Selina Brandt
Silizium (Silicium) gehört mit Abstand zu den am meisten unterschätzten Spurenelementen. Oder haben Sie gewusst, dass sich ein Silizium-Mangel negativ auf Ihre Knochen und Gelenke auswirken kann? In diesem Artikel werfen wir einen detaillierten Blick auf die Eigenschaften, Anwendungen und die essentielle Bedeutung von Silizium für den menschlichen Körper.
Top 5 Fakten zu Silizium
- Allgemein: Silizium ist ein elementares Spurenelement und hat eine wichtige Bedeutung für den menschlichen Körper. Es ist an verschiedenen Stoffwechselprozessen beteiligt und in verschiedenen Geweben wie Knochen, Knorpel und Bindegewebe.
- Wichtig: Obwohl kein empfohlener Tagesbedarf für Silizium festgelegt wurde, deuten wissenschaftliche Daten darauf hin, dass Silizium für die Gesundheit unerlässlich ist.
- Wirkung im Körper: Silizium unterstützt die Knochengesundheit, fördert die Regeneration von Hautzellen und stärkt Haare, Nägel und Bindegewebe.
- Siliziumreiche Lebensmittel: Die Aufnahme von Silizium erfolgt hauptsächlich über die Ernährung. Silizium findet sich in vielen pflanzlichen Lebensmitteln wie Vollkornprodukten, Hülsenfrüchten, Nüssen und Obst. Die Aufnahme von Silizium über natürliche Quellen in der Ernährung wird generell als sicher angesehen.
- Silizium-Mangel-Symptome: Ein Mangel an Silizium ist sehr selten, kann aber zu deformierten Knochen und Gelenken, brüchigen Nägeln, trockener Haut, Gelenkschmerzen und anderen Symptomen führen.
Was ist Silizium?
Der Name leitet sich vom lateinischen Wort „silex“ ab, was „Kiesel“ bedeutet. Silizium ist nach Sauerstoff das zweithäufigste Element in der Natur1. Es ist ein Halbmetall, das auf der Erdkruste weit verbreitet ist und eine Schlüsselrolle in der Bildung von Mineralien spielt2. Silizium weist eine hohe Anziehungskraft zu Sauerstoff auf und formt Kieselsäure und Silikate, welche mit 92 % die überwiegenden Mineralien darstellen.
In der Natur kommt Silizium in Form von Silikatmineralien wie Quarz, Feldspat und Glimmer vor. Es ist ein wichtiger Bestandteil von Gesteinen, Sand, Sandstein, Ton und anderen Materialien.2 Silizium ist auch in organischen Materialien wie Pflanzen, Tieren und Menschen vorhanden, obwohl es normalerweise in geringeren Konzentrationen als in anorganischen Verbindungen vorkommt.
In biologischen Systemen spielt Silizium eine Rolle bei der Bildung von Knochen, Knorpel, Bindegewebe und anderen Strukturen im Körper. Es wird angenommen, dass Silizium auch an verschiedenen Stoffwechselprozessen beteiligt ist und eine Rolle bei der Erhaltung der Knochengesundheit, der Hautelastizität und anderen physiologischen Funktionen spielt.
Kieselsäure und Silizium – wo ist der Unterschied?
Kieselsäure (Silica) wird chemisch als Siliziumoxid, genauer gesagt als Siliziumdioxid, bezeichnet. Sie ist normalerweise farblos bis weiß und unlöslich in Wasser. In Verbindung mit Metallen oder Mineralien bildet sie die Familie der Silikate. Es gibt verschiedene wasserlösliche Formen von Kieselsäure (Ortho-, Meta-, Di- und Trisilikate). Diese kommen in Oberflächen- und Brunnenwasser in Konzentrationen von 1 bis 100 mg/l vor. Orthokieselsäure wird hauptsächlich vom menschlichen Körper aufgenommen und findet sich in verschiedenen Geweben wie Knochen, Sehnen, Aorta, Leber und Nieren. Es gibt überzeugende Daten, die darauf hinweisen, dass Kieselsäure für die Gesundheit wesentlich ist, obwohl noch kein empfohlener Tagesbedarf festgelegt wurde3.
Siliziumreiche Lebensmittel: Natürliche Quellen
Eine Vielzahl von Lebensmitteln liefert Silizium. Der natürliche Silizium-Gehalt ist in pflanzlichen Lebensmitteln viel höher als in Fleisch oder Milchprodukten. Pflanzen nehmen Silizium aus dem Boden auf und verwenden es als strukturellen Bestandteil, um ihren Stielen Festigkeit und Steifigkeit zu verleihen2.
