Kieselerde - Anwendungen, Eigenschaften

Silizium ist ein Spurenelement, das im menschlichen Körper in Mengen von 1-2 g (0,01 %) vorhanden ist. Die höchsten Konzentrationen an Silizium finden sich vor allem in schnell wachsenden Geweben wie Haaren, Haut, Nägeln und Knochen. Auch in der extrazellulären Matrix ist Silizium in hohen Konzentrationen vorhanden, wo es insbesondere an Glykosaminoglykane (GAGs) gebunden ist. Schauen wir uns einmal genauer an, in welchen Lebensmitteln Silizium vorkommt und welche Rolle es im menschlichen Körper spielt.

• Rolle und Verwendung von Siliciumdioxid
• Eigenschaften von Kieselsäure
• Bedarf an Kieselsäure
• Bioverfügbarkeit von Silizium
• Diätetische Siliziumquellen
• Auswirkungen eines Siliziummangels

Rolle und Verwendung von Siliciumdioxid

Die Rolle von Silizium im menschlichen Körper ist noch nicht vollständig geklärt. Inzwischen weiß man, dass Silizium ein wichtiger Baustein des Bindegewebes ist und eine wichtige Rolle bei der Knochenentwicklung und Mineralisierung spielt. In der Fachliteratur wird berichtet, dass Silizium bei bestimmten Krankheiten wie Osteoporose, Diabetes mellitus und Atherosklerose eine positive Wirkung auf die Gesundheit des Körpers hat. Silizium verlangsamt wahrscheinlich den Alterungsprozess der Zellen und wirkt sich positiv auf den Zustand von Haut, Haaren und Nägeln aus. Darüber hinaus kann Silizium die natürliche Immunität des Körpers stärken und den Heilungsprozess von beschädigtem Gewebe sowie die Regeneration von Knochengewebe nach Verletzungen und Brüchen beschleunigen.

Am häufigsten wird Silizium in Form von Siliziumdioxid (E551) verwendet, das Lebensmitteln zugesetzt wird, um die Funktion des Klumpenschutzes, der Füllung und der Stabilisierung zu erfüllen. Siliciumdioxid wird hauptsächlich als Zusatzstoff in Lebensmitteln wie Instantkaffee, Gewürzmischungen, Fertigsuppen, Puderzucker und Speisesalz verwendet.

Eigenschaften von Kieselsäure

Kieselsäure ist ein wichtiger Bestandteil des Bindegewebes. Sie spielt eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung des Skelettsystems, da sie an der Kollagensynthese, der Mineralisierung der Knochenmatrix und der Differenzierung der knochenbildenden Zellen beteiligt ist. Silicium ist an der Bildung von Bindegewebselementen beteiligt, die in Blutgefäßen, Luftröhre, Knorpel, Gelenken, Sehnen und Haut vorkommen. Zu den siliziumreichen Geweben und Organen gehören die Nieren, die Leber, die Milz, die Knochen, die Haut und die Lunge sowie die Haare und die Nägel. Silizium senkt wahrscheinlich den Cholesterinspiegel im Blut und kann antiatherosklerotische und antidiabetische Eigenschaften aufweisen. Außerdem werden ihm krebshemmende, immunstimulierende und regenerative Eigenschaften zugeschrieben, d. h. es beschleunigt den Heilungsprozess von beschädigtem Gewebe.

Eine angemessene Zufuhr von Silizium mit der Nahrung kann die allgemeine kognitive Leistung verbessern und möglicherweise das Risiko der Alzheimer-Krankheit verringern. Siliciumdioxid bindet wahrscheinlich Schwermetallionen und verringert dadurch deren schädliche Auswirkungen auf Organe und Gewebe des menschlichen Körpers. Silizium hemmt die Aufnahme von Aluminium aus dem Magen-Darm-Trakt, einer bekannten neurotoxischen Substanz. Kieselsäure beeinflusst auch den Stoffwechsel anderer Makro- und Mikronährstoffe im menschlichen Körper, wie Calcium, Phosphor, Magnesium, Natrium, Kalium, Zink, Chlor, Fluor, Schwefel, Molybdän und Kobalt.

Bedarf an Kieselsäure

Der Bedarf an Kieselsäure scheint bei Männern höher zu sein als bei Frauen. Es wird geschätzt, dass die tägliche Siliziumzufuhr eines gesunden Erwachsenen zwischen 20 und 30 mg liegen sollte. Die durchschnittliche tägliche Aufnahme von Silizium in der europäischen und nordamerikanischen Bevölkerung liegt zwischen 20 und 50 mg. In asiatischen Ländern wie China und Indien, wo siliziumreiche Getreideprodukte, Gemüse und Früchte den größten Teil der Ernährung ausmachen, ist die tägliche Siliziumzufuhr dagegen viel höher und liegt zwischen 140 und 200 mg. Die durchschnittliche Siliziumzufuhr in der polnischen Bevölkerung variiert je nach Geschlecht und beträgt bei Frauen etwa 24 mg pro Tag und bei Männern fast 28 mg pro Tag. Zu den wichtigsten Siliziumquellen in der Ernährung einer typischen polnischen Bevölkerung gehören Getreide, Obst, Getränke und Gemüse. Eine Ernährung, die mehr als 40 mg Silizium pro Tag enthält, wirkt sich nachweislich positiv auf die Knochenmineraldichte der Oberschenkelknochen aus, verglichen mit einer Ernährung, die durchschnittlich etwa 14 mg Silizium enthält.

