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Kieselsäure, Silizium

 

Sonstige

Naumann J.

Prävention mit Silizium aus Nahrung, Wasser und Supplementen: ein qualitativer Review

Prevention with Silica from Food, Water and Supplements: a Qualitative Review

Aktuel Ernahrungsmed 2015; 40: 1-5

 

In diesem qualitativen Review wird gezeigt, dass Silizium, das dritthäufigste Spurenelement im menschlichen Organismus, bzw. seine wasserlösliche Form, die Kieselsäure, eine wesentliche Funktion im Stoffwechsel hat. Dazu gehören positive Wirkungen auf Haut, Haare, Nägel, Knochen und Gefäße über die Kollagensynthese und -vernetzung, die Bildung der Bindegewebematrix, die Stimulation der Osteoblasten (Knochenaufbau) und die Einlagerung von Calcium in die Knochengrundsubstanz. Weiterhin wird ein möglicher Einfluss auf das Immunsystem und die Prävention durch Silizium gegenüber einer Alzheimer-Demenz diskutiert. Zwar fehlen derzeit noch große Interventionsstudien, dennoch scheint in Anbetracht der Tatsache, dass auch bei hohen oralen Dosen keine wesentliche Toxizität von Silizium bekannt wurde, zumindest eine siliziumreiche Ernährung einschließlich kieselsäurereichen Wassers sinnvoll.

 

Jugdaohsingh R, Watson AI, Pedro LD, Powell JJ
The decrease in silicon concentration of the connective tissues with age in rats is a marker of connective tissue turnover
Bone. 2015 Jun;75:40-8

 

Dieses Tiermodell geht der Frage zur Bedeutung der Kieselsäure für das Bindegewebe in verschiedenen Altersstufen nach.
Dazu wurde bei je 8-10 Ratten sechs verschiedener Altersstufen die Kieselsäurekonzentration in Bindegeweben (Aorta, Speiseröhre, Brustbein, Luftröhre, Beinknochen, Herz, Ohr und Haut) und Nichtbindegeweben (Lunge, Niere, Leber) und im Blutserum untersucht.
In Bindegeweben wurde eine bis zu 50 mal höhere Kieselsäurekonzentration gefunden als in Nichtbindegeweben, was frühere Studien bestätigt und die Bedeutung der Kieselsäure für das Bindegewebe zeigt.
Die Kieselsäurekonzentration war bei den jüngsten Ratten am größten und nimmt mit dem Alter um das 2- bis 6-fache ab. Aus anderen Studien ist bekannt, dass ein Kieselsäuremangel in jungen Tieren herbeigeführt, zu einer abnormalen Entwicklung von Knochen und Bindegewebe führt. Dies weist auf die Notwendigkeit einer ausreichenden Versorgung mit Kieselsäure gerade in der Jugend hin.

 

 

Buffoli B, Foglio E, Borsani E, Exley C, Rezzani R, Rodella LF
Silicic acid in drinking water prevents age-related alterations in the endothelium-dependent vascular relaxation modulating eNOS and AQP1 expression in experimental mice: an immunohistochemical study
Acta Histochem. 2013 Jun

 

In diesem Tierversuch wird der Einfluss von Kieselsäure in der Nahrung auf die Arteriosklerose bei Mäusen untersucht. Dazu wurden 30 Mäuse mit einer Lebenserwartung von ca. 24 Monaten, randomisiert auf 3 Gruppen, verteilt. Sie erhielten 18 Monate lang entweder
1. Leitungswasser mit 20 mg/l Kieselsäure
2. Mineralwasser 1 mit 10 mg/l Kieselsäure
3. Mineralwasser 2 mit 86 mg/l Kieselsäure
Nach den 18 Monaten wurde eine immunhistochemische Untersuchung der Aorta und der Nierengefäße auf darin enthaltene endotheliale Stickoxide (eNOS) und Aquoporin (AQP-1) vorgenommen, wobei mehr eNOS und AQP-1 im Gewebe weniger Arteriosklerose anzeigt.
In der Gruppe mit viel Kieselsäure im Wasser fand sich signifikant mehr eNOS und AQP-1 im Gewebe sowohl der Aorta, als auch der Nierengefäße gegenüber den beiden anderen Gruppen, was als Hinweis für einen Schutz vor Arteriosklerose gilt.
Auf Grund dieser Ergebnisse vermuten die Autoren, dass siliciumreiches Mineralwasser einen protektiven Effekt gegen altersbedingte Veränderungen an Gefäßen hat, indem es das eNOS System unterstützt, das auch von AQP-1 abhängt.

