Siliciul există și ca compuși „organosilici” sau siliconi, dar acești compuși sintetici (artificiali) sunt rari în dietă și în natură în general. Siliciul, cum ar fi Si (OH) 4, este inert și, până de curând, nu se credea că este implicat în nicio interacțiune chimică sau biologică, deși se știe că este preluat și transportat activ de unele organisme și plante primitive pentru a forma exoscheletele complicate și originea biogenă., silice a cărei producție este susținută și controlată de proteine ​​și polizaharide. Recent, Kinrade și colab. Au raportat că Si (OH) 4 interacționează ușor cu alchil-dioli ai zaharurilor pentru a forma cinci și șase complexe de Si coordonate, sugerând că interacțiunile cu bio-moleculele sunt posibile.

minerale

Oamenii sunt expuși la multe surse de siliciu, inclusiv praf, produse farmaceutice, cosmetice și implanturi și dispozitive medicale, dar principala și cea mai importantă sursă de expunere pentru majoritatea populației este dieta.

Doza zilnică recomandată de siliciu

Varsta Barbat Femeie Sarcina Alaptare
0-6 luni 10 mg 10 mg
7-12 luni 10 mg 10 mg
1-3 ani 15 mg 15 mg
4-8 ani 18 mg 18 mg
9-13 ani 20 mg 20 mg
14-18 ani 25 mg 25 mg
19 ani și mai în vârstă 30 mg 25 mg 25 mg 25 mg

Surse de siliciu

Aportul alimentar de Si în majoritatea populațiilor occidentale este cuprins între 20-50 mg Si/zi; ≥ 2 ori mai mare decât aportul normal de fier și zinc. S-au raportat aporturi mai mari (140 - 204 mg/zi) în China și India, unde alimentele vegetale pot fi partea predominantă a dietei. Veniturile în diferite grupe de vârstă nu sunt bine documentate. Acest lucru pare a fi similar pentru copii (27 mg/zi) și adulți (29 mg/zi) din Finlanda, deși principalele lor surse de venit sunt diferite. La copii, principala sursă de cereale (68% din aportul total de alimente), în timp ce principala sursă la bărbații adulți este consumul de bere (44%). Venitul pentru femei este mai mic decât pentru bărbați, ceea ce se datorează aportului mai mare de bere pentru bărbați. Berea este o sursă naturală de siliciu extrem de biodisponibilă. De asemenea, aportul scade semnificativ odată cu vârsta la adulți (0,1 mg pentru fiecare an suplimentar).

Siliciul din apa potabilă

Siliciul din apa potabilă este obținut din degradarea rocilor și a mineralelor din sol și, deoarece diferite tipuri de minerale se schimbă la viteze diferite, concentrația de Si în apă depinde de geologia din jur. În Regatul Unit, de exemplu, concentrațiile de Si sunt scăzute (0,2-2,5 mg/l) în nordul și vestul Marii Britanii („zonele înalte” ale Marii Britanii), unde rocile sunt „vechi” și bine ventilate, iar apa este natural moale. În schimb, nivelurile de Si sunt mult mai mari (2,8-14 mg/l) în sudul și estul Marii Britanii („câmpia” Marii Britanii) din cauza intemperiilor „rocilor tinere”; apa este naturală dură, deoarece are un conținut ridicat de solide dizolvate și este, de asemenea, alcalină. Concentrația de Si în apele minerale europene este într-un interval similar (4-16 mg/l) ca în apele potabile de câmpie și pH-ul lor este de obicei neutru sau ușor peste. Recent, însă, au fost raportate niveluri mai ridicate (30-40 mg/l) în apele minerale Spritzer și Fiji, din surse naturale din Malaezia și Fiji.

Apa potabilă și alte fluide furnizează cea mai ușoară sursă biodisponibilă de Si în dietă, deoarece siliciul este prezent în esență ca Si (OH) 4 și aportul de lichide poate reprezenta ≥ 20% din aportul total de Si din dietă.

