοπρόβατα. Στους χοίρους, μια δόση νιτρικών 410 mg / kg ΣΒ ημερησίως και μια δόση νιτρωδών 20 mg / kg ΣΒ / ημέρα δεν προκαλούν κλινικά συμπτώματα και μπορούν να θεωρηθούν ως σημεία αναφοράς. Επίσης, δεν έγινε ακόμη εφικτό να εντοπιστούν κατάλληλες μελέτες για τον καθορισμό σημείου αναφοράς για νιτρικά και νιτρώδη σε είδη εκτός από τα μηρυκαστικά και τους χοίρους. (EFSA CONTAM Panel, 2020). Αρκετά συχνά σε μηρυκαστικά ζώα εκδηλώθηκε μεθαιμοσφαιριναιμία όταν κατανάλωσαν φυτικές ίνες που περιείχαν νιτρικά. Η δηλητηρίαση βοοειδών πρωτοαναφέρθηκε το 1895 εξαιτίας κατανάλωσης καλαμποκιού, που περιείχε υψηλά επίπεδα νιτρικών. Αργότερα καταγράφηκαν περιστατικά ασθένειας και θάνατοι βοοειδών που κατανάλωσαν σανό και ακολούθησαν σύντομα πολυάριθμες άλλες αναφορές δηλητηρίασης από καλαμπόκι και σανό. Τα φυσικά επίπεδα συγκέντρωσης νιτρωδών σε νωπές φυτικές ύλες ζωοτροφών με ελάχιστες εξαιρέσεις είναι γενικότερα πολύ χαμηλά με εξαίρεση ορισμένες φυτικές ύλες από είδη φυτών, που είναι γνωστό ότι συσσωρεύουν νιτρικά άλατα σε πολύ υψηλά επίπεδα. Ωστόσο, η πλειοψηφία αυτών των ειδών δεν συγκαταλέγεται στις σημαντικές ύλες ζωοτροφών. H συσσώρευση νιτρικών στα φυτά επηρεάζεται από μια σειρά παραγόντων, στους οποίους περιλαμβάνονται τόσο χαρακτηριστικά του φυτού όσο και εξωτερικοί παράγοντες. Σημαντική πηγή πρόσληψης νιτρωδών, μέσω αναγωγής των νιτρικών σε νιτρώδη, μπορεί να αποτελέσει το μολυσμένο πόσιμο νερό και τα νιτρικά και νιτρώδη άλατα μπορούν να θεωρηθούν σαν τις πιο κοινές τοξικές ουσίες του. Λόγω ανεπάρκειας δεδομένων σχετικά με τα επίπεδα νιτρωδών στιςζωοτροφές που συνήθως χρησιμοποιούνται στη διατροφή των εκτρεφόμενων ζώων, δεν έγινε εφικτό να υπολογιστούν αξιόπιστες εκτιμήσεις έκθεσης. Η υψηλότερη εκτιμώμενη διατροφική έκθεση των βοοειδών σε νιτρικά άλατα από τις ζωοτροφές ήταν όσων τρέφονταν με βάση ενσίρωμα χόρτου (53 mg/kg ΣΒ/ημέρα). Για τα αιγοπρόβατα, οι κατηγορίες «γαλακτοπαραγωγά πρόβατα» και «αίγες πάχυνσης» είχαν τις υψηλότερες εκτιμήσεις έκθεσης σε νιτρικά άλατα από σιτηρέσια βασισμένα σε ενσίρωμα χόρτου περιεκτικότητας αντίστοιχα 46 και 60 mg / kg ΣΒ / ημέρα. Σε μη μηρυκαστικά ζώα, οι εκτιμήσεις έκθεσης είναι χαμηλές (με από ανώτερο μέσο όριο (UB) 0,3 mg / kg ΣΒ / ημέρα στις γάτες και έως 5,6 mg / kg ΣΒ / ημέρα σεωοτόκες όρνιθες). Ωστόσο, αυτά