Hälsofördelarna med kiseldioxid (kisel)

Introduktion

Kiseldioxid, även känd som kisel, är ett mineral som ofta kallas näringsämne i näring. Det är det tredje mest förekommande spårämnet i människokroppen, även om det inte officiellt klassificeras som ett viktigt näringsämne. Ändå visar ökande forskning att kiseldioxid kan spela viktiga roller för olika aspekter av hälsa, särskilt relaterade till ben, bindväv, hud, hår och naglar. I den här artikeln undersöker vi vad vetenskapen säger om kiseldioxid: dess funktioner, biotillgänglighet, interaktion med andra mineraler, källor i diet och säkra doser för att stödja allmän hälsa. 

Kiseldioxid i kroppen och biotillgänglighet

Vad är kiseldioxid? Kiseldioxid hänvisar vanligtvis till kiseldioxid eller andra kiselinnehållande föreningar. I ett biologiskt sammanhang förekommer kisel ofta som löslig ortosilism, särskilt i vätskor som vatten och kroppsvätskor. Kroppen innehåller kisel i små mängder, särskilt i vävnader som ben och bindväv. 

Biotillgänglighet eller inspelning är en viktig faktor för kiseldioxidens effekt i kroppen. Kiseldioxid finns i olika kemiska former, och hur lätt det absorberas varierar avsevärt beroende på formen. Monomert ortosilinsyra absorberade mest effektivt, med en biotillgänglighet som kan nå upp till 50 %. Polymeriserade former, såsom kiseldioxid, kolloidala kiseldioxid- eller kiseldioxidpartiklar från växter, har emellertid ofta mycket låg absorption, ibland under 1 %.

I allmänhet är kiselet värre ju mer bundet eller polymeriserat det är. Till exempel är kiseldioxid i dricksvatten och öl främst i form av ortosilikonsyra och därmed lättillgänglig för kroppen, medan kiselbundet i fiber -rika växtmat, såsom banan, kan ha en inspelningsgrad på mindre än 2 %.

Kiseldioxid och benhälsa

Ett av de mest studerade områdena för kiseldioxid är dess roll i skelettet. Redan på 1970 -talet visade djurprov att kisel är involverad i normal benutveckling. Djur på en låg kiseldiet utvecklade deformiteter i ben och brosk, medan tillförseln av kisel främjade bentillväxt, kollagenbildning och kalciumbegränsning i benvävnaden. Över 30 års forskning har gett starka indikationer på att kisel från kosten kan bidra positivt till benmineralisering och bindvävshälsa.

Benmineraldensitet och styrka är viktiga aspekter av benhälsa. Epidemiologiska studier har funnit en tydlig korrelation mellan högre kiseldioxidintag och bättre benmineraldensitet. I både USA och Storbritannien har personer med högre kiseldioxidintag genom kosten visat högre bentäthet, särskilt bland män och premenopausala kvinnor. Detta indikerar att kiseldioxid kan stödja starka ben. Mekanistisk forskning visar att kiseldioxid är närvarande vid den aktiva mineraliseringsfronten i växande ben, vilket indikerar en funktion i tidig förkalkning av benmatrisen. Kisel kan binda till komponenter i benvävnaden och främja kalciumavlagring och andra mineraler i skelettet. Dessutom är kiseldioxid involverad i syntesen och stabiliseringen av kollagen, det viktigaste proteinet i benmatrisen och brosket. Utan adekvat kollagen kan mineralerna inte bilda en solid struktur, så kiseldioxidens påverkan på kollagen kan vara avgörande för benets styrka.

 

I en studie om postmenopausala kvinnor med en tendens för osteoporos gavs kiseltillskott tillsammans med kalcium och vitamin D. gruppen som fick kisel också, upplevde en signifikant ökning av bentätheten i lårben jämfört med kontrollgruppen. Detta antyder en synergi -effekt där kiseldioxid, i närvaro av kalcium och vitamin D, kan stödja benbildning eller minska benförlusten. Samtidigt har andra studier inte alltid visat stora förändringar i beninnehållet i benet med kiseldioxidtillskott när kosten redan är tillräcklig. Djurexperiment har visat att extra kisel kan öka benets kalciuminnehåll endast om dieten ursprungligen var lågt kalcium. Om kalciumintaget är tillräckligt verkar kisel enbart inte ge extra mineraler till benen. Ändå finns det tecken på att kiseldioxid kan stödja både benmineraldensitet och benstyrka genom effekter på mineralmetabolism och kollagennätverket. 

