Silica - použitie, vlastnosti

Kremík je stopový prvok prítomný v ľudskom tele v množstve 1 - 2 g (0,01 %). Najvyššie koncentrácie kremíka sa nachádzajú najmä v rýchlo rastúcich tkanivách, ako sú vlasy, koža, nechty a kosti. Kremík sa vo vysokých koncentráciách nachádza aj v extracelulárnej matrix, kde je viazaný najmä na glykozaminoglykány (GAG). Pozrime sa bližšie na to, v akých potravinách sa kremík nachádza a akú úlohu zohráva v ľudskom tele.

• Úloha a využitie kremíka
• Vlastnosti oxidu kremičitého
• Potreba kremíka
• Biologická dostupnosť kremíka
• Potravinové zdroje kremíka
• Účinky nedostatku kremíka

Úloha a využitie kremíka

Úloha kremíka v ľudskom tele nie je zatiaľ úplne objasnená. V súčasnosti je známe, že kremík je dôležitým stavebným prvkom spojivového tkaniva a zohráva dôležitú úlohu pri vývoji kostí a mineralizácii. V odbornej literatúre sa uvádza, že kremík má priaznivý vplyv na zdravie organizmu pri určitých ochoreniach, ako sú osteoporóza, diabetes mellitus a ateroskleróza. Kremík pravdepodobne spomaľuje proces starnutia buniek a má pozitívny vplyv na stav pokožky, vlasov a nechtov. Okrem toho kremík môže zvyšovať prirodzenú imunitu organizmu a urýchľovať proces hojenia poškodených tkanív a regeneráciu kostného tkaniva po úrazoch a zlomeninách.

Kremík sa najčastejšie používa ako oxid kremičitý (E551), ktorý sa pridáva do potravín, aby plnil protihrudkujúcu, objemovú a stabilizačnú funkciu. Oxid kremičitý sa používa najmä ako prídavná látka v potravinách, ako je instantná káva, zmesi korenia, instantné polievky, práškový cukor a kuchynská soľ.

Vlastnosti oxidu kremičitého

Kremík je dôležitou zložkou spojivového tkaniva. Zohráva kľúčovú úlohu pri vývoji kostrového systému, pretože sa podieľa na syntéze kolagénu, mineralizácii kostnej matrice a diferenciácii buniek tvoriacich kosti. Kremík sa podieľa na tvorbe prvkov spojivového tkaniva prítomných v cievach, prieduškách, chrupavkách, kĺboch, šľachách a koži. Medzi tkanivá a orgány bohaté na kremík patria obličky, pečeň, slezina, kosti, koža a pľúca, ako aj vlasy a nechty. Kremík pravdepodobne znižuje hladinu cholesterolu v krvi a môže mať antiaterosklerotické a antidiabetické vlastnosti. Pripisujú sa mu aj protirakovinové, imunostimulačné a regeneračné vlastnosti, t. j. urýchlenie procesu hojenia poškodených tkanív.

Primeraný príjem kremíka so stravou môže prospieť celkovej kognitívnej výkonnosti a potenciálne znížiť riziko Alzheimerovej choroby. Kremík pravdepodobne viaže ióny ťažkých kovov, čím znižuje ich škodlivé účinky na orgány a tkanivá ľudského tela. Kremík brzdí vstrebávanie hliníka z tráviaceho traktu, ktorý je dobre známou neurotoxickou látkou. Kremík ovplyvňuje aj metabolizmus ďalších makro- a mikroživín v ľudskom tele, ako sú vápnik, fosfor, horčík, sodík, draslík, zinok, chlór, fluór, síra, molybdén a kobalt.

Potreba kremíka

Zdá sa, že potreba kremíka je vyššia u mužov ako u žien. Odhaduje sa, že denný príjem kremíka pre zdravého dospelého človeka by mal byť 20 až 30 mg. Priemerný denný príjem kremíka v európskej a severoamerickej populácii sa pohybuje od 20 do 50 mg. Naopak, v ázijských krajinách, ako je Čína a India, kde väčšinu stravy tvoria obilné výrobky, zelenina a ovocie bohaté na kremík, je denný príjem kremíka oveľa vyšší, od 140 do 200 mg. Priemerný príjem kremíka v poľskej populácii sa líši v závislosti od pohlavia a je približne 24 mg denne u žien a takmer 28 mg denne u mužov. Medzi hlavné zdroje kremíka v strave typickej poľskej populácie patria obilniny, ovocie, nápoje a zelenina. Ukázalo sa, že strava poskytujúca viac ako 40 mg kremíka denne má priaznivý vplyv na minerálnu hustotu stehenných kostí v porovnaní so stravou s priemerným obsahom približne 14 mg kremíka.

