Польза кремния для организма человека: Кремний в сыворотке

Содержание

Кремний и его свойства для организма

Кремний (силикагель, кремнезем) — это минерал, который часто упускается из виду, а зря. Все формы жизни, насекомые, животные, растения и люди требуют диоксида кремния для обеспечения силы и возможности двигаться. Кремний также необходим для эластичной кожи и добавляет блеск волосам.
Кремний — второй по численности элемент на Земле, уступающий только кислороду. Силикатом является двуокись кремния, найденная в песчаной почве. Несмотря на обилие его в природе, считается, что недостатки диоксида кремния в организме человека широко распространены. Итак, как может человеческий организм испытывать недостаток в кремнии, когда он настолько обильно распространен на Земле? Ответ очень простой. Как и кальций, железо и другие минералы, неорганический диоксид кремния должен поглощаться растениями и превращаться в органическую форму, которую организм может легко поглощать и использовать.

Как получить кремний?
Богатые силикатом следующие продукты:
• овес;

• огурцы;
• рис;
• пшеница;
• лук;
• льняное семя;
• авокадо и др.

Что остается ясным, так это то, что содержание диоксида кремния в этих продуктах за последние годы уменьшилось настолько, что становится понятно, почему же у нас развивается дефицит диоксида кремния. Причина этого кроется в пищевой промышленности, а также в том, как мы готовим эти продукты. Когда растения поглощают кремнезем из почвы, он не насыщает каждую часть растения. Он, как правило, локализуется в тех частях, которые часто удаляются во время приготовления блюд. Примером этого является зерно, где кремнезем в основном находится во внешней части, который удаляется еще до момента измельчения зерна в муку. Этот процесс оставляет зерно, лишенное многих минералов, помимо кремнезема.

Также с возрастом мы неизбежно теряем способность поглощать большинство питательных веществ из продуктов, которые мы едим. Именно по этой причине добавки диоксида кремния могут быть полезными для добавления в рацион питания.

Основные преимущества для здоровья кремнезема

Существует много преимуществ, связанных с диоксидом кремния. Этот минерал — это то, что дает плотность нашим костям, коже и всем органам, без кремнезема мы просто развалились бы на части.

Коллаген в нашей коже составляет около 75% дермального слоя, и именно этот слой отвечает за эластичность и упругость кожи. Коллаген состоит из кремнезема, который позволяет удерживать плотность кожи. Для удержания влаги кожа состоит из коллагена, эластина, полисахаридов и других соединений. Все они имеют большое количество диоксида кремния и без данного элемента, кожа попросту теряет свою эластичность. Кроме того, диоксид кремния замедляет процесс старения кожи, особенно провисание кожи, а именно отсутствие эластичности свидетельствует о преждевременном старении.
Если вы страдаете от ломкости костей, их скрипучести, когда сгибаете их или болеете остеопорозом, кремнезем во всех этих случаях может принести большую пользу. Хотя большинство из нас слышало о кальции и витамине D3 как важном для укрепления костей, кремнезем является абсолютно важным минералом, если вы хотите укрепить свои суставы и кости.

Кальций по-прежнему остается значительной частью диеты, мы получаем кальций из листовых овощей и молочных продуктов, рыбы и все же остеопороз остается глобальной проблемой. Кальций выступает больше профилактическим минералом от остеопороза, но не слишком эффективен в период лечения. Кремней же, позволяет улучшить состояние уже при наличии остеопороза.

Кремний работает двумя способами:
• Он работает, чтобы улучшить реминерализацию костной ткани, помогая обеспечить хранение кальция и других минералов в кости. Костная ткань состоит из кремнезема, который придает ей силу, необходимую для повседневной работы.
• Этот минерал также помогает сбалансировать соотношение кальция и магния в организме. Этот баланс минералов важен, поскольку его достижение может способствовать гормональному балансу. Именно гормональный дисбаланс может привести к остеопении, пограничному остеопорозу, ведущему к хрупкости костей, заболеванию, также известному как остеопороз.
Интересно отметить, что у кости на самом деле больше кремнезема, чем кальция.

Известно, что кремней помогает росту волос и ногтей. Хотя точный механизм, с помощью которого этот минерал способствует росту волос, до конца не понятен, считается, что недостатки кремнезема в организме и, следовательно, внутри этих структур напрямую связаны с их здоровьем.
Силикагель также полезен при повышенном артериальном давлении, артритной боли и для укрепления десен и зубов.

Различные виды добавок диоксида кремния
Силикагель в добавках получается обычно из травы хвоща или бамбука. Экстракт бамбука содержит в несколько раз больше кремнезема, чем хвощ.
Диатомовые водоросли также состоят из кремнезема. В течение длительного периода времени эти диатомовые водоросли накапливаются в осадках рек, озер и ручьев, а кремнезем добывается из этих районов.

Существуют две формы двуокиси кремния:
• аморфные;
• кристаллические.
Аморфная форма в значительной степени встречается в диатомовых водорослях, но в них могут содержаться следы кристаллического диоксида кремния.

Такая форма имеет намного меньшие частицы, обнаруженные в некоторых пестицидах. Именно по этой причине экстракты бамбука предпочтительнее.
Наш организм не использует диоксид кремния в виде двуокиси кремния из почвы. То, что происходит, это диоксид кремния реагирует с водой в почве с образованием небольших количеств ортосиликатной кислоты, которые затем могут поглощаться растениями, а после людьми, принимая в пищу данные растения.
Силикагель является одним из важнейших компонентов коллагена, который отвечает за внешний вид нашей кожи, волос и ногтей. Коллаген и, следовательно, кремнезем, помогают регенерировать кожу, волосы и ногти, восстанавливая соединительную ткань. Но более того, кремнезем необходим, для защиты костей и суставов, сердечно-сосудистую систему и других структур организма.

Обратите внимание! Контент не предназначен для замены обычного медицинского лечения. Любые предложения, и все перечисленные травы не предназначены для самолечения. Прием любого средства должен быть согласован с квалифицированным врачом.

Польза кремния для организма человека

В индивидуальном исследовательском проекте по биологии на тему «Польза кремния для организма человека» учеником была изучена важность кремния и его соединений для организма человека, функции кремния в нашем организме и определено, какие заболевания вызывает недостаток кремния в организме.

Подробнее о работе:

В процессе ученической исследовательской работы по биологии «Польза кремния для организма человека» рассматриваются применения соединений кремния в медицине и подготовлен список оптимальных продуктов питания с большим содержанием кремния, которые рекомендуется регулярно принимать в пищу.

Учебный проект по биологии на тему «Польза кремния для организма человека» содержит в себе информацию о воздействие кремния на организм человека и доказывает, что кремний также используется в стоматологии и фармацевтике и что множество болезней возникает именно из-за недостатка кремния в организме.

Материалы исследовательского проекта могут быть использованы в качестве дополнительного при подготовке к урокам и экзаменационным работам по биологии, а также для самостоятельного изучения по теме в целях самообразования и расширения кругозора.

Введение
1. Кремний и его соединения в организме человека.
2. Болезни, связанные с недостатком кремния в организме.
3. Соединения кремния в современной медицине.
4. Продукты, в которых содержится кремний.
Выводы
Список литературы

Введение

Актуальность. В наше время многие люди не предают внимания такому полезному элементу как кремний, хотя даже не подозревают, насколько он важен для нашего организма. Он также используется в стоматологии и фармацевтики. Множество болезней возникает именно из-за недостатка кремния в организме.

Цель проекта: привлечь внимание людей к важности кремния и его соединений для организма человека.

Задачи:

Изучить функции кремния в нашем организме/
Узнать какие заболевания вызывает недостаток кремния/
Изучить применения соединений кремния в медицине/
Привести список продуктов с большим содержанием кремния.

