Silicij je kemijski element sa simbolom Si. U periodnom sustavu ima atomski broj 14 i nalazi se u 3. razdoblju i 4. glavnoj skupini i ugljen skupina, odnosno "tetreli". Od silicijum ima svojstva i metala i klasičnih neprovodnika, jedan je od tipičnih polumetala ili poluvodiča (elementarni poluvodiči). Uvjet silicijum potječe od latinske riječi "silex" (tvrdi kamen, šljunak, kremen). Kao jedno od najvažnijih oblikovanja stijena minerala, silicij je drugi najrasprostranjeniji element u zemljinoj kori nakon kisik (simbol elementa: O) s 27.6%. Tamo, zbog svoje velike sklonosti ka kisik, javlja se pretežno u obliku silikata (SiO4, soli i esteri orto-silicijeve kiseline (Si (OH) 4) i njezinih kondenzata) i silicijev dioksid, koji se u osnovi sastoji od anhidrida silicijeve kiseline ili silicij dioksid (SiO2) i potječe od radiolarija (radiolarija, jednoćelijski organizmi s endoskeletom opala (SiO2)) i dijatomeja (dijatomeji sa staničnom ljuskom SiO2) nasloženi u slojevima. U svim spojevima koji se javljaju u prirodi silicij stvara isključivo jednostruke veze - Si-O jednostruke veze - u kojima se prvenstveno pojavljuje kao četverovalentni elektropozitivni partner - četverostruko koordinirani, pozitivno nabijeni atom silicija. To omogućuje tetraedrično građenom silikaciju (SiO44-) da tvori veće spojeve (trodimenzionalne mreže), po mogućnosti sastava SiO2. Pored toga, postoje spojevi u kojima silicij ima pet do šest puta koordinacija. Sintetički proizvedeni spojevi dvovalentnog silicija (silileni) uglavnom su nestabilni, a važan je samo silicijev monoksid (SiO), posebno u optičkoj industriji. Iako životinjski modeli govore o bitnosti silicija, to još nije dokazano za ljudski organizam. Iz tog je razloga silicij jedan od ultraljubičastih elemenata (elementi čija je bit potvrđena u pokusima na životinjama i za koje su simptomi nedostatka pronađeni u ekstremnim uvjetima, a da nisu poznate njihove specifične funkcije). Silicij je dostupan ljudima i kroz njegov prirodni sadržaj u hrani - u slobodnom obliku kao monosilicna kiselina (ortosilikatna kiselina, Si (OH) 4) ili silikat (SiO4) i vezan kao eter or ester derivat - i upotrebom kao aditiv za hranu - silikati (SiO4) kao tvari protiv slijepljenja i pjenjenja. Biljna hrana, posebno žitarice koje sadrže vlakna poput ječma i zobi korjenasto povrće općenito su bogatiji silicijem od životinjske hrane, ali su vjerojatno manje dostupni zbog pretežno polimernog oblika vezivanja silikata (makromolekule sastavljene od više jedinica SiO4). Pića, poput piva, također sadrže visoku razinu silicija, koji se također može lako iskoristiti.
Apsorpcija
Silicij može ući u tijelo i hranom apsorpcija (usvajanje) u gastrointestinalnom (GI) traktu i kroz respiratorni zrak resorpcijom (usvajanjem) u plućne alveole (alveole gdje je izmjena plinova između krv a alveolarni zrak nastaje tijekom disanja). Organski vezan silicij ili polimerni silikat (makromolekula sastavljena od nekoliko jedinica SiO4) dovedeni putem dijeta prvo se mora cijepati u probavni trakt hidrolitičkim enzimi gušterače i / ili membrane četkice enterocita (stanice tankog crijeva epitelijum) kako bi se apsorbirao u tankog crijeva kao monomerni silikat (SiO44-). Crijevni apsorpcija monosilicne kiseline ili monomernog silikata koje isporučuje dijeta odvija se izravno bez prethodne enzimatske hidrolize (cijepanje reakcijom sa voda). Mehanizam kojim se silicij apsorbira u enterocite (stanice tankog crijeva epitelijum) i potom u krvotok je nejasno. Dijatomeji, čija se ovojnica stanica uglavnom sastoji od silicij dioksid (SiO2), propusni su za ljudski crijevni trakt i prolaze kroz netaknuto crijevo sluznica i limfni Cirkulacija. Isto tako, oni mogu ući u tijelo kroz apsorpcija u plućne alveole.U trudnica, čestice dijatomeja mogu prijeći placentnu barijeru i akumulirati se u tkivima novorođene i nedonoščadi. Brzina apsorpcije silicija ovisi o vrsti vezanja, dijetalna vlakna sadržaj, biološka