Kiseldioxid och bindväv (kollagen och brosk)
Bindväv inkluderar stödvävnad i kroppen, såsom brosk, senor, ligament och andra vävnader som innehåller kollagen och proteoglykaner. Kiseldioxid verkar vara viktigt för upprätthållandet av sådan vävnad. Bindvävstrukturer, såsom arteriella väggar, luftrör och brosk, innehåller särskilt höga koncentrationer av kisel. Detta tros bero på kiseldioxidens roll i bildandet av glykosaminoglykaner och proteoglykaner, komplexa molekyler som bygger upp mycket av det grundläggande substansen i bindvävnaden. Kisel kan integreras i dessa strukturer och bidra till tvärbindning mellan proteoglykanska komplex och kollagenfibrer, öka styrkan hos vävnaden och minska permeabiliteten för bindvävsmatrisen. Enkelt uttryckt kan kiseldioxid hjälpa till att binda ihop komponenterna i bindväv för att göra den starkare och mer resistent.

 

Kollagensyntes är en viktig process i bindväv, och kollagen är det dominerande proteinet i hud, senor och brosk. Kiseldioxid tros stödja kollagenbildning. Studier har visat att kisel kan stimulera fibroblaster, bindvävceller som producerar typ I-kollagen. Det har också föreslagits att kiseldioxid hjälper till att aktivera enzymer som är involverade i hydroxylering av kollagen, en kemisk modifiering som är viktig för att mogna och stabilisera kollagenfibrerna. Utan adekvat kisel kan dessa enzymer vara mindre effektiva, vilket potentiellt kan leda till svagare kollagenstruktur. I djurförsök har en brist på kisel kopplats till minskat kollageninnehåll i ben och brosk, medan utbudet av kollagen ökade avsevärt. Detta stöder att kiseldioxid har en viktig funktion i kollagenbiosyntes eller stabilisering.

Brosk och leder förlitar sig på en hållbar men flexibel matris av kollagen och proteoglykaner. Med tanke på kiseldioxidens roll i båda dessa komponenter kan tillräckligt kisel bidra till friska leder. Forskning om djur har visat att kiseldioddiet ledde till onormal broskutveckling. 

Sårläkning är en annan process där regenerering av bindväv är avgörande. Kollagenavlagring är nyckeln när huden eller annan vävnad ska läka. Kiseldioxidens effekt på kollagen och vävnadsbildning antyder att det kan stödja sårläkning. Klinisk forskning om detta är begränsad, men vissa rapporter har framhävt Silicons potentiella roll för att främja sårläkning och bindvävreparation. Detta kan kopplas till cellerna med tillräckliga byggstenar och kofaktorer, såsom kiseldioxid, för att bilda ny vävnad effektivt. Mer forskning behövs för att bekräfta hur mycket kiseldioxid kan påverka sårläkning hos människor, men den biologiska sannolikheten finns.

Kiseldioxid för hud, hår och naglar

Kiseldioxid är välkänd bland entusiaster av kosttillskott för deras antagna effekter på hud, hår och naglar, som alla består av starka proteinnätverk - kollagen i hud och keratin i hår och naglar. Dessa vävnader betraktas som hudens bilagor, och kisel visar sig finnas i betydande koncentrationer i hår och naglar, där det finns ett dominerande mineral i naglarnas sammansättning. Många människor upplever krispiga naglar och livlöst hår som tecken på näringsbrister, och vissa experter har föreslagit att mjuka eller krispiga naglar kan indikera ett systemiskt kiselunderskott.

Hudens elasticitet och anti-aging påverkas av kollagen och elastin, som ger struktur och spänning. Med åldern bryts dessa fibrer gradvis ner och huden blir tunnare och mindre elastisk. Kiseldioxid kan stödja ny kollagensyntes och bromsa nedbrytningen genom att bidra till mycket god aktivitet av enzymer som behövs för att bilda och upprätthålla kollagen i huden. I en placebo -kontrollerad studie med 50 medelålda kvinnor med sol -utformad hud fick deltagarna två kapslar dagligen, var och en med stabiliserad ortosilisinsyra motsvarande 10 mg kisel per kapsel, i 20 veckor. Efter perioden En signifikant förbättring observerades i mikrostrukturen på hudytanR och mekaniska egenskaper, såsom elasticitet, i kiselgruppen. Hudens utseende, mätt med grovhetsindex och elasticitet, förbättrades, medan placebogruppen inte visade liknande förändring. Detta var den första dubbla blind, kontrollerade studien som dokumenterade sådana effekter av kiseldioxidtillskott, vilket tyder på att kiseldioxid kan ha en kosmetisk och dermatologisk fördel i åldrande hud. 

