Silicijev dioksid - uporaba, lastnosti

Silicij je element v sledovih, ki je v človeškem telesu prisoten v količini 1-2 g (0,01 %). Najvišje koncentracije silicija najdemo predvsem v hitro rastočih tkivih, kot so lasje, koža, nohti in kosti. Silicij se v visokih koncentracijah nahaja tudi v zunajceličnem matriksu, kjer je vezan predvsem na glikozaminoglikane (GAG). Poglejmo si podrobneje, v katerih živilih najdemo silicij in kakšno vlogo ima v človeškem telesu.

• Vloga in uporaba silicija
• Lastnosti silicijevega dioksida
• Potreba po siliciju
• Biološka razpoložljivost silicija
• Prehranski viri silicija
• Učinki pomanjkanja silicija

Vloga in uporaba silicija

Vloga silicija v človeškem telesu še ni povsem pojasnjena. Zdaj je znano, da je silicij pomemben gradnik vezivnega tkiva in ima pomembno vlogo pri razvoju kosti in mineralizaciji. Strokovna literatura navaja, da silicij ugodno vpliva na zdravje organizma pri nekaterih boleznih, kot so osteoporoza, sladkorna bolezen in ateroskleroza. Silicij verjetno upočasnjuje proces staranja celic ter pozitivno vpliva na stanje kože, las in nohtov. Poleg tega lahko silicij poveča naravno odpornost telesa in pospeši proces celjenja poškodovanih tkiv ter regeneracijo kostnega tkiva po poškodbah in zlomih.

Silicij se najpogosteje uporablja kot silicijev dioksid (E551), ki se dodaja živilom za preprečevanje strjevanja, povečanje prostornine in stabilizacijo. Silicijev dioksid se večinoma uporablja kot dodatek v živilih, kot so instant kava, mešanice začimb, instant juhe, sladkor v prahu in kuhinjska sol.

Lastnosti silicijevega dioksida

Silicijev dioksid je pomembna sestavina vezivnega tkiva. Ima ključno vlogo pri razvoju skeletnega sistema, saj sodeluje pri sintezi kolagena, mineralizaciji kostnega matriksa in diferenciaciji celic, ki tvorijo kosti. Silicij sodeluje pri nastajanju elementov vezivnega tkiva, ki so prisotni v krvnih žilah, sapniku, hrustancu, sklepih, kitah in koži. Med tkiva in organe, bogate s silicijem, spadajo ledvice, jetra, vranica, kosti, koža in pljuča ter lasje in nohti. Silicij verjetno znižuje raven holesterola v krvi ter ima lahko antiaterosklerotične in antidiabetične lastnosti. Pripisujejo mu tudi protirakave, imunostimulativne in regenerativne lastnosti, tj. pospešuje proces celjenja poškodovanih tkiv.

Ustrezen vnos silicija s prehrano lahko ugodno vpliva na splošno kognitivno zmogljivost in potencialno zmanjša tveganje za Alzheimerjevo bolezen. Silicij verjetno veže ione težkih kovin in tako zmanjšuje njihove škodljive učinke na organe in tkiva človeškega telesa. Silicij zavira absorpcijo aluminija iz prebavil, ki je dobro znana nevrotoksična snov. Silicij vpliva tudi na presnovo drugih makro- in mikrohranil v človeškem telesu, kot so kalcij, fosfor, magnezij, natrij, kalij, cink, klor, fluor, žveplo, molibden in kobalt.

Potreba po siliciju

Zdi se, da so potrebe po siliciju večje pri moških kot pri ženskah. Ocenjuje se, da bi moral biti dnevni vnos silicija za zdravo odraslo osebo med 20 in 30 mg. Povprečni dnevni vnos silicija v evropskem in severnoameriškem prebivalstvu znaša od 20 do 50 mg. V azijskih državah, kot sta Kitajska in Indija, kjer s silicijem bogati žitni izdelki, zelenjava in sadje predstavljajo večino prehrane, pa je dnevni vnos silicija veliko višji in znaša od 140 do celo 200 mg. Povprečni vnos silicija v poljskem prebivalstvu se razlikuje glede na spol in znaša približno 24 mg na dan pri ženskah in skoraj 28 mg na dan pri moških. Glavni viri silicija v prehrani tipičnega poljskega prebivalstva so žita, sadje, pijače in zelenjava. Prehrana, ki vsebuje več kot 40 mg silicija na dan, ugodno vpliva na mineralno gostoto femoralnih kosti v primerjavi s prehrano, ki v povprečju vsebuje približno 14 mg silicija.