μπορούν να υποτιμηθούν εξαιτίας της έλλειψης δεδομένων που σχετίζονται με τα κύρια συστατικά της διατροφής τους. Ο χαρακτηρισμός του κινδύνου έκθεσης σε νιτρικά αξιολογήθηκε συγκρίνοντας τις εκτιμήσεις των μέσων ανώτερων ορίων έκθεσης (UB) και των αναγνωρισμένων σημείων αναφοράς για τις δυσμενείς επιπτώσεις. Στα μηρυκαστικά, το χαμηλότερο όριο εμπιστοσύνης δόσης αναφοράςBMDL10 των 64 mg νιτρικών / kg ΣΒ ημερησίως συγκρίθηκε με τις υψηλότερες εκτιμώμενες μέσες εκθέσεις 53 και 60 mg νιτρικών / kg ΣΒ ημερησίως που υπολογίστηκαν αντίστοιχα για βοοειδή και αίγες πάχυνσης, όταν αυτά διατράφηκαν με σιτηρέσια χόρτων ενσίρωσης. Από αυτή τη σύγκριση προέκυψε ότι η έκθεση μπορεί να εγείρει ανησυχία για την
υγεία, λαμβάνοντας υπόψη την αβεβαιότητα στις εκτιμήσεις υψηλής έκθεσης για τα ενσιρώματα χόρτων και για άλλες ζωοτροφές που μπορεί να περιέχουν σχετικά υψηλά επίπεδα νιτρικών, αλλά για τα οποία απουσιάζουν δεδομένα. Βιβλιογραφικές αναφορές υποστηρίζουν επιτυχή προσαρμογή των μηρυκαστικών σε νιτρικά άλατα των ζωοτροφών, υποδηλώνοντας ότι το υπολογιζόμενο χαμηλότερο όριο εμπιστοσύνης δόσης αναφοράς BMDL10 μπορεί να είναι συμβατικό (μετριοπαθές). Ωστόσο, λόγω της μεγάλης μεταβλητότητας στο σχεδιασμό και το αποτέλεσμα αυτώντων μελετών,
δεν κατέστη δυνατό να καθοριστεί διαφορετικό σημείο αναφοράς (EFSA CONTAM Panel, 2020) για ζώα που έχουν υποστεί μακροχρόνια έκθεση σε αυξημένα επίπεδα νιτρικών. Συγκρίνοντας μέσες εκτιμήσεις έκθεσης 2,0 mg νιτρικών / kg ΣΒ ημερησίως σε ζωοτροφές εκκίνησης χοίρων με μη παρατηρούμενο επίπεδο ανεπιθύμητων ενεργειών (NOAEL) τα 410 mg νιτρικών / kg ΣΒ / ημέρα αναγνωρίστηκε ότι είναι πολύ χαμηλός ο
κίνδυνος δυσμενών επιδράσεων για την υγεία των χοίρων από ζωοτροφές που περιέχουν νιτρικά. Ωστόσο, είναι πιθανό η απουσία δεδομένων σχετικά με ορισμένα βασικά συστατικά στα σιτηρέσιά τους να συνέβαλε σε υποεκτίμηση των επιπέδων έκθεσης. Λόγω περιορισμένων διαθέσιμων δεδομένων δεν έχει εκτιμηθεί ακόμη ο κίνδυνος για την υγεία από την έκθεση σε νιτρικά σε είδη εκτός των μηρυκαστικών και των χοίρων και σε
Είναι πιθανή η παρουσία τοξικών Ν-νιτροζαμινών στις ζωοτροφές (λόγω
