Oxid dusný je bezbarvý plyn, pro nějž je charakteristický nasládlý zápach. V 18. století jej objevil Joseph Priestley. Vyznačuje se tím, že po vdechnutí u člověka navozuje stavy veselí a euforie. Z toho důvodu ho někteří užívají jako rekreační drogu. Oxid dusný rovněž patří mezi skleníkové plyny a v atmosféře nese podíl na porušení ozonové vrstvy. Vzniká přitom při tepelném rozkladu dusičnanu amonného. Jako potravinářská přísada E942 se přidává zejména do mléčných výrobků, které činí vzdušnější a krémovější.
Co se dozvíte v článku
Co je E942?
Oxid dusný bývá jako potravinářská přísada značen symbolem E942. Nejčastěji na něj narazíme ve šlehačce ve spreji, ale slouží i k nášlehům jiných krémů. V potravinářství se využívá toho, že pod tlakem je tato sloučenina schopna proniknout do kapalné fáze, přičemž když se tlak uvolní, vznikne pěna, jež je při správné konzistenci krémovitá.
Chemický vzorec oxidu dusného
Oxid dusný se dále používá jako konzervační plyn, jelikož u balených výrobků dokáže vytěsnit kyslík, což je žádoucí zejména u těch potravin, jež mají tendenci rychle oxidovat, jako je například ovoce. Tímto u nich oxid dusný prodlužuje trvanlivost a zabraňuje mikrobiálnímu růstu, aniž by měl vliv na strukturu nebo chuť daných potravin.
Potravinářské aditivum E942 bylo coby pohonná látka pro potraviny uznáno jako bezpečné a jeho množství není nijak regulováno. Nesmí se však přidávat do dětské výživy. Na štítku bývá oxid dusný uveden jakožto balicí či ochranný plyn. [1, 2, 3, 4, 5]
Chemické vlastnosti
Oxid dusný neboli rajský plyn má chemický vzorec N2O. Jedná se o bezbarvou organickou sloučeninu, jež není rozpustná ve vodě a při pokojové teplotě je nehořlavá. Při vyšších teplotách se pak uplatňuje coby silné oxidační činidlo. Jeho molární hmotnost činí 44,013 g/mol, hustota 1,98 kg/m³, přičemž jako hodnota bodu varu se uvádí –88,48 °C a bodu tání –90,86 °C. Prvním, kdo ho zaznamenal, byl v roce 1772 Joseph Priestley.
Oxid dusný mívá podobu plynu, jenž se vyznačuje mírně nasládlým zápachem a chutí. Ve formě páry může spolu s hliníkem, borem či sodíkem prudce reagovat a zároveň se může stát v kombinaci se vzduchem výbušnou směsí. Pokud se inhaluje, vzbuzuje u člověka veselí a euforii, kvůli čemuž se mu někdy přezdívá „plyn smíchu“. Ve vyšších koncentracích má však narkotický účinek a může způsobit smrt asfyxií.
K přípravě oxidu dusného se využívá dusičnan amoniaku. Je přitom třeba dbát o čistotu soli, v níž by se neměl vyskytovat hydrochlorid. Výroba oxidu dusného zahrnuje tepelný rozklad dusičnanu amonného. Vzniknout může ale i tak, že se síran dusičitý nebo amoniak vloží do kyseliny či při rozpouštění zředěné kyseliny dusičné, výsledný plyn však nevykazuje takovou čistotu.
