nitrogenoxider

Ved forbrændingsprocesser sker en oxidation (iltning) vha. atmosfærens ilt. Nitrogenforbindelser i brændsel eller brændstof vil herved oxideres til forskellige nitrogenoxider, og det samme gælder en del af den kvælstof (N₂), der udgør 78% af forbrændingsluften. Ved forbrændingen vil der umiddelbart fortrinsvis dannes nitrogenoxid (NO), der udsendes i atmosfæren og her hurtigt oxideres af ozon (O₃) til nitrogendioxid (NO₂) eller langsommere og uden betydning i forureningssammenhæng af ilt. Pga. den lette omdannelse mellem NO og NO₂ bestemmes og benævnes de ofte under ét som NO_x. NO₂ angriber åndedrætsorganerne (den gældende grænseværdi er 200 μg/m³ som 98%-fraktil af en-timesmiddelværdier), mens NO er mindre giftigt.

I danske byområder vil niveauerne af NO₂ ikke alene være bestemt af mængden af NO, men også af ozonmængden. Samtidig er NO₂ imidlertid i større skala sammen med kulbrinter og kulilte (CO) årsag til, at der dannes ozon ved fotokemiske processer (se fotokemisk luftforurening). NO₂ kan oxideres videre og danne salpetersyre, der bidrager til forsuring. Udslippet af NO_x fra benzinbiler, der er den dominerende kilde i byer, reduceres væsentligt ved anvendelse af katalysatorer. Hermed kan udslippet af en tredje nitrogenoxid, lattergas (N₂O), der er en drivhusgas (se drivhuseffekten), imidlertid forøges. En langt vigtigere lattergaskilde er dog denitrifikation af nitrat fra landbrugets gødning. På større anlæg som kraftværker kan NO_x-udslippet reduceres ved hjælp af katalysatorer eller med kemiske metoder. Se også luftforurening.

Nitrogenoxid (NO) er svagt opløselig i vand. Siden 1980'erne har det været kendt, at NO fungerer som signalstof i de fleste dyrs kredsløbsorganer. Stoffet dannes løbende som frit radikal i de celler (endothelceller), der dækker det indre af blodkarrene. Herfra spredes det bl.a. til blodkarvæggenes glatte muskulatur, der regulerer blodkarrenes sammentrækning. Her stimulerer det dannelsen af signalstoffet cGMP (cyklisk guanosinmonofosfat, se guanin), der afslapper muskelcellerne, hvilket medfører en udvidelse af blodkarrene. NO kan dermed regulere blodtilførslen til en lang række organer. Udvikling af åreforkalkning står formentlig i forbindelse med hæmning af dannelsen af NO.

Behandling af angina pectoris med lægemidlet nitroglycerin har været kendt siden slutningen af 1800-t.; virkningsmekanismen har vist sig at være nitroglycerins evne til at fraspalte NO. Også blodtilførslen til penis reguleres af NO, som frigøres ved seksuel stimulation. Et lægemiddel til behandling af impotens, Viagra® (Sildenafil), der blev markedsført i 1998, baserer sin virkning på hæmning af nedbrydningen af cGMP.

Nitrogenoxid har desuden virkninger som signalstof i centralnervesystemet, hvor det fungerer som neurotransmitter, og i immunsystemet, hvor det dannes i makrofager (ædeceller) og derved medvirker ved bekæmpelse af kræftceller og mikroorganismer.

Nobelprisen i fysiologi/medicin for 1998 blev tildelt opdagerne af nitrogenoxids fysiologiske rolle, de amerikanske farmakologer Robert Furchgott, Louis Ignarro og Ferid Murad. Se også lattergas.

Nitrogenoxid dannes i kød ved nitritsaltning, idet askorbinsyre reducerer nitrit til NO, der bindes til musklens myoglobin og danner nitrosylmyoglobin (MbFe(II)NO). Nitrosylmyoglobin og dets denaturerede former dannet ved opvarmning er lyserøde, kendt som kogt skinkes farve. Nitrosylmyoglobin synes at have antioxidativ effekt, idet NO som et radikal reagerer med lipidperoxylradikaler og dermed bremser lipid-autoxidation og hermed harskning af nitritsaltet kød. Nitrosylmyoglobin kan som antioxidant også reagere med lipidperoxider og hydrogenperoxid; herved dannes nitrit, der kan gendanne nitrosylmyoglobin.