Силицият съществува и като "органосилициеви" съединения или силикони, но тези синтетични (изкуствени) съединения са рядкост в диетата и в природата като цяло. Силиций като Si (OH) 4 е инертен и доскоро не се смяташе, че участва в каквито и да било химически или биологични взаимодействия, въпреки че е известно, че той се поема активно и се транспортира от някои примитивни организми и растения, за да образува сложни екзоскелети и биогенен произход, силициев диоксид, чието производство се поддържа и контролира от протеини и полизахариди. Наскоро Kinrade et al съобщават, че Si (OH) 4 лесно взаимодейства с алкил диоли на захари, образувайки пет и шест координиращи Si комплекси, което предполага, че са възможни взаимодействия с биомолекули.

Въпреки това

Хората са изложени на много източници на силиций, включително прах, фармацевтични продукти, козметика и медицински импланти и устройства, но основният и най-важен източник на експозиция за по-голямата част от населението е диетата.

Препоръчителна дневна доза силиций

Възраст Мъж Жена Бременност Кърмене
0-6 месеца 10 mg 10 mg
7-12 месеца 10 mg 10 mg
1-3 години 15 mg 15 mg
4-8 години 18 mg 18 mg
9-13 години 20 mg 20 mg
14-18 години 25 mg 25 mg
19 и повече години 30 mg 25 mg 25 mg 25 mg

Източници на силиций

Диетичният прием на Si в повечето западни популации е между 20-50 mg Si/дневно; ≥ 2 пъти по-висок от нормалния прием на желязо и цинк. По-висок прием (140 - 204 mg/ден) е отчетен в Китай и Индия, където растителната храна може да бъде преобладаващата част от диетата. Доходите в различните възрастови групи не са добре документирани. Това изглежда подобно за деца (27 mg/ден) и възрастни (29 mg/ден) във Финландия, въпреки че основните им източници на доход са различни. При децата основният източник на зърнени храни (68% от общия прием на храна), докато основният източник при възрастни мъже е консумацията на бира (44%). Доходите за жените са по-ниски, отколкото за мъжете, което се дължи на по-високия прием на бира за мъжете. Бирата е силно бионаличен естествен източник на силиций. Приемът също намалява значително с възрастта при възрастни (0,1 mg за всяка следваща година).

Силиций в питейната вода

Силиций в питейната вода се получава от изветрянето на скалите и почвените минерали и тъй като различните видове минерали се променят с различна скорост, концентрацията на Si във водата зависи от заобикалящата геология. Например в Обединеното кралство концентрациите на Si са ниски (0,2-2,5 mg/l) в северната и западната част на Великобритания („планинските райони“ на Великобритания), където скалите са „стари“ и добре вентилирани, а водата е естествено мек. За разлика от това, нивата на Si са много по-високи (2,8-14 mg/l) в южната и източната част на Великобритания ("низина" Великобритания) поради изветрянето на "младите скали"; водата е естествено твърда, тъй като има високо съдържание на разтворени твърди вещества и освен това е алкална. Концентрацията на Si в европейските минерални води е в сходен диапазон (4-16 mg/l) като в низинните питейни води и тяхното рН обикновено е около неутрално или малко над. Напоследък обаче се отчитат по-високи нива (30-40 mg/l) в минералните води Spritzer и Fiji от естествени източници в Малайзия и Фиджи.

Питейната вода и други течности осигуряват най-лесния бионаличен източник на Si в диетата, тъй като силицийът по същество присъства като Si (OH) 4, а приемът на течности може да представлява ≥ 20% от общия прием на Si в диетата.

Храната като източник на силиций

Силициевият диоксид в храната се получава от естествени източници, включително лепкави почвени частици върху зеленчукови повърхности, и от добавянето му като добавки. Естествените нива на Si в храните са много по-високи в растителните храни, отколкото в месото или млечните продукти. Растенията получават и натрупват Si от почвата и почвените разтвори, които са включени като структурен компонент, който придава здравина и твърдост на стъблата, например в треви и зърнени култури, а също и в някои растения като Equisetum arvensa, където Si е от съществено значение. Такива растения, наречени "Si батерии", обикновено са едносемеделни растения, които включват зърнени култури, треви (напр. Ориз) и някои билки. Те натрупват около 10-20 пъти повече Si от двусемеделните растения (напр. Бобови растения). Всъщност наскоро бяха идентифицирани някои едносемеделни растения, като ориз, които активно абсорбират и транспортират гени, свързани със Si. Растенията произвеждат биогенен (фитолитен) силициев диоксид, който често се свързва с полизахаридни/въглехидратни компоненти на клетъчната стена.

Високо съдържание на Si се открива в нерафинирани („цели“) зърна като ечемик, овес, оризови трици и пшенични трици. До 50% от Si е в корпуса и плявата. Например, оризовата обвивка съдържа 110 mg Si/g и се отстранява по време на производството/промишлената обработка, което намалява съдържанието на Si в рафинираните храни. Въпреки това зърнените храни като зърнени закуски, брашно и хляб, бисквити, ориз, тестени изделия, сладкиши и сладкиши и т.н., все още са основен източник на диетата на Si. Ечемикът и хмелът се използват за приготвяне на бира и по време на раздробяването фитолитичният им силициев диоксид се разлага на разтворими форми, така че тази напитка съдържа високо съдържание на Si. За сравнение, вината и ликьорите/спиртните напитки имат по-ниски нива на Si. Захарната тръстика също така абсорбира активно Si, а рафинираните и нерафинираните захари също имат високо съдържание на Si.