Oxid dusný jako skleníkový plyn
Oxid dusný se řadí mezi významné skleníkové plyny. Co se týče doby jeho setrvání v atmosféře, přesahuje 100 let. Oproti CO2 přitom molekula oxidu dusného vykazuje až 310krát vyšší potenciál pohlcovat teplo. Na zemském povrchu se oxid dusný považuje za stabilní a nereaktivní, avšak ve stratosféře může absorbovat energii a přeměnit se na reaktivní formu dusíku, tedy oxid dusnatý či dusičnanový radikál, jenž se podílí na destrukci ozonu. Většina emisí pochází z motorových vozidel, malé procento se pak uvolňuje při produkci hnojiv. [6, 7, 8]
Použití oxidu dusného
Použití E942 v potravinářství
V potravinářství se E942 uplatňuje coby hnací plyn, pěnidlo, antioxidant, ale i jako extrakční činidlo určené k extrakci tuků, olejů a specifických bílkovin. Zároveň se údajně využívá k odstranění kofeinu z kávy při produkci kávy bez kofeinu. Do mléčných výrobků se toto potravinářské aditivum přidává z toho důvodu, aby je učinilo krémovější a vzdušnější. Navíc po něm potraviny nabývají na objemu, kupříkladu zmrzlina. Mimoto E942 obsahují oleje ve spreji sloužící k vymazání pánví.
E942 se pokládá za jedno z nejstarších komerčně vyráběných potravinářských aromat, ke zvýraznění chuti slouží především ve zmrzlinových dezertech. Důležitou roli hraje u smetany ke šlehání, kterou stlačuje a zamezuje jejímu žluknutí, šlehačka je díky němu nadýchaná. Navíc jí dodává na chuti, aniž by k tomu bylo třeba vysokého obsahu tuku a cukru. Kromě ní najdeme přídatnou látku E942 i v karamelu, čokoládě a tvrdých bonbonech.
Méně časté je použití potravinářského aditiva E942 v pivovarnictví, kde jím chtějí sládci docílit jedinečné chuti. Lze jím kromě toho také chladit víno. Jako inhibitor hniloby je pak zvláště účinný u banánu, avokáda a citrusových plodů.
Oxidem dusným se rovněž konzervuje maso, u nějž navíc zvýrazňuje červenou barvu. Do pečiva se potravinářské aditivum E942 přidává proto, že zamezuje růstu plísní a zvýrazňuje jeho vůni. Nadto díky němu jako hnací látce těsto expanduje a zvětšuje svůj objem, zároveň se s ním poté lépe pracuje. [9, 10, 11, 12]
Jaké má oxid dusný účinky na zdraví?
Už v roce 1800 byl oxid dusný použit ve funkci anestetika. V současnosti je nejrozšířenějším plynovým anestetikem na světě, přičemž se využívá spolu s kyslíkem (v poměru 30:70) pro své sedativní účinky. Jeho přínosem je, že se snadno aplikuje (nasazením masky), začíná působit rychle (během 3–5 minut) a zmírňuje úzkost, je tedy schopen pacienta zklidnit, což následně doktorovi usnadňuje práci.
Podrobněji o jeho úloze v medicíně hovoří MUDr. Daniel Petr: „Oxid dusný (rajský plyn) se používá pro svoje sedativní a analgetické účinky zpravidla jako úvod do celkové anestezie. Zesiluje také účinky jiných anestetik a snižuje tím jejich potřebnou dávku. Někdy se používá k uklidnění pacientů před stomatologickými zákroky, ale tato praxe je běžnější v anglosaských zemích.“
Oxid dusný má tlumivý účinek, tedy tělo zpomaluje. Nedokáže sice úplně zastavit prožívání bolesti, ale dovede zvýšit její práh. Některým jedincům se pod jeho vlivem může zdát, jako by jim ztěžkly končetiny. Při užití 25procentního roztoku oxidu dusného se přitom uvádí, že dochází ke srovnatelným účinkům jako v případě podání morfinu. Kromě stomatologie pomáhá rajský plyn například ulevit od bolesti při porodu. Díky tomu, že tkáňová rozpustnost je nízká, účinkuje rychle a stejně tak rychle se z něj zotavuje, stačí pacienta opět vystavit kyslíku.
Zároveň je nepravděpodobné, že by se pacient rajským plynem předávkoval, jelikož k tomu je nutná mnohem vyšší dávka, než se běžně pro takové procedury používá. Nejčastěji nežádoucí účinky zahrnují bolest hlavy či nevolnost, dostavují se však pouze u 5 % pacientů.