Кремний и его соединения в организме человека

Несмотря на то, что кремний является микроэлементом в нашем организме, он выполняет очень важные функции. Например, кремний улучшает проводимость нервных импульсов, чем стимулирует работу нервной системы. Также кремний является катализатором при синтезе ферментов, аминокислот и гормонов.

Ещё кремний обеспечивает правильное развитие костей. При переломах он обеспечивает гибкость костной ткани, что способствует её скорейшему срастанию. Помимо костной ткани кремний содержится и в покровной ткани. Он обеспечивает гладкость, эластичность и крепкость кожных покровов.

Вместе с тем он укрепляет ногти волосы. Кроме выше перечисленного кремний стимулирует работу клеток иммунной системы, усвоение питательных веществ, стабилизирует процесс обмена веществ. Как вы понимаете, этот элемент выполняет множество важных функций. Пренебрежение в его употреблении может привести к серьёзным заболеваниям.

Болезни, связанные с недостатком кремния в организме

В основном от недостатка кремния страдают подростки из-за своего активного роста, но и среди взрослого населения можно найти людей, страдающих от этой проблемы.

А теперь приведу примеры тех болезней, к которым приводит недостаток кремния:

Повешенное содержание холестерина
Выпадение волос и появление перхоти
Хрупкость костей и зубов
Длительное заживление повреждённых тканей
Общее снижение иммунитета
Увеличения риска возникновения туберкулёза, рака, эндокринных заболеваний, болезней сердца, диабета 1-го и 2-го типов
Гастрит
Язвы
Повышенная раздражимость, которая может привести к психическим расстройствам
Частые запоры и поносы

Исходя из неполного списка заболеваний, можно сделать вывод, что сбалансированный приём кремния для человека необходим. Но люди редко соблюдают правила приёма продуктов с содержанием кремния, поэтому кремний часто применяют в различных областях медицины.

Соединения кремния в современной медицине

В медицине соединения кремния применяется во многих сферах. Например, в стоматологии применяют для изготовления пломб и зубных протезов. Также силикаты применяют в пластической хирургии при изготовлении других имплантов. Кроме стоматологии и пластической хирургии, соединения кремния применяются ещё и в фармации.

Немного поговорим о препарате, который состоит из высокоочищенного оксида кремния (IV) – орисила. Название этого препарата – Полисорб МП. Этот препарат является сорбентом нового поколения. Молекулы орисила способны связывать микробные тела, токсины белковой природы и выводить их из организма. Полисорб МП способен также выводить из организма радиоактивные изотопы.

Это свойство было использовано во время ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС. И всё таки лучшее лечение – это профилактика. Для того чтобы соблюдать баланс кремния в организме, нужно знать суточную норму употребления и продукты, содержащие кремний. Об этом мы сейчас и поговорим.

Продукты, в которых содержится кремний

Для начала скажем, что суточная норма для взрослого человека в пределах от 20 до 100 мг. Суточная норма для детей не установлена, но специалисты советуют ориентироваться на взрослую норму.

Итак, в основном кремний мы получаем из воздуха, когда вдыхаем его в виде кремневой пыли, однако большая его часть не усваивается, поэтому употребление продуктов, содержащих кремний, необходимо.

Из приведенной ниже таблицы содержания кремния в различных продуктах, видно, что больше всего этого элемента содержится в продуктах растительного происхождения.

Самое большое содержание кремния в рисе и овсе. Кроме того, кремний можно получать из кремниевой воды. Её можно приобрести в магазине или приготовить дома самостоятельно, путём настаивания воды с минералом.

Таблица 1. Кремний в продуктах питания (на 100 г)

Продукты	Содержание кремния
Рис (зерно)	1240 мг
Овёс (зерно)	1000 мг
Соя (зерно)	177 мг
Ячмень (зерно)	600 мг
Крупа рисовая	100 мг
Нут	92 мг
Фасоль (зерно)	92 мг
Рожь (зерно)	85 мг
Чечевица (зерно)	80 мг
Пшеница	48 мг
Печень говяжья	6,9 мг
Мясо кролика	3,3 мг
Мясо курицы	1,6 мг
Баранина	2,09 мг

Выводы

Кремний является необходимым элементом для организма, поскольку выполняет множество важных функций.
Недостаток кремния вызывает различные заболевания. В основном это заболевания кожных покровов, пищеварительной и иммунной систем.
Кремний применяется в различных областях медицины. В основном в стоматологии и фармации.
В данной статье была приведена таблица продуктов с большим содержанием кремния, а также суточная норма потребления этого элемента.

Список литературы

Интернет- ресурсы:

Кремниевая вода – вред и польза, способ приготовления.
Кремний: значение элемента для организма человека, суточная норма, источники вещества.
Полисорб МП –инструкция по применению, отзывы, противопоказания.
Зона Чербольской АЭС в огне. Дымом дышат в России│Полисорб МП.

Если страница Вам понравилась, поделитесь в социальных сетях:

Кремень и его лечебные свойства. Кремень и кремний

История открытия лечебных свойств кремня. Современное применение кремниевой воды

Полезные свойства кремня были известны людям еще в эпоху Каменного века. В те времена зарождения человеческой цивилизации наши древние предки использовали образующий при сколе острые края кремень для изготовления разнообразных орудий труда и оружия для охоты, а также успешно применяли этот высекающий искры камень для добывания огня.

Позже, в средневековье, также как и древности, кремень продолжал служить на благо людям, находя благодаря своим полезным свойствам разнообразное применение не только в быту, но и в народной медицине. Из исторических источников известно, что уже в средние века кремень во многих странах Европы применяли для отделки стен в помещениях для хранения мяса, на мельницах для получения высококачественной хлебопекарной муки использовали кремневые жернова, а в германских деревнях помощью кремня предохраняли молоко от преждевременного скисания. В медицине того времени кремень предназначался для срезания бородавок, а в измельченном виде благодаря своим антисептическим и бактерицидным свойствам использовался в качестве присыпки при ранениях и гангрене.

С лечебной целью применяли также в старину и настоянную на кремне воду. Для получения такой целебной, особо чистой и прозрачной воды на Руси выкладывали внутреннюю поверхность колодцев кремнем. А в Британии для лечения ран и различных заболеваний традиционно использовали водные настои кремня, которым изобиловали местные меловые залежи.

Однако только в 70-х годах двадцатого века пристальное внимание ученых было обращено к целебному феномену кремниевой воды (воды, настоянной на опалово-халцедоновом кремне). Причиной возросшего научного интереса к лечебным свойствам кремня в то время стало исследование воды одного из озер в окрестностях Петербурга. Это загадочное озеро, в котором никогда не водилась рыба и отсутствовала какая-либо биологическая флора, по утверждению местных жителей, обладало некой целебной силой, а именно: у людей, часто купавшихся в этом озере, очень скоро заживали ссадины и раны, быстрее росли ногти и волосы, а также заметно улучшалось самочувствие и укреплялось здоровье. И именно то, что на дне этого чудесного озера были найдены залежи кремня, послужило поводом к началу комплексного и тщательного изучения лечебных свойств этого минерала и настоянной на нем воды. В результате этих многолетних исследований сотрудниками Академии наук Белоруссии были получены убедительные данные о весьма разностороннем лечебном действии кремниевой воды на организм человека.

В наше время кремень, также как шунгит и кварц, находит широкое применение в в качестве эффективного природного фильтра и активатора воды. Причем кремень используют для очистки и активации питьевой воды не только в быту. Этот полезный минерал применяют также для подготовки воды, предназначенной для проведения бальнеологических процедур и изготовления лекарственных препаратов, а также настоянную на кремне воду используют в различных видах промышленного производства (производстве алкогольной продукции, крахмала и др.).

