Продукты содержащие кремний для человека таблица

Кремний в продуктах питания: таблица лидеров

В этой статье я расскажу о кремнии в продуктах питания и приведу таблицу пищевых источников этого элемента.  О кремнии можно смело и без преувеличения сказать, что это ключевой элемент любого живого организма. Судите сами, без кремния работа нервной системы просто бы остановилась.

Чтобы сигналы от органов чувств по нервам поступали в головной мозг, а оттуда по всевозможным «линиям связи» к внутренним органам и системам жизнедеятельности организма, нужен кремний. И это только одна из основных функций, которые он выполняет.

Любой из нас хочет хорошо выглядеть. В первую очередь мы заботимся о своей коже. И очень переживаем, если с ней какие-то проблемы. И тут нам тоже необходим кремний. От его присутствия в организме зависит эластичность и упругость соединительной ткани. А значит, он отвечает не только за здоровье кожи, но и за её красоту.

Содержание:

1. Кремний в зелёном царстве
2. Кремний в продуктах питания: таблица лидеров
3. В чём причина дефицита кремния
4. Сколько в нас кремния
5. А куда же он исчезает?
6. Франкфуртский салат Вольфганга Гёте для сохранения свежести чувств
7. Ещё несколько рецептов здоровых блюд

Кремний в зелёном царстве

Можно смело сказать, что кремний присутствует во всех растениях. Он участвует в процессе накапливания солнечной энергии и преобразования её в энергию роста растения. Там, где земля бедна кремнием, хороших урожаев не видать. Древние египтяне удобряли свои поля илом. А в нём почти 80% кремнезёма.

Кремний есть в составе всех растений, только в разной концентрации. Те растения, где его больше всего, называю кремнефилами. Из дикорастущих растений чемпионами считаются хвощ полевой, подорожник и спорыш. Немало его в цветках и листьях одуванчика, в крапиве, их даже используют в кулинарии. Из них приготавливают вкусные и полезные весенние салаты, щи и другие блюда. Отвары и настои из трав мать-и-мачеха, горец птичий применяются в народной медицине для лечения заболеваний.

Из растительных продуктов к этим лидерам относятся овёс, отруби пшеницы и других злаков, коричневый рис, ячмень, просо, кукуруза.

Продукты, имеющие в своём составе значительное количество клетчатки, всегда содержат и кремний: овощи, особенно корневые, фрукты и ягоды, выращенные на плодородных почвах. Из овощей это топинамбур, редис, капуста любая, лук, морковь, болгарский перец и пастернак. Ботва и корнеплоды репы и свёклы, хрен, фасоль, чеснок, тыква, огурец и томаты тоже содержат этот ценный элемент.

Среди фруктов и ягод чемпионом по наличию кремния будет абрикос. Содержится он в инжире, яблоках, бананах, вишне, сливе, клубнике, землянике и изюме. Богаты кремнием грецкие орехи и вообще любые орехи, и семечки тыквы и подсолнуха.  А также любые листовые съедобные растения.

Кремний в продуктах питания: таблица лидеров

Те, кому важно собственное здоровье, всегда стараются больше узнать о продуктах, которые они включают в свой рацион. Они желают знать, чтобы долго оставаться молодыми и здоровыми. Ведь питание важнейшая составляющая отличного самочувствия.

Таблица пищевых источников кремния

Как видно из таблицы лидерами по содержанию кремния стали злаки и зернобобовые. Но обратите внимания, что не просто обычный рис, который мы почти всегда используем, а бурый рис занимает первую позицию. И не овсяные хлопья стоят на втором месте, а цельное зерно овса. Хлопья тоже будут содержать достаточно кремния, если их изготовят из цельнозерновой крупы.

В чём причина дефицита кремния

Вот некоторые основные причины:

• недостаток движения,
• питание рафинированной пищей,
• потери в процессе жизнедеятельности,
• некачественная вода,
• наличие паразитов в организме.

Давайте рассмотрим каждую из них подробнее. Кремний не любит бездеятельности и пассивности. Чтобы он усвоился, организм должен быть в движении. И это не обязательно должны быть интенсивные физические нагрузки. Вполне достаточно лёгкой физкультуры, ходьбы, прогулок на свежем воздухе или, наконец, обычной домашней уборки.

Дефицит кремния в организме напрямую связан с неправильным питанием. Употребление рафинированной пищи это вторая причина нехватки кремния. Тщательная очистка зёрен злаковых от оболочки, корнеплодов от кожицы, а фруктов от кожуры, лишают наш организм многих ценных элементов и витаминов.

Частые стрессы, нервные и психические перегрузки становятся причиной недостатка кремния в организме. Кожа лица замечательно демонстрирует нам, как с течением времени в тканях организма его становится всё меньше. Больше всего кремния содержится в коже младенца, меньше всего у старца.

При недостатке кремния в организме снижается скорость обменных процессов, то есть дефицит кремния — это одна из причин старения

Этот важный элемент мы получаем не только с пищей, но и с водой. В некачественной воде его совсем мало. А это очень тревожный показатель дефицита кремния. Ведь вода, настоянная на кремнии, приобретает чудесное свойство подавлять простейшие грибы, бактерии и чужеродные химические элементы вредные здоровью.

И, наконец, грибковые заболевания и заражения человека паразитами это прямое проявление дефицита кремния.

Сколько в нас кремния

В 1977 г. в городе Стокгольме на Нобелевском симпозиуме этот удивительный элемент был провозглашён важнейшим элементом высокоразвитой жизни. А так как «человек разумный» и есть представитель этой самой жизни, то кремний для нас жизненно необходим.

Чтобы с нашим организмом было всё в порядке, ему нужно определённое количество кремния. У среднездорового человека в теле находиться до 7 грамм.  А его норма в ежедневных продуктах выделения для такого человека — 4.7%.