Hårtillväxt och hårstyrka påverkas av keratin, huvudproteinet i håret, men också av mineraler som kisel som finns i hårsträngarna. Högre kiselinnehåll i en hårsträng är förknippat med en lägre risk för sprickor och eventuellt mindre håravfall. Kisel kan bidra indirekt genom att transportera näringsämnen till hårsäckarna och genom att binda till aminosyror eller keratin för att stärka strukturen. I en studie tog 48 personer med tunt kjolhår ett tillskott av stabiliserad ortosilism dagligen i 9 månader, motsvarande 10 mg rent kisel per dag. I slutet av rättegången hade det Håret på dem som fick kisel betydligt högre brytstyrka Och tjockare hårsträngar, medan placebogruppen inte visade förbättringar. Detta antyder att långvariga kiseldioxidtillskott kan orsaka starkare, fylligare hår, eventuellt genom att integrera i hårfibrerna eller stimulera produktionen av hårproteiner. Forskarna undrade att kiseldioxid kan interagera med keratinstrukturen via silanolgrupper som bildar komplex med proteinerna.

Nagelhälsa beror också på keratin, men mineralinnehållet, särskilt kiseldioxid, är viktigt för nagels hårdhet och integritet. Kisel är en betydande del av nagelmineralinnehållet, och när naglarna blir mjuka och krispiga kan det vara ett tecken på att kroppen saknar tillräckligt med kisel för att upprätthålla en robust spikmatris. I den ovannämnda hudstudien rapporterade deltagarna starkare och mindre bräckliga naglar i kiseldioxidgruppen, och forskarna observerade minskade nagelfrakturer och bättre nagelkvalitet. 

 

Potentiella effekter på kognitiv funktion

Kan kiseldioxid påverka hjärnan och nervsystemet? Detta är mindre utforskat än ben- och hudhälsa, men det finns intressanta observationer. Kisel är inte känt som ett kritiskt näringsämne för nervcellernas funktion, men det kan indirekt påverka hjärnan genom andra mekanismer, särskilt i interaktion med metalljoner såsom aluminium.

Kiseldioxid, aluminium och kognitiv hälsa är ett intresseområde. Aluminium har länge misstänkt för att ha en roll i neurodegenerativa processer, även om sammanhanget inte äntligen bevisas. Kisel verkar motverka aluminium genom att binda det till det och bilda olösliga aluminiumsilikater i mag -tarmkanalen, vilket kan förhindra kroppens absorption. Detta kan fungera som ett naturligt sätt att minska potentiella negativa effekter av aluminium. En stor fransk kohortstudie följde nästan 2 000 äldre människor över 15 år och undersökte mineralintaget via dricksvatten i förhållande till kognitiv hälsa. De fann att de som Fick mer kisel från dricksvattnet hade lägre risk för kognitiva utmaningar - En ökning med 10 mg kisel per dag var förknippad med ca. 11 % minskad risk. Omvänt var högre aluminiumintag relaterat till ökad risk. Dessa fynd tyder på att kiseldioxid kan ha en skyddande effekt på hjärnan, eventuellt genom att förhindra att aluminium samlas i hjärnvävnaden. Små studier har visat att människor som drack kisel -rika mineralvatten över tid hade minskat aluminiuminnehållet i kroppen och tendenser till förbättring av kognitiv funktion hos vissa. Databasen är emellertid tunn, och kiseldioxid kan inte rekommenderas som förebyggande eller behandling av kognitiva utmaningar. Ett måttligt kiseldioxidintag via diet och vatten är förmodligen fördelaktigt för allmän hälsa och kan ha positiva biverkningar på hjärnan genom att hjälpa till att minska potentiellt skadliga ämnen som aluminium.

Potentiella effekter på immunsystemet

Kiseldioxid och immunsystemets koppling är komplexa. Inandning av kiseldioxidpartiklar, såsom stendamm, kan överstimulera immunsystemet i lungorna och orsaka skadliga effekter, men detta gäller kristallin kiseldioxid som inhaleras, inte tillskott eller kisel från kosten. Frågan är om kiseldioxid i tillskott har immunförstärkande eller immunreglerande egenskaper.

Det finns begränsad forskning direkt på människor som tittar på kiseldioxidtillskott och immunfunktion, men djurstudier ger vissa indikationer. I en modell med inducerad artrit hos djur konstaterades att kiseltillskott dämpade den autoimmuna reaktionen, vilket tyder på att kiseldioxid kan öka antiinflammatoriska svar och modifiera immunreaktioner i en gynnsam riktning under kronisk inflammation. En minskning av antalet cirkulerande lymfocyter observerades också under inflammation av djuren som fick kiseldioxid, vilket kan tolkas som en dämpning av överdriven immunaktivitet.

På allmän nivå har vissa källor föreslagit att kisel kan stödja immun- och hormonsystemen och hjälpa till att upprätthålla ett balanserat pH i kroppen, som i teorin kan skapa en mindre gynnsam miljö för patogener. Dessa uttalanden härstammar ofta från laboratorie- eller djurförsök eller holistiska perspektiv och inte från större kliniska prövningar. Indirekt kan kiseldioxiden stödja immunsystemet genom att bidra till friska slemhinnor och hud, vilket är kroppens första försvar mot infektioner. Tillräckligt kiselintag kan orsaka starkare bindväv i huden och slemhinnan och därmed bättre barriärfunktion. Detta är en logisk implikation snarare än något som är direkt uppmätt, men robust vävnad kan hjälpa till att förhindra att bakterier och virus behöver genom de väpnade styrkorna.