Минерально-органический состав кремня

Кремень, применяемый в качестве фильтра и активатора воды, представляет собой, как правило, минерально-органическое образование, в составе которого присутствуют опал и халцедон – аморфная и скрытокристаллическая разновидности кварца. Основу этих минеральных компонентов кремня составляет кремнезём — двуокись кремния SiO₂. Входящий в состав кремня в виде диоксида химический элемент кремний — одно из наиболее распространенных в природе веществ. Большая часть земной коры состоит именно из соединений этого важнейшего химического элемента, а также кремний является также составной частью многих органов и тканей человеческого организма.

Помимо кремнезёма в минеральный состав кремня входят более 20 химических элементов, среди которых — Ca, Mg, P, Mn, Cu, Zn и др. Благодаря присутствующим в составе окислам марганца и железа кремень часто имеет весьма разнообразную окраску, в которой могут быть явно различимы оттенки черного, красного и желтого цвета.

В используемом в качестве фильтра-активатора воды опалово-халцедоновом кремне помимо разновидностей кварца содержится также значительное количество окаменевших одноклеточных микроорганизмов, являвшихся много тысячелетий назад частью разнообразной флоры древнейших водоемов, на дне которых из ила и происходило постепенное формирование кремня. По мнению ученых, именно с наличием в кремне разнообразной окаменевшей органики связаны выраженные бактерицидные свойства этого полезного минерала, а также его мощная каталитическая активность(в присутствии кремния в воде значительно повышается скорость различных окислительно-восстановительных реакций). И именно с уникальным минерально-органическим составом кремня связана его способность активировать воду и наделять ее массой различной лечебных свойств.

Роль кремния в функционировании организма человека

Научными исследованиями было доказано, что причины многих достаточно распространенных заболеваний непосредственно связаны с дефицитом кремния в ежедневном потребляемых нами продуктах питания, и как следствие, — с недостатком этого важнейшего микроэлемента в нашем организме.

Кремний является мощным катализатором окислительных-восстановительных реакций, играет важную роль в белковом, жировом и углеводном обмене, в образовании различных гормонов и ферментов. Кроме того, именно благодаря кремнию – основной минеральной составляющей природного фильтра и активатора воды кремня, организм человека способен полноценно усваивать более 70 витаминов, макро- и микроэлементов (среди которых – фосфор, кальций, фтор, натрий, хлор, сера, цинк, марганец и др.).

Необходимо отметить, что микроэлемент кремний принимает также непосредственное участие в синтезе организмом человека коллагена – белка, обеспечивающего прочность и эластичность соединительной ткани (представляющей собой основу кожи, волос, ногтей, костей, хрящей, сухожилий, сосудов). Высоко содержания полезного кремния также и в клетках крови, почках, мышцах, легких, печени, роговице и радужке глаз, лимфатических узлах, гипофизе, надпочечниках, щитовидной железе.

Недостаток кремния в организме может привести к возникновению и развитию: атеросклероза, гипертонии, сахарного диабета, остеопороза, зоба, дисбактериоза, заболеваний зубов, кожи, глаз и суставов, желчнокаменной и мочекаменной болезней. К списку последствий, неизбежных при дефиците в в нашем организме кремния, можно отнести также: выпадение волос, нарушение гормонального баланса, сбои в работе мужской половой системы, повышенную нервозность, апатию, депрессию, бессонницу, хроническую усталость, ослабление иммунитета, предрасположенность к развитию онкологических заболеваний.

Из вышесказанного следует, что концентрацию незаменимого микроэлемента кремния в организме необходимо держать под строгим контролем. И в частности, при недостаточном поступлении этого вещества с ежедневно потребляемой пищей у любого человека есть возможность восполнять суточную потребность организма в кремнии путем введения в рацион питания очищенной и активированной кремниевой воды (воды, настоянной на кремне). Из раздела «Лечебно-профилактические свойства кремниевой воды и ее применение в народной медицине» вы узнаете о пользе для здоровья человека водного настоя горного минерала кремня.

Мы рекомендуем:

Кремень – природный фильтр и активатор воды.

Очищение воды с помощью кремня

Метод настаивания воды на кремне с целью ее очистки и придания ей лечебных свойств был хорошо известен еще нашим далеким предкам.» На Руси для получения свежей, чистой и обеззараженной воды издавна выкладывали дно колодцев кремнем. Этот традиционный метод получения чистой активированной кремниевой воды в сельской местности или на дачном участке также находит широкое применение и в наше время (подробнее об этом — в разделе «Применение кремня для очищения воды в колодцах»).

При помещении в воду кремневый активатор благоприятно воздействует на ее энерго-информационную структуру, а также благодаря своим бактерицидным свойствам подавляет в воде жизнедеятельность болезнетворной микрофлоры, вирусов, паразитов, гнилостных бактерий. Кроме того, образующиеся в результате взаимодействия кремня с водой особые частицы – положительно заряженные коллоиды способствуют адсорбции и активному осаждению из воды опасных для здоровья человека солей тяжелых металлов, радионуклидов, продуктов распада химических удобрений, пестицидов и других вредных примесей (коллоидное железо, ртутные, хлорорганические и фосфорорганические соединения, соли аммония, аммиак и др. ). Так, например, научным экспериментом было выявлено, что при применении фильтра-активатора кремня содержание в водопроводной воде кальция и бария уменьшается более чем в 2 раза.

Кремниевая вода (вода, настоянная на особом, опалово-халцедоновом кремне) приобретает не только родниковую прозрачность, свежесть и чистоту, но также не портится в течение длительного времени и приобретает ряд лечебных свойств, в связи с чем уже достаточно давно успешно используется для профилактики и лечения различных заболеваний (подробнее об этом – в разделе «Лечебно-профилактические свойства кремниевой воды и ее применение в народной медицине»).

Как правильно приготовить и применять в домашних условиях кремниевую воду вы можете узнать из раздела «Способы получения и применения кремниевой воды».

Лечебно-профилактические свойства кремниевой воды и ее применение в народной медицине

Настоянная на кремне вода при ее регулярном употреблении способствует: насыщению организма человека полезными макро- и микроэлементами, растворению вредных отложений солей и шлаков, очищению крови, улучшению деятельности мышечной системы, улучшению функций предстательной, поджелудочной и щитовидной желез, поддержанию в организме нормального гормонального баланса. А также кремниевая вода в значительной степени нормализует липидный и углеводный обмен, и именно поэтому ее регулярное применение в ежедневном рационе — это отличная профилактика ожирения и эффективное средство избавления от лишних килограммов.

Очищенная и активированная кремнем вода обладает массой лечебных свойств (бактерицидное, антисептическое, противовоспалительное, противоаллергенное, противовирусное, противогрибковое, обезболивающее, иммуностимулирующее), в связи с чем находит разнообразное применение в профилактике и составе комплексного лечения:

Заболеваний крови и сердечно-сосудистой системы. Кремниевая вода способствует снижению в крови уровня «вредного» холестерина, повышению эластичности сосудов и клапанов сердца, поэтому ее регулярное употребление препятствует развитию атеросклероза, стенокардии, кардиосклероза, аритмии и является надежной профилактикой инфарктов и инсультов. Кроме того, настоянная на кремне вода способствует нормализации и стабилизации кровяного давления, повышает в крови уровень гемоглобина и нормализует свертываемость крови, в связи с чем такую воду полезно пить ежедневно людям, страдающим гипертонией, анемией, а также заболеваниями, связанными с нарушениями коагуляции (свертываемости крови).

Заболеваний пищеварительной системы. Кремниевая вода восстанавливает баланс полезной кишечной микрофлоры, препятствует камнеобразованию в печени и желчном пузыре, способствует расщеплению уже сформировавшихся желчных камней, улучшает желчеотделение, способствует купированию воспалительных процессов в пищеварительной системе, улучшает работу сфинктеров желудочно-кишечного тракта, а также, настоянная на кремне вода адсорбирует в пищеварительной системе вредные вещества (шлаки, токсины, радионуклиды, канцерогены) и выводит их из организма. Ежедневное употребление очищенной и активированной кремнем воды приносит ощутимую пользу при дисбактериозе, желчнокаменной болезни, изжоге, запорах, дизентерии, гастрите, язве желудка, холецистите, гепатите, различных болезнях поджелудочной железы.