Кремний способствует очищению организма, образуя биоэлектрические заряженные системы, сорбирующие вирусы и микроскопические грибы

С увеличением возраста, когда люди стареют, в теле снижается и содержание кремния. А вот у женщин, ждущих ребёнка, количество этого элемента резко возрастает. Детскому растущему организму во время создания связей всех систем организма с мозгом очень нужен кремний, почти в 3 раза больше, чем взрослому.

Содержание элемента всегда будет колебаться, и зависеть от множества факторов в данный момент. Во время заболеваний человек лишается большого количества микроэлементов, но кремния теряется больше других. Например, до 45% кремния, 25% кальция и 13% магния теряют больные туберкулёзом.

И наоборот, недостаточное его поступление приводит к различным заболеваниям. Так, при вирусном гепатите его меньше 1,6.%, при повышенном давлении его меньше 1,4%, если меньше 1,3% случаются онкологические заболевания, а при инсультах и инфарктах меньше 1,2%.

А куда же он исчезает?

Для нормальной жизнедеятельности человеку ежедневно требуется от 20 до 100 мг кремния, но не менее 10 мг. Есть данные и о максимально безопасной норме потребления кремния. Для взрослого человека она составляет 100 мг. Поступает кремний в организм с воздухом, водой и продуктами питания.

Интересно, но с продуктами питания мы получаем кремния меньше, чем с воздухом и водой. Но нам важен каждый мг. Ведь только с мочой теряется 10 мг кремния. Типичный рацион современного человека обеспечивает поступление 30 мг в день, что соответствует норме потребления.

Поступать то поступает, да далеко не весь усваивается. При современной обработке зерна вместе с оболочкой теряется много полезных веществ и кремния, в том числе. Термическая обработка продуктов также неизбежно приводит к снижению содержания этого элемента в них.

Другой причиной плохой усвояемости кремния — состояние кишечника. Если он «завален» каловыми камнями, то наши внутренние органы его недополучат. Пожиратели кремния в организме – патогенная микрофлора, грибы и паразиты.

Выводится он с потом, мочой и калом. Учёными достоверно установлено, что соединения кремния, участвуют во многих важных обменных процессах.

Кремний необходим организму для усвоения других 74-х микро и макроэлементов, а значит, может помочь нормализовать минеральный баланс

Выпадение волос или их плохой рост, ломкие ногти, частые воспаления на коже и долго не срастающиеся переломы должны насторожить. В этих случаях, чтобы своевременно восполнить дефицит кремния стоит обратить внимание на кремниевую воду и на использование в пищу растений, обогащённых кремнием.

Франкфуртский салат Вольфганга Гёте для сохранения свежести чувств

Съедобный одуванчик

Все части одуванчика можно использовать в пищу: и листья, и цветки и даже корни. У него очень богатый состав минеральных веществ: витамины, сахара, белковые вещества, органические кислоты и инулин. Немногие растения могут похвастаться такими богатствами.

В кулинарии многих стран готовят кушанья из этого растения. Во Франции их специально выращивают для ресторанов. Там его подают с хрустящими листьями бледного цвета. Для этого прибегают к небольшой хитрости. Накрывают растения ящиками или корзинами, через какое-то время листья становятся бледными и ломкими с характерным хрустом.

У нас в России ранней весной из листьев этого растения готовят замечательные витаминные блюда. Но собирать их в черте города и у дорог нельзя, они накапливают яды от выхлопных газов автомобилей. Чтобы лист не горчил, его замачивают минут на 30 в солёной холодной воде.

В Чехии и Словакии готовят одуванчиковый «мёд». А из клубней получается питательный заменитель кофе. В печке или духовом шкафу корни высушивают и размалывают. Даже вино можно приготовить из лепестков цветков одуванчика, такой рецепт существует.

Да, чуть не забыла про сок из молодых листьев. Он улучшает состав крови и придаёт силы уставшему организму.

Рецепты из одуванчиков

Простой салат из одуванчиков

Готовят его из зелёного лука и листьев цветка, взятых в равных количествах. Мелко режем, солим, затем потолчём их в ступке. Заправку делаем из клюквенного сока и растительного масла. Если клюквы нет, возьмите уксус. Для украшения — крутое варёное яйцо.

Любимый салат Гёте

Гениальному немецкому поэту Вольфгангу Гёте очень нравился «франкфуртский зелёный соус». Великий писатель прожил долгую и продуктивную жизнь. Гёте был уверен, что благодаря рецептуре «соуса» не растратил своего жизнелюбия до самых преклонных лет. Гёте пользовался популярностью у женщин и отвечал им взаимностью.

Для приготовления понадобится зелень петрушки, укропа, щавель и перья лука. Из дикорастущих растений — кресс-салат, листья одуванчика, трава огуречника и крапива. В порубленную зелень добавляем крутое яйцо и измельчённую луковицу, солим и перчим по вкусу. Отжимаем сок из половины лимона в стакан кефира или простокваши и заливаем салат. Можно добавить цедру лимона.

Крапива и огуречник усиливают содержание кремния в еде.

Такой «живой» соус можно кушать самостоятельно, подавать к отварному картофелю или мясному блюду.

Салат из одуванчика и крапивы

Шинкуем растительное сырьё, перемешиваем, солим и заправляем простоквашей. Добавляем грецкие орехи и мёд.

Ещё несколько рецептов здоровой еды богатой кремнием

Топинамбур, его ещё называют земляной грушей, можно отнести к целебным растениям, так как именно это качество и привлекает к нему внимание. Вкус у него нерезкий, слегка ореховый. В кулинарии используются корни. Их запекают, варят и жарят, даже консервируют и квасят. Кулинары умеют готовить из них чай, квас, кофейный напиток и витаминный настой. Под кожицей содержится наибольшее количество кремния и железа и если её очистить, то много полезности будет утеряно.