σχηματισμού) και ιδιαίτερα στα ιχθυάλευρα από παρουσία νιτρωδών και δευτεροταγών αμινών, αν και δεν υπήρξε στατιστική συσχέτιση μεταξύ συγκεντρώσεων νιτρικών, νιτρωδών και Ν-νιτροζαμινών σε αναφορές πολύ παλαιότερων μελετών. Δεν υπάρχουν πρόσφατες πληροφορίες σχετικά με τη δηλητηρίαση από Ν-νιτροζαμίνη σε ζώα, πιθανότατα λόγω του καθορισμού ανώτατων ορίων νιτρωδών στα ιχθυάλευρα (30 mg / kg). Ένας
περιορισμένος αριθμός παλαιών μελετών σε λίγα είδη ζώων έδειξε ελάχιστο έως μηδαμινό σχηματισμό Ν-νιτροζαμινών λόγω της ενδογενούς αντίδρασης των νιτρωδών με δευτεροταγείς αμίνες. Ωστόσο, αυτές οι μελέτες πραγματοποιήθηκαν υπό συγκεκριμένες πειραματικές συνθήκες σίτισης που είναι απίθανο να επαναληφθούν στο πλαίσιο εμπορικών
πρακτικών σίτισης. Τα αποδεικτικά στοιχεία που αξιολογούν τον κίνδυνο από την ενδογενή παραγωγή Ννιτροζαμινών είναι πολύ περιορισμένα και δεν υπάρχουν πληροφορίες συσχέτισης με τις δυσμενείς επιπτώσεις στα εκτρεφόμενα ζώα και τα ζώα συντροφιάς. Με βάση ένα περιορισμένο σύνολο δεδομένων, τόσο η μεταφορά νιτρικών όσο και νιτρωδών από τις ζωοτροφές στα τρόφιμα ζωικής προέλευσης και ο σχηματισμός Ννιτροζαμινών με τη διαμεσολάβηση νιτρικών και νιτρωδών αλάτων και η μεταφορά τους σε αυτά τα προϊόντα είναι πιθανό να είναι αμελητέα. Συνιστώνται περισσότερες πληροφορίες για τα νιτρικά και τα νιτρώδη άλατα σχετικά με την τοξικοκινητική τους και τις δυσμενείς επιπτώσεις τους σε ζωικά είδη εκτός από τα μηρυκαστικά και τους χοίρους, σε ρεαλιστικά επίπεδα διατροφικής έκθεσης. Απαιτούνται δεδομένα εμφάνισης νιτρικών και νιτρωδών στις ζωοτροφές για κουνέλια, άλογα, πτηνά, σκύλους, γάτες, γουνοφόρα ζώα και ψάρια. Επιπλέον, προκειμένου να παραχθούν αξιόπιστες
εκτιμήσεις έκθεσης για τον κίνδυνο της υγείας των ζώων συνιστάται να συλλεχθούν δεδομένα περιστατικών σχετικών με τα νιτρικά και κυρίως τα νιτρώδη και τις νιτροζαμίνες, που σχηματίζονται λόγω της παρουσίας νιτρικών και νιτρωδών στις διάφορες κύριες ζωοτροφές και ειδικά στις βοσκές. Θα πρέπει να αναζητηθούν περισσότερα δεδομένα εμφάνισης νιτρικών και νιτρωδών σε φρέσκα και ενσιρωμένα κτηνοτροφικά φυτά προκειμένου να εκτιμηθεί καλύτερα η έκθεση κινδύνου των εκτρεφόμενων μηρυκαστικών ζώων και των αλόγων. Τέλος, απαιτούνται περισσότερα δεδομένα σχετικά μετον ενδογενή σχηματισμό Νιτροζαμινών στα διάφορα είδη και για τη μεταφορά νιτρικών, νιτρωδών και Ν νιτροζαμινών, που σχηματίζονται λόγω της παρουσίας νιτρικών και νιτρωδών στις ζωοτροφές, σε τρόφιμα ζωικής προέλευσης.