Заболеваний костей, суставов и зубов. В результате регулярного употребления кремниевой воды в организме повышается содержание кремния, участвующего в процессах метаболизма фосфора и кальция – макроэлементов, присутствующих наряду с кремнием в составе хрящевой и костной ткани. Именно поэтому рекомендуется вводить в рацион питания настоянную на кремне воду для профилактики и комплексного лечения остеопороза, остеохондроза, рахита, артроза, артрита, суставного ревматизма. Также полезно ежедневно употреблять кремниевую воду для лучшего срастания костей при переломах и для эффективного восстановления сухожилий и хрящей при различных травмах. Активированная и очищенная кремнем вода, кроме того, отлично укрепляет зубную эмаль и дентин (твердую ткань зуба) и способна значительно ослабить зубную боль.

Простудных заболеваний, болезней органов дыхания и полости рта. Благодаря своей уникальной химической структуре настоянная на кремне вода способна обезвреживать вирус гриппа, в связи с чем в период эпидемии этого вирусного заболевания особенно полезно внутреннее и наружное (ополаскивания горла и закапывания в нос) применение кремниевой воды. Бактерицидные свойства активированной кремнем воды дают возможность использовать ее также внутренне и наружно (в виде ополаскиваний рта и горла) для лечения ангины, ринита, тонзиллита, фарингита, пародонтита, пародонтоза, стоматита, гингивита, а также регулярные закапывания кремниевой воды в нос помогут быстрее справиться с насморком. Ежедневное употребление активированной кремнем воды, улучшающей состояние и функцию легочной ткани, принесет также ощутимую пользу в профилактике и комплексном лечении таких заболеваний как бронхиальная астма, туберкулез, бронхит.

Кандидоза, заболеваний и травматических повреждений кожи. Особая коллоидная структура настоянной на кремне воды определяет ее выраженные антисептические свойства, благодаря которым кремниевую воду с давних пор в народной медицине используют для очищения ран и язв от гнойной инфекции (в этом случае обильно пропитанные кремниевой водой салфетки периодически накладывают на место локализации раны или язвы). Известна также способность активированной кремнем воды адсорбировать и выводить из организм дрожжеподобные грибки, вызывающие заболевание кандидоз, проявляющееся в виде язвенных поражений кишечника, полости рта, носа, гениталий, мочевыводящих путей. Кремниевую воду, обладающую противоаллергическим и бактерицидным свойствами, также часто используют наружно (в виде ополаскиваний, умываний, примочек, компрессов) в комплексном лечении угревой сыпи, аллергических дерматитов, розового и опоясывающего лишая, диатеза, фурункулов, трофических язв, пролежней, порезов, ожогов, гематом.

Регулярное употребление в пищу настоянной на кремне воды также полезно при таких заболеваниях как катаракта, сахарный диабет, мочекаменная болезнь, воспалительные заболевания почек и мочевого пузыря, женское бесплодие, заболевания мужской половой системы (нарушение потенции, аденома предстательной системы, простатит).

Введение в ежедневный рацион очищенной и активированной кремнем воды с сочетании с регулярным принятием ванн на основе такой целебной воды способствует улучшению психоэмоционального состояния людей, страдающих алкогольной зависимостью, апатией, депрессией, неврозами, синдромом хронической усталости, бессонницей, головной болью.

Мы также рекомендуем регулярное употребление кремниевой воды людям пожилого возраста. Ведь с возрастом содержание в организме кремния уменьшается, и вода, настоянная на кремне, употребляемая ежедневно для питья и приготовления пищи, – это оптимальный способ восполнения суточной потребности организма в этом важном для здоровья микроэлементе. (Подробнее о полезных свойствах кремния вы можете узнать в разделе «Роль кремния в функционировании организма человека»).

Мы рекомендуем:

Кремниевая вода в домашней косметологии

Содержащийся в кремниевой воде кремний называют «элементом молодости». Именно достаточное содержание в организме этого необходимого микроэлемента является одной из главных причин отличного состояния кожи, ногтей и волос.

Именно кремний участвует в выработке организмом человека коллагена – основного белка соединительной ткани, обеспечивающего коже эластичность и упругость. Ежедневные умывания и ополаскивания лица и тела настоянной на кремне водой не только отлично тонизируют кожу и предотвращают появление на ней морщин, но также способствуют устранению покраснения, воспаления и шелушения кожи, и поэтому особенно полезны при угревой сыпи или различных аллергических раздражениях кожного покрова.

Вода, настоянная на активаторе-кремне, является также прекрасным косметическим средством по уходу за волосами и кожей головы. Регулярные ополаскивания кремниевой водой способствуют укреплению и росту волос, придают им блеск и здоровый вид. Регулярные втирания настоянной на кремне воды в кожу головы, способствующие исчезновению перхоти и зуда, весьма эффективны при таком заболевании как себорея.

Наружное применение кремниевой воды в виде косметических ванночек позволит усилить рост ногтей и предотвратить их ломкость и расслоение.

Способы получения и применения кремниевой воды

Введение в ежедневный рацион питания кремниевой воды (воды, настоянной на кремневом фильтре-активаторе) обеспечивает удовлетворение суточной потребности организма человека в кремнии (содержание этого вещества в наиболее популярных у россиян продуктах питания, как правило, невелико). О благотворном влиянии микроэлемента кремния на наше здоровье вы можете подробно узнать в разделе «Роль кремния в функционировании организма человека».

Настоянную на кремне воду используют не только для питья и приготовления пищи, но также достаточно широко и разнообразно применяют для профилактики и лечения различных заболеваний и в косметических целях (подробнее об этом вы можете узнать из разделов «Лечебно-профилактические свойства кремниевой воды» и ее применение в народной медицине» и «Кремниевая вода в домашней косметологии». Регулярное внутренне и наружное употребление настоянной на кремне воды не имеет каких-либо противопоказаний. Ежедневная оптимальная норма выпиваемой в день кремниевой воды в целях укрепления иммунитета и профилактики заболеваний — 200 г (по 50 г 3 -4 раза в день). В составе комплексного лечения заболеваний рекомендуется выпивать в течения дня по 50 г кремниевой воды каждые 4 часа.

Способ приготовления кремниевой воды

Промытый под проточной водой камень кремня или кремневый щебень необходимо поместить в стеклянную посуду, залить водой (в соотношении 10 г кремня на 1 л воды), накрыть марлей, поставить вдали от прямых солнечных лучей и настаивать 2-3 дня. После использования полученной настаиванием кремниевой воды нижний слой воды, покрывающий кремень, (3-4 см) необходимо сливать (т.к. в нем со временем накапливаются вредные вещества). Кремень после 1-2 настаиваний нужно промывать проточной водой, а затем 1,5-2 часа проветривать на свежем воздухе. При образовании на кремневом активаторе воды налета его рекомендуется погрузить в подсоленную воду на 2 час, затем тщательно сполоснуть проточной водой, опустить на 2 часа в раствор питьевой соды, после чего опять тщательно промыть. Для полноценной работы кремня в качестве фильтра и активатора воды его следует менять через 6-8 месяцев. Для усиления фильтрационных и лечебных свойств кремня его рекомендуется использовать вместе с кварцевым активатором воды.

Полученную вышеприведенным способом кремниевую воду не следует кипятить или хранить в холодильнике. Лучше всего хранить ее при комнатной температуре (или температуре не ниже +4 градусов) в стеклянной посуде.

Применение кремня для очищения воды в колодцах

Кремень на Руси издавна применяли для получения чистой, обеззараженной питьевой воды, выкладывая этим камнем внутреннюю поверхность колодцев. Набранная из таких колодцев вода необыкновенно чиста, приятна на вкус, может храниться очень долго, а также обладает уникальной целебной силой.