Alimentele ca sursă de siliciu

Silica din alimente este obținută din surse naturale, inclusiv particule de sol lipicios pe suprafețele vegetale și din adăugarea sa ca aditivi. Nivelurile naturale de Si din alimente sunt mult mai mari în alimentele derivate din plante decât în ​​carne sau produse lactate. Plantele primesc și acumulează Si din sol și soluții de sol, care sunt încorporate ca o componentă structurală care conferă rezistență și rigiditate tulpinilor, de exemplu în ierburi și cereale și, de asemenea, în unele plante, cum ar fi Equisetum arvensa, unde Si este esențial. Astfel de plante, numite „acumulatori de Si”, sunt în general plante monocotiledonate care includ cereale, ierburi (de exemplu, orez) și unele plante medicinale. Acestea acumulează aproximativ 10-20 de ori mai mult Si decât plantele dicotiledonate (de exemplu, leguminoasele). De fapt, au fost identificate recent unele plante monocotiledonate, cum ar fi orezul, care absorb și transportă activ genele legate de Si. Plantele produc silice biogenă (fitolitică), care este adesea asociată cu componentele polizaharidice/glucidice ale peretelui celular.

Conținutul ridicat de Si se găsește în cerealele nerafinate („întregi”) precum orz, ovăz, tărâțe de orez și tărâțe de grâu. Până la 50% din Si este prezent în corpuri și pleavă. De exemplu, cojile de orez conțin 110 mg Si/g și sunt îndepărtate în timpul producției/procesării industriale, ceea ce reduce conținutul de Si al alimentelor rafinate. Cu toate acestea, cerealele precum cerealele pentru micul dejun, făina și pâinea, biscuiții, orezul, pastele, prăjiturile și produsele de patiserie etc. sunt încă o sursă mare de dietă a Si. Orzul și hameiul sunt folosite pentru a face bere, iar în timpul zdrobirii, silica lor fitolitică se descompune în forme solubile, astfel încât această băutură conține un conținut ridicat de Si. În comparație, vinurile și lichiorurile/băuturile spirtoase au niveluri mai scăzute de Si. De asemenea, trestia de zahăr absoarbe activ Si, iar zaharurile rafinate și nerafinate au, de asemenea, un conținut ridicat de Si.

Conținutul ridicat de Si natural este prezent și în unele legume, în special în fasole (verde, kenyan, francez), în spanac și legume rădăcinoase și în unele plante medicinale. Fructul conține o cantitate mică de Si în plus față de banane și fructe uscate și nuci. Cu toate acestea, foarte puțin Si este digerat în intestin și pus la dispoziție din banane (50%) și majoritatea prezintă o biodisponibilitate neglijabil de scăzută.

Datele din Al treilea sondaj național de sănătate și nutriție au estimat aportul mediu de Si al suplimentelor la 2 mg/zi. Principalii utilizatori de Si au fost adulții (peste 19 ani).

Surse de siliciu nealimentare

Siliciul este prezent în unele produse farmaceutice. Acidul silicic și silicații de sodiu au fost administrați oral sau intramuscular în Germania la începutul acestui secol ca posibil tratament pentru tuberculoza pulmonară și ateroscleroză. Mai târziu, silica găsită în bambus a fost folosită și ca posibil tratament pentru astm și tuberculoză. În produsele farmaceutice moderne, Si este prezent în principal în antidiareice, antiacide și analgezice brevetate, cum ar fi aspirina. În analgezice, silicații (silicatul de magneziu și trisilicații de magneziu) sunt prezenți ca excipienți, care sunt ingrediente inerte care țin celelalte ingrediente împreună, sau ca desecanți dacă ingredientul activ este higroscopic. Cu toate acestea, nivelurile de silicat din aceste medicamente nu sunt bine documentate și biodisponibilitatea este considerată neglijabilă. Cu toate acestea, abuzul poate provoca inflamația rinichilor numită „nefropatie analgezică”, dar nu este clar dacă este legat de substanța activă sau de excipient.

