Kieselerde und Kieselsäure

Beim Spurenelement Silizium ist noch nicht eindeutig geklärt, ob es im Körper zufällig vorkommt oder aber eine physiologisch definierte Funktion erfüllt. Vermutlich ist es am Wachstum von Knochen und Bindegewebe beteiligt und fördert die Aufnahme von Calcium aus der Nahrung.

Die Komplexität der Chemie des wässrigen Silikats und der Silizium-Analyse mit physiologischen Silizium-Konzentrationen machten detaillierte mechanistische Studien bislang nicht möglich. Nichtsdestoweniger kann nach Aufnahme siliziumhaltiger Nahrung geringe Konzentrationen von Orthokieselsäure im Plasma festgestellt werden. Die tägliche Aufnahme mit der Nahrung beträgt bei Frauen 20 mg und bei Männern 40 mg. Die doppelte Aufnahme bei den Männern liegt in erster Linie am erhöhten Bierkonsum. Bei beiden Geschlechtern nimmt die Aufnahme an Silizium mit zunehmendem Alter ab. Rund die Hälfte des aufgenommenen Siliziums wird über den Urin wieder ausgeschieden.
Es besteht die Möglichkeit, dass Silizium nicht direkt auf biologische Systeme wirkt, sondern die Wechselwirkungen des Körpers mit Metallionen wie Aluminium, Eisen und Calcium beeinflusst. Für diese Theorie spricht die Tatsache, dass diese Metallionen in Mineralien und lebenden Organismen gemeinsam mit Silizium vorkommen.
In den folgenden Studien werden die Wirkungen von Silizium-Verbindungen beschrieben.

Knochen
Orthokieselsäure im Plasma stimuliert menschliche Osteoblasten (Knochenbildner). In einer Studie mit über 2800 Teilnehmern wurde untersucht, ob ein Zusammenhang zwischen der Einnahme von Siliziumverbindungen aus der Nahrung und der Knochendichte besteht. Dabei wurde festgestellt, dass die Siliziumaufnahme mit der Nahrung bei Männern und Frauen vor den Wechseljahren eine günstige Wirkung auf die Knochengesundheit ausübt. Bei Frauen in den Wechseljahren (Postmenopause) konnte keine positive Wirkung von Silizium beobachtet werden. Der Grund hierfür könnte sein, dass Orthokieselsäure nur bei der Knochenbildung wichtig ist, nicht beim Knochenabbau, der bei postmenopausalen Frauen vorherrscht. Dabei scheint die Wirkung der Hormone die des Siliziums zu übertreffen.
Asiaten und Inder nehmen aufgrund ihrer pflanzenreichen Nahrung mehr Silizium auf als hierzulande üblich. Interessanterweise treten bei diesen Populationen Hüftfrakturen seltener auf als in der westlichen Welt.

Osteoporose
Wie in einer retrospektiven Studie nachgewiesen werden konnte, erhöhte sich bei Frauen, die an Osteoporose litten, durch die Einnahme einer Silizium-Verbindung die Dichte der Oberschenkelknochen.

Knorpel
Silizium sorgt wahrscheinlich für die Quervernetzung bestimmter Moleküle, die für den Aufbau des Knorpels zuständig sind.
Wie bei Kälbern in einer doppelblinden, placebokontrollierten Studie nachgewiesen wurde, erhöht Nahrungsergänzung mit Orthokieselsäure die Konzentrationen von Silizium im Serum. Bei diesem Experiment wurde die Gesamtaufnahme von Silizium um 4,9 % erhöht. Die Konzentration an Kollagen, einem Protein, das Hauptbestandteil des Bindegewebes ist, in der Haut war höher als bei den Kontrolltieren. Außerdem konnte ein positiver Zusammenhang zwischen der Silizium-Konzentration im Serum und der Kollagen-Konzentration im Knorpel beobachtet werden. Auch die Konzentrationen von Calcium und Phosphor im Serum waren geringfügig höher bei den mit Kieselsäure gefütterten Tieren als bei der Kontrollgruppe. Diese Ergebnisse können darauf hinweisen, dass Silizium sowohl bei der Bildung der Interzellularsubstanz als auch beim Calcium-Stoffwechsel beteiligt ist.

Adsorptionsvermögen
Wie mit gesunden Probanden festgestellt wurde, kann lösliche oligomere Kieselsäure (die im Labor hergestellt wurde) im Magen-Darm-Trakt Aluminium-Ionen binden und deren Toxizität verringern. Monokieselsäure ist dazu nicht in der Lage.

Arteriosklerose
Die Arterienwände enthalten ungewöhnlich hohe Mengen an Silizium. Siliziumverbindungen sind auch in den Ballaststoffen enthalten, die sich experimentell bei der Vorbeugung von Arteriosklerose als wirksam erwiesen haben, indem sie die Konzentrationen an Cholesterin und Blutfetten senken und in vitro Gallensäuren binden.
Die Arteriosklerose kommt in den weniger entwickelten Ländern seltener vor, was an der besseren Verfügbarkeit von Silizium in Nahrungsmitteln liegen kann. In den entwickelten Ländern werden Nahrungsmittel industriell behandelt, z.B. enthalten weißes Mehl und verfeinerte Sojaprodukte viel weniger Silizium als ihre jeweiligen rohen Naturprodukte.

Brandverletzung
In einer russischen Studie erhielten Patienten mit Brandverletzungen ein biologisch aktives Präparat, das Zeolith enthielt. Zeolithe sind Silizium-Aluminium-Sauerstoffverbindungen. Bei den Patienten, die dieses Präparat einnahmen, trat der Heilungsprozess früher ein als bei den Patienten, die dieses Präparat nicht erhielten.

Cholesterinsenkung
In einem Tierexperiment wurde bei Ratten durch entsprechende Fütterung der Cholesterinspiegel erhöht. Sie erhielten zusätzliches synthetisches Siliziumdioxid oder Zellulose als Kontrolle. Nach dieser Diät wurden die Ratten getötet. Der Gesamtcholesterinspiegel und die Konzentrationen an VLDL und LDL war bei den Ratten, die Siliziumdioxid erhielten, geringer als bei den Kontrolltieren.