Для очищения воды в колодце необходимо засыпать камень кремня или кремневый щебень в соотношении 10 г кремня на 1 кубический метр воды. Уже через 3 суток взаимодействия с кремнем колодезная вода будет не только пригодна для питья и приготовления пищи, но также обретет целый ряд лечебных свойств (о разнообразном оздоравливающем действии настоянной на кремне воды на организм человека вы можете узнать из раздела «Лечебно-профилактические свойства кремниевой воды и ее применение в народной медицине»).

Подробнее узнать о том, от каких именно вредных примесей очищается вода в колодце при взаимодействии с кремнем, вы можете узнать из раздела «Кремень – природный фильтр и активатор воды. Очищение воды с помощью кремня».

Применение кремниевой воды в садоводстве и домашнем консервировании

Замачивание семян перед посадкой кремниевой водой повышает их всхожесть, а поливаемая настоянной на кремне водой рассада быстрее растет и не подвержена таким распространенным заболеваниям, как поражение плесенью или гнилостными грибками.

Полив овощных культур (в т. свеклы, картофеля, огурцов, томатов, моркови), ягодных кустарников и фруктовых деревьев кремниевой водой способствует значительному повышению их урожайности и сокращению сроков созревания их плодов.

Кремниевую воду также полезно использовать в домашнем косервировании. С целью повышения устойчивости консервируемых овощей или фруктов к прокисанию и плесени, а также для улучшения их вкусовых качеств кусочек кремня кладут в подготовленную для консервирования стеклянную емкость (достаточно 1 куб. см кремня на 1 трехлитровую банку).

Польза кремниевой воды для комнатных растений и домашних животных

Полив комнатных растений настоянной на кремне водой в значительной мере усиливает их рост, повышает их устойчивость к различным заболеваниям (плесень, гниль и др.), а также продлевает срок их цветения.

Введение кремниевой воды в рацион питания домашнего питомца способствует улучшению его здоровья и внешнего вида, укреплению его зубов и костей, а также повышает устойчивость его организма к различного рода инфекционным и паразитарным заболеваниям.

В аквариуме очищенная и активированная кремнем вода значительно дольше, чем обычная вода сохраняет свою прозрачность, не зацветает, способствует исчезновению зеленого налета со стенок аквариума, а также значительно повышает качество жизни аквариумных рыбок.

Противопоказания к употреблению кремниевой воды

Настоянная на кремне вода не имеет каких-либо противопоказаний, т.к. каких-либо побочных явлений при ее регулярном употреблении не наблюдалось.

Срок годности: 3 года

Производитель — ЗАО «Инвит» для ООО «Центр Арома и Фитотерапии»

Кстати…

В русском языке изделия из кремня (минерала) называются «кремнёвыми» (обратите внимание на ударение, например, кремнёвые наконечники копий), в отличие от электронных приборов из кристаллов кремния (химического элемента), называемых «кремниевыми» (с ударением на первый слог). Из-за сходного звучания этих слов и неправильного ударения при их произношении часто возникает терминологическая путаница. На самом деле, это разные вещества и они отличаются по химическому составу:
кремень (минерал) — SiO₂
кремний (химический элемент) — Si

ОГБУЗ «Кожно-венерологический диспансер»

Роль химических элементов в жизни человека»

Наш организм – это целостный механизм, в котором абсолютно все взаимосвязано.

В настоящее время выявлено, что организм человека состоит на 60 % из воды, на 34% из органических веществ и на 6% — из неорганических. Для организма человека определенно установлена роль около 30 химических элементов, без которых он не может нормально существовать.

Дисбаланс микро- и макроэлементов может привести к заболеваниям кожи, изменению структуры или выпадению волос и деформации ногтей.

Основными причинами нехватки микроэлементов являются внешние факторы, которые мы, к сожалению, не можем изменить – загрязненная экология, не качественная пища и вода. На наполненность организма витаминами влияют употребление лекарственных препаратов, вызывающие большую потерю микроэлементов; кровотечения, при которых теряются полезные элементы, а так же «новомодные» диеты с целью похудеть.

ЖЕЛЕЗО

Недостаток железа в первую очередь испытывают женщины ( ведь каждый месяц в критические дни происходит неизбежная потеря крови). Железодефицитное состояние наблюдается у 20-30 % всех женщин и у 40-60 % — женщин детородного возраста. А также уровень железа наиболее снижается у женщин, которые сидят на строгих ограниченных диетах. Их волосы делаются ослабленными, тусклыми, начинают выпадать. Иногда недостаток железа может проявляться высокой ломкостью волос , «секущимися» концами и преждевременной сединой. Кожа становится бледной и сухой.

Ломкость ногтей и бледная кожа лица тоже указывают на железодефицитное состояние. А также женщина испытывает постоянную слабость и сонливость.

Одним из методов восполнения микроэлементов является правильное и сбалансированное питание. Продукты , которые богаты железом: печень , семечки и орехи , соя , курага , петрушка , яблоки.

Если же эта проблема появилась давно, возможно , нужно принять наиболее серьезные меры : лечение препаратами железа под контролем доктора. В большинстве случаев такое лечение дает неплохой эффект : выпадение волос резко уменьшается , они делаются наиболее жесткими и наименее ломкими. Многим даже удается отрастить длинные волосы .

МАРГАНЕЦ

Многие микроэлементы имеют взаимосвязь друг с другом, и поэтому не могут выполнить свою работу в организме поодиночке. К примеру, чтобы железо усвоилось, необходим марганец. Без марганца все попытки возвратить красоту и здоровье волосам возможно окажутся бесполезными.

У марганца есть и другие полезные свойства для волос и кожи. Этот микроэлемент делает мягче действие токсинов в организме человека ( именно поэтому при пищевых отравлениях советуют употреблять внутрь раствор марганцовки. А еще недостаток марганца может спровоцировать развитие кожных болезней. Однако это не означает , что марганца нужно как можно больше. Переизбыток марганца , как и недостаток , тоже ухудшает усвоение нужного волосам железа. Суточная норма марганца составляет 2-10 мг. И лучше восполнять недостаток марганца не из препаратов , приобретенных в аптеке , а из продуктов. Значительное количество марганца содержится в чае, какао, клюкве . Неплохими источниками марганца могут стать хлеб, злаки, овощи, мука, мясо . Чтобы поддержать нужное количество марганца в организме , доктора советуют каждый день употреблять свежие и не обработанные теплом фрукты и овощи.

КАЛИЙ

Калий обеспечивает важнейшие процессы в организме и связь организма с внешней средой. При недостатке этого микроэлемента часто кожа делается сухой , волосы тусклыми и ослабленными .

Уровень калия в организме может опуститься при продолжительном использовании мочегонных препаратов , при частых рвотах и высоком потоотделении , при нарушении работы надпочечников. Также при дефиците калия , кроме потери волос , могут возникнуть еще другие признаки — апатия , сонливость , отеки , тошнота , сниженное давление. Восполнить недостаток этого микроэлемента нетрудно. Калием богато множество растительных продуктов : чернослив , сушеные абрикосы , картофель , бобы , помидоры , свекла , редис , зеленый лук , виноград , смородина , черешня , сливы , груши , кабачки , тыква , и еще какао — порошок . Калий в большом количестве содержится в продуктах животного происхождения : рыбе , говядине , телятине.

ЦИНК

Недостаток цинка в организме в первую очередь отображается на состоянии кожи, нарушение роста волос. Возникают дерматиты, экземы, облысение в лобно-теменной доли головы. Иногда меняется и сама структура волос, в результате этого волосы делаются ломкими и ослабленными. Недостаток цинка может быть связан с неправильным питанием, в первую очередь — с несбалансированными и высокоуглеводными диетами и бесконтрольным применением кальция ( излишек кальция препятствует усвоению цинка) .

