Krzem – właściwości, źródła, objawy niedoboru, suplementacja
Krzem – naturalnie występujący minerał
Krzem (Si) jest pierwiastkiem niemetalicznym i nie jest klasyfikowany ani jako makroelement, ani jako mikroelement w kontekście składników odżywczych. Jest drugim najczęściej występującym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej, stanowiącym 28% jej masy. Rzadko jednak występuje w formie pierwiastkowej ze względu na jego wysokie powinowactwo do tlenu, co powoduje tworzenie krzemionki i krzemianów, które w postaci minerałów, stanowią aż 92% występujących minerałów ziemskich. Najbardziej rozpowszechnione są kwarc (12%) oraz różne rodzaje glinokrzemianów, plagioklazy (39%) i skaleń alkaliczny (12%). Krzemionka występuje w skałach magmowych i osadowych oraz minerałach gleby jako stabilna struktura, odporna na rozkład, z wyjątkiem intensywnego wietrzenia. Naturalnie występujące poziomy rozpuszczalnej krzemionki są niskie, ale wietrzenie chemiczne i biologiczne mogą zwiększyć jej biodostępność poprzez uwalnianie z tych minerałów.
Odkryj produkty zawierające ten składnik:
Właściwości krzemu – na co pomaga krzem?
W organizmie krzem jest najliczniejszym po żelazie i cynku (które są pierwiastkami o znaczeniu fizjologicznym) pierwiastkiem śladowym. Występuje go na poziomie około 1-2 g.
W krajach zachodnich dorośli spożywają średnio dziennie 20-50 mg krzemu, co jest większą ilością niż spożycie obu fizjologicznie ważnych pierwiastków, a np. w Chinach czy Indiach odnotowano spożycie na poziomie 140 – 204 mg/dobę, co może być wynikiem spożywania większej ilości żywności pochodzenia roślinnego niż w typowej diecie zachodniej. Najwięcej krzemu znajduje się w tkankach łącznych ssaków, takich jak skóra, kości i naczynia krwionośne. Wskazuje się także na obecność krzemu we włosach i paznokciach.
W czym jest krzem? – Produkty bogate w krzem
Użytkownicy na forach internetowych zadają pytania: gdzie występuje krzem? Co zawiera krzem? Jakie jest najlepsze źródło krzemu? Jakie są produkty bogate w krzem? Postaramy się odpowiedzieć na powyższe. Krzem jest pierwiastkiem występującym naturalnie w przyrodzie. Występuje w glebie, wodzie czy skałach. Krzem w jedzeniu obecny jest w wielu różnych produktach spożywczych, więc jego źródłem jest dobrze zbilansowana dieta. Produkty bogate w krzem to pożywienie pochodzenia roślinnego. Produkty zbożowe (płatki śniadaniowe, chleb, mąka, ryż czy makaron) obfitują w omawiany pierwiastek, jednak zdecydowanie najwyższą ilość spośród tej kategorii produktów zawierają płatki śniadaniowe. Co ciekawe, suszone owoce zawierają więcej krzemu niż świeże (banany, ananasy, mango). Także warzywa (szpinak, kolendra, fasola), rośliny strączkowe (soczewica i soja) czy orzechy są źródłem krzemu. Zatem co jeszcze zawiera krzem? Znajdziemy go w zielu skrzypu polnego (Equisetum arvense L.) oraz w bambusie. Produkty pochodzenia zwierzęcego zawierają niewielkie jego ilości. Przykładowo, 100 g płatków śniadaniowych zawiera około 7,8 mg krzemu, a 100 g surowych owoców 1,34 mg.
Czy wiesz, że...?
Piwo jest źródłem krzemu o wysokiej biodostępności, a spożycie krzemu przez kobiety jest niższe niż przez mężczyzn z powodu większego upodobania mężczyzn do picia piwa. Do produkcji piwa wykorzystuje się jęczmień i chmiel. W procesie zacierania fitolityczna krzemionka zawarta w tych surowcach rozkłada się do postaci rozpuszczalnych, co sprawia, że napój ten jest bogaty w krzem. W porównaniu do tego, wina i alkohole wysokoprocentowe zawierają niższe ilości krzemu.
Niedobór krzemu – przyczyny braku krzemu w organizmie
Warto poznać możliwe przyczyny niedoboru krzemu. Sugeruje się, że wraz z wiekiem zmniejsza się produkcja kwasu żołądkowego, co może obniża zdolność organizmu do metabolizowania krzemionki z diety. Tym samym wchłanianie krzemu z przewodu pokarmowego może maleć. Mimo że przepuszczalność jelit wzrasta wraz z wiekiem, nie wydaje się, aby znacząco zwiększało to absorpcję krzemionki, która i tak jest już wysoka. Badacze sugerują, że metabolizm krzemu jest regulowany przez hormony steroidowe i tarczycowe, oraz że niedostateczna lub zmniejszona aktywność tych hormonów, która pojawia się wraz z wiekiem, może obniżać wchłanianie krzemu.
