Silizium

Silizium: Der natürliche Stabilisator von Aluminium

Silizium ist eines der häufigsten Elemente der Erde und spielt eine entscheidende Rolle in der Natur. Es bindet Aluminium und sorgt dafür, dass dieses in einer stabilen und sicheren Form vorliegt. Ohne Silizium würde Aluminium in freier Form auftreten und durch seine Reaktivität potenziell schädlich für die Umwelt und lebende Organismen werden.

In Gesteinen und Böden bildet Silizium gemeinsam mit Aluminium Mineralien wie Feldspat, Kaolinit und Bauxit. Diese natürlichen Verbindungen machen den größten Teil der Erdkruste aus und sorgen dafür, dass Aluminium fest eingebunden bleibt. Dadurch verhindert Silizium, dass Aluminium mobil wird und in Wasser oder Nahrung freigesetzt wird, wo es toxisch wirken könnte.

Silizium zeigt damit, wie die Natur von selbst Schutzmechanismen geschaffen hat, um das Gleichgewicht in der Umwelt zu bewahren und Lebewesen vor den negativen Auswirkungen von freiem Aluminium zu schützen.

Silizium – der starke Mineralstoff und seine Wirkung

Folgender Text stammt aus:https://www.myfairtrade.com/ratgeber/silizium-der-starke-mineralstoff.html

Silizium (in der internationalen chemischen Fachsprache: Silicium) ist ein natürlich vorkommendes Element mit grundlegender Bedeutung für unseren Planeten und unser Leben: Nach Sauerstoff ist Silizium das zweithäufigste Element in der Erdhülle. Silicium ist Teil der Lithosphäre (Erdkruste + oberste 16 km des Erdmantels), findet sich in fliessenden und stehenden Gewässern, der Lufthülle und auch der Biosphäre aus Fauna und Flora. Silizium ist ein Mineral, kommt also gediegen (als reines chemisches Element) in der Natur vor.

Im Periodensystem findet sich Silizium (Si) unter der Ordnungszahl 14 in der Kohlenstoffgruppe und gehört zu den Halbmetallen. Der Name leitet sich von den lateinischen Ausdrücken silex für Kieselstein, bzw. silicia für Kieselerde ab. Berzelius, der Entdecker von Selen, erkannte als Erster die elementare Natur von Silizium und benannte das Element.

Da Silizium ein sehr verbindungsfreudiges Element ist, ist die elementare Reinform eher selten anzutreffen (15 Fundorte für gediegenes Silizium sind weltweit bekannt). Dafür ist Silizium Bestandteil von 1436 Siliziummineralen, die zum Teil gut bekannt sind: Quarz und Sand besteht zum grössten Teil aus Silizium; er findet sich in den Gesteinen Calcit, Glimmer, Feldspat, Sandstein und Schiefer und in den silicatischen Mineralien Achat und Amethyst, Bergkristall und Jaspis, Opal, Onyx, und Rauchquarz, die als Kristall-Schmucksteine beliebt sind. Die Industrie nutzt Silizium weltweit und umfangreich, u. a. für die Herstellung von Zement, Glas und Porzellan.

Der Rest der etwa 25,8 Gewichtsprozent Silizium auf der oberen Schicht unserer Erde wird von Pflanzen aus dem Boden oder von Tieren mit der Nahrung aufgenommen und im Stoffwechsel dieser Lebewesen verarbeitet. Zu diesen Tieren zählt auch der Mensch, dessen Körper an verschiedensten Stellen Silizium enthält, einbaut und verbraucht.

Bedeutung des Mineralstoffs für den menschlichen Organismus

Silizium gehört zu den Mineralstoffen, genauer gesagt zu den Spurenelementen und ist im menschlichen Körper zu etwa 20 bis 30 Milligramm pro kg Körpermasse enthalten, insgesamt etwa 2 Gramm. Das ist recht viel und mehr als die meisten anderen Spurenelemente, die bis auf Eisen (2,5 bis 4 g) in niedrigen Milligramm- oder Mikrogramm-Bereichen im Körper vorkommen.

Bekannt ist auch, dass der Mineralstoff vom Menschen in seiner gesamten Entwicklungszeit ständig und täglich über Wasser, Getreide, Bier und pflanzliche Nahrung aufgenommen wurde. Leider weiss die Wissenschaft immer noch sehr viel weniger über die physiologische Bedeutung von Silizium als über seine Einsatzvarianten in den Erzeugnissen des „Silicon Valley“ (Silicon ist das englische Wort für Silicium, das Silicon Valley ist nach dem Silizium in den Computer-Chips benannt).

Deshalb wird der Mineralstoff aktuell noch als „möglicherweise“ essenziell für den Menschen betrachtet – wobei sicher eine Rolle spielt, dass für Silizium gut belegte Mangelerscheinungen wie z. B. bei Vitamin C (Skorbut) nicht belegt sind.