Високото естествено съдържание на Si присъства и в някои зеленчуци, по-специално в боб (зелен, кенийски, френски), в спанак и кореноплодни зеленчуци и в някои билки. Плодовете съдържат малко количество Si в допълнение към бананите и сушените плодове и ядки. Въпреки това, много малко Si се усвоява в червата и се предоставя от банани (50%) и повечето показват пренебрежимо ниска бионаличност.

Данните от Третото национално проучване на здравето и храненето оценяват средния прием на Si добавки на 2 mg/ден. Основните потребители на Si са възрастни (над 19 години).

Нехранителни източници на силиций

Силицийът присъства в някои фармацевтични продукти. Силициевата киселина и натриевите силикати се прилагат орално или интрамускулно в Германия в началото на този век като възможно лечение на белодробна туберкулоза и атеросклероза. По-късно силициевият диоксид, открит в бамбука, също се използва като възможно лечение на астма и туберкулоза. В съвременните фармацевтични продукти Si присъства главно в антидиарейни, антиациди и патентовани аналгетици като аспирин. В аналгетиците силикатите (магнезиев силикат и магнезиевите трисиликати) присъстват като помощни вещества, които са инертни съставки, които държат другите съставки заедно, или като сушители, ако активната съставка е хигроскопична. Нивата на силикат в тези лекарства обаче не са добре документирани и бионаличността се счита за незначителна. Въпреки това, злоупотребата може да причини възпаление на бъбреците, наречено „аналгетична нефропатия“, но не е ясно дали е свързано с активното вещество или с помощното вещество.

Силиций в козметиката

Силицият също присъства в козметиката и тоалетни принадлежности като средство за регулиране на вискозитета и като помощно вещество. Силициевият диоксид и силикатите (напр. Хидратиран силициев диоксид и магнезиев алуминиев силикат) присъстват в пастите за зъби, кремовете, червилата и цветната козметика. Силикатите вероятно също присъстват като помощни вещества в прахообразната козметика, докато магнезиевият хидроген силикат е основният компонент в талка. Фитолитичният силициев диоксид може да присъства като замърсител в лицето и шампоаните, тъй като често е на растителна основа, докато силиконите могат да присъстват в някои кремове за ръце и нокти и лакове за нокти.

Дермалната абсорбция на силициев диоксид/силикати не е добре документирана и се счита за незначителна, тъй като тези съединения не са мастноразтворими. От друга страна се предлага например силиконите в кремовете за ръце и нокти да се абсорбират лесно.

Дефицит на силиций

В случай на дефицит, растежът може да се забави, да се появят нарушения на производството на колаген, може да имаме набръчкана кожа, остеопороза, косопад и безплодие.

Дефицитът на силиций ускорява стареенето и влошава качеството на живот. Хората с туберкулоза също имат ниски нива на силиций.

Недостигът на силиций може да дехидратира ноктите и да ги направи чупливи, което може да повлияе на здравето на кожата и косата. По-ниската киселинност на стомаха (поради заболяване или стареене) също намалява способността за метаболизиране на силиций от хранителни източници, което води до диета с ниско съдържание на силиций. Бременни или кърмещи жени не трябва да приемат никакви силициеви добавки, тъй като те могат да навредят на майките и техните деца.

Липсата на силиций в организма се причинява главно от ниското съдържание на силиций в храните, отглеждани на почви с ниско съдържание на силиций, но също и от промишлената преработка на храни, при която лесно измиваеми фракции силиций във водата се измиват от храната. Следователно е необходимо да се следи съдържанието на силиций и да се допълва с подходяща корекция на диетата или добавки под формата на препарати.

Излишък от силиций

Дългосрочният прекомерен прием на силиций е свързан със силикоза, белодробно заболяване. Установено е също така, че повишени нива на силиций се откриват в мозъка на хора с болестта на Алцхаймер заедно с алуминия. В допълнение, продължителната употреба на концентрирани силиций вещества също е свързана с образуването на камъни в бъбреците при някои индивиди.

Силиций и неговият ефект върху здравето

Основните задачи на силиция за човешкото здраве са:

  • намалява риска от сърдечни заболявания,
  • предпазва от алергии,
  • влияе положително върху развитието на костите и хрущялите,
  • предотвратява натъртване,
  • повишава еластичността на кръвоносните съдове и кожата (антисклеротични ефекти),
  • повишава еластичността на кожата, намалява образуването на бръчки,
  • предпазва от възпаление на пикочните пътища и предотвратява образуването на пикочни камъни,
  • повишава устойчивостта към болести,
  • спомага за усвояването на калция и засилва минерализацията на костите
  • подмладява и предпазва структурите на тялото от срамежливост
  • овлажнява вредното въздействие на алуминия и предпазва от болестта на Алцхаймер
  • важно е за поддържане на здравината на кръвоносните съдове и играе важна роля в превенцията на сърдечно-съдови заболявания, предпазва от крехкост на малките кръвоносни съдове и увеличава тяхната гъвкавост