Biološka razpoložljivost silicija

Najboljši vir dobro absorbiranega silicija je ortosilicijeva kislina Si(OH)4, ki se v 50 % absorbira iz prebavil, v krvni obtok pa vstopa predvsem v nevezani obliki. Silicij se v prebavilih pod vplivom klorovodikove kisline hidrolizira v ortosilicijevo kislino. Zato naj bi bila biološka razpoložljivost silicija manjša pri starejših ljudeh z želodčno acidemijo in zlasti pri dolgotrajnih uporabnikih zdravil z zaviralci protonske črpalke (PPI), ki blokirajo nastajanje solne kisline v celicah želodčne sluznice. Silicijev dioksid lahko najdemo tudi kot organokromik, ki ga je človek kemično obdelal, npr. silicijev dioksid (E551), ki se uporablja kot sredstvo proti sprijemanju in se praktično ne absorbira iz prebavil.

Prehranski viri silicija

Silicij vstopa v človeško telo s hrano. Dobro absorbirani silicij v obliki ortosilicijeve kisline se nahaja le v tekočinah, kot sta pivo (9-39 mg silicija/l) in mineralna voda (2-5 mg silicija/l). Treba je omeniti, da je pivo najbogatejši vir lahko dostopnega silicija v obliki ortosilicijeve kisline. V živilih pa so najvišje koncentracije silicija v žitnih zrnih, kot so oves, ječmen, pšenica in riž. Poleg tega je silicij v žitnih izdelkih (npr. v kruhu, testeninah in žitih), zelenjavi (npr. v krompirju, korenju, rdeči pesi, redkvicah, čebuli, stročjem fižolu, špinači), sadju (zlasti bananah, ananasu in mangu), stročnicah (npr. v fižolu, leči, soji), sultanah, oreščkih in morskih sadežih (npr. školjkah). Tudi nekatera zelišča in rastline vsebujejo veliko silicijevega dioksida, na primer koriander, njivska preslica, svetlina in pegastolistna lucerna. Vendar je ta oblika silicija za človeško telo težje dostopna. Biološka dostopnost silicija se pri posameznih rastlinskih proizvodih zelo razlikuje glede na količino prehranskih vlaknin, npr. iz banan, bogatih s silicijem, se ga absorbira največ 2 %.

Učinki pomanjkanja silicija

S starostjo in degeneracijo nekaterih tkiv se koncentracija silicija v tkivih in organih človeškega telesa zmanjšuje. Nizke ravni silicija opazimo tudi pri nekaterih boleznih, kot je ateroskleroza ožilja. Pomanjkanje silicija se lahko pojavi pri podhranjenih ljudeh, pri tistih, ki so na dolgotrajnih restriktivnih dietah (npr. pri bolnikih z alergijami in/ali intolerancami na hrano), in pri tistih, ki uživajo predvsem visoko predelano hrano in se hkrati izogibajo sveži zelenjavi, sadju in grobozrnatim izdelkom. Poleg tega so starejši ljudje, ki kronično jemljejo zdravila proti refluksu iz skupine PPI, izpostavljeni tveganju za pomanjkanje silicija. Domneva se, da lahko nizka raven silicija v človeškem telesu poveča tveganje za razvoj ateroskleroze žilja ter akutnih in kroničnih oblik ishemične bolezni srca. V študijah na živalih se je pokazalo, da pomanjkanje silicija škodljivo vpliva na tvorbo kosti ter lahko povzroči deformacije kosti in nenormalno mineralizacijo kosti. Nizka raven silicija v telesu lahko poslabša proces staranja kože in negativno vpliva na stanje las (npr. povečano izpadanje las, oslabitev in lomljivost las, razcepljene konice) in nohtov (npr. lomljivost nohtov, oslabitev nohtne ploščice). Pomanjkanje silicija lahko povzroči tudi zmanjšano odpornost.

Viri:

• Martin KR.: The chemistry of silicia and its potential health benefits. J Nutr Health Aging. 2007 mar-Apr;11(2):94-7.
• Chumlea WC.: Silica, mineral neznanega, a nastajajočega zdravstvenega pomena. J Nutr Health Aging. 2007 mar-Apr;11(2):93.
• Martin KR.: Silicij: koristi metaloida za zdravje. Met Ions Life Sci. 2013;13:451-73.
• Price CT, Koval KJ, Langford JR.: Silicij: pregled njegove potencialne vloge pri preprečevanju in zdravljenju postmenopavzalne osteoporoze. Int J Endocrinol. 2013;2013:316783.
• Tłustochowicz W.: Silicij kot manjkajoči element pri zdravljenju osteoporoze. Forum Rheumatol. 2020, 6(4): 160-166.
• Rondanelli M, Faliva MA, Peroni G, et al: Silicon: A neglected micronutrient essential for bone health (Silicij: zapostavljeno mikrohranilo, ki je nujno za zdravje kosti). Exp Biol Med (Maywood). 2021 Jul;246(13): 1500-1511.