Kiseldioxid - användningsområden, egenskaper

Kisel är ett spårämne som finns i människokroppen i mängder på 1-2 g (0,01 %). De högsta koncentrationerna av kisel finns främst i snabbväxande vävnader som hår, hud, naglar och ben. Kisel finns också i höga koncentrationer i den extracellulära matrisen, där det framför allt är bundet till glykosaminoglykaner (GAG). Låt oss ta en närmare titt på vilka livsmedel kisel finns i och vilken roll det spelar i människokroppen.

• Kiseldioxidens roll och användningsområden
• Egenskaper hos kiseldioxid
• Behov av kiseldioxid
• Biotillgänglighet av kiseldioxid
• Kisel i kosten
• Effekter av kiselbrist

Kiseldioxidens roll och användningsområden

Kislets roll i människokroppen är ännu inte helt klarlagd. Det är nu välkänt att kiseldioxid är en viktig byggsten i bindväven och spelar en viktig roll för benutveckling och mineralisering. Expertlitteratur rapporterar att kisel har en gynnsam effekt på kroppens hälsa vid förekomst av vissa sjukdomar, såsom osteoporos, diabetes mellitus och ateroskleros. Kisel kan sannolikt bromsa cellernas åldrandeprocess och har en positiv effekt på hudens, hårets och naglarnas tillstånd. Vidare kan kisel öka kroppens naturliga immunförsvar och påskynda läkningsprocessen av skadad vävnad och nybildning av benvävnad efter skador och frakturer.

Kisel används oftast som kiseldioxid (E551), som tillsätts i livsmedel för att fungera som klumpförebyggande, utfyllande och stabiliserande ämnen. Kiseldioxid används främst som tillsats i livsmedel som snabbkaffe, kryddblandningar, snabbsoppor, strösocker och bordssalt.

Egenskaper hos kiseldioxid

Kiseldioxid är en viktig beståndsdel i bindväven. Det spelar en nyckelroll i utvecklingen av skelettsystemet, eftersom det är involverat i kollagensyntes, mineralisering av benmatrisen och differentiering av benbildande celler. Kisel är involverat i bildandet av bindvävselement som finns i blodkärl, luftstrupe, brosk, leder, senor och hud. Vävnader och organ som är rika på kisel är njurar, lever, mjälte, ben, hud och lungor samt hår och naglar. Kisel sänker sannolikt kolesterolnivåerna i blodet och kan ha antiaterosklerotiska och antidiabetiska egenskaper. Det tillskrivs också cancerhämmande, immunstimulerande och regenerativa egenskaper, dvs. påskyndar läkningsprocessen av skadade vävnader.

Tillräckligt intag av kisel i kosten kan gynna den övergripande kognitiva förmågan och potentiellt minska risken för Alzheimers sjukdom. Kisel binder sannolikt tungmetalljoner och minskar därmed deras skadliga effekter på organ och vävnader i människokroppen. Kisel hämmar absorptionen av aluminium från mag-tarmkanalen, ett välkänt neurotoxiskt ämne. Kiseldioxid påverkar också metabolismen av andra makro- och mikronäringsämnen i människokroppen, t.ex. kalcium, fosfor, magnesium, natrium, kalium, zink, klor, fluor, svavel, molybden och kobolt.

Behov av kiseldioxid

Behovet av kiseldioxid verkar vara högre hos män än hos kvinnor. Det uppskattas att det dagliga intaget av kisel för en frisk vuxen bör ligga mellan 20 och 30 mg. Det genomsnittliga dagliga intaget av kisel i europeiska och nordamerikanska befolkningar varierar mellan 20 och 50 mg. I asiatiska länder som Kina och Indien, där kiselrika spannmålsprodukter, grönsaker och frukter utgör merparten av kosten, är det dagliga intaget av kisel däremot mycket högre, från 140 till 200 mg. Det genomsnittliga kiselintaget hos den polska befolkningen varierar beroende på kön och är cirka 24 mg per dag hos kvinnor och nästan 28 mg per dag hos män. De viktigaste källorna till kisel i kosten hos en typisk polsk befolkning är spannmål, frukt, drycker och grönsaker. En kost som innehåller mer än 40 mg kisel per dag har visat sig ha en gynnsam effekt på mineraldensiteten i lårbenet, jämfört med en kost som innehåller i genomsnitt cirka 14 mg kisel.