(EL)
Νitrate salts, highly water-soluble as they are, are being absorbed
by numerous plant organisms which are used as animal feed. Moreover, some of them are used in veterinary pharmaceutics, eg potassium nitrate, which is used in pork, bovine and horses as a diuretic, vasodilator, bronchodilator and an antidote in cyanide poisoning. Sodium nitrite is included in the European Union Register of Feed Additives (according to the regulation EC no 1831/2003, EU, 2003) and as such is being used as an approved food additive. Nitrite, when reacting with certain secondary amines in food or endogenously in the acidic environment of the stomach of animals, may produce N-nitrosocompounds (NOCs), including the genotoxic and carcinogenic Ν-nitrosamines. For many livestock species and pets/ many farm and companion animal species, there is still not enough information regarding the absorption, distribution, metabolism and excretion (ADME) of nitrate and nitrite. In ruminants, the absorption of nitrate and nitrite is fast and dose-dependent, with a complex interconversion between the two anions followed by rapid, primarily renal, excretion. The primary metabolic pathway in the rumen includes bacterial NADH or FADH2 nitroreductases which reduce nitrate in two steps, first to nitrite and then to ammonia (NH3). The later represents a major nitrogen source for the synthesis of bacterial proteins. The reduction of nitrate salts successfully competes with the reduction of CO2, limiting in that way the bioproduction of methane, one of the most powerful greenhouse gases, by the rumen’s microflora. In pork the level of nitrate reduction to nitrite is much lower than in ruminants. The reduction takes place in the intestine but also in the oral cavity, due to the extended recirculation of saliva.
There is little data on the nitrate/ nitrite kinetics in horses. The nitrate reduction to itrite takes place via the cecal and colonic active microflora and is reported to be of intermediate levels between those of pork and ruminant. There is no scientific literature regarding the nitrate/ nitrite kinetics in rabbit, poultry, dog, cat, fur animals or fish. Nitrate is of low toxicity order compared to nitrite, which causes the formation of methemoglobin (MetHb), a molecule with very limited oxygen carrying capacity.
Methemoglobinemia is the major side effect occurring with the formation of MetHb. The interspecies variability in MetHb formation rate is primarily associated with the extent and velocity of nitrate reduction to nitrite, which is higher in ruminants, lower in horses and even lower in other monogastric species. The mode of action for several adverse effects of nitrate and nitrite can be described in livestock and pets through an increase in oxidative stress, reduced thyroid function and dropped arterial pressure. The mode of action which leads to other outcomes, such as vitamin A and E depletion, miscarriages and impact on fertility has not been studied fully yet. The formed MetHb via the interaction of nitrites with Oxyhemoglobin is considered the mediator
of most side effects after exposure to nitrate and nitrite in ruminants. However, studies pertaining to the methane-reducing potential of nitrate in ruminant diets have demonstrated that feeding strategies (encapsulation, fractionation, even distribution and gradual exposure to nitrate in the diet) and ruminal adaptation to nitrate help to maintainasymptomatic MetHb levels. Through oral dose-response studies involving direct feeding of nitrate, once a day, to non-adapted cattle, with post-prandial MetHb measurements (EFSA, 2009, EFSA CONTAM Panel, 2020), a protective for all feeding regimes reference point in cattle was found. Through revision of recent literature, it emerged that when the MetHb level remains under 10% the apparent clinical signs are limited in most ruminant species. This value was used to define the benchmark response for cattle and a BMDL10 of 64 mg nitrate/kg body weight (bw) per day was identified as the lowest point of confidence for reference dose. Based on the literature reviewed, the BMDL10 defined for adult cattle is also applicable for lactating cows and calves. However, the association of MetHb formation with reproductive effects in pregnant cows such as late abortions and still births has not been clearly demonstrated.
