Silizium: Alles zu Wirkung, Mangel und Vorkommen

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