Silīcija dioksīds - pielietojums, īpašības

Silīcijs ir mikroelements, kas cilvēka organismā sastopams 1-2 g (0,01 %) daudzumā. Lielākā silīcija koncentrācija galvenokārt ir atrodama strauji augošos audos, piemēram, matos, ādā, nagos un kaulos. Augstā koncentrācijā silīcijs ir atrodams arī ārpusšūnu matricā, kur tas īpaši saistās ar glikozaminoglikāniem (GAG). Aplūkosim sīkāk, kādos pārtikas produktos ir atrodams silīcijs un kāda nozīme tam ir cilvēka organismā.

• Silīcija dioksīda loma un pielietojums
• Silīcija dioksīda īpašības
• Nepieciešamais silīcija dioksīds
• Silīcija bioloģiskā pieejamība
• Silīcija avoti uzturā
• Silīcija trūkuma ietekme

Silīcija dioksīda loma un pielietojums

Silīcija loma cilvēka organismā vēl nav pilnībā izprasta. Tagad ir zināms, ka silīcijs ir svarīgs saistaudu veidojošais elements un tam ir svarīga loma kaulu attīstībā un mineralizācijā. Ekspertu literatūrā ir ziņots, ka silīcijam ir labvēlīga ietekme uz organisma veselību dažu slimību, piemēram, osteoporozes, cukura diabēta un aterosklerozes, gadījumā. Silīcijs, iespējams, palēnina šūnu novecošanās procesu un pozitīvi ietekmē ādas, matu un nagu stāvokli. Turklāt silīcijs var palielināt organisma dabisko imunitāti un paātrināt bojātu audu dzīšanas procesu un kaulu audu reģenerāciju pēc traumām un lūzumiem.

Visbiežāk silīciju izmanto kā silīcija dioksīdu (E551), ko pievieno pārtikas produktiem, lai pildītu pretsalipes, apjoma palielināšanas un stabilizācijas funkcijas. Silīcija dioksīdu galvenokārt izmanto kā pārtikas piedevu tādos pārtikas produktos kā šķīstošā kafija, garšvielu maisījumi, šķīstošās zupas, pulverveida cukurs un galda sāls.

Silīcija dioksīda īpašības

Silīcija dioksīds ir svarīga saistaudu sastāvdaļa. Tam ir būtiska nozīme skeleta sistēmas attīstībā, jo tas ir iesaistīts kolagēna sintēzē, kaulu matricas mineralizācijā un kaulu veidojošo šūnu diferenciācijā. Silīcijs ir iesaistīts asinsvados, trahejā, skrimšļos, locītavās, cīpslās un ādā esošo saistaudu elementu veidošanā. Ar silīciju bagāti audi un orgāni ir nieres, aknas, liesa, kauli, āda un plaušas, kā arī mati un nagi. Silīcijs, iespējams, pazemina holesterīna līmeni asinīs, un tam var būt pretaterosklerotiskas un pretdiabētiskas īpašības. Tam tiek piedēvētas arī pretvēža, imūnstimulējošas un reģeneratīvas īpašības, t. i., tas paātrina bojātu audu dzīšanas procesu.

Atbilstoša silīcija uzņemšana ar uzturu var uzlabot vispārējo kognitīvo spēju un, iespējams, samazināt Alcheimera slimības risku. Silīcijs var saistīt smago metālu jonus, tādējādi samazinot to kaitīgo ietekmi uz cilvēka organisma orgāniem un audiem. Silīcijs kavē alumīnija, kas ir labi zināma neirotoksiska viela, uzsūkšanos no kuņģa un zarnu trakta. Silīcijs ietekmē arī citu makro- un mikroelementu, piemēram, kalcija, fosfora, magnija, nātrija, kālija, cinka, hlora, fluora, sēra, molibdēna un kobalta, vielmaiņu cilvēka organismā.

Nepieciešamais silīcija dioksīds

Šķiet, ka vīriešiem silīcija nepieciešams vairāk nekā sievietēm. Tiek lēsts, ka veselam pieaugušam cilvēkam ikdienā jāuzņem 20 līdz 30 mg silīcija. Vidējais dienas silīcija patēriņš Eiropas un Ziemeļamerikas iedzīvotāju vidū ir no 20 līdz 50 mg. Turpretī Āzijas valstīs, piemēram, Ķīnā un Indijā, kur ar silīciju bagāti graudaugu produkti, dārzeņi un augļi veido lielāko daļu uztura, silīcija dienas deva ir daudz lielāka - no 140 līdz pat 200 mg. Vidējais silīcija patēriņš Polijas iedzīvotājiem atšķiras atkarībā no dzimuma, un sievietēm tas ir aptuveni 24 mg dienā, bet vīriešiem - gandrīz 28 mg dienā. Galvenie silīcija avoti Polijas iedzīvotāju uzturā ir graudaugi, augļi, dzērieni un dārzeņi. Ir pierādīts, ka uzturs, kas nodrošina vairāk nekā 40 mg silīcija dienā, labvēlīgi ietekmē augšstilba kaulu minerālvielu blīvumu, salīdzinot ar uzturu, kurā vidēji ir aptuveni 14 mg silīcija.