Siliciul în produse cosmetice

Siliciul este prezent și în cosmetice și articole de toaletă ca agent de reglare a vâscozității și ca excipient. Silica și silicații (de exemplu, siliciu hidratat și silicat de magneziu și aluminiu) sunt prezenți în pastele de dinți, creme, rujuri și cosmetice de culoare. Silicații sunt, de asemenea, prezenți ca excipienți în produsele cosmetice sub formă de pulbere, în timp ce hidrogen silicatul de magneziu este componenta principală a talcului. Silica fitolitică poate fi prezentă ca un contaminant pentru față și șamponare, deoarece acestea sunt adesea pe bază de plante, în timp ce silicoanele pot fi prezente în unele creme pentru mâini și unghii și lacuri pentru unghii.

Absorbția cutanată a siliciului/silicaților nu este bine documentată și este considerată neglijabilă deoarece acești compuși nu sunt solubili în grăsimi. Pe de altă parte, se propune ca silicoanele din cremele pentru mâini și unghii, de exemplu, să fie ușor absorbite.

Deficitul de siliciu

În caz de deficiență, creșterea poate fi încetinită, pot apărea tulburări de producere a colagenului, este posibil să avem pielea ridată, să apară osteoporoză, căderea părului și infertilitate.

Deficitul de siliciu accelerează îmbătrânirea și deteriorarea calității vieții. Persoanele cu tuberculoză au, de asemenea, un nivel scăzut de siliciu.

Deficitul de siliciu poate deshidrata unghiile și le poate face fragile, ceea ce poate afecta sănătatea pielii și a părului. Aciditatea inferioară a stomacului (cauzată de boli sau îmbătrânire) reduce, de asemenea, capacitatea de a metaboliza siliciul din surse alimentare, rezultând o dietă cu conținut scăzut de siliciu. Femeile însărcinate sau care alăptează nu trebuie să ia suplimente de siliciu, deoarece ar putea dăuna mamelor și copiilor lor.

Lipsa de siliciu din organism este cauzată în principal de conținutul redus de siliciu din alimentele cultivate pe soluri cu conținut redus de siliciu, dar și de prelucrarea industrială a alimentelor, în care fracțiile ușor lavabile de siliciu din apă sunt spălate din alimente. Prin urmare, este necesar să se monitorizeze conținutul de siliciu și să se completeze cu o ajustare adecvată a dietei sau suplimentarea sub formă de preparate.

Siliciul în exces

Aportul excesiv de siliciu pe termen lung este asociat cu silicoza, o boală pulmonară. De asemenea, s-a constatat că nivelurile ridicate de siliciu se găsesc în creierul persoanelor cu boală Alzheimer împreună cu aluminiu. În plus, utilizarea pe termen lung a substanțelor concentrate pe siliciu este asociată și cu formarea de pietre la rinichi la unii indivizi.

Siliciul și efectul său asupra sănătății

Principalele sarcini ale siliciului pentru sănătatea umană sunt:

  • reduce riscul de boli de inima,
  • protejează împotriva alergiilor,
  • afectează pozitiv dezvoltarea oaselor și a cartilajului,
  • previne vânătăile,
  • crește elasticitatea vaselor de sânge și a pielii (efecte antisclerotice),
  • crește elasticitatea pielii, reduce formarea ridurilor,
  • protejează împotriva inflamației tractului urinar și previne formarea pietrelor urinare,
  • crește rezistența la boli,
  • ajută la absorbția calciului și întărește mineralizarea osoasă
  • întinerește și protejează structurile corpului de timiditate
  • diminuează efectele nocive ale aluminiului și protejează împotriva bolii Alzheimer
  • este important pentru menținerea forței vaselor de sânge și joacă un rol major în prevenirea bolilor cardiovasculare, protejează împotriva fragilității vaselor de sânge mici și crește flexibilitatea acestora