It was not possible to set a separate reference point for nitrate for ovines and caprines, due to insufficient data in the literature. Besides, they have not been demonstrated to be more sensitive to nitrate than bovines, and therefore, the BMDL10 identified for adult cattle may also be applied for these animal species. Still it is not achievable to identify the proper studies to be used to determine reference points for nitrite in species other than bovines and pigs (EFSA CONTAM Panel, 2020). Quite often, methemoglobinemia arose in ruminants when they consumed fiber ontaining nitrate. Bovine intoxication was first reported in 1895 after consumption of corn wih high levels of nitrate. Later, cases of disease and death were reported in cattle which consumed hay and soon thereafter numerous reports of intoxication from hay and corn followed. The naturally occurring levels of nitrate in fresh herbage/forage are generally very low, with few exemptions, such as certain feed derived from plants known to accumulate nitrate salts in excessive amounts. Nevertheless, the majority of these plants are not included in the usual feed producing raw material. The accumulation of nitrate in plants depends on a series of factors including both characteristics of the plant itself as well as extrinsic agents. An important source of nitrite consumption, through the reduction of nitrate to nitrite, may be the contaminated drinking water and the nitrate and nitrite can be considered among the most common toxic substances in it. Due to insufficient data on levels of nitrite in feed most commonly used in livestock diets, no reliable estimates of exposure could be calculated. The highest estimated dietary exposure of cattle to nitrate from feed was for beef cattle fed a grass silage-based diet (53 mg/kg bw per day). For sheep and goats, the categories ‘lactating sheep’ and ‘goats for fattening’ had the highest exposure estimates to nitrate from grass silage-based diet, with 46 and 60 mg/kg bw per day, respectively. In non-ruminants, the exposure estimates are low (from mean upper bound (UB) 0.3 mg/kg bw per day in cats to 5.6 mg/kg bw per day in laying chicken). However, these might be underestimates as a result of lack of data on the main ingredients in their diets. The risk characterization of exposure to nitrate is evaluated taking into consideration the comparison between the mean UB exposure estimates and the identifiedreference points for adverse effects. In ruminants, the BMDL10 of 64 mg nitrate/kg bw per day was compared with the highest estimated mean exposures of 53 and 60 mg nitrate/kg bw per day calculated for beef cattle and fattening goats, respectively, when fed grass silage-based diets. This comparison indicates that the exposure may raise a health concern, considering the uncertainty in the high exposure estimates for grass silage and for other forages that may contain relatively high levels of nitrate but for which data are missing. Some references support successful adaptation of the ruminants to nitrate in feed, suggesting that the BMDL10 calculated may be conservative. However, due to the large variability in the design and outcome of these studies, it is not possible to set a different reference point for animals which have undergone long-term exposure to elevated levels of nitrate. (EFSA, 2020) Based on the comparison of mean exposure estimates of 2.0 mg nitrate/kg bw per day in starter pigs’ feeds with a no observed adverse effect level (NOAEL) of 410 mg nitrate/kg bw per day identified for pigs, their risk of adverse health effects from feeds containing nitrate was considered very low. However, it is possible that the absence of data regarding some basic ingredients in their diets contributed to an underestimation of their exposure levels. The health risk from the exposure to nitrate in species other than ruminants and pigs and to nitrite in farmed and companion animals could not be assessed due to the limited data available. The presence of toxic N-nitrosamines in feed, due to their formation, is possible and in particular in fishmeal, due to the presence of nitrite and secondary amines, although there was no statistical correlation between concentrations of nitrate, nitrite and N-nitrosamines shown in the very old studies available. There is no recent data regarding the intoxication from N-nitrosamine in animals, dueprobably to the setting of maximum limits of nitrite in fishmeal (30 mg/kg). A limited number of old studies with few animal species showed little, if any, formation of N-nitrosamines due to the reaction of nitrite with secondary amines endogenously. However, these studies were made under specific experimental feeding conditions which may be unlikely to be met under commercial feeding practices. The evidence to assess the risk from the endogenous production of N-nitrosamines is very limited and there is no information to link it with adverse effects in farmed and companion animals. Based on a limited data set, both the transfer of nitrate and nitrite from
feed to food products of animal origin and the nitrate- and nitrite-mediated formation of Nnitrosamines and their transfer into these products are likely to be negligible. More information is recommended on nitrate and nitrite regarding their toxicokinetics and adverse effects in animal species other than ruminants and pigs, at realistic dietary exposure levels. Occurrence data of nitrate and nitrite in feeds for rabbits, horses, poultry, dogs, cats, fur animals and fish are needed. In addition, collection of occurrence data on
nitrate and in particular on nitrite and N-nitrosamines formed due to the presence of nitrate and nitrite in the different major feeds, especially in forages, is recommended in order to produce reliable exposure estimates. More occurrence data of nitrate and nitrite in fresh and ensiled herbages should be sought, in order to better estimate exposure by ruminant livestock and horses. Finally, more data are needed on the endogenous formation of N-nitrosamines in the different species and on the transfer of nitrate, nitrite and N-itrosamines, formed due to the presence of nitrate and nitrite in feed, to food products of animal origin
(EN)
International Hellenic University
