Silica - anvendelser, egenskaber

Silicium er et sporstof, der findes i menneskekroppen i mængder på 1-2 g (0,01 %). De højeste koncentrationer af silicium findes hovedsageligt i hurtigtvoksende væv som hår, hud, negle og knogler. Silicium findes også i høje koncentrationer i den ekstracellulære matrix, hvor det især er bundet til glykosaminoglykaner (GAG'er). Lad os se nærmere på, hvilke fødevarer silicium findes i, og hvilken rolle det spiller i menneskekroppen.

• Siliciums rolle og anvendelse
• Egenskaber ved silica
• Behov for silica
• Biotilgængelighed af silica
• Kilderne til silicium i kosten
• Virkninger af siliciummangel

Siliciums rolle og anvendelse

Siliciums rolle i menneskekroppen er endnu ikke fuldt ud forstået. Det er nu velkendt, at silica er en vigtig byggesten i bindevæv og spiller en vigtig rolle i knogleudvikling og mineralisering. Ekspertlitteratur rapporterer, at silicium har en gavnlig effekt på kroppens sundhed i forbindelse med visse sygdomme, såsom osteoporose, diabetes mellitus og aterosklerose. Silica bremser sandsynligvis cellernes aldringsproces og har en positiv effekt på hudens, hårets og neglenes tilstand. Desuden kan silicium øge kroppens naturlige immunitet og fremskynde helingsprocessen af beskadiget væv og regenerering af knoglevæv efter skader og frakturer.

Silicium bruges oftest som siliciumdioxid (E551), der tilsættes til fødevarer for at virke antiklumpende, fyldende og stabiliserende. Silica bruges hovedsageligt som tilsætningsstof i fødevarer som f.eks. instant kaffe, krydderiblandinger, instant supper, puddersukker og bordsalt.

Egenskaber ved silica

Silica er en vigtig bestanddel af bindevæv. Det spiller en nøglerolle i udviklingen af skelettet, da det er involveret i kollagensyntese, mineralisering af knoglematrixen og differentiering af knogledannende celler. Silicium er involveret i dannelsen af bindevævselementer i blodkar, luftrør, brusk, led, sener og hud. Væv og organer, der er rige på silicium, omfatter nyrer, lever, milt, knogler, hud og lunger samt hår og negle. Silicium sænker sandsynligvis kolesterolniveauet i blodet og kan have antiaterosklerotiske og antidiabetiske egenskaber. Det tilskrives også kræfthæmmende, immunstimulerende og regenerative egenskaber, dvs. at det fremskynder helingsprocessen af beskadiget væv.

Tilstrækkeligt indtag af silicium i kosten kan gavne den samlede kognitive ydeevne og potentielt reducere risikoen for Alzheimers sygdom. Silica binder sandsynligvis tungmetalioner og reducerer dermed deres skadelige virkninger på organer og væv i menneskekroppen. Silicium hæmmer optagelsen af aluminium fra mave-tarmkanalen, som er et velkendt neurotoksisk stof. Silica påvirker også omsætningen af andre makro- og mikronæringsstoffer i kroppen, f.eks. calcium, fosfor, magnesium, natrium, kalium, zink, klor, fluor, svovl, molybdæn og kobolt.

Behov for silica

Behovet for silica ser ud til at være højere hos mænd end hos kvinder. Det anslås, at det daglige indtag af silicium for en sund voksen bør være mellem 20 og 30 mg. Det gennemsnitlige daglige indtag af silicium i europæiske og nordamerikanske befolkninger ligger mellem 20 og 50 mg. I asiatiske lande som Kina og Indien, hvor siliciumrige kornprodukter, grøntsager og frugter udgør størstedelen af kosten, er det daglige indtag af silicium derimod meget højere, fra 140 til endda 200 mg. Det gennemsnitlige indtag af silicium i den polske befolkning varierer alt efter køn og er ca. 24 mg om dagen hos kvinder og næsten 28 mg om dagen hos mænd. De vigtigste kilder til silicium i en typisk polsk befolknings kost omfatter korn, frugt, drikkevarer og grøntsager. En kost, der indeholder mere end 40 mg silicium om dagen, har vist sig at have en gavnlig effekt på knoglemineraltætheden i lårbenet sammenlignet med en kost med et gennemsnit på ca. 14 mg silicium.