Bioverfügbarkeit von Silizium

Die beste Quelle für gut resorbiertes Silicium ist die Orthokieselsäure Si(OH)4, die zu 50 % aus dem Magen-Darm-Trakt resorbiert wird und hauptsächlich in ungebundener Form in den Blutkreislauf gelangt. Silicium wird im Gastrointestinaltrakt unter dem Einfluss von Salzsäure zu Orthokieselsäure hydrolysiert. Daher ist die Bioverfügbarkeit von Silizium bei älteren Menschen mit Magenübersäuerung und insbesondere bei Langzeitanwendern von Protonenpumpenhemmern (PPI), die die Produktion von Salzsäure durch die Magenschleimhautzellen blockieren, geringer. Siliciumdioxid kommt auch als Organosilicium vor, das vom Menschen chemisch behandelt wurde, z. B. Siliciumdioxid (E551), das als Antibackmittel verwendet wird und praktisch nicht aus dem Magen-Darm-Trakt aufgenommen wird.

Diätetische Siliziumquellen

Silizium gelangt mit der Nahrung in den menschlichen Körper. Gut absorbiertes Silicium in Form von Orthokieselsäure findet sich nur in Flüssigkeiten wie Bier (9-39 mg Silicium/l) und Mineralwasser (2-5 mg Silicium/l). Es ist erwähnenswert, dass Bier die reichste Quelle für leicht verfügbares Silizium in Form von Orthokieselsäure ist. In Lebensmitteln finden sich die höchsten Siliziumkonzentrationen in Getreidekörnern wie Hafer, Gerste, Weizen und Reis. Außerdem ist Silizium in Getreideprodukten (z. B. Brot, Nudeln und Müsli), Gemüse (z. B. Kartoffeln, Karotten, Rote Beete, Radieschen, Zwiebeln, grüne Bohnen, Spinat), Obst (insbesondere Banane, Ananas und Mango), Hülsenfrüchten (z. B. Bohnen, Linsen, Sojabohnen), Sultaninen, Nüssen und Meeresfrüchten (z. B. Muscheln) enthalten. Auch einige Kräuter und Pflanzen enthalten viel Kieselsäure, darunter Koriander, Ackerschachtelhalm, Stockrose und gefleckte Luzerne. Dies ist jedoch eine Form von Silizium, die für den menschlichen Körper schwerer zugänglich ist. Die Bioverfügbarkeit von Silizium ist bei den einzelnen pflanzlichen Produkten je nach Ballaststoffgehalt sehr unterschiedlich, z. B. werden aus siliziumreichen Bananen maximal 2 % aufgenommen.

Auswirkungen eines Siliziummangels

Mit dem Alter und der Degeneration bestimmter Gewebe nimmt die Siliziumkonzentration in den Geweben und Organen des menschlichen Körpers ab. Niedrige Siliziumwerte werden auch bei bestimmten Krankheiten, wie z. B. Atherosklerose, beobachtet. Ein Siliziummangel kann bei unterernährten Personen, bei Personen, die sich langfristig restriktiv ernähren (z. B. Patienten mit Nahrungsmittelallergien und/oder -unverträglichkeiten), und bei Personen, die hauptsächlich stark verarbeitete Lebensmittel verzehren und gleichzeitig frisches Gemüse, Obst und grobe Getreideprodukte meiden, auftreten. Darüber hinaus besteht bei älteren Menschen, die chronisch Medikamente gegen Reflux aus der Gruppe der PPI einnehmen, das Risiko eines Siliziummangels. Es wurde vermutet, dass ein niedriger Siliziumgehalt im menschlichen Körper das Risiko für die Entwicklung von Gefäßverkalkung (Atherosklerose) und akuten und chronischen Formen der ischämischen Herzkrankheit erhöhen kann. In Tierversuchen hat sich gezeigt, dass Siliziummangel die Knochenbildung beeinträchtigt und zu Knochendeformationen und abnormaler Knochenmineralisierung führen kann. Ein niedriger Siliziumspiegel im Körper kann den Alterungsprozess der Haut verstärken und sich negativ auf den Zustand der Haare (z. B. vermehrter Haarausfall, Schwächung und Brüchigkeit der Haare, Spliss) und der Nägel (z. B. Brüchigkeit der Nägel, Schwächung der Nagelplatte) auswirken. Siliziummangel kann auch zu einer verminderten Immunität führen.

Quellen:

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