Если клубень тщательно вымыть и натереть на тёрке, то полученная масса будет иметь серый, не очень приятный цвет. Решать, конечно, вам. Но в любом случае надо использовать свежее растение.

Длительному хранению корни не подлежат, возможно поэтому он и не получил широкого распространения.

Рецепты из топинамбура

Земляная груша печёная

Запекают клубни в течение 30-60 минут, в зависимости от величины. Поливают растопленным маслом и едят вместе с кожурой. Тоже хорошо получается, если кожуру убрать и приправить перцем и посолить.

Салат из тёртого топинамбура и моркови

Корнеплоды берут в равных количествах, тщательно моют и трут. Пучок любой зелени порубить и добавить к овощам.  Из 2 ч. л. сока лимона, 1 ч. л. подсолнечного масла и немного мёда делаем заливку. Лимонный сок можно заменить соком клюквы.

Салат «Здоровье»

Его делают из свеклы и топинамбура. Свеклу надо запечь, а можно отварить. Подготовленные корнеплоды в равных количествах натереть на тёрке. Заправить майонезом с давленым чесноком. При необходимости солим.

Салат с яйцом

Он очень простой и очень вкусный. Потребуется одно яйцо и 50 г измельчённого топинамбура. Яйцо варим вкрутую и нарезаем соломкой. Берём любимую зелень и измельчаем. Все части смешиваем, солим и сдабриваем сметаной.

Салат с тыквой

Нам понадобятся сладкие яблоки, тыква, клубень земляной груши, белый лук репка и солёный огурец. Яблоки и тыкву измельчаем, а корнеплод шинкуем. Мелко режем лук и огурец. Всё соединяем, солим и заливаем сметаной.

«Летний» салат

Шинкуем помидоры, огурцы и яйцо, а клубень земляной груши натираем на тёрке. Зелени должно быть достаточно много: укроп, петрушка, перья лука и листья сельдерея. Соединяем подготовленные части, солим и добавляем сметану. Приправляем чесноком и перемешиваем.

Разнообразный рацион позволит нам избежать дефицита кремния, ведь этот полезный элемент содержат практически все овощи и фрукты. Очень надеюсь, дорогой читатель, что ответила на ваш вопрос о содержании кремния в продуктах питания, а из таблицы вы узнали в каких пищевых продуктах его больше всего.

Silicon - экспертная письменная, удобная для пользователя информация об элементах

Химический элемент кремний относится к металлоидам. Он был открыт в 1824 году Якобом Берцелиусом.

Зона данных

Кремний чистый.Фото Энрикорос

Кристаллическая структура кремния.

Открытие кремния

Доктор Дуг Стюарт

Кварц (кристаллический диоксид кремния) известен людям многие тысячи лет. Кремень - это форма кварца, и в каменный век инструменты из кремня использовались в повседневной жизни.

В 1789 году французский химик Антуан Лавуазье предположил, что в кварце можно найти новый химический элемент. Он сказал, что этого нового элемента должно быть очень много. ⁽¹⁾ Он, конечно, был прав. Кремний составляет 28% веса земной коры.

Возможно, что в Англии в 1808 году Хэмфри Дэви впервые выделил частично чистый кремний, но он не осознал этого. ⁽²⁾

В 1811 году французские химики Джозеф Л. Гей-Люссак и Луи Жак Тенар, возможно, также получили нечистый кремний путем реакции калия с тетрафторидом кремния с образованием красновато-коричневого твердого вещества, которое, вероятно, было аморфным кремнием.Однако они не пытались очистить это новое вещество. ^{(3), (4)}

В 1824 году шведский химик Якоб Берцелиус произвел образец аморфного кремния, коричневого твердого вещества, путем реакции фторсиликата калия с калием и очистки продукта путем многократной промывки. Он назвал новый элемент кремний . ^{(3), (4)}

В то время концепция полупроводников лежала на столетие вперед. Не зная, что такие материалы существуют и что кремний является прекрасным примером полупроводника, ученые спорили, следует ли классифицировать новый элемент как металл или как неметалл.

Берцелиус считал, что это металл, а Хамфри Дэви думал, что это неметалл. ⁽⁵⁾ Проблема заключалась в том, что новый элемент был лучшим проводником электричества, чем неметаллы, но не таким хорошим проводником, как металл.

Кремний получил свое название в 1831 году от шотландского химика Томаса Томсона. Он сохранил часть имени Берцелиуса от «кремния», что означает кремень. Он изменил окончание элемента на на , потому что элемент был больше похож на неметаллы, бор и углерод, чем на такие металлы, как кальций и магний.(Silicis, или кремень, вероятно, был нашим первым применением диоксида кремния. ^{(4), (6)} )

В 1854 году Анри Девиль впервые произвел кристаллический кремний. Он сделал это путем электролиза нечистого расплава хлорида натрия и алюминия с получением силицида алюминия. Алюминий удаляли водой, оставляя кристаллы кремния. ⁽⁴⁾

| Свойства, использование, символ и факты

Кремний (Si) , неметаллический химический элемент семейства углерода (группа 14 [IVa] периодической таблицы). Кремний составляет 27,7% земной коры; это второй по распространенности элемент в коре, уступающий только кислороду.