Silīcija bioloģiskā pieejamība

Labākais labi uzsūktā silīcija avots ir ortosilīcijskābe Si(OH)4, kas 50 % uzsūcas no kuņģa un zarnu trakta un galvenokārt nonāk asinsritē nesaistītā veidā. Silīcijs kuņģa-zarnu traktā sālsskābes ietekmē hidrolizējas par ortozilskābi. Tāpēc ir ziņots, ka silīcija biopieejamība ir mazāka gados vecākiem cilvēkiem ar kuņģa acidēmiju un jo īpaši tiem, kuri ilgstoši lieto protonu sūkņa inhibitorus (PPI), kas bloķē sālsskābes ražošanu kuņģa gļotādas šūnās. Silīcija dioksīds ir sastopams arī kā ķīmiski apstrādāts organiskais silīcijs, piemēram, silīcija dioksīds (E551), ko izmanto kā pretsalipes vielu, kas praktiski neuzsūcas no kuņģa un zarnu trakta.

Silīcija avoti uzturā

Silīcijs cilvēka organismā nonāk ar pārtiku. Labi absorbējams silīcijs ortosilīcijskābes veidā ir tikai tādos šķidrumos kā alus (9-39 mg silīcija/l) un minerālūdens (2-5 mg silīcija/l). Jāatzīmē, ka alus ir visbagātākais viegli pieejamā silīcija avots ortosilīcijskābes veidā. Savukārt pārtikas produktos vislielākā silīcija koncentrācija ir graudaugu graudos, piemēram, auzās, miežos, kviešos un rīsos. Turklāt silīcijs ir arī graudaugu produktos (piemēram, maizē, makaronos un graudaugos), dārzeņos (piemēram, kartupeļos, burkānos, bietēs, redīsos, sīpolos, zaļajās pupiņās, spinātos), augļos (īpaši banānos, ananasos un mango), pākšaugos (piemēram, pupās, lēcās, sojas pupiņās), sultenēs, riekstos un jūras veltēs (piemēram, gliemenēs). Arī daži garšaugi un augi satur daudz silīcija dioksīda, piemēram, koriandrs, lauka zirgkakšķis, pīlādži un plankumainā lucerna. Tomēr šī silīcija forma cilvēka organismam ir grūtāk pieejama. Atsevišķu augu produktu silīcija asimilējamība ievērojami atšķiras atkarībā no barības šķiedrvielu daudzuma, piemēram, no silīcija bagātiem banāniem uzsūcas ne vairāk kā 2 %.

Silīcija trūkuma ietekme

Ar vecumu un atsevišķu audu deģenerāciju samazinās silīcija koncentrācija cilvēka ķermeņa audos un orgānos. Zems silīcija līmenis novērojams arī dažu slimību, piemēram, asinsvadu aterosklerozes, gadījumā. Silīcija trūkums var rasties cilvēkiem, kuri nepietiekami barojas, tiem, kuri ilgstoši ievēro ierobežojošas diētas (piemēram, pacientiem ar pārtikas alerģijām un/vai nepanesamību), un tiem, kuri galvenokārt lieto ļoti pārstrādātu pārtiku un vienlaikus izvairās no svaigiem dārzeņiem, augļiem un rupja maluma graudu produktiem. Turklāt silīcija trūkuma risks ir arī gados vecākiem cilvēkiem, kuri hroniski lieto PPI grupas pretrefluksu zāles. Tiek uzskatīts, ka zems silīcija līmenis cilvēka organismā var palielināt asinsvadu aterosklerozes un akūtu un hronisku sirds išēmiskās slimības formu attīstības risku. Pētījumos ar dzīvniekiem ir pierādīts, ka silīcija trūkums nelabvēlīgi ietekmē kaulu veidošanos un var izraisīt kaulu deformācijas un patoloģisku kaulu mineralizāciju. Zems silīcija līmenis organismā var pastiprināt ādas novecošanās procesus un negatīvi ietekmēt matu stāvokli (piemēram, pastiprinātu matu izkrišanu, matu vājināšanos un lūšanu, matu galu šķelšanos) un nagu stāvokli (piemēram, nagu lūšanu, nagu plāksnītes vājināšanos). Silīcija trūkums var izraisīt arī pazeminātu imunitāti.

Avoti:

• Martin KR.: The chemistry of silica and its potential health benefits. J Nutr Health Aging. 2007 Mar-Apr;11(2):94-7.
• Chumlea WC.: Silica, a mineral of unknown but emerging health importance. J Nutr Health Aging. 2007 Mar-Apr;11(2):93.
• Martin KR.: Silicon: the health benefits of a metalloid. Met Ions Life Sci. 2013;13:451-73.
• Price CT, Koval KJ, Langford JR.: Silicon: a review of its potential role in the prevention and treatment of postmenopausal osteoporosis. Int J Endocrinol. 2013;2013:316783.
• Tłustochowicz W.: Silicon as the missing element in the treatment of osteoporosis. Forum Rheumatol. 2020, 6(4): 160-166.
• Rondanelli M, Faliva MA, Peroni G, et al: Silicon: A neglected micronutrient essential for bone health. Exp Biol Med (Maywood). 2021 Jul;246(13): 1500-1511.