Biotilgængelighed af silica

Den bedste kilde til velabsorberet silicium er orthosiliciumsyre Si(OH)4, som absorberes 50 % fra mave-tarmkanalen og hovedsageligt kommer ind i blodbanen i ubundet form. Silicium hydrolyseres til orthokiselsyre i mave-tarmkanalen under påvirkning af saltsyre. Derfor er det blevet rapporteret, at biotilgængeligheden af silicium er lavere hos ældre mennesker med gastrisk acidemi og især hos langtidsbrugere af protonpumpehæmmere (PPI), som blokerer produktionen af saltsyre i mavesækkens celler. Silica findes også som organosilicium, der er blevet kemisk behandlet af mennesker, f.eks. siliciumdioxid (E551), der bruges som antiklumpningsmiddel, og som praktisk talt ikke optages fra mave-tarmkanalen.

Kilderne til silicium i kosten

Silicium kommer ind i menneskekroppen med maden. Velabsorberet silicium i form af orthosiliciumsyre findes kun i væsker som øl (9-39 mg silicium/l) og mineralvand (2-5 mg silicium/l). Det er værd at bemærke, at øl er den rigeste kilde til lettilgængeligt silicium i form af orthokiselsyre. Og i fødevarer findes de højeste koncentrationer af silicium i kornsorter som havre, byg, hvede og ris. Derudover findes der silicium i kornprodukter (f.eks. brød, pasta og korn), grøntsager (f.eks. kartofler, gulerødder, rødbeder, radiser, løg, grønne bønner og spinat), frugt (især banan, ananas og mango), bælgfrugter (f.eks. bønner, linser og sojabønner), sultanas, nødder og fisk og skaldyr (f.eks. muslinger). Nogle urter og planter har også et højt indhold af silica, bl.a. koriander, agerpadderokke, stokrose og plettet lucerne. Dette er dog en form for silicium, som er sværere at få adgang til for menneskekroppen. Biotilgængeligheden af silicium varierer betydeligt for de enkelte planteprodukter afhængigt af mængden af kostfibre, f.eks. absorberes højst 2 % fra siliciumrige bananer.

Virkninger af siliciummangel

Med alderen og degenerationen af visse væv finder man et fald i koncentrationen af silicium i væv og organer i menneskekroppen. Lave niveauer af silicium ses også ved visse sygdomme, som f.eks. vaskulær aterosklerose. Siliciummangel kan forekomme hos mennesker, der er underernærede, dem, der er på langvarig restriktiv diæt (f.eks. patienter med fødevareallergi og/eller -intolerance), og dem, der hovedsageligt indtager stærkt forarbejdede fødevarer og samtidig undgår friske grøntsager, frugt og grove kornprodukter. Desuden er ældre mennesker, der kronisk tager antirefluksmedicin fra PPI-gruppen, i risiko for siliciummangel. Det er blevet foreslået, at lave niveauer af silicium i menneskekroppen kan øge risikoen for at udvikle vaskulær aterosklerose og akutte og kroniske former for iskæmisk hjertesygdom. I dyreforsøg har siliciummangel vist sig at have en negativ effekt på knogledannelsen og kan forårsage knogledeformiteter og unormal knoglemineralisering. Lave niveauer af silicium i kroppen kan forværre ældningsprocessen i huden og have en negativ effekt på hårets tilstand (f.eks. øget hårtab, svækkelse og skørhed af håret, spaltede spidser) og neglene (f.eks. skørhed af neglene, svækkelse af neglepladen). Siliciummangel kan også resultere i nedsat immunitet.

Kilder:

• Martin KR.: Siliciums kemi og dets potentielle sundhedsmæssige fordele. J Nutr Health Aging. 2007 mar-apr;11(2):94-7.
• Chumlea WC.: Silica, et mineral af ukendt, men voksende sundhedsmæssig betydning. J Nutr Health Aging. 2007 mar-apr;11(2):93.
• Martin KR.: Silicium: de sundhedsmæssige fordele ved et metalloid. Met Ions Life Sci. 2013;13:451-73.
• Price CT, Koval KJ, Langford JR.: Silicium: en gennemgang af dets potentielle rolle i forebyggelse og behandling af postmenopausal osteoporose. Int J Endocrinol. 2013;2013:316783.
• Tłustochowicz W.: Silicium som det manglende element i behandlingen af osteoporose. Forum Rheumatol. 2020, 6(4): 160-166.
• Rondanelli M, Faliva MA, Peroni G, et al: Silicium: Et forsømt mikronæringsstof, der er afgørende for knoglesundheden. Exp Biol Med (Maywood). 2021 Jul;246(13):1500-1511.