Британская викторина

118 Названия и символы из таблицы Менделеева

Tc

Название кремний происходит от латинского слова silx или silicis , что означает «кремень» или «твердый камень».Аморфный элементарный кремний был впервые выделен и описан как элемент в 1824 году шведским химиком Йенсом Якобом Берцелиусом. Загрязненный кремний был получен уже в 1811 году. Кристаллический элементарный кремний не был получен до 1854 года, когда он был получен как продукт электролиза. Однако в форме горного хрусталя кремний был знаком еще древним египтянам, которые использовали его для изготовления бус и маленьких ваз; ранним китайцам; и, вероятно, многим другим древним. Изготовлением стекла, содержащего кремнезем, занимались как египтяне - по крайней мере, еще в 1500 г. до н. Э. - так и финикийцы.Конечно, многие из встречающихся в природе соединений, называемых силикатами, использовались в различных видах строительного раствора для строительства жилищ древними людьми.

Возникновение и распространение

По весу содержание кремния в коре Земли превосходит только кислород. Оценки космического содержания других элементов часто приводятся в терминах числа их атомов на 10 ⁶ атомов кремния.Только водород, гелий, кислород, неон, азот и углерод превосходят кремний по количеству в космосе. Кремний считается космическим продуктом поглощения альфа-частиц при температуре около 10 ⁹ К ядрами углерода-12, кислорода-16 и неона-20. Энергия, связывающая частицы, образующие ядро ​​кремния, составляет около 8,4 миллиона электрон-вольт (МэВ) на нуклон (протон или нейтрон). По сравнению с максимумом около 8,7 миллионов электрон-вольт для ядра железа, почти вдвое более массивного, чем у кремния, эта цифра указывает на относительную стабильность ядра кремния.

Чистый кремний слишком реакционноспособен, чтобы его можно было найти в природе, но он содержится практически во всех породах, а также в песках, глинах и почвах в сочетании либо с кислородом в виде кремнезема (SiO ₂ , диоксид кремния), либо с кислородом и другие элементы (например, алюминий, магний, кальций, натрий, калий или железо) в виде силикатов. Окисленная форма, такая как диоксид кремния и особенно силикаты, также распространена в земной коре и является важным компонентом мантии Земли. Его соединения также встречаются во всех природных водах, в атмосфере (в виде кремнистой пыли), во многих растениях, а также в скелетах, тканях и биологических жидкостях некоторых животных.

В составе соединений диоксид кремния встречается как в кристаллических минералах (например, кварц, кристобалит, тридимит), так и в аморфных или кажущихся аморфными минералах (например, агат, опал, халцедон) на всех участках суши. Природные силикаты характеризуются своим обилием, широким распространением, сложностью структуры и состава. Большинство элементов следующих групп периодической таблицы содержится в силикатных минералах: группы 1–6, 13 и 17 (I – IIIa, IIIb – VIb, VIIa).Эти элементы называют литофильными или любящими камни. Важные силикатные минералы включают глины, полевой шпат, оливин, пироксен, амфиболы, слюды и цеолиты.

Свойства элемента

Элементарный кремний производят в промышленных масштабах путем восстановления диоксида кремния (SiO ₂ ) с помощью кокса в электрической печи, а затем очищают нечистый продукт. В небольших масштабах кремний можно получить из оксида восстановлением алюминием. Практически чистый кремний получают восстановлением тетрахлорида кремния или трихлорсилана.Для использования в электронных устройствах монокристаллы выращивают путем медленного извлечения затравочных кристаллов из расплавленного кремния.

Чистый кремний - твердое темно-серое вещество с металлическим блеском и октаэдрической кристаллической структурой, такой же, как у алмазной формы углерода, с которой кремний имеет много химического и физического сходства. Пониженная энергия связи в кристаллическом кремнии делает этот элемент более мягким и химически более активным, чем алмаз. Была описана коричневая порошкообразная аморфная форма кремния, которая также имеет микрокристаллическую структуру.

Поскольку кремний образует цепи, подобные тем, что образованы углеродом, кремний был изучен как возможный основной элемент для кремниевых организмов. Однако ограниченное количество атомов кремния, которые могут катенировать, значительно сокращает количество и разнообразие соединений кремния по сравнению с соединениями углерода. Окислительно-восстановительные реакции не являются обратимыми при обычных температурах. В водных системах стабильны только степени окисления кремния 0 и +4.

Кремний, как и углерод, относительно неактивен при обычных температурах; но при нагревании он активно реагирует с галогенами (фтором, хлором, бромом и йодом) с образованием галогенидов и с некоторыми металлами с образованием силицидов.Как и в случае с углеродом, связи в элементарном кремнии достаточно сильны, чтобы требовать больших энергий для активации или ускорения реакции в кислой среде, поэтому на него не действуют кислоты, за исключением фтористоводородной. При нагревании красным светом кремний подвергается воздействию водяного пара или кислорода, образуя поверхностный слой диоксида кремния. Когда кремний и углерод объединяются при температурах электропечи (2 000–2 600 ° C [3 600–4 700 ° F]), они образуют карбид кремния (карборунд, SiC), который является важным абразивом. С водородом кремний образует серию гидридов, силанов.В сочетании с углеводородными группами кремний образует ряд кремнийорганических соединений.

Известны три стабильных изотопа кремния: кремний-28, который составляет 92,21% элемента в природе; кремний-29 4,70%; кремний-30 - 3,09%. Известно пять радиоактивных изотопов.

Элементарный кремний и большинство кремнийсодержащих соединений не токсичны. Действительно, ткани человека часто содержат от 6 до 90 миллиграммов кремнезема (SiO ₂ ) на 100 граммов сухого веса, и многие растения и низшие формы жизни усваивают кремнезем и используют его в своих структурах.Однако вдыхание пыли, содержащей альфа-SiO ₂ , вызывает серьезное заболевание легких, называемое силикозом, которое часто встречается у шахтеров, камнерезов и керамистов, если не используются защитные устройства.