Dále se mezi krátkodobé účinky oxidu dusného řadí únava, závratě či nadměrné pocení. Obvykle je způsobuje příliš rychlé vdechnutí nebo příjem velkého množství plynu najednou. Případné pochybnosti o jeho karcinogenitě pak vyvrací MUDr. Daniel Petr: „Nepovažuje se za karcinogen, doposud se nenašel jasný důkaz toho, že by oxid dusný způsoboval rakovinné bujení u lidí ani u zvířat.“
Jaké skupiny by se užití oxidu dusného jakožto rajského plynu měly vyvarovat?
V případě dlouhodobého užívání rajského plynu je třeba brát doplněk B12, jelikož oxid dusný může vést k inaktivaci enzymu potřebného ke zpracování vitaminů B12 a B9 (folát), což by mohlo způsobit anémii. Vitamín B12 navíc pomáhá chránit nervy v mozku a míše.
Kvůli zvýšenému riziku anémie je nevhodný pro velmi nemocné pacienty. Zároveň by se mu měli raději vyvarovat lidé trpící respiračními onemocněními, ale též s nějakým srdečním onemocněním. Dýchání oxidu dusného totiž může v krvi zvýšit výskyt homocysteinu, jehož vysoká hladina se dává do souvislosti se srdečními problémy, ačkoli pro toto tvrzení není dostatek důkazů. Kromě toho může u některých lidí oxid dusný vyvolat mírné halucinace, a proto se nedoporučuje lidem s vážnými psychickými poruchami, kteří tyto stavy v rámci psychické poruchy již zažívají.
Také by se rajskému plynu měly vyhnout těhotné ženy v 1. trimestru, a to z toho důvodu, že by oxid dusný mohl stát za nesprávným zpracováním B12 a B9, což jsou vitamíny potřebné pro správný vývoj plodu. Úřad pro kontrolu potravin a léčiv mimoto zveřejnil bezpečnostní varování o potencionálním riziku při opakovaném užití anestetických léků, tedy i oxidu dusného, pro děti mladší tří let.
Nicméně nejsou známy případy, které by dokazovaly nebezpečnost rajského plynu pro děti. To potvrzuje i MUDr. Daniel Petr: „Oxid dusný se považuje za jednu z nejbezpečnějších variant sedace dětí. Při aplikaci rajského plynu je ale vyžadována jistá spolupráce dítěte, což může být u těch mladších tří let problém.“ [13, 14, 15, 16]
Zažili jste účinky rajského plynu?
Další využití oxidu dusného
Oxid dusný má široké uplatnění v lékařských a stomatologických zařízeních, aplikuje se zde jako anestetikum a analgetikum. V zubní chirurgii se coby anestetika užívá až 90 % vyprodukovaného oxidu dusného. V poslední době se přitom zkoumá jeho vliv jako akutního antidepresiva nebo na léčbu abstinenčních příznaků či posttraumatické stresové poruchy.
Mimoto může být oxid dusný složkou raketového paliva či pohonnou látkou v modelech raket. Také ho bývá třeba jako přísady do paliv v automobilových závodech. V závodních vozech mívá funkci okysličovadla, které přispívá ke zvýšení výkonu motoru.
Někteří mohou oxid dusný znát jako rekreační drogu, jež lze snadno obstarat. Dotyčným poskytuje euforii, která však trvá jen krátce. S dlouhodobým užíváním oxidu dusného jako rekreační drogy se pojí různé nežádoucí účinky, jako je ztráta paměti, inkontinence, deprese, necitlivost v končetinách, křeče, zvonění v uších, oslabení imunitního systému a výskyt vrozených vad v případě jeho užívání během těhotenství. Kromě toho může vést k hypotenzi, infarktu, hypoxii (nízký obsah kyslíku v těle) a poškodit nervy. [17, 18, 19, 20, 21]
Zdroje: food-detektiv.de, infocons.org, apps.who.int, gov.uk, healthypig.com.hk, byjus.com, chemicalbook.com, webmd.com, medicalnewstoday.com, my.clevelandclinic.org, pubchem.ncbi.nlm.nih.gov, digilib.k.utb.cz