Silice - applicazioni, proprietà

Il silicio è un oligoelemento presente nel corpo umano in quantità di 1-2 g (0,01%). Le concentrazioni più elevate di silicio si trovano soprattutto nei tessuti a crescita rapida, come capelli, pelle, unghie e ossa. Il silicio si trova anche in alte concentrazioni nella matrice extracellulare, dove è legato soprattutto ai glicosaminoglicani (GAG). Vediamo più da vicino in quali alimenti si trova il silicio e quale ruolo svolge nel corpo umano.

• Ruolo e usi della silice
• Proprietà della silice
• Fabbisogno di silice
• Biodisponibilità della silice
• Fonti alimentari di silicio
• Effetti della carenza di silicio

Ruolo e usi della silice

Il ruolo del silicio nel corpo umano non è ancora del tutto chiaro. È ormai noto che la silice è un importante elemento costitutivo del tessuto connettivo e svolge un ruolo importante nello sviluppo e nella mineralizzazione delle ossa. La letteratura scientifica riporta che il silicio ha un effetto benefico sulla salute dell'organismo in presenza di alcune malattie, come l'osteoporosi, il diabete mellito e l'aterosclerosi. È probabile che la silice rallenti il processo di invecchiamento delle cellule e abbia un effetto positivo sulla condizione di pelle, capelli e unghie. Inoltre, il silicio può aumentare l'immunità naturale dell'organismo e accelerare il processo di guarigione dei tessuti danneggiati e la rigenerazione del tessuto osseo dopo lesioni e fratture.

Il silicio è più comunemente usato come biossido di silicio (E551), che viene aggiunto agli alimenti per svolgere funzioni antiagglomeranti, di riempimento e di stabilizzazione. La silice è utilizzata principalmente come additivo in alimenti come caffè istantaneo, miscele di spezie, zuppe istantanee, zucchero in polvere e sale da cucina.

Proprietà della silice

La silice è un componente importante del tessuto connettivo. Svolge un ruolo fondamentale nello sviluppo del sistema scheletrico, in quanto è coinvolta nella sintesi del collagene, nella mineralizzazione della matrice ossea e nella differenziazione delle cellule che formano le ossa. Il silicio è coinvolto nella formazione degli elementi del tessuto connettivo presenti nei vasi sanguigni, nella trachea, nella cartilagine, nelle articolazioni, nei tendini e nella pelle. I tessuti e gli organi ricchi di silicio sono i reni, il fegato, la milza, le ossa, la pelle e i polmoni, nonché i capelli e le unghie. Il silicio è in grado di abbassare i livelli di colesterolo nel sangue e può avere proprietà antiaterosclerotiche e antidiabetiche. Gli si attribuiscono anche proprietà antitumorali, immunostimolanti e rigenerative, cioè di accelerazione del processo di guarigione dei tessuti danneggiati.

Un'adeguata assunzione di silicio con la dieta può giovare alle prestazioni cognitive complessive e potenzialmente ridurre il rischio di Alzheimer. È probabile che la silice leghi gli ioni dei metalli pesanti, riducendo così i loro effetti nocivi su organi e tessuti del corpo umano. Il silicio inibisce l'assorbimento dell'alluminio dal tratto gastrointestinale, una nota sostanza neurotossica. La silice influenza anche il metabolismo di altri macro e micronutrienti nel corpo umano, come calcio, fosforo, magnesio, sodio, potassio, zinco, cloro, fluoro, zolfo, molibdeno e cobalto.

Fabbisogno di silice

Il fabbisogno di silice sembra essere più elevato negli uomini che nelle donne. Si stima che l'assunzione giornaliera di silicio per un adulto sano dovrebbe essere compresa tra 20 e 30 mg. L'assunzione media giornaliera di silicio nelle popolazioni europee e nordamericane varia da 20 a 50 mg. Al contrario, nei Paesi asiatici come la Cina e l'India, dove i prodotti cerealicoli, la verdura e la frutta ricchi di silicio costituiscono la maggior parte della dieta, l'apporto giornaliero di silicio è molto più elevato e va da 140 a 200 mg. L'assunzione media di silicio nella popolazione polacca varia a seconda del sesso ed è di circa 24 mg al giorno nelle donne e di quasi 28 mg al giorno negli uomini. Le principali fonti alimentari di silicio nella dieta di una tipica popolazione polacca includono cereali, frutta, bevande e verdure. È stato dimostrato che una dieta che fornisce più di 40 mg di silicio al giorno ha un effetto benefico sulla densità minerale ossea del femore, rispetto a una dieta con una media di circa 14 mg di silicio.