Wirkung von Silizium

Eine aktuelle Übersichtsarbeit hat den gegenwärtigen Stand des Wissens folgendermassen zusammengefasst (Die Studie findet sich hier) :

• Auch wenn die spezifischen physiologischen bzw. biochemischen Funktionen von Silizium noch weitgehend unbekannt sind, wird in der Wissenschaft allgemein angenommen, dass sie existieren.

• Es gibt etliche Hinweise darauf, dass Silizium für die strukturelle Integrität von Haut, Haaren, Nägeln, die allgemeine Kollagensynthese, Knochenmineralisierung und Knochengesundheit bedeutsam ist.

• Kollagen ist Bestandteil aller Binde- und Stützgewebe des menschlichen Körpers und stellt dort etwa 30% der vorhandenen Proteine.

• Bekannt ist weiter, dass Silizium für die Synthese des Elastins benötigt wird, das in der grössten Menge in unserer Halsschlagader zu finden ist und diese festigt, aber dabei dehnfähig erhält.

• Vor allem deshalb wird in der medizinischen Wissenschaft schon seit etwa 1970 vorgeschlagen, Silizium in die Gruppe der für Menschen essentiellen Spurenelemente aufzunehmen.

Silizium in Lebensmitteln und (Trink-)Wasser

Ein Grund dafür, dass der Mineralstoff Silizium eher in medizinischen Studien als in seiner Bedeutung für die normale, gesunde Ernährung untersucht wird, besteht in der allgemeinen heutigen Annahme, dass der Mensch über Mineralwasser und Nahrung sicher genug davon aufnimmt.

Wie viel „genug“ ist, ist hingegen eher unklar: Bei den Referenzwerten für die Nährstoffzufuhr, die die Deutsche Gesellschaft für Ernährung für unser Land erstellt, taucht Silizium nicht auf. Wenn in der wissenschaftlichen Literatur ein Tagesbedarf erwähnt wird, liegt dieser meist zwischen 20 und 40 und manchmal auch bei 50 mg (Quelle: DGK.de).

Lebensmittel, die Silizium enthalten, gibt es einige, die Angaben zum Gehalt schwanken je nach Quelle und Herkunft. Insbesondere in pflanzlichen Lebensmitteln findet sich der wertvolle Mineralstoff. Vor allem (Vollkorn-)getreide ist reich an Silizium – weil es sich in den äusseren Schichten des Korns findet -, aber auch Kartoffeln, Hülsenfrüchte, Gemüse und Obst liefern gewisse, jedoch weitaus geringere Mengen.

• Kartoffeln

• Hafer

• Hirse

• Gerste

• Bier & Wein

• Mineralwasser

• Erdnüsse

Hafer und Hirse sind dabei die Spitzenreiter: Sie enthalten ca. 400 mg Silizium pro 100 g, auch andere Getreidearten wie Gerste, Roggen und Weizen enthaelten grössere Mengen des Mineralstoffs, wohingegen zum Beispiel die Kartoffel „nur“ noch 60 mg aufweist. Im Vergleich: Erdnüsse enthalten circa 50 mg, Linsen nur wenige 4 mg und Bananen 8 mg.

Kieselerde, Kieselsäure: Wann ist Silizium bioverfügbar?

Am häufigsten kommt Silizium in der Erdkruste in gebundenen Mineralformen vor. Das sind die oben erwähnten Quarzsande und Gesteine, die sehr stabile, schwer lösliche Verbindungen bilden.

Bioverfügbar ist Kieselsäure, eine natürlich vorkommende, wasserlösliche Form des Silizium (die manchmal auch irrtümlich als Siliziumdioxid bezeichnet wird, aber tatsächlich eine Verbindung von Silicium, Sauerstoff und Wasser darstellt). Eine Form von Kieselsäure stellt zum Beispiel die Orthokieselsäure (eine Monokieselsäure), chemisch Si(OH)4 oder auch H4SiO4.

Da Kieselsäure wasserlöslich ist, kann sie im Gegensatz zu den Siliziumverbindungen in Sand, Quarz etc. sehr gut vom Körper verwertet werden. Kieselsäure ist die für Menschen und Tiere bioverfügbare Form, in der Silizium normalerweise natürlich aufgenommen wird.

Sie entsteht in Pflanzen, weil diese über enzymatische Systeme verfügen, die das Silizium aus dem Boden aufspalten. Sie wird deshalb heute auch als Extrakt von Pflanzen angeboten, die dafür bekannt sind, viel Silizium aufzunehmen und in bioverfügbare Formen umzusetzen, wie z. B. Bambus und Ackerschachtelhalm.
Silizium stützt die Pflanzenstruktur und dient der Elastizität.