Кремний - Информация об элементе, свойства и использование

Обзор его потенциальной роли в профилактике и лечении постменопаузального остеопороза

Врачи знают о преимуществах добавок кальция и витамина D. Однако дополнительные пищевые компоненты также могут быть важны для здоровья костей. Растет количество научной литературы, в которой признается, что кремний играет важную роль в формировании и поддержании костей. Кремний улучшает качество костного матрикса и способствует минерализации костей. Повышенное потребление биодоступного кремния связано с увеличением минеральной плотности костей.Было показано, что добавки кремния для животных и людей увеличивают минеральную плотность костей и улучшают прочность костей. Диетические источники биодоступного кремния включают цельнозерновые, крупы, пиво и некоторые овощи, такие как стручковая фасоль. Кремний в форме диоксида кремния или диоксида кремния (SiO ₂ ) является обычной пищевой добавкой, но имеет ограниченное кишечное всасывание. Повышенное внимание академического сообщества к этому важному минералу может привести к улучшению питания, диетическим добавкам и лучшему пониманию роли кремния в лечении постменопаузального остеопороза.

1. Введение

Питание, физические упражнения и образ жизни признаны важными факторами в лечении остеопороза [1, 2]. Пищевые добавки с кальцием и витамином D снижают риск переломов и повышают эффективность фармакологического лечения [1, 3–5]. Помимо кальция и витамина D, для улучшения низкой плотности костей был рекомендован широкий спектр пищевых добавок, но доказательства их пользы ограничены [6, 7]. Отсутствие доказательств может означать, что необходимы дополнительные исследования, или это может означать, что в добавках нет необходимости.

Многие важные питательные вещества действуют синергетически, например, витамин D и витамин K в производстве и активации остеокальцина. Витамин D стимулирует выработку остеокальцина, а витамин K карбоксилатирует остеокальцин для повышения прочности костей [8, 9]. Таким образом, может быть несколько питательных микроэлементов, которые следует добавлять в дополнение к кальцию и витамину D в рамках лечения остеопороза. Национальные институты здоровья США документально подтвердили, что более половины взрослого населения США не получают с пищей магния, витамина К, витамина С и других питательных веществ, необходимых для здоровья костей [10–12].Одним из минералов, на который следует обратить внимание, является кремний, поскольку в научной литературе все больше признается важность кремния для здоровья костей [13, 14].

Кремний - важный минерал для формирования костей [15, 16]. В 1970 году доктор философии Эдит М. Карлайл опубликовала в журнале Science краткую статью под названием «Кремний : возможный фактор кальцификации кости » [17]. Она выполнила количественный электронно-зондовый анализ содержания кремния у молодых мышей и крыс. Карлайл пришел к выводу, что кремний важен как инициатор минерализации, потому что кремний высококонцентрирован в незрелом остеоиде, но снижается по мере увеличения содержания кальция в зрелой кости.Другое исследование Карлайла показало, что прием кремния ускоряет скорость минерализации костей [18]. Она продолжила свои исследования несколькими дополнительными исследованиями, включая публикацию в 1981 году под названием «Кремний : потребность в формировании костей, не зависящая от витамина D ₁ » [15]. В этом исследовании кости цыплят с дефицитом кремния содержали меньше коллагена, чем кости цыплят, получавших кремний, независимо от уровня витамина D. Карлайл пришел к выводу, что кремний влияет на коллаген, делая костный матрикс более кальцифицируемым.Существенная природа кремния для развития скелета была также подтверждена Шварцем и Милном в 1972 г. и Нильсеном и Сандстедом в 1974 г. [16, 19]. Никакие другие исследователи не сообщали о роли кремния в здоровье костей до 1993 года, когда Hott et.al. опубликовали исследование влияния добавок кремния на плотность костей у крыс с удаленными яичниками [20]. Они сообщили, что кремний снижает резорбцию костей и увеличивает образование костей на животной модели постменопаузального остеопороза.

С 2002 г. увеличилось количество исследований, касающихся роли кремния в различных тканях, включая кости [13, 14, 21, 22].Цель этого отчета - рассмотреть роль кремния как важного элемента для формирования и поддержания кости. Вторичная цель - привлечь внимание к этому питательному компоненту, чтобы дополнительные исследования могли быть направлены на изучение кремния для лечения остеопороза. Возможно, следует рассмотреть вопрос о добавлении кремния в дополнение к добавкам других витаминов и минералов для лечения пациентов с низкой плотностью костей.

2. Химия кремния

Кремний - это химический элемент , который имеет обозначение Si и атомный вес 28.Он классифицируется как полупроводник с электрическими свойствами, которые занимают промежуточное положение между металлическими и неметаллическими элементами. Кристаллический кремний имеет пьезорезистивные свойства, которые используются в преобразователях микродавления и компьютерной электронике. Кремний редко встречается в природе как чистый свободный элемент. Он образует прочные связи с кислородом и обычно существует в виде кремнезема или силикатных соединений. Кремнезем - это общий термин для неорганических соединений, содержащих кремний и кислород. Форма диоксида кремния (SiO ₂ ) является основным компонентом песка, гранита, кварца и других типов горных пород, глин и драгоценных камней в земной коре [22].Таким образом, кремний является вторым по распространенности элементом в земной коре. Диоксид кремния плохо растворяется в воде и имеет множество промышленных применений, включая абразивные материалы, электронику и строительство. В промышленном приготовлении пищи используется порошок диоксида кремния для уменьшения пенообразования, уменьшения слеживания порошков или осветления жидкостей. Другой сложной формой кремния является силикон. Силиконы - это полимерные соединения с основой кремний-кислород-кремний (Si-O-Si). Эти полимеры могут быть связаны вместе с образованием резиноподобных материалов, которые используются для многих целей, включая сантехнику, стоматологию, медицинские имплантаты, трубки, смазку и изоляцию.Ни диоксид кремния, ни смеси силиконового каучука не являются полезными диетическими источниками, поскольку они плохо растворимы в воде и обладают низкой биологической доступностью [22, 23]. Напротив, водорастворимые формы кремния более биологически доступны. Кремний в геологических формациях, особенно в вулканических областях, может постепенно растворяться с образованием растворимых форм кремния в артезианских водах [22, 24, 25]. Монометилсилантриол (MMST), или CH ₃ -Si- (OH) ₃ , представляет собой коммерчески доступную жидкую форму кремния, которая имеет биологическую доступность и используется в качестве жидкой пищевой добавки [26].