 

 

Martin KR
Silicon: the health benefits of a metalloid
Met Ions Life Sci. 2013

 

In diesem Buchkapitel geht der Autor umfassend auf die gesundheitlichen Wirkungen von Silicium (Kieselsäure) ein. Hier eine kurze Zusammenfassung der interessantesten Aspekte der Kieselsäure.
Silicium ist das dritt-häufigste Spurenelement im menschlichen Körper.
Wasserlösliche Siliciumoxide (Ortho-Kieselsäure) sind gut resorbierbar. Die Aufnahme an Kieselsäure beträgt im Westen ca. 20-50 mg pro Tag, in Asien bis 200 mg pro Tag.

Wasserlösliche Siliciumoxide (Ortho-Kieselsäure) haben positive biologische Effekte beim Menschen, z.B. auf Nägel, Haare, Haut, Kollagenbildung, Knochenbildung, sie wirken präventiv gegen Alzheimer und Atherosklerose und sind gut für das Immunsystem.

 

 

Jurkić LM, Cepanec I, Pavelić SK, Pavelić K.
Biological and therapeutic effects of ortho-silicic acid and some ortho-silicic acid-releasing compounds: New perspectives for therapy
Nutr Metab (Lond). 2013 Jan 8;10(1)

 

Eine aktuelle Übersichtsarbeit von Jurkic et al. aus Kroatien befasst sich mit den biologischen Wirkungen von Silizium. Im menschlichen Körper ist Silizium das dritthäufigste Spurenelement und kommt in Haut, Haaren und Nägeln vor. Die Orthokieselsäure ist die bioverfügbare Form von Silizium. Silizium ist wichtig für Knochenmineralisation und Kollagensynthese und spielt eine Rolle in der Pathogenese von Gefäßverkalkung und Alzheimererkrankung. Hier ist die Hypothese, dass sich im Kern der Plaques Aluminiumsilicate befinden. Wie diese ins Gehirn gelangen, ist allerdings noch unklar. Es konnte gezeigt werden, dass Kieselsäure die Aufnahme von Aluminium aus dem Darm erschwert und sich dieses Metall dann weniger im Gehirn ansammelt. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass kieselsäurehaltige Wässer die Ausscheidung von Aluminium verbessern und die kognitiven Fähigkeiten von Alzheimerpatienten verbesserten. Auch immunmodulatorische Effekte von Silizium sind bekannt.
Wichtigste Silizium-Quelle sind Cerealien (30 %). Allerdings ist die Bioverfügbarkeit aus Nahrung fraglich wegen der geringen Löslichkeit. Daher sind weitere wichtige Quellen Getränke und Mineralwässer.
Bisher wurden noch keine Empfehlungen für tägliche Aufnahmemengen definiert.
Einzelne Studien gehen von Aufnahmemengen von 20 - 50 mg Silizium pro Tag aus.

 

 

Martin KR.
The chemistry of silica and its potential health benefits.
J Nutr Health Aging. 2007 Mar-Apr;11(2):94-7. Review.

 

Diese Arbeit gibt einen Überblick über die verschiedenen Verbindungen von Silizium und über die Bedeutung des Mineralstoffs für den Organismus.
Silizium ist das zweithäufigste Element in der Natur nach Sauerstoff und findet in der Industrie breite Anwendung, etwa als Lebensmittelzusatzstoff zur Klärung von Getränken oder als Hilfsstoff in Medikamenten. Siliziumdioxid ist als Kieselsäureanhydrid eine silizium-Sauerstoff-Verbindung und unlöslich in Wasser. Silikate sind die Salze der Kieselsäure, von denen eine Reihe von wasserlöslichen Formen existiert, zusammenfassend oft insgesamt als Kieselsäure bezeichnet (Ortho-, Metakieselsäure, Di- und Trisilikate). Silikate kommen im Oberflächen- und Mineralwasser in Konzentrationen von 1-100 mg/l vor. Orthokieselsäure ist die Hauptform, in der Silizium vom Menschen aufgenommen wird, und findet sich im Körper etwa in Knochen, Sehnen, Aorta, Leber und Nieren.
Es gibt bis heute keine täglichen Zufuhrempfehlungen für Silizium, obwohl es für die Aufrechterhaltung der Gesundheit erforderlich ist. Ein Siliziummangel kann zu Deformitäten von Schädel und peripheren Knochen führen, zu Gelenkfehlbildungen, fehlerhafter Zusammensetzung von Knorpel, Kollagen und Knochen vor allem im Bereich von Femur und Wirbelkörpern.
Zur Toxizität existieren nur wenige Daten, einige Studien an Nagern legen jedoch einen No Observed Adverse Effects Level (NOAEL) von 50.000 ppm (mg/l) für die diätetische Zufuhr von Siliziumdioxid nahe.