Цинк содержится в апельсинах и лимонах, малины и черной смородины. Источником цинка является морская рыба, мясо кролика, постная говядина. Полезно добавить к своему рациону сою, чечевицу и фасоль.

КРЕМНИЙ

Кремний размещен в роговом слое кожи, в волоса, и вступает в состав компонента , какой не растворяется в щелочи , потому делает волосы стойкими к хим. воздействиям.

Кремний в обыденных условиях усваивается организмом в маленьких количествах. А во время заболеваний содержание кремния значительно уменьшается. Возместить дефицит кремния можно употреблением продуктов растительного происхождения , содержащих большое количество микроэлемента: болгарский перец, фасоль, тыкву, орехи, икру, мед. Ешьте хлеб с отрубями, в которых содержатся кремниевые соединения. Очень богаты кремнием овес и ячмень.

СЕЛЕН

Селен стимулирует процессы обмена веществ, предотвращает формирование некоторых видов опухолей кожи и участвует в иммунитеты кожи, содействует работе печени, сердца, поджелудочной железы. Недостаток селена может активизировать болезни кожи и следовательно -замедленный рост волос и даже выпадение .

Такой же результат может дать и избыток селена в организме ( селеноз). Потому пытаться увеличить его содержание не нужно. Какое должно быть питание, чтоб организм получал стандартную дозу селена? Необходимо помнить, что углеводы очень вредны для селена. Тортики, булочки, пирожные, печенье, сладкая газ-вода и конфеты могут совсем либо частично уничтожить селен.

Селен содержится в морской и каменной соли, в почках, печени, сердце, яйцах птиц. В морских продуктах находится немалое количество селена: рыбе ( в особенности сельди) , крабах, креветках и кальмарах.

Источником селена являются продукты растительного происхождения : пшеничные отруби, пророщенная пшеница, зерна кукурузы, помидоры, пивные дрожжи, грибы и чеснок. Наличие этого микроэлемента в вареных и рафинированных продуктах в 2 раза меньше, чем в свежих.

МЕДЬ

Медь является важнейшим микроэлементом, какой входит в состав почти всех витаминов, гормонов, ферментов. Он играет большую роль в дыхании тканей, поддерживает эластичность кровеносных сосудов и кожи. А еще медь очень необходима для здоровья волос их окраски и прочности. Этот микроэлемент принимает участие в синтезе пигментов кожи, глаз и волос.

При дефиците меди волосы утрачивают упругость, делаются ослабленными и тусклыми, на коже возможно развитие дерматитов.

Источником меди являются: злаковые продукты, гречка, хлеб, некоторые фрукты, бобы и соя, печень животных и птиц, томаты, шоколад, свекла, шиповник. Суточная норма меди составляет от 1,5 до 3 мг.

КОБАЛЬТ

Кобальт — составная часть молекулы витамина В12. Нехватку кобальта нередко испытывают вегетарианцы. Кроме медленного роста волос о недостатке кобальта может говорить анемия, которая проявляется слабостью и сниженной сопротивляемостью к заболеваниям.

Источником кобальта являются мясо , грецкие орехи , рис , творог , шпинат. Бороться с недостатком этого элемента можно , если часто добавлять в рацион гречневую , ячневую , пшенную каши.

КАЛЬЦИЙ

Кальций входит в состав скелета, зубов, ногтей, волос. Кальций нужен для здоровья волос. При нехватке рост волос замедленный и начинается выпадение. Еще на коже головы возможно развитие дерматозов, которые плохо сказываются на состоянии волос. Недостаток кальция влияет на работу почти всех органов и систем.

Восполнить недостаток кальция необходимо молочными продуктами, но чтобы кальций лучше усвоился, его надо совмещать с морковью, яйцами, укропом, сливочным маслом , морепродуктами.

Не забывайте, кожа – зеркало состояния здоровья. Чтобы она всегда выглядела привлекательно, молодо и свежо, в первую очередь, заботьтесь о правильном питании и очищении организма. Без этого никакие новомодные кремы, лосьоны, тоники и волшебные маски не помогут.

Будьте красивы и привлекательны!

Кремний — важный микроэлемент для здоровья человека — АЗЕРТАДЖ

Баку, 23 сентября, АЗЕРТАДЖ

Кремний является довольно распространенным элементом на Земле. Этот микроэлемент нужен для всех тканей и органов человека. Он необходим для волос, ногтей и для клеток крови. Кремний играет роль в сохранении эластичности и прочности эпителиальных и соединительно-тканных образований. Эластичность кожи, сосудов и сухожилий зависит от наличия в организме соединений кремния.

Как сообщает АЗЕРТАДЖ со ссылкой на сайт griskomed.ru, на сегодняшний момент точно не установлена суточная потребность этого микроэлемента. Ясно одно, он играет значимую роль для здоровья человека. Поэтому нужно позаботиться о том, чтобы он всегда поступал в организм. Кремний исполняет важные функции в организме, например, он помогает усваиваться другим элементам–натрия, калия, серы, магния, фосфора, кальция и др. Более того установлено что при сильном дефиците кремния большинство макро- и микроэлементов плохо усваиваются или вообще не усваиваются в организме. Поэтому если кто-то принимает пищевые добавки и минералы и при этом в организме существует нехватка кремния, то никакой пользы для человека это не принесет. Кроме того, дефицит кремния приводит к появлению различных заболеваний в организме. Как известно, кальций отвечает за твердость и крепость тканей и костей. Кремний же отвечает за гибкость и эластичность. Поэтому если в организме не будет соединений кремния, то потеряют эластичность клапаны сердечнососудистой системы, хрящи, железы внутренней секреции, стенки сосудов и желудочно-кишечного тракта, сухожилия. Особенно при разных травмах и переломах организм нуждается в кремнии как никогда. Он нужен для нормального срастания костей. Также кремний играет важную роль в работе сосудов мозга, он способствует эластичному сужению и расширению сосудов.

При дефиците кремния могут возникнуть такие болезни, как дерматиты, энцефалит, катаракта, туберкулез, гепатит, атеросклероз, гастрит. Также если в организме нарушен обмен кремния, возможно, это будет вызывать облысение. Также недостаток этого важного микроэлемента приводит к сахарному диабету, злокачественных новообразований, заболеваниям сердечно-сосудистой системы. Страдает и нервная система, может ухудшаться координация движений, появляется раздражительность, общая слабость, и необоснованное чувство страха и тревоги. При дефиците кремния может наблюдаться частое возникновение воспалительных заболеваний. Также кремний способствует стимуляции иммунной системы, снижает риск возникновения инсультов и инфарктов, улучшает рост ногтей и волос. Особенно в кремнии нуждается организм при паразитарных инвазиях, физических нагрузках и в период активного роста детей. Также сниженная кислотность желудка препятствует усвоению кремния.

Переизбыток кремния в организме может возникнуть, когда в воде и продуктах питания наблюдается высокий уровень содержания соединений кремния. Передозировка этого микроэлемента может привести к образованию камней в почках, развитию опухолей и фиброза легких. Значительно реже проявляются и такие заболевания, как развитие депрессии, плохая проницаемость сосудов, сильное снижение или повышение температуры тела, сильная утомляемость, раздражительность.

Большое содержание кремния имеется в просе, овсяной крупе и нешлифованном рисе. Также источником кремния являются хлеб из муки грубого помола, пшеничные отруби, белокочанная капуста, огурцы, морковь, сельдерей, лук, шпинат. Также кремний содержится в продуктах животного происхождения таких как яйца, мясо, молочные продукты и др. Также кремний содержится в семенах подсолнуха, кукурузе, клубнике, абрикосах, ревене, топинамбуре, картофеле, редисе, свекле, морской капусте, томатах, перце.