Водорастворимые формы кремния всасываются в кишечном тракте, а избыток выводится почками в течение 4–8 часов после приема внутрь [14]. Таким образом, маловероятно, что кремний накапливается в чрезмерных количествах у здоровых людей. Оральная токсичность элементарного или органического кремния не была выявлена ​​у животных или людей, даже когда крыс и мышей кормили в 1000 раз больше обычного рациона [26]. У пациентов на диализе может накапливаться кремний, поскольку почечная недостаточность препятствует его выведению.Сообщалось, что у пациентов с почечной недостаточностью уровни кремния в сыворотке крови в десять раз превышают норму, но с этими уровнями не было связано никаких побочных эффектов [27, 28]. Были редкие случаи почечных камней из кремнезема у пациентов, которые также принимали большое количество магния в форме антацидов трисиликата магния [22, 29]. Таким образом, у здоровых людей побочные эффекты от перорального силикона не наблюдались.

3. Роль кремния в образовании костей

Кремний связан с гликозаминогликанами и играет важную роль в образовании поперечных связей между коллагеном и протеогликанами [15, 30, 31].Кремний присутствует во всех тканях организма, но ткани с наибольшей концентрацией кремния - это кости и другие соединительные ткани, включая кожу, волосы, артерии и ногти [14]. Исследования in vitro показали, что кремний стимулирует синтез коллагена 1 типа и дифференцировку остеобластов [32]. Исследования на крысах показали, что кремний на физиологических уровнях улучшает включение кальция в кости по сравнению с крысами, у которых отсутствует кремний [20, 33, 34]. Таким образом, кремний является важным элементом для образования кости [15, 16].

Точная последовательность минерализации неизвестна, но Карлайл пришел к выводу, что кремний, вероятно, действует, делая костный матрикс более кальцифицируемым [15]. Концентрация кремния в остеоиде в 25 раз больше, чем в окружающих областях, и содержание кремния постепенно снижается по мере возникновения кальцификации [17]. Кремний - известный полупроводник электрических зарядов. Кристаллы кремния используются в микроскопических преобразователях давления, поскольку они обладают пьезорезистивным эффектом при воздействии напряжения [35].Также известно, что коллагеновая матрица незрелой кости обладает пьезоэлектрическими свойствами, которые генерируют электрические потенциалы при воздействии напряжения. Минерализация костей происходит в электроотрицательных областях, возникающих в результате сжатия [36]. Возможно, что кремний играет роль в электрохимическом процессе минерализации, но точная биологическая роль кремния остается неизвестной.

Исследования диетических добавок кремния у растущих животных показали улучшение качества костей путем прямых измерений прочности и плотности костей у перепелов, цыплят-бройлеров и радужной форели [37–39].В рандомизированном слепом исследовании скаковых четвероногих лошадей сравнивалась контрольная группа с тремя разными уровнями диетических добавок кремния [40]. Лошади с добавками начали свой рацион в шесть месяцев и продолжали в течение 18 месяцев, включая шестимесячный период тренировок и скачек. Время гонок, хромота, переломы и уровни кремния в сыворотке регистрировались в течение периода исследования. По завершении исследования было определено, что лошади со средним и высоким уровнем добавок кремния имели значительно более быстрое время забега и большие тренировочные дистанции до первого срыва.Лошади с самым высоким уровнем добавок кремния также имели повышенную минеральную плотность костей в третьей пястной кости [40].

Прямые измерения костной массы и прочности на многочисленных моделях животных продемонстрировали благотворное влияние добавок кремния для увеличения минеральной плотности костей и уменьшения хрупкости костей [20, 33, 37–43]. Крысы с удаленными яичниками являются стандартной моделью потери костной массы в постменопаузе [44]. Было опубликовано пять отчетов с использованием этой модели для изучения влияния диетического кремния на метаболизм костей [20, 41–43, 45].Hott et al. сравнивали физиологические уровни с низким содержанием кремния в рационе у крыс, подвергшихся овариэктомии [20]. Скорость аппозиции минералов и образования костей была на 30% выше в группе с физиологическим потреблением кремния. В группе, принимавшей кремний, резорбция кости также была меньше. Экспериментальное исследование Calomme et al. продемонстрировали повышенную плотность бедренной кости при добавлении физиологических добавок кремния к стандартной диете [45]. В дополнительных исследованиях на моделях животных в постменопаузе использовались высокие уровни дополнительного диетического кремния (20 мг / кг / день) [41–43].Эти высокие уровни кремния стимулировали образование костей, увеличивали минеральную плотность костей и снижали выведение кальция с мочой. Этот эффект увеличения костеобразования был даже отмечен на моделях крыс с дефицитом кальция, хотя добавление кальция в сочетании с добавлением кремния приводило к большей минеральной плотности костей [43].

Хотя добавление кремния связано с повышенной минеральной плотностью костей, точный механизм этого действия не установлен. Измерения метаболизма костной ткани в сыворотке были противоречивыми, в то время как маркеры образования костного матрикса постоянно повышались.Это может указывать на то, что кремний улучшает минерализацию, не влияя на скорость образования или потери костной массы. Также может быть влияние на коллаген, которое улучшает прочность костей независимо от минеральной плотности [46]. В отличие от исследований, сообщающих об улучшении прочности костей, два экспериментальных исследования на крысах сообщили о небольшом снижении прочности костей при добавлении в рацион чрезмерно высоких и длительных уровней диетического кремния [43, 47]. Это может отражать антагонистический эффект чрезмерного количества кремния, который снижает всасывание кальция и магния в кишечнике, когда в рационе содержится очень большое количество кремния [47].