Sammanfattningsvis kan det finnas immunseliserade fördelar med kiseldioxid, särskilt relaterade till dess potentiella antiinflammatoriska egenskaper. Living, ett annat spårelement, är bättre känt för att påverka immunsvar och inflammation, och det är möjligt att kisel har liknande, mildare effekter. För tillfället saknar vi kliniska studier som visar att friska människor får ett starkare immunsystem med kiseldioxidtillskott, så påståenden bör vara försiktiga.

 

Interaktion med andra mineraler: borr, kalcium och magnesium
Mineraler i kroppen verkar sällan ensamma; De är en del av komplexa nätverk där de kan stärka eller hämma varandras inspelning och funktioner. Kiseldioxid har intressanta interaktioner med flera mineraler, särskilt de med överlappande roller inom benhälsa.

Kalcium interagerar med kiseldioxid både i tarmen och i benvävnaden. Höga kalciumnivåer i kosten kan potentiellt minska absorptionen av kisel, möjligen genom att bilda kraftigt absorberbara komplex, medan lågt kalcium kan öka kiselabsorptionen. I skelettet samarbetar de: Kalcium är det huvudsakliga mineralet i hydroxyapatitkristaller som gör benen hårda, medan kiseldioxiden förmodligen hjälper dessa kristaller att deponeras effektivt i kollagenmatrisen. Vissa forskare har föreslagit att kiseldioxid kan påverka hur kalcium och magnesium transporteras eller används i kroppen. Mängden kisel som separeras i urinen korrelerar ofta med kalciumseparationen, vilket kan indikera att de följer en del av samma metabolism. Praktiskt taget innebär detta att kiseldioxidtillskott för benhälsa bör kombineras med ett tillräckligt intag av kalcium och D -vitamin för mycket god effekt, såsom visas i studier där kisel har visat positiva resultat på bentäthet.

Magnesium är ett annat viktigt mineral för skelett och bindväv. Kiseldioxid och magnesium kan påverka varandra på liknande sätt som kiseldioxid och kalcium. Djurexperiment har visat att kiseltillskott ibland sänker magnesiumkoncentrationen i serum eller ökar magnesiumutsöndring, men detta ledde inte till mindre magnesium i benvävnaden - benmagen förblev stabil. Detta kan handla om komplexa buffert- eller distributionsmekanismer. Både magnesium och kisel är en del av enzymprocesser relaterade till kollagensyntes och bentillväxt, så att de kan ha kompletterande roller. Om du överväger kiseldioxidtillskott bör du också säkerställa tillräckligt magnesiumintag, eftersom mycket bra ben- och bindvävshälsa beror på båda.

Living är ett spårelement som, liksom kisel, inte officiellt erkänns som väsentliga, men som har tydliga effekter på ben och hormoner. Liv och kiseldioxid finns ofta tillsammans i växtmat som frukt och grönsaker och är båda kopplade till benhälsa. Borrningar kan påverka omsättningen av kalcium, magnesium och vitamin D på ett positivt sätt genom att minska utsöndringen av kalcium och magnesium och öka aktiveringen av vitamin D, vilket i sin tur gynnar skelettet. Kiseldioxid och borr kan således stödja skelettet genom något olika mekanismer: borr reglerar mineralbalansen, medan kiseldioxid bidrar till strukturen. Båda främjar bentillväxt i djurmodeller och brist på antingen kan orsaka försvagade ben hos laboratoriedjur. Även om direkta interaktioner mellan borrar och kisel inte undersöks omfattande, är det logiskt att en diet som stöder benhälsa inkluderar tillräckligt av båda dessa spårelement, tillsammans med kalcium, magnesium och vitaminer som D och K.

Sammanfattningsvis samarbetar kiseldioxid med kalcium och magnesium genom att stödja deras ben- och bindvävsintegration och kan förhindra absorption av potentiellt oönskade mineraler såsom aluminium. Borr och kiseldioxid kompletterar varandra genom att stärka benen - borr hjälper förändring av mineral, medan kiseldioxid bidrar till den fysiska strukturen. Balans är nyckeln till holistisk hälsa, och en varierad diet kommer vanligtvis att leverera dessa mikronäringsämnen i tillräckliga mängder. I de fall där intaget av växter eller vatten är lågt, som i veganer med lite bearbetat spannmål eller personer med begränsad tillgång till mineralrik vatten, kan kiseldioxidintaget vara lägre och tillskott kan övervägas.