In der löslichen, für Mensch und Tier gut verwertbaren Kieselsäure-Form findet sich Silizium auch in den Thermalwässern mit hohem Kieselsäuregehalt, in dieser gelösten Form gilt es am besten aufnahmefähig für den menschlichen Körper. Besonders, wenn es aus alten, tiefen Quellen stammt, wo es in so feiner und deshalb leicht in Darm und Blut aufnehmbarer Form vorliegt, dass es auch als natürliches, kolloidales Silizium bezeichnet wird.

Silizium, Silica, Kieselsäuere, Silizium Dioxid?

Bei Mineralwasseranbietern herrscht oft Unklarheit in der Nomenklatur des Siliziumgehalts, was es Konsumenten erschwert zu beurteilen, ob ein Mineralwasser ausreichend Silizium enthält, um effektiv Aluminium zu binden und auszuscheiden. Auch im Internet ist die Verwendung der Begriffe nicht nur wenig einheitlich, sondern sie werden oft synonym verwendet, obwohl sie unterschiedliche Bedeutungen haben. Unsere Website – siliziumwasser.ch – verwendet den Begriff Silizium, da er bekannter und gebräuchlicher ist. Natürlich enthält Sousas Mineralwasser nicht das chemische Element Si, sondern Siliziumverbindungen die tatsächlich im Wasser gelöst sind.

Im deutschsprachigen Raum wird auf Mineralwasserflaschen oft der Meta-Kieselsäuregehalt angegeben, während im englischsprachigen Raum üblicherweise der Siliziumdioxidgehalt (SiO₂) gemessen und deklariert wird. Laut Dr. Exley ist das Verfahren zur Bestimmung von Methakieselsäure jedoch nicht sehr aussagekräftig, wenn es darum geht, den tatsächlichen Gehalt an SiO₂ im Wasser zu bewerten.

Hier eine vereinfachte Erklärung der Nomenklatur:

90% der Erdkruste besteht aus Silikaten; Silikate sind die Salze der Kieselsäure (Si(OH)4 ) bzw. ihrer Kondensationsprodukte. Silikate sind wohl die größte Gruppe im Bereich der Minerale und haben eine reichhaltige Strukturchemie. Je nachdem wie viele Kieselsäuremoleküle kondensiert sind, entstehen unterschiedlich Silikatanionen, die wiederum mit unterschiedlichen Kationen in Verbindung treten können.

Silizium (Si) Das chemisches Element und die Grundlage aller siliziumhaltigen Verbindungen. Es ist ein nichtmetallisches Element, das in der Natur meist in Verbindung mit Sauerstoff vorkommt.

Siliziumdioxid (SiO₂) Eine feste Verbindung aus Silizium und Sauerstoff. Synonyme: Silica.

Kieselsäure (H₄SiO₄) Die gelöste Form von Siliziumdioxid, die natürlich im Wasser vorkommt. Synonyme: Echte Kieselsäure, Orthokieselsäure, Silicic Acid.

Meta-Kieselsäure (H₂SiO₃) Polymere form von Silikate.

Folgende Werte geben die Mindestkonzentration der jeweiligen Siliziumverbindungen an, die notwendig ist, um Aluminium effektiv zu binden und aus dem Körper auszuscheiden. Die Unterschiede in den Angaben hängen von der chemischen Form ab, die jeweils gemessen wird.

• 30 mg/L Siliziumdioxid (SiO₂),

• 14 mg/L echte Kieselsäure (H₄SiO₄), oder

• 42 mg/L Meta-Kieselsäure (H₂SiO₃).

Weiterführende Informationen über Kieselsäuere - Mineralwasser in Europa und der Welt: Siliziumreiches Mineralwasser

Nahrungsergänzungsmittel und DIY-Silica-Wasser

Professor Exley weist darauf hin, dass alle Nahrungsergänzungsmittel mit Silica, einschließlich sogenannter Nano-Silica-Produkte oder DIY-Silica-Wasser-Rezepte, keinen nachweisbaren Effekt auf die Aluminium-Ausleitung haben. Diese Produkte können zwar möglicherweise zur Verbesserung von Haut, Haaren und Nägeln beitragen, jedoch fehlt ihnen die spezifische chemische Zusammensetzung, die für die Bindung und Ausleitung von Aluminium erforderlich ist. Exley hat in seinem Labor zahlreiche dieser Produkte getestet, in der Hoffnung, eine Alternative zu siliziumreichen Mineralwässern mit einem Silica-Gehalt von über 30 ppm zu finden. Sein Fazit: Keines der getesteten Produkte hatte den Aluminium-bindenden Effekt wie natürliches Mineralwasser.

Um Aluminium effektiv aus dem Körper auszuleiten, empfiehlt Exley, über mehrere Monate hinweg täglich mindestens einen Liter eines Mineralwassers mit einem Siliciumdioxidgehalt von über 30 ppm zu konsumieren. Laut Exley ist nur die Natur in der Lage, durch Geduld und Zeit die perfekte chemische Mischung herzustellen, die in siliziumreichen Mineralwässern zu finden ist.