Кремний также обладает биологической активностью в отношении образования костей при включении в биокерамику из фосфата кальция [48–50]. Эти биокерамические материалы используются в качестве заменителей костных трансплантатов для увеличения или замены аутогенных костных трансплантатов при ортопедических хирургических вмешательствах. Керамика из фосфата кальция без замещения кремния считается остеокондуктивной, поскольку она обеспечивает основу для резорбции и замещения костной тканью посредством резорбции остеокластов и отложения остеобластов в новой кости [36].Замена менее 1% фосфатных групп (PO ₄ ) на силикат-ионы (SiO ₄ ) усиливает биологическую активность материала [48, 50] и создает остеоиндуктивные свойства. Coathup et al. сравнивали имплантацию фосфата кальция с имплантацией силикат-замещенного фосфата кальция в параспинальные мышцы овец [48]. Силикатзамещенный фосфат кальция продемонстрировал остеоиндуктивные свойства и значительно увеличил количество сформированной кости по сравнению с имплантатами из фосфата кальция.Остеоиндуктивные свойства силикат-замещенной кальций-фосфатной керамики сообщали и другие исследователи [50]. Точный механизм этого усиленного костеобразования неясен [49, 51]. Одно из объяснений состоит в том, что кремний в керамике создает более электроотрицательную поверхность, что способствует образованию кости. Другое объяснение состоит в том, что элементарный кремний высвобождается во время резорбции керамического материала и напрямую стимулирует дифференцировку и пролиферацию остеобластов. Независимо от механизма действия появляется все больше подтверждений того, что кремний играет роль в формировании кости.

4. Остеопороз и потребление кремния

Среднее дневное потребление кремния с пищей составляет 20-50 мг для населения Европы и Северной Америки [14]. Суточное потребление кремния выше в Китае и Индии (140–200 мг / день), где зерновые, фрукты и овощи составляют большую часть рациона [52, 53]. Китай и Индия также имеют самую низкую распространенность переломов бедра по сравнению со всеми другими регионами мира [54].

Диеты, содержащие более 40 мг / день кремния, были положительно связаны с увеличением минеральной плотности бедренной кости по сравнению с диетическим потреблением менее 14 мг / день [55].Исследование шотландских женщин в постменопаузе показало, что среднее ежедневное потребление кремния составляло 18,6 мг / день, что было ниже, чем в стандартной британской диете, содержащей примерно 30 мг / день [56, 57]. Потребление кремния с пищей снижается с возрастом примерно на 0,1 мг / год [58]. В североамериканском эпидемиологическом исследовании ни одна из женщин в постменопаузе не получала 40 мг кремния с пищей в день [55].

Два эпидемиологических исследования сообщили о взаимосвязи между потреблением кремния с пищей и остеопорозом [55, 59].Повышенное потребление кремния коррелировало с увеличением минеральной плотности костей у мужчин, женщин в пременопаузе и женщин в постменопаузе, получающих заместительную гормональную терапию (ЗГТ). Потребление кремния и минеральная плотность костной ткани не коррелировали у женщин в постменопаузе, не принимавших ЗГТ [55]. Macdonald et al. отметили, что статус эстрогена может быть важным для метаболизма кремния, и предположили, что кремний и эстроген могут взаимодействовать синергетически [21]. Однако это не объясняет повышенную минеральную плотность костной ткани у мужчин с повышенным потреблением кремния, а количество диетического кремния, потребляемого женщинами в постменопаузе, в целом было низким.Ни одна из групп в постменопаузе не получала более 40 мг / день диетического кремния, что связано с увеличением минеральной плотности костной ткани у мужчин и женщин в пременопаузе. Известно, что эстроген увеличивает кишечное всасывание кальция [60], поэтому возможно, что эстроген также влияет на кишечное всасывание кремния. Таким образом, может быть роль добавок кремния в увеличении абсорбции кремния у женщин в постменопаузе, не получающих ЗГТ, но необходимы дополнительные исследования, чтобы определить связь между эстрогеном и кремнием.

Добавки кремния в качестве метода увеличения минеральной плотности костей у женщин с постменопаузальным остеопорозом изучались ограниченно [61, 62]. Женщинам с остеопорозом в постменопаузе применялись внутримышечные инъекции кремния в виде монометилтрисиланола в дозе 50 мг два раза в неделю в течение четырех месяцев. Это лечение сравнивали с этидронатом, фтором, магнием и контролем [61]. Пациенты всех групп получали 1000 мг кальция и 500 МЕ витамина D ежедневно. Значительное улучшение плотности бедренной кости было отмечено в группе, получавшей кремний, по сравнению с другими группами.Плотность позвоночной кости улучшилась больше при введении магния и этидроната, чем при применении кремния. Это согласуется с исследованием добавления кремния у крыс с удаленными яичниками, которое продемонстрировало значительное увеличение минеральной плотности бедренной кости и лишь незначительное увеличение плотности поясничной кости [45].

В другом исследовании применения кремния у женщин с остеопорозом оценивалось изменение объема губчатой ​​кости, измеренное с помощью биопсии гребня подвздошной кости, после периода лечения [62].Три группы состояли из контроля, парентерального введения 16,5 мг / нед кремния в течение четырех месяцев или перорального приема 27,5 мг / нед в течение трех месяцев. Участники придерживались своей обычной диеты, но не добавляли кальций или витамин D. В двух группах, получавших дополнительный кремний, наблюдалось значительное увеличение объема губчатой ​​кости по сравнению с контрольной группой [62].