AZERTAG.AZ :Кремний — важный микроэлемент для здоровья человека

При обнаружении в тексте ошибки, надо ее выделить, нажав на клавиши ctrl + enter, и отправить нам

Что означает кремний для организма человека? Недостаток и переизбыток в организме кремния

Кремний – химический элемент из основной подгруппы 4-й группы в третьем периоде системы Менделеева. Его атомный номер – 14. Кремний является неметаллом и обозначается Si (Silicium). Элемент применяется в разных сферах жизни. С древних времен известны целебные свойства, которыми обладает кремний. Польза для организма, которую приносит этот элемент, поистине неоценима. Далее разберем подробнее, что собой представляет Silicium, зачем он нужен и сколько необходимо получать его в сутки.

Общие сведения

При лечении тех или иных патологий применяются разные вещества и средства. Не является исключением и кремний. Польза для организма этого элемента была оценена еще в древности. Его прикладывали к ранам, а настоянную на кремнеземе воду использовали при приготовлении еды. Он применяется в ветеринарии для удобрения растений, в косметических целях. В современных продуктах содержание кремния невелико, а иногда он отсутствует вовсе. Не обнаруживается элемент обычно в консервированной, обработанной, рафинированной пище. Подобно селену, кремний плохо взаимодействует с углеводами. Это значит, что он не усваивается с газировкой, сахаром и прочими продуктами. Принятию элемента препятствуют сниженная кислотность в желудке и гиподинамия (малая подвижность).

Роль кремния в организме человека

В периоды юности, детства и эмбрионального развития этот элемент преобладает в костях. В связи с этим они эластичные и гибкие. Развитие конечностей у плода начинается с периферии. Так, формируется сначала кисть, затем предплечье и плечо. По такому же принципу развиваются и нижние конечности. Это обусловлено тем, что в костях присутствует кремний. Для чего нужен организму этот элемент?

Минерализация, хрупкость, отвердение костей развиваются во второй половине жизни. Соответственно, содержание кремния снижается. Отсюда чем старше человек, тем больше вероятность переломов. При этом во время травм костей организм повышает содержание кремния в 50 раз в сравнении с обычным состоянием. Как только перелом срастается, уровень элемента снова приходит в норму. Хрупкость костей развивается в обратном направлении – от центра к периферии. Сначала она возникает в плече, затем в локте, после – в кисти. На нижних конечностях процесс начинается в тазобедренной кости. Затем он переходит на голень и ступню. Как правило, самопроизвольные переломы отмечаются в тазобедренных костях. Это обусловлено высоким содержанием фтора и кальция, развитием остеопороза. С течением жизни человека возникает недостаток кремния в организме. Элемент вымывается из костей, а дополнительно не поступает. Его место занимает кальций. Дефицит кремния в организме приводит к хрупкости и тугоподвижности костей.

Норма потребления

Жизненно важное значение кремния в организме человека было признано в России официально только в семидесятых годах прошлого века. Тем не менее до настоящего момента суточная доза потребления элемента так точно и не установлена. Существуют разные рекомендации. Минимальной дозой считается 5 мг. А вот максимальная, по разным сведениям, колеблется от 20 до 100 мг/сут. Для детей и людей в возрасте дозировка может быть установлена в пределах 40 или более мг/день. Это связано с тем, что с течением лет усвояемость элемента ухудшается, а в детстве идет активное формирование тканей, систем, органов, костей и скелета, что, в свою очередь, требует поступления кремния дополнительно.

Воздействие на деятельность систем

Особенно важен кремний для организма человека в период беременности и лактации. Он является строительным материалом гибких структур. Здоровый организм взрослого в среднем содержит около 7 мг Si. Он распределен по всем системам: надпочечникам, мышцам, ногтям, вилочковой железе, волосам, крови, коже и так далее. Роль кремния в организме человека в первую очередь состоит в формировании соединительной ткани, из которой состоят суставы, сухожилия, хрящи, слизистые, артерии и вены. При пониженной концентрации кремния начинают слоиться и ломаться ногтевые пластины. При отсутствии этого элемента в употребляемых продуктах ухудшается состояние кожи и волос.

Прочие функции Si

Любая соединительная ткань обладает определенной степенью упругости и прочности. Необходимый их уровень как раз и обеспечивает кремний. Он также принимает участие в развитии способности ткани к восстановлению. В данном случае роль кремния в организме состоит в скреплении волокон коллагена и эластина. Кроме этого, элемент обладает функциями мощного антиоксиданта. Благодаря этому он обеспечивает профилактику формирования морщин, повышает устойчивость ногтей и волос к негативному влиянию свободных радикалов. Установлено, что характеризовать биологический возраст людей можно по скорости обменных процессов. Влияние кремния на организм человека без преувеличения можно назвать уникальным. Элемент может приостанавливать те или иные возрастные изменения. Однако это возможно при нормальном поступлении вещества в организм.

Проблемы при сниженном содержании Si

При концентрации кремния в 1.2% повышается риск возникновения инфаркта либо инсульта. При содержании элемента в объеме 1.4% и меньше развивается сахарный диабет. Распространение вируса гепатита отмечается при уровне кремния в 1.6%. Если элемента содержится в доле 1.3%, то наступает рак. При уменьшении объема кремния в соединительной ткани возникает поражение сосудов, атеросклероз, нарушается прочность костной ткани. Пониженное его содержание обуславливает ухудшение усвояемости кобальта, железа, кальция, фтора, марганца и прочих соединений. В результате нарушается обмен веществ. При недостаточном количестве кремния в организме страдает и иммунная система. Сниженное содержание элемента способствует развитию таких затяжных патологий, как тонзиллит, абсцесс, фурункулез, остальные гнойные процессы, онкологические болезни, аллергические реакции, астма и прочее.

Учеными было доказано, что многие патологии сосудов появляются из-за отклонений в концентрации тех или иных веществ. Особое место в этом вопросе занимает кремний. Для организма человека вымывание элемента крайне опасно. Как выше было сказано, на его месте начинает скапливаться кальций, предназначенный для формирования твердых структур. В связи с этим сосудистые стенки постепенно начинают терять свою эластичность, становятся более проницаемыми. Через них проникает холестерин. Аналогично происходит развитие венозных патологий. Для поддержания эластичности их стенок также необходим кремний. Для организма человека его сниженная концентрация чревата развитием тромбофлебита, варикоза, васкулита и прочих патологий. Элемент обеспечивает защиту и мелких кровеносных каналов – капилляров. Кремний способствует нормализации малого круга кровообращения, обеспечению нормального питания тканей даже в случае их обширного поражения целлюлитом. Элемент участвует в стимулировании бета-рецепторов, расположенных на поверхностях жировых клеток. Это, в свою очередь, способствует выведению жира из них. В практике зарегистрированы случаи, когда при угревой сыпи применение продолжительной терапии разными препаратами не давало эффекта. Излечение наступало спустя несколько недель после того, как был использован кремний. Для организма человека одной из важнейших задач является нейтрализация шлаков, которые поступают из кишечника. Для этого необходимы коллоиды. Они формируются, только если кремний содержится в необходимом количестве. Органические соединения элемента обладают способностью к формированию биоэлектрических заряженных систем. Они сцепляются с патогенными бактериями (например, возбудителями гриппа, гепатита, герпеса, грибками и прочими) и нейтрализуют их. Исследователями доказано, что при недостаточном поступлении кремния из воды и продуктов часто возникает дисбактериоз. Он может быть осложнен язвенным поражением в слизистой рта (стоматитом), носовой полости, кандидозом мочеполовой системы и кишечника. При этом необходимо отметить, что кремниевые коллоиды стремятся соединиться только с болезнетворной флорой. Нормальные микроорганизмы (непатогенные) остаются нетронутыми. В частности, к ним относят лакто- и бифидобактерии.

Так проявляется нехватка кремния в организме. Симптомы, как видно из приведенного выше описания, являются признаками достаточно серьезных патологий.