Objawy nadmiaru krzemu w organizmie
Główną drogą wydalania wchłoniętej krzemionki z organizmu są nerki, które wydalają ją z moczem. Krzemionka, po wchłonięciu z przewodu pokarmowego, jest transportowana przez krew do nerek, gdzie jest filtrowana i wydalana z organizmu przez układ moczowy. Wysokie stężenie krzemu w organizmie może zwiększać ryzyko tworzenia się kamieni nerkowych.
Jak sprawdzić poziom krzemu w organizmie?
Aby oznaczyć poziom krzemu w organizmie należy wykonać analizy biochemiczne, np. oznaczenie we krwi lub moczu. W niektórych przypadkach, np. przy badaniu zawartości krzemu w skórze lub kościach, konieczne może być pobranie próbek tkanek do analizy laboratoryjnej.
W świetle naukowych dowodów:
W przeprowadzonym badaniu in vitro zbadano wpływ zawiesiny nanocząsteczek amorficznej krzemionki na żywotność, proliferację i migrację ludzkich fibroblastów skóry w modelu rany. Stwierdzono, że krzemionka w badanych stężeniach jest nietoksyczna i że zarówno kwas ortokrzemowy jak i nanocząsteczki krzemionki stymulują proliferację i migrację fibroblastów [8].
W jednej z prac opisano w skrócie badanie in vitro na ludzkich komórkach osteoblastów, w którym zastosowano zeolit A, glinokrzemian niewrażliwy na kwasy. Badanie wykazało, że zeolit A zwiększa proliferację osteoblastów, syntezę macierzy zewnątrzkomórkowej, aktywność fosfatazy alkalicznej oraz syntezę osteokalcyny [1].
Badanie in vitro na ludzkich komórkach m.in. pierwotnych komórkach osteoblastopodobnych pochodzących z ludzkich komórek zrębowych szpiku kostnego, w którym zbadano wpływ płynnego kwasu ortokrzemowego na syntezę kolagenu typu 1 wykazały, że kwas ortokrzemowy w stężeniach 10 i 20 µM zwiększał syntezę kolagenu typu 1 oraz aktywność fosfatazy zasadowej i osteokalcyny, co sugeruje wzmocnione różnicowanie osteoblastów [4].
Jak uzupełnić krzem w organizmie?
Aby wspomóc prawidłowe funkcjonowanie organizmu ważne jest zachowanie zdrowego stylu życia w tym odpowiedniej diety. Do ciekawych źródeł krzemu należą suplementy diety, w których jest on zamknięty w kapsułce twardej (np. pullulanowej). Dostępne są także tabletki czy forma płynu jako krzem do picia. Takie preparaty ułatwią zażycie wskazanej dziennej dawki. Forma suplementacji zależy od indywidualnych potrzeb konsumenta
Krzem – zastosowanie w kosmetyce
Krzem występuje również w kosmetykach i produktach do pielęgnacji osobistej jako substancja regulująca lepkość oraz substancja pomocnicza. Krzemionka i krzemiany są obecne w kosmetykach kolorowych (np. szminkach), pastach do zębów czy kremach. Krzemiany mogą również być stosowane jako substancje pomocnicze w kosmetykach w proszku. Co ciekawe, w talku głównym składnikiem jest wodorokrzemian magnezu. Silikony, które są obecne w niektórych kosmetykach, takich jak kremy do rąk i paznokci oraz lakiery do paznokci, są uważane za łatwo wchłaniane przez skórę.
Aktualnie, w bazie danych PubMed, zawierającej publikacje z obszaru medycyny i nauk biologicznych, zgromadzono około 1800 badań potwierdzających efekty działania krzemu w różnych postaciach.
Źródła:
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2658806/
- Gawęcki J., red.: Żywienie człowieka. Podstawy nauki o żywieniu. PWN, 2010;
- „Biologiczne znaczenie krzemu oraz jego interakcje z innymi pierwiastkami”. K. Węglarzy, M. Bereza. Wiadomości Zootechniczne, R. XLV (2007), 4: 67-70.
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S875632820200950X?via%3Dihub
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6567281/
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2744664/
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0162013499001269?via%3Dihub
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0927776517302357?via%3Dihub
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25033832/
- „Rola krzemu we wzroście roślin w świetle badań”. J.Kowalska, J.Krzymińska, J. Łukaszyk. Zagadnienia doradztwa rolniczego nr 3'2023(113). Str. 104 – 115.
- https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34706374/
Publikowane informacje mają charakter wyłącznie informacyjny i nie powinny zastępować indywidualnych konsultacji lekarskich. Zaleca się skonsultowanie z lekarzem lub terapeutą przed rozpoczęciem jakiejkolwiek terapii. Wydawca nie dąży do nawiązania relacji lekarz-pacjent ze swoimi czytelnikami. Nie bierze również odpowiedzialności za wiarygodność, skuteczność lub prawidłowe stosowanie informacji umieszczonych na stronie, ani za ewentualne problemy zdrowotne wynikające z omówionych terapii.
