Silicium

Aufnahme und Funktionen

Zur Resorption im Organismus muss Silicium als monomeres Silicat-Ion vorliegen. In pflanzlichen Lebensmitteln ist Silicium entweder an Pektin gebunden, oder es liegt z.T. auch als polymeres Silicat (bzw. polymere Kieselsäure) vor. Es muss daher zunächst im Verdauungstrakt eine Hydrolyse erfolgen. Die Resorptionsrate von monomerer Kieselsäure ist höher als die von polymerem Silicat, die nur mit wenigen Prozent angegeben wird. Im Blut wird Silicium als Silicat nicht gebunden, es wird daher in der Niere frei filtriert.

Neben den Knochen weisen relativ hohe Konzentrationen an Silicium auch Lymphknoten (450 mg/kg) sowie Epithel- und Bindegewebe auf. In den Geweben ist Silicium ein Bestandteil der Mucopolysaccharide. Diese Polysaccharide enthalten zusätzlich Proteine, Glucuron- und Galacturonsäure, Aminozucker sowie auch Schwefelsäure als Sulfatrest in ihren Molekülen. Als Bestandteile des Binde- und Stützgewebes oder auch von Schleimstoffen besitzen sie Gleit- und Schutzfunktionen. Als Normalwert im Blut wird etwa 1 mg/l angegeben. Er wird homöostatisch durch die Niere geregelt. In Haut und Aorta soll der Siliciumgehalt mit zunehmendem Alter abnehmen, wobei eine Beschleunigung der Abnahme bei Arteriosklerose beobachtet wird. [1]

Im Stoffwechsel des Bindegewebes wird Silicium zum Aufbau von Querverbindungen in den bereits genannten Mucopolysacchariden benötigt. Diskutiert wird eine von Vitamin D unabhängige Funktion bei der Entwicklung der Knochen und deren Calcifizierung. [1]

Versorgung

Erscheinungen eines Siliciummangels sind selbst während der Wachstumsphase von Kindern nicht beobachtet bzw. beschrieben worden. Schätzungen zur täglichen Aufnahme liegen zwischen 20 und 50 Milligramm. Vorsichtige Extrapolationen aus den Ergebnissen von Tierversuchen ergeben einen Bedarf von 10 bis 25 mg pro Tag. Die tatsächliche tägliche Aufnahme wird auf etwa 9 mg/Tag (in anderen Quellen auch auf 21-45 mg/Tag) geschätzt. Insgesamt weisen pflanzliche Lebensmittel wesentlich höhere Gehalte als Produkte tierischer Herkunft auf, die jedoch Silicium in weniger polymerer und damit besser resorbierbarer Form enthalten.

Zuverlässige Analysendaten für Silicium- bzw. Silicat-Gehalte sind nur für wenige Lebensmittel bekannt. Auf Etiketten von Mineralwässern wird nur in seltenen Fällen die Kieselsäure als undissoziierter Stoff (als H2SiO3) z.B. mit 10,0 mg/l (Merkur Classic aus der Sparrenquelle, Bielefeld) ausgewiesen, da meist nur Auszüge aus den Analysen für die Kennzeichnung verwendet werden müssen. Heilwässer dagegen, die dem Arzneimittelgesetz unterliegen, verzeichnen im Allgemeinen unter den undissoziierten Stoffen auch die Metakieselsäure (z.B. Heppinger Heilwasser mit 38,0 mg/l).

Silicium in pharmazeutischen Präparaten

Als "Kieselerde" wird Silicium in Kapseln zusammen mit Calcium zur Nahrungsergänzung mit dem Hinweis "für Haut, Haare, Nägel und Knochen" angeboten. Die Kieselsäure wird bei diesen Produkten als unverzichtbare Gerüstsubstanz der Zellen und des Gewebes bezeichnet. Kieselerde als Kieselgur (früher häufig auch als Infusorienerde bezeichnet) stammt aus Kieselalgen.

In einem Handbuch für Drogisten (Freise/von Morgenstern um 1930) ist zu lesen: "Infusorienerde = Kieselgur. Ein im staubförmigen Zustande vorkommendes Mineral, bestehend aus mikroskopisch kleinen Panzern von Diatomeen. Es ist ziemlich reine Kieselsäure." Auch heute werden im Hinblick auf die Herkunft von Kieselerde als ein Naturprodukt Meeresablagerungen genannt. Als Funktion wird vor allem darauf hingewiesen, dass Kieselsäure das Feuchtigkeitsbindungsvermögen des menschlichen Gewebes unterstütze. Die Palette der Präparate reicht von Pulvern über Kapseln bis zu Kautabletten. In letzteren sind beispielsweise 200 mg Kieselerde enthalten und es wird eine Verzehrempfehlung von drei Tabletten pro Tag angegeben. Meist enthalten die Kieselerde-Präparate zusätzlich Calcium, Magnesium oder Zink, als Vitamine zusätzlich Vitamin C oder speziell Biotin. In manchen Fällen erfolgt auch eine vorsichtige Bewertung durch den Hinweis, dass die Wirkungen ausschließlich auf Überlieferung und Erfahrung begründet seien (s.o.).

Als Magnesiumtrisilicat findet Silicium in Magentabletten gegen Übersäuerung des Magens (Hyperazidität), gegen Magendruck und Völlegefühl, Sodbrennen und saures Aufstoßen Verwendung. Das Magnesiumtrisilicat leitet sich von der relativ schwachen vierbasigen "Siliciumsäure" H4SiO4 oder Si(OH)4 ab. Diese Monokieselsäure spaltet leicht intermolekular Wasser ab und kondensiert zunächst zur Dikieselsäure H6Si2O7. Die Kondensation mit einem weiteren Molekül der Monokieselsäure ergibt dann die Triekieselsäure H8Si3O10 - als Magnesiumsalz Mg4Si3O10. [2] Dieses Salz kann überschüssige Säure infolge der schwachen Dissoziation der Kieselsäure binden. Außer der erwünschten Wirkung ist nach der Säurehydrolyse auch eine Aufnahme von Silicium im Körper (s.o.) möglich.