Более недавнее исследование было проведено у женщин с остеопенией, принимавших 3, 6 или 12 мг кремния, по сравнению с контрольной группой [46].Все четыре группы получали добавки кальция и витамина D, но не получали никаких других форм лечения. Через год в контрольной группе наблюдалось снижение плотности бедренной кости, в то время как в группах с добавлением силикона плотность кости сохранялась. Однако разница не была статистически значимой. Следует отметить, что среднее потребление кремния с пищей колеблется в пределах 20–50 мг в день в США; Таким образом, уровни добавок кремния в этом исследовании были низкими даже для группы 12 мг / день.

Сывороточные маркеры обновления костной ткани вместо прямых измерений минеральной плотности костной ткани также изучались после приема кремния [46, 63]. Эти исследования не дали результатов. Одно было краткосрочным 12-недельным исследованием, которое не показало никаких измеримых изменений [63]. В другом исследовании сообщалось о значительном положительном изменении маркеров образования коллагена I типа (PINP), но об отсутствии изменений в других маркерах обновления костной ткани [46].

Основываясь на этих отчетах о женщинах в постменопаузе и на экспериментальных моделях постменопаузального остеопороза, есть доказательства того, что умеренное потребление кремния оказывает благотворное влияние на минерализацию костей и плотность костей, то есть независимо от других факторов.

5. Диетические источники кремния

Основными источниками диетического кремния являются цельные зерна, фрукты, напитки и овощи в указанном порядке [14, 22, 56, 64] (Таблица 1). Нерафинированные крупы и зерна имеют высокое содержание кремния, особенно овес и овсяные отруби. Шелуха и шелуха риса - богатые источники кремния. Пиво имеет высокое содержание кремния из-за переработки ячменя и хмеля. В мясе, молочных продуктах и ​​рафинированной муке мало кремния. Питьевая вода может быть источником кремния в зависимости от источника и метода обработки [14, 24].Жесткая вода обычно имеет более высокий уровень кремния, чем мягкая. Первичная очистка питьевой воды флокуляцией снижает содержание кремния в водопроводной воде [22, 64].

Взаимосвязь между плотностью костей и потребление пива, вина и спиртных напитков оценивали Tucker et al.[65]. Они обнаружили, что умеренное употребление алкоголя было связано с повышенной минеральной плотностью костей у мужчин и женщин в постменопаузе, когда источником алкоголя было пиво или вино, но не тогда, когда источником были спиртные напитки. Это говорит о том, что другие компоненты, кроме алкоголя, могут влиять на плотность костей. Другое исследование показало, что безалкогольное пиво резко снижает маркеры резорбции костей [66]. Однако то же исследование показало, что умеренное потребление только этанола также снижает маркеры резорбции костей.Хотя Такер и Шрипаньякорн и др. предположили, что кремний в пиве оказывает умеренное влияние на формирование костной ткани независимо от этанола, краткосрочные эффекты приема кремния на маркеры резорбции кости не могут быть продемонстрированы [65, 66].

Биодоступность кремния для всасывания в кишечнике зависит от растворимости соединения кремния [22, 58]. Уровни кремния в бананах высоки, но кремний сильно полимеризован и плохо абсорбируется [24]. Лучше всего абсорбировать кремний из цельного зерна и зерновых продуктов (хлопьев для завтрака, хлеба, риса и макарон).Поглощение кремния из зеленой фасоли и сушеных фруктов является промежуточным [58]. Ортокремниевая кислота - это растворимая и абсорбируемая форма диоксида кремния, то есть присутствует в пиве, некоторых напитках и питьевой воде. Высокие уровни ортокремниевой кислоты обнаружены в природных источниках воды из вулканических районов [58].

Кремний также доступен в некоторых пищевых добавках с разной биодоступностью [24]. Плохая абсорбция отмечается у антацидов, содержащих кремний, таких как трисиликат магния.Дополнительный монометилсилантриол (MMST) представляет собой абсорбируемую форму кремния, тогда как стабилизированная холином ортокремниевая кислота является промежуточной. Как правило, более мелкие молекулы или мономерные формы абсорбируются лучше, чем более крупные, высокополимеризованные или олигомерные формы [24].

Ввиду отсутствия доказательств пероральной токсичности для животных или людей рекомендуются безопасные верхние уровни для человека с максимальным диапазоном 700–1 750 мг / день [22, 26]. Таким образом, маловероятно, что умеренные пищевые добавки могут вызвать побочные эффекты у людей с нормальной функцией почек.

6. Резюме

Оптимальная терапия постменопаузального остеопороза включает сбалансированный подход к профилактике, физическим упражнениям, питанию, ранней диагностике и соответствующему лечению. Несмотря на то, что существует множество факторов, которые способствуют здоровью костей и терапии постменопаузального остеопороза, кремний также является минералом, который все чаще признается важным питательным веществом для формирования и поддержания костей. Повышенное внимание медицинского сообщества к этому важному питательному веществу может привести к улучшению пищевых добавок и лучшему пониманию роли кремния в лечении постменопаузального остеопороза.

Смотрите также

• 
  Какие продукты для
• 
  Какой продукт разжижает кровь человека
• 
  Какие продукты нельзя есть при заболевании печени и желчного пузыря
• 
  Какие продукты есть при кандидозе
• 
  Сиротин в каких продуктах содержится
• 
  Как определить на какой продукт аллергия у ребенка
• 
  Где много белка в каких продуктах
• 
  Какие нужно есть продукты для сушки тела
• 
  В каких продуктах казеиновый белок
• 
  Какой продукт чистит легкие
• 
  Какие продукты исключить при диабете 2 типа