Biologická dostupnosť kremíka

Najlepším zdrojom dobre vstrebateľného kremíka je kyselina ortosiličná Si(OH)4, ktorá sa z 50 % vstrebáva z tráviaceho traktu a do krvného obehu sa dostáva najmä v neviazanej forme. Kremík sa v gastrointestinálnom trakte pod vplyvom kyseliny chlorovodíkovej hydrolyzuje na kyselinu ortosilikovú. Preto sa uvádza, že biologická dostupnosť kremíka je nižšia u starších ľudí s acidémiou žalúdka a najmä u tých, ktorí dlhodobo užívajú lieky s inhibítormi protónovej pumpy (PPI), ktoré blokujú produkciu kyseliny chlorovodíkovej bunkami žalúdočnej výstelky. Kremík sa môže vyskytovať aj vo forme organokremičitých látok, ktoré boli chemicky upravené človekom, napr. oxid kremičitý (E551) používaný ako protihrudkujúca látka, ktorá sa prakticky nevstrebáva z tráviaceho traktu.

Potravinové zdroje kremíka

Kremík sa do ľudského tela dostáva s potravou. Dobre vstrebateľný kremík vo forme kyseliny ortosilikovej sa nachádza len v tekutinách, ako je pivo (9 - 39 mg kremíka/l) a minerálna voda (2 - 5 mg kremíka/l). Treba poznamenať, že pivo je najbohatším zdrojom ľahko dostupného kremíka vo forme kyseliny ortosiličnej. A v potravinách sa najvyššie koncentrácie kremíka nachádzajú v obilných zrnách, ako je ovos, jačmeň, pšenica a ryža. Okrem toho sa kremík nachádza v obilných výrobkoch (napr. chlieb, cestoviny a cereálie), zelenine (napr. zemiaky, mrkva, červená repa, reďkovka, cibuľa, zelená fazuľka, špenát), ovocí (najmä banány, ananás a mango), strukovinách (napr. fazuľa, šošovica, sója), sultánkach, orechoch a morských plodoch (napr. mušle). Vysoký obsah kremíka majú aj niektoré byliny a rastliny, napríklad koriander, praslička roľná, praslička roľná a lucerna škvrnitá. Ide však o formu kremíka, ktorá je pre ľudské telo ťažšie dostupná. Biologická dostupnosť kremíka sa pri jednotlivých rastlinných produktoch výrazne líši v závislosti od množstva vlákniny, napr. z banánov bohatých na kremík sa vstrebávajú maximálne 2 %.

Účinky nedostatku kremíka

S vekom a degeneráciou niektorých tkanív sa v tkanivách a orgánoch ľudského tela zisťuje pokles koncentrácie kremíka. Nízke hladiny kremíka sa pozorujú aj pri niektorých ochoreniach, ako je napríklad ateroskleróza ciev. Nedostatok kremíka sa môže vyskytnúť u ľudí, ktorí sú podvyživení, u tých, ktorí držia dlhodobú reštriktívnu diétu (napr. u pacientov s potravinovými alergiami a/alebo intoleranciami), a u tých, ktorí konzumujú najmä vysoko spracované potraviny a zároveň sa vyhýbajú čerstvej zelenine, ovociu a produktom z hrubého zrna. Okrem toho sú nedostatkom kremíka ohrození starší ľudia, ktorí chronicky užívajú antirefluxné lieky zo skupiny PPI. Predpokladá sa, že nízke hladiny kremíka v ľudskom organizme môžu zvyšovať riziko vzniku aterosklerózy ciev a akútnych a chronických foriem ischemickej choroby srdca. V štúdiách na zvieratách sa preukázalo, že nedostatok kremíka má nepriaznivý vplyv na tvorbu kostí a môže spôsobiť deformácie kostí a abnormálnu mineralizáciu kostí. Nízke hladiny kremíka v tele môžu zhoršovať proces starnutia pokožky a mať negatívny vplyv na stav vlasov (napr. zvýšené vypadávanie vlasov, oslabenie a lámavosť vlasov, štiepenie končekov) a nechtov (napr. lámavosť nechtov, oslabenie nechtovej platničky). Nedostatok kremíka môže mať za následok aj zníženú imunitu.

Zdroje:

• Martin KR.: Chemické vlastnosti kremíka a jeho potenciálne prínosy pre zdravie. J Nutr Health Aging. 2007 Mar-Apr;11(2):94-7.
• Chumlea WC.: Silica, a mineral of unknown but emerging health importance (Kremík, minerál s neznámym, ale novým zdravotným významom). J Nutr Health Aging. 2007 Mar-Apr;11(2):93.
• Martin KR.: Silicon: the health benefits of a metalloid (Kremík: zdravotné výhody metaloidu). Met Ions Life Sci. 2013;13:451-73.
• Price CT, Koval KJ, Langford JR.: Silicon: a review of its potential role in the prevention and treatment of postmenopausal osteoporosis (Kremík: prehľad jeho potenciálnej úlohy v prevencii a liečbe postmenopauzálnej osteoporózy). Int J Endocrinol. 2013;2013:316783.
• Tłustochowicz W.: Kremík ako chýbajúci prvok v liečbe osteoporózy. Forum Rheumatol. 2020, 6(4): 160-166.
• Rondanelli M, Faliva MA, Peroni G, et al: Silicon: A neglected micronutrient essential for bone health (Kremík: zanedbávaný mikroelement nevyhnutný pre zdravie kostí). Exp Biol Med (Maywood). 2021 Jul;246(13): 1500-1511.