Biotillgänglighet av kiseldioxid

Den bästa källan till välabsorberat kisel är ortokiselsyra Si(OH)4, som absorberas till 50% från mag-tarmkanalen och huvudsakligen kommer in i blodomloppet i obunden form. Kisel hydrolyseras till ortokiselsyra i mag-tarmkanalen under inverkan av saltsyra. Biotillgängligheten av kisel har därför rapporterats vara lägre hos äldre personer med gastrisk acidemi, och särskilt hos långtidsanvändare av protonpumpshämmare (PPI), som blockerar produktionen av saltsyra i magsäckens slemhinneceller. Kiseldioxid kan också förekomma som kiselorganiska ämnen som har behandlats kemiskt av människor, t.ex. kiseldioxid (E551) som används som klumpförebyggande medel och som praktiskt taget inte absorberas från mag-tarmkanalen.

Kisel i kosten

Kisel kommer in i människokroppen med maten. Välabsorberad kisel i form av ortokiselsyra finns endast i vätskor som öl (9-39 mg kisel/l) och mineralvatten (2-5 mg kisel/l). Det är värt att notera att öl är den rikaste källan till lättillgängligt kisel i form av ortokiselsyra. Och i livsmedel finns de högsta koncentrationerna av kisel i spannmålskorn som havre, korn, vete och ris. Dessutom finns kisel i spannmålsprodukter (t.ex. bröd, pasta och flingor), grönsaker (t.ex. potatis, morötter, rödbetor, rädisor, lök, gröna bönor, spenat), frukt (särskilt banan, ananas och mango), baljväxter (t.ex. bönor, linser, sojabönor), sultanrussin, nötter och skaldjur (t.ex. musslor). Vissa örter och växter innehåller också mycket kiseldioxid, t.ex. koriander, åkerfräken, stockros och fläckig alfalfa. Detta är dock en form av kisel som är svårare för människokroppen att komma åt. Biotillgängligheten av kisel varierar avsevärt för enskilda växtprodukter beroende på mängden kostfiber, t.ex. absorberas högst 2% från kiselrika bananer.

Effekter av kiselbrist

Med åldern och degenerationen av vissa vävnader minskar kiselkoncentrationen i vävnader och organ i människokroppen. Låga nivåer av kisel observeras också i närvaro av vissa sjukdomar, såsom vaskulär ateroskleros. Kiselbrist kan förekomma hos undernärda personer, personer som under lång tid äter restriktiva dieter (t.ex. patienter med födoämnesallergier och/eller födoämnesintolerans) och personer som huvudsakligen konsumerar högprocessade livsmedel och samtidigt undviker färska grönsaker, frukt och grova spannmålsprodukter. Dessutom riskerar äldre personer som kroniskt tar antirefluxläkemedel från PPI-gruppen att drabbas av kiselbrist. Det har föreslagits att låga nivåer av kisel i människokroppen kan öka risken för att utveckla vaskulär ateroskleros och akuta och kroniska former av ischemisk hjärtsjukdom. I djurstudier har kiselbrist visat sig ha en negativ effekt på benbildningen och kan orsaka benmissbildningar och onormal benmineralisering. Låga halter av kisel i kroppen kan förvärra åldrandeprocessen i huden och ha en negativ effekt på hårets (t.ex. ökat håravfall, försvagat och skört hår, kluvna toppar) och naglarnas (t.ex. sköra naglar, försvagning av nagelplattan) tillstånd. Kiselbrist kan också leda till nedsatt immunförsvar.

Källor:

• Martin KR.: Kiseldioxidens kemi och dess potentiella hälsofördelar. J Nutr Health Aging. 2007 Mar-Apr;11(2):94-7.
• Chumlea WC.: Silica, ett mineral av okänd men framväxande betydelse för hälsan. J Nutr Hälsa Åldrande. 2007 Mar-Apr;11(2):93.
• Martin KR.: Kisel: hälsofördelarna med en metalloid. Met Ions Life Sci. 2013;13:451-73.
• Price CT, Koval KJ, Langford JR.: Kisel: en översyn av dess potentiella roll i förebyggande och behandling av postmenopausal osteoporos. Int J Endocrinol. 2013;2013:316783.
• Tłustochowicz W.: Kisel som det saknade elementet i behandlingen av osteoporos. Forum Reumatol. 2020, 6(4): 160-166.
• Rondanelli M, Faliva MA, Peroni G, et al: Kisel: Ett försummat mikronäringsämne som är viktigt för benhälsan. Exp Biol Med (Maywood). 2021 Jul;246(13):1500-1511.