Beispiele für siliziumhaltige Nahrungsquellen2:
- Unraffiniertes Getreide wie Gerste, Hafer, Reiskleie und Weizenkleie
- Getreideprodukte wie Frühstückscerealien, Mehl und Brot, Kekse, Reis und Nudeln
- Bier ist dank des enthaltenen Hopfens und der Gerste eine hoch bioverfügbare natürliche Siliziumquelle
- Einige Gemüsesorten, z. B. (grüne) Bohnen, Spinat- und Wurzelgemüse
- Einige Kräuter, z. B. Frauenmantel und Bockshornklee
- Bananen
- Trockenfrüchte
- Nüssen
- Meeresfrüchte, wobei Muscheln den höchsten Gehalt aufweisen
Wirkung von Silizium im menschlichen Körper
Silizium ist ein essentielles Spurenelement für den Menschen, das verschiedene wichtige Funktionen im Körper hat, zum Beispiel:
Knochengesundheit: Starke Knochen durch Silizium
Silizium spielt eine wichtige Rolle bei der Knochengesundheit, da es an der Bildung und Erhaltung von Knochengewebe beteiligt ist. Die Knochenmatrix, die Hauptstruktur des Knochens, die für seine Stabilität und Widerstandsfähigkeit sorgt, setzt sich größtenteils aus Kollagen zusammen. Untersuchungen an Zellkulturen und Tiermodellen haben ergeben, dass Silizium eine Verbindung mit Glykosaminoglykanen eingeht und eine bedeutende Rolle bei der Ausbildung von Verknüpfungen zwischen Kollagen und Proteoglykanen hat, was sich direkt auf die Festigkeit und Beschaffenheit des Knochens auswirkt und seine mechanischen Eigenschaften bestimmt5.
Die in den vergangenen drei Jahrzehnten gesammelten Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Silizium eine zentrale Rolle in der Knochenentwicklung sowie der Erhaltung der Gesundheit von Knochen und Bindegewebe einnimmt. Die genauen Mechanismen sind noch nicht vollständig verstanden, jedoch gibt es Anzeichen dafür, dass Silizium an der Synthese von Kollagen und/oder dessen Stabilisierung sowie an der Mineralisierung der Matrix beteiligt ist.2.
Mit zunehmendem Alter kann der Siliziumgehalt im Körper abnehmen, was sich negativ auf die Knochengesundheit auswirken kann. Eine angemessene Siliziumzufuhr könnte dazu beitragen, den altersbedingten Verlust an Knochenmasse und -dichte zu verlangsamen.
Silizium zur Vorbeugung von Osteoporose
Siliziumverbindungen haben entzündungshemmende Eigenschaften gezeigt, die dazu beitragen könnten, Entzündungen im Körper zu reduzieren, die mit Osteoporose in Verbindung stehen können.
Silizium spielt auch eine Rolle bei der Mineralisierung der Knochen, insbesondere bei der Absorption von Kalzium und anderen Mineralien, die für die Knochengesundheit wichtig sind. Eine ausreichende Siliziumzufuhr könnte dazu beitragen, die Knochenmineraldichte zu erhöhen und das Risiko von Knochenbrüchen und Osteoporose zu verringern.
In Studien mit Probanden, die an Osteoporose leiden, führte die Ergänzung mit Silizium in Form von Monomethyltrisilanol zu einer Zunahme des Knochenvolumens und einer Steigerung der Knochendichte sowohl im Bereich der Oberschenkel als auch der Lendenwirbelsäule.2
Kollagenproduktion für Haut, Haare und Nägel
Silizium ist an der Synthese von Kollagen und Elastin beteiligt. Diese Strukturproteinen der Haut sind entscheiden für die Gesundheit von Haut, Haaren und Nägeln. Forscher vermuten daher, dass Silizium eine wichtige Funktion in Bezug auf die strukturelle Unversehrtheit von Nägeln, Haaren und Haut hat1.
Silizium fördert die Regeneration von Hautzellen und die Heilung von Wunden und Verletzungen beschleunigen. Es kann auch dabei unterstützen, die Hautstraffheit zu verbessern, die Elastizität zu erhöhen und das Auftreten von Falten zu reduzieren.
Silizium spielt auch eine Rolle bei der Gesundheit der Haare, indem es das Haarwachstum unterstützt und die Haarstruktur stärkt. Es kann helfen, das Haar kräftiger und widerstandsfähiger gegenüber äußeren Einflüssen zu machen.
Festigkeit und Elastizität des Bindegewebes
Bisherige Forschungsergebnisse deuten ebenfalls darauf hin, dass Silizium die Gesundheit von Bindegewebe fördert2. Der Grund dafür ist, dass Silizium zur Festigkeit und Elastizität von Sehnen, Bändern und Knorpel bei trägt. Es kann auch helfen, die Flexibilität der Gelenke zu erhalten und Verletzungen vorzubeugen. Eine ausreichende Siliziumzufuhr könnte dazu beitragen, die strukturelle Integrität des Knochengewebes zu verbessern und die Knochenfestigkeit zu erhöhen.
Schützt Silizium gegen Alzheimer?