Si в продуктах питания

Основной источник кремния для организма – растительная пища. Элемент обнаруживается в пиве, вине, соке (виноградном). В особенно высоких концентрациях кремний находится в лузге риса, проса, овса, а вот пшеница не так им богата. Относительно в большом количестве элемент присутствует в злаковых. Незначительной можно считать его концентрацию в бобовых. В процессе размола зерна и изготовления манной крупы, а также муки высшего сорта производят тщательное очищение зерен от оболочки, в которой в большом количестве присутствует кремний. Элемент обнаруживается в кожуре разных плодов. А вот в очищенных фруктах и овощах его не так много. Здесь может возникнуть определенное затруднение. Дело в том, что в кожуре некоторых плодов часто накапливаются нитраты и прочие вредные соединения, которые применяются в процессе выращивания и последующего хранения урожая. В связи с этим необходимо очень внимательно подходить к решению вопроса выбора фруктов и овощей.

Если говорить о том, как восполнить кремний в организме, то следует сказать о достаточно распространенных продуктах, регулярное употребление которых благотворно скажется на увеличении запасов элемента. К ним, в частности, относят:

Хлеб (черный).
Ячмень.
Отруби.
Картофель в мундире.
Семена подсолнечника.
Зелень (укроп, петрушка и прочие).
Перец болгарский.
Свеклу.
Сельдерей.
Редис, редьку, репу.
Лук.
Ревень.
Помидоры.

В некоторых минеральных водах присутствует кремний. Элемент также обнаруживается в водорослях, морских растениях.

Усвоение Si

Для повышения усвояемости необходимы марганец, магний, калий, кальций. Всасыванию кремния мешает мясная пища. Несмотря на то что у морских животных этот элемент присутствует в большом количестве, они не являются хорошим поставщиком Si. Это связано с наличием животных белков, препятствующих усвоению. Повышает всасываемость кремния растительная пища, присутствующая в овощах и фруктах клетчатка. Для восполнения недостатка элемента можно приготовить специальную воду. Кроме того, полезно принимать настои и отвары трав, содержащих в большом количестве кремний.

Растения, богатые Si

В первую очередь необходимо сказать о то, что содержащие кремний представители флоры произрастают на почвах с кремнеземом. Растения впитывают необходимый элемент, перерабатывают его. В результате образуется соединение, которое доступно для усвоения организмом человека. К таким растениям, в частности, относят:

Крапиву. Эта трава обладает превосходными ранозаживляющими свойствами. Настои из крапивы с давних времен использовались для укрепления ногтей. Для этого делались специальные ванночки. Настоем крапивы ополаскивают волосы после мытья.
Полевой хвощ. Это растение также может увеличить содержание кремния в организме. Хвощ используется в косметических целях, при суставных патологиях, болезнях печени и почек. С его помощью проводят профилактику кариеса.
Папоротник. Кроме прочего, в нем присутствуют дубильные вещества. Они также способствуют укреплению ногтей, волос, заживлению ран и язв, устранению геморроя и пр.

Существуют также растения, которые концентрируют кремниевые соединения избирательно. К ним, например, относят ель, лиственницу, бамбук, женьшень, птичий горец, пастушью сумку, тысячелистник, репейник, малину, овес и прочие. Такие растения еще называют кремнефилами. Кроме них, восстановить концентрацию вещества помогут мед, отруби, мумие, пшеничные зародыши.

Si для очистки воды

Кремний способен структурировать молекулы Н₂О. Они впоследствии приобретают свойство выталкивать из сформированных жидкокристаллических решеток болезнетворные микроорганизмы, грибки, простейших, чужеродные химические соединения, токсины. Они, в свою очередь, выпадают в осадок. Кремниевая вода обладает особой свежестью и вкусом. Она имеет бактерицидные свойства. Многие показатели делают ее очень приближенной по составу к межклеточной жидкости в человеческом организме.

Приготовление воды в домашних условиях

Необходимо приобрести или собрать кремниевые камушки. Лучше выбирать мелкие. Так поверхность соприкосновения кремния с водой будет больше. Камни укладывают в сосуд. Для одной упаковки (50 г) нужны три литра воды. Камни заливают и оставляют на 3-4 дня в затененном месте при комнатной температуре. Для получения воды с выраженными целебными свойствами, настаивать необходимо несколько дольше – 7 суток. Готовая жидкость переливается в другую емкость, но не вся. Остаток в нижнем слое толщиной 3-4 см не пригоден для использования. Его сливают, а камни очищают с помощью мягкой щетки. Необходимо устранить слизь и наслоения. После процесс можно повторить. Черный кремний заменять не требуется. Вода сохраняет свои свойства на протяжении минимум полутора лет. Ее можно пить в неограниченном количестве. Кремниевая вода считается прекрасным профилактическим средством от атеросклероза, мочекаменной и гипертонической болезни, сахарного диабета, заболеваний кожи, инфекций, онкологии, варикоза.

Повышенное содержание Si

Как может появиться избыток кремния в организме? О такой проблеме можно говорить в том случае, если поступление элемента ежедневно превышает 500 мг. Это может быть связано с профессиональной деятельностью, предполагающей контакт с цементом, стеклом, асбестом, кварцем, аэрозолями, добычей полезных ископаемых. Причиной чрезмерного содержания элемента может стать нарушение в регуляции его обмена или чрезмерное его поступление с пищей. Избыток кремния в организме на ранних этапах не имеет каких-либо специфических проявлений. Как правило, отмечается слабость, снижение работоспособности, раздражительность. При вдыхании пыли, обогащенной кремнием, может появиться одышка при незначительном физическом напряжении, частый кашель. Высокая концентрация элемента в крови может стать причиной развития таких патологий, как:

Силикоз. Это заболевание, в свою очередь, способствует появлению туберкулеза, эмфиземы легких, бронхита.
Злокачественные новообразования в плевре и брюшной полости.
Расстройство фосфорно-кальциевого обмена.
Мочекаменная болезнь.

Средства, содержащие Si

Для выведения токсинов из организма применяется препарат «Найчэ Лакс». Средство способствует нормализации микрофлоры в кишечнике, активации его моторики, усилению продукции желчи и соков. Препарат применяется как противовоспалительное лекарство.

Средство «Локло» представляет собой источник пищевых волокон. Этот препарат обеспечивает защиту кишечника. Средство «Локло» рекомендуется пациентам для профилактики развития раковых патологий. Препарат понижает концентрацию холестерина и сахара в крови, а также способствует очищению кишечника, улучшению его работы, укреплению иммунитета.

Принимать медикаменты необходимо строго в соответствии со схемой. Во избежание необратимых последствий следует точно соблюдать дозу. Запивать препараты нужно водой в небольшом количестве. При случайном пропуске приема в следующий раз дозу увеличивать не следует.

Взаимодействие с прочими веществами

Алюминий выступает в качестве антагониста кремния. При повышении содержания первого, концентрация Si, соответственно, снижается. Кремний взаимодействует с витаминами Е, А, С, усиливая их антиоксидантные свойства.

Кремень — природный целитель

Вода — единственное вещество на Земле, требующее к себе особого внимания. После кислорода чистая вода – это самый необходимый для жизни элемент.

Сегодня катастрофический вред здоровью наносит неочищенная питьевая вода. В США и Европе фильтрация воды стала неотъемлемой частью жизни миллионов людей.

Обладая сетчатой структурой, вода способна принимать, накапливать и передавать информацию. Вода, которую мы пьем сегодня, — это та же самая вода, которую пили наши далекие предки. Это та же самая вода, которую подносил к губам Моисей, которую подавали Клеопатре и Пушкину.

Настаивание воды на кремне – один из древнейших способов очистки воды. Выкладывая колодцы кремнем, наши прадеды получали не только вкусную, родниковой свежести воду, но и защищали себя от инфекций.

Кремень — минерал, в основе которого содержится двуокись кремния SiO₂. Он является уникальным биокатализатором окислительно-восстановительных реакций в нашем организме.

Кстати!

Русский язык разделяет слова «кремниевый