Biodisponibilità della silice

La migliore fonte di silicio ben assorbito è l'acido ortosilicico Si(OH)4, che viene assorbito per il 50% dal tratto gastrointestinale ed entra nel flusso sanguigno principalmente in forma non legata. Il silicio viene idrolizzato ad acido ortosilicico nel tratto gastrointestinale sotto l'influenza dell'acido cloridrico. Per questo motivo, la biodisponibilità del silicio è stata segnalata come più bassa nelle persone anziane con acidemia gastrica e soprattutto in quelle che fanno uso a lungo di farmaci inibitori della pompa protonica (PPI), che bloccano la produzione di acido cloridrico da parte delle cellule di rivestimento gastrico. La silice si trova anche sotto forma di organosilicio trattato chimicamente dall'uomo, ad esempio il biossido di silicio (E551) utilizzato come antiagglomerante, praticamente non assorbito dal tratto gastrointestinale.

Fonti alimentari di silicio

Il silicio entra nel corpo umano con gli alimenti. Il silicio ben assorbito sotto forma di acido ortosilicico si trova solo in liquidi come la birra (9-39 mg di silicio/l) e l'acqua minerale (2-5 mg di silicio/l). Vale la pena notare che la birra è la fonte più ricca di silicio prontamente disponibile sotto forma di acido ortosilicico. Negli alimenti, le maggiori concentrazioni di silicio si trovano nei cereali come avena, orzo, grano e riso. Inoltre, il silicio si trova nei prodotti a base di cereali (ad esempio pane, pasta e cereali), nelle verdure (ad esempio patate, carote, barbabietole, ravanelli, cipolle, fagiolini, spinaci), nella frutta (soprattutto banane, ananas e mango), nei legumi (ad esempio fagioli, lenticchie, soia), nell'uva sultanina, nelle noci e nei frutti di mare (ad esempio le cozze). Anche alcune erbe e piante sono ricche di silice, come il coriandolo, l'equiseto, l'agrifoglio e l'erba medica maculata. Tuttavia, si tratta di una forma di silicio di più difficile accesso per l'organismo umano. La biodisponibilità del silicio varia notevolmente per i singoli prodotti vegetali a seconda della quantità di fibra alimentare, ad esempio le banane ricche di silicio ne assorbono al massimo il 2%.

Effetti della carenza di silicio

Con l'età e la degenerazione di alcuni tessuti, si riscontra una diminuzione della concentrazione di silicio nei tessuti e negli organi del corpo umano. Bassi livelli di silicio si osservano anche in presenza di alcune malattie, come l'aterosclerosi vascolare. La carenza di silicio può verificarsi nelle persone malnutrite, in quelle che seguono diete restrittive a lungo termine (ad esempio, i pazienti con allergie e/o intolleranze alimentari) e in coloro che consumano principalmente alimenti altamente trasformati e allo stesso tempo evitano verdure fresche, frutta e prodotti a base di cereali grezzi. Inoltre, gli anziani che assumono cronicamente farmaci antireflusso del gruppo degli IPP sono a rischio di carenza di silicio. È stato suggerito che bassi livelli di silicio nell'organismo umano possono aumentare il rischio di sviluppare aterosclerosi vascolare e forme acute e croniche di cardiopatia ischemica. Negli studi sugli animali, è stato dimostrato che la carenza di silicio ha un effetto negativo sulla formazione delle ossa e può causare deformazioni ossee e una mineralizzazione anomala delle ossa. Bassi livelli di silicio nell'organismo possono aggravare il processo di invecchiamento della pelle e avere un effetto negativo sulla condizione dei capelli (ad esempio, maggiore perdita di capelli, indebolimento e fragilità dei capelli, doppie punte) e delle unghie (ad esempio, fragilità delle unghie, indebolimento della lamina ungueale). La carenza di silicio può anche provocare una riduzione delle difese immunitarie.

Fonti:

• Martin KR.: La chimica della silice e i suoi potenziali benefici per la salute. J Nutr Health Aging. 2007 Mar-Apr;11(2):94-7.
• Chumlea WC.: La silice, un minerale di importanza sconosciuta ma emergente per la salute. J Nutr Health Aging. 2007 Mar-Apr;11(2):93.
• Martin KR.: Silicio: i benefici per la salute di un metalloide. Met Ions Life Sci. 2013;13:451-73.
• Price CT, Koval KJ, Langford JR.: Silicio: una revisione del suo ruolo potenziale nella prevenzione e nel trattamento dell'osteoporosi postmenopausale. Int J Endocrinol. 2013;2013:316783.
• Tłustochowicz W.: Il silicio come elemento mancante nel trattamento dell'osteoporosi. Forum Rheumatol. 2020, 6(4): 160-166.
• Rondanelli M, Faliva MA, Peroni G, et al: Silicio: un micronutriente trascurato essenziale per la salute delle ossa. Exp Biol Med (Maywood). 2021 Jul;246(13):1500-1511.