Silizium: Vorkommen, Funktionen, physiologische und gesundheitliche Aspekte

Helmut Heseker, Paderborn

Das 1823 von Berzelius entdeckte Silizium ist nach dem Sauerstoff das zweithäufigste Element auf der Erde. Obwohl ein Spurenelement, ist Silizium in Lebensmitteln weit verbreitet und wird im Gastrointestinaltrakt absorbiert.

Bei einigen Tierarten konnte experimentell unter Mangelbedingungen ein Einfluss von Silizium auf den Knochen- und Bindegewebestoffwechsel nachgewiesen werden. Zwar wurde eine Bedeutung des Siliziums als Schutzfaktor vor Arteriosklerose beim Menschen seit einer Publiktion von Mancinella von 1991 wiederholt postuliert, aber die Hypothese konnte in wissenschaftlichen Untersuchungen bis heute nicht bestätigt werden. Da beim Menschen im Unterschied zum Tier bisher keine spezifischen biochemischen oder physiologischen Funktionen des Siliziums identifiziert werden konnten, wird es von wissenschaftlichen Gremien bestenfalls bedingt zu den essentiellen Spurenelementen gezählt.

Vorkommen von Silizium

Silizium kommt in der Natur nicht in freier Form, sondern immer als Oxid oder Silikat vor und stellt in Verbindung mit Sauerstoff das wichtigste gesteinsbildende Mineral dar. Es ist in Lebensmitteln pflanzlichen und tierischen Ursprungs ubiquitär verbreitet. In Pflanzen ist das Spurenelement häufig an Pektin oder Stärke gebunden. Die Siliziumgehalte sind in pflanzlichen Lebensmitteln wesentlich höher als in tierischen. Besonders viel findet sich in Gerste, Hafer und Sorghum bzw. daraus hergestellten Produkten sowie in Hülsenfrüchten (Tab. 1). Getränke (Wasser, Kaffee, Bier) liefern insgesamt mehr als 50 %, Getreide und Getreideprodukte 10–20 % und Gemüse etwa 10 % der täglich zugeführten Siliziummenge von geschätzten 20–50 mg. Stärker verarbeitete Lebensmittel enthalten nur wenig Silizium. Salze der Kieselsäure, die als Trennmittel oder Trägerstoffe (Ca-, Mg-, K-Al-, Ca-Al-, Na-Al-Silikate) verwendet werden, und Silizium-Sauerstoffverbindungen, die als Entschäumer (Dimethylpolysiloxan) in der Lebensmittelindustrie zunehmend genutzt werden, erhöhen den Siliziumgehalt von Lebensmitteln. Die Bioverfügbarkeit von Silizium aus diesen Zusatzstoffen ist jedoch sehr gering.

Funktionen

Silizium ist gewissermaßen das Schwesterelement des Kohlenstoffs und nimmt wie dieser eine gewisse Sonderstellung ein. Analog zum Kohlenstoff bildet Silizium z. B. Silizium-Silizium-, Silizium-Hydrogen-, Silizium-Kohlenstoff- und Silizium-Stickstoff-Verbindungen. Es geht jedoch keine Doppelbindungen ein und seine Verbindungen besitzen andere Eigenschaften als die des Kohlenstoffs. EU02/02


Den vollständigen Artikel finden Sie in Ernährungs-Umschau 02/02 ab Seite 64.