dob, spol i funkcionalno stanje egzokrinih žlijezda kao što je gušterača (gušterača → proizvodnja probavnog sustava enzimi koji se izlučuju u tankog crijeva). Budući da je silicij koji se unosi u hranu prvenstveno biljnog podrijetla i tako se javlja u obliku polimera (makromolekule sastavljene od nekoliko identičnih jedinica - u ovom slučaju SiO4) ili vezan za organske molekule kojima je potrebno hidrolitičko cijepanje prije apsorpcije, stopa apsorpcije silicija iz hrane je vrlo niska i iznosi samo oko 4%. Visoka dijetalna vlakna Sadržaj hrane bogate silicijem doprinosi niskom bioraspoloživost, budući da npr. celuloze i hemiceluloze iz žitarica vežu silicij i tako ga uklanjaju iz apsorpcije. Većina silicija koju isporučuje dijeta tijelo ga tako ne apsorbira, već ga ostavlja neapsorbiranim putem izmeta (stolice). U usporedbi s polimernim silicijevim dioksidom iz biljnih proizvoda, oralno aplicirani monomerni silicijev dioksid (Si (OH) 4) apsorbira se izravno i brzo zbog činjenice da enzimatska hidroliza nije potrebna i da nema interakcije (interakcije) s sastojcima hrane, a posljedično tome ima višu bioraspoloživost. Egzokrini insuficijencija gušterače (bolest gušterače), koja je povezana s nedovoljnom produkcijom probavnog sustava enzimi, svibanj dovesti do smanjenja apsorpcije silicija zbog smanjenog enzimskog cijepanja polimernog i na hranu vezanog silicija u lumenu crijeva.
Transport i raspodjela u tijelu
Apsorbirana monosilicna kiselina, odnosno monomerni silikati, distribuiraju se u odgovarajuća tkiva putem krvotoka. Ljudski organizam sadrži oko 1-1.5 g silicija (~ 20 mg / kg tjelesne težine), koji se akumulira (nakuplja) posebno u vezivnim tkivima i tako se može naći u krv posuđe, kao što je aorta (glavna arterija), dušnik (dušnik), tetive, kostii koža. Najveći sadržaj silicija nalazi se u kosti (do 100 mg / kg) zbog velike težine. Osim toga, silicij se također može akumulirati u plućima i limfa čvorovi (450 mg / kg). Visoki silicij koncentracija of vezivno tkivoNalik sličnim strukturama temelji pojavu elementa u tragovima kao sastavne komponente glikozaminoglikana (kiselih polisaharide građeni linearno od ponavljajućih disaharidnih jedinica), odnosno proteoglikani (jako glikozilirani glikoproteini koji se sastoje od proteina i jednog ili više kovalentno vezanih glikozaminoglikana). U krv serum, silicij se nalazi prvenstveno u obliku nerazdvojenog monomernog silicijevog dioksida (Si (OH) 4) u koncentracijama od 190-470 µg / l. Silikonski serum koncentracija ne utječe biološka dob ili spol. Nekoliko studija ukazuje na to da s povećanjem dobi sadržaj silicija u tkivima, posebno u koža, aorta i kosti, smanjuje se. Starosno iscrpljivanje silicija u kostima ne može se pripisati nedostatku silicija, već smanjenju sadržaja pepela (sadržaj minerala, anorganska frakcija kosti) - kalcijum, fosfor, magnezij, cink, mangan. Bolesti, kao što su osteoporoza (gubitak kostiju, smanjenje u gustoća kostiju zbog prekomjerne brze razgradnje koštane tvari i strukture s povećanom osjetljivošću na prijelom) i ateroskleroza (arterioskleroza, otvrdnjavanje arterija zbog naslaga krvnih masti, vezivno tkivoitd. u zidovima posuđe), ubrzavaju smanjenje tkiva koncentracija silicija.
izlučivanje
Izlučivanje apsorbiranog silicija događa se uglavnom putem bubreg u obliku magnezij ortosilikat. Odrasli u urinu izlučuju prosječno oko 9 mg silicija dnevno. U dojilja se može očekivati dodatni gubitak silicija od 350-700 µg / l majčino mlijeko. Silicijska homeostaza (održavanje a uravnotežiti) uglavnom se regulira putem bubrega (bubregpovezano) izlučivanje čija razina ovisi o količini apsorbiranoj u crijevima. Kada je apsorpcija silicija u crijevima niska, na primjer, povećanom dijetalna vlakna unosa, dolazi do smanjenja bubrežnog izlučivanja (izlučivanja), dok kada se crijevna apsorpcija silicija poveća, na primjer, za administraciju monomernog silicijevog dioksida, eliminacija putem urina se povećava.