Die Rolle von Silizium bei der Prävention oder Behandlung von Alzheimer ist ein interessanter Bereich der Forschung. Seit längerer Zeit wirde eine mögliche Verbindung zwischen der Konzentration von Aluminium und Silizium im Trinkwasser und der Entstehung von Alzheimer vermutet. Berichten zufolge könnte Silizium eine protektive Funktion erfüllen, indem es die orale Aufnahme von Aluminium limitiert4.
Silizium-Mangel-Symptome
Da Silizium in vielen Lebensmitteln enthalten ist und der Körper nur geringe Mengen benötigt, ist ein Mangel selten. Trotzdem kann ein Siliziummangel zu Symptomen wie deformierten Knochen und Gelenken, zu wenig Knorpelgewebe und Kollagen sowie einer Störung des Mineralhaushalts im Oberschenkelknochen und in den Wirbeln führen3. Weitere mögliche Symptome eines Siliziummangels sind:
- Schwache Knochen und Zähne (v.a. Karies)
- Brüchige Nägel und sprödes Haar
- Trockene, faltige oder schlaffe Haut
- Gelenkschmerzen, Steifheit und Entzündungen
- Langsamer Wundheilung und schlechtere Regeneration von Gewebe
- Schwaches Bindegewebe wie Cellulite, Schlaffheit der Haut und Hämorrhoiden
Diese Symptome können je nach Schweregrad des Siliziummangels variieren und können auch durch andere Faktoren beeinflusst werden. Wenn jemand Symptome eines Siliziummangels bemerkt, ist es ratsam, einen Arzt oder einen Ernährungsberater aufzusuchen, um die Ursache zu klären und geeignete Maßnahmen zu ergreifen.
Tagesbedarf
Der genaue Tagesbedarf an Silizium ist nicht eindeutig festgelegt, da Silizium kein essentielles Nährstoff im traditionellen Sinne ist, aber es spielt dennoch eine wichtige Rolle im Körper. Der menschliche Körper benötigt jedoch nur sehr geringe Mengen an Silizium, und es gibt keine offiziellen Empfehlungen für die tägliche Zufuhr.
Die Siliziumaufnahme erfolgt hauptsächlich über die Nahrung, insbesondere über pflanzliche Lebensmittel wie Vollkornprodukte, Hülsenfrüchte, Nüsse, Samen, Obst und Gemüse. Die durchschnittliche tägliche Aufnahme von Silizium wird auf etwa 20-50 mg pro Tag geschätzt, kann aber je nach individueller Ernährung und Lebensstil variieren.
Allerdings hat auch die Deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) hat noch keine spezifischen Empfehlungen für die Siliziumzufuhr ausgesprochen.
Häufige Fragen zu Silizium
Silizium – für was ist es gut?
Silizium hat verschiedene Anwendungen und Funktionen. Im menschlichen Körper dient es unter anderem dem Aufbau von Knochen, Knorpel, Haut und Bindegewebe. Die genauen Wirkmechanismen sind jedoch nicht hinreichend geklärt. Aber auch in der Industrie kommt Silizium (jedoch in anderer chemischer Form) zum Einsatz, z. B. in der Halbleiterindustrie zur Herstellung von Computerchips, für die Herstellung von Solarzellen oder als Bindemittel.
Ist Silizium gesund?
Silizium gilt als essentielles Spurenelement für den menschlichen Körper und ist an verschiedenen physiologischen Prozessen beteiligt. Es unterstützt die Gesundheit von Haut, Haaren, Nägeln und Bindegewebe. Es wird angenommen, dass Silizium auch eine Rolle bei der Knochengesundheit spielt.
Welche Lebensmittel sind siliziumhaltig?
Lebensmittel wie Getreide (besonders Hafer, Gerste und Weizen), Hülsenfrüchte, Nüsse (insbesondere Mandeln und Walnüsse), Samen (wie Leinsamen und Sesam), Gemüse (wie grüne Bohnen und grüne Erbsen) und bestimmte Obstsorten (wie Äpfel und Orangen) sind gute natürliche Quellen von Silizium.
Referenzen
- Martin KR. Silicon: the health benefits of a metalloid. Met Ions Life Sci. 2013;13:451-73. doi: 10.1007/978-94-007-7500-8_14. PMID: 24470100.
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- Domingo JL, Gómez M, Colomina MT. Oral silicon supplementation: an effective therapy for preventing oral aluminum absorption and retention in mammals. Nutr Rev. 2011 Jan;69(1):41-51. doi: 10.1111/j.1753-4887.2010.00360.x. PMID: 21198634.
- Rondanelli M, Faliva MA, Peroni G, Gasparri C, Perna S, Riva A, Petrangolini G, Tartara A. Silicon: A neglected micronutrient essential for bone health. Exp Biol Med (Maywood). 2021 Jul;246(13):1500-1511. doi: 10.1177/1535370221997072. Epub 2021 Mar 9. PMID: 33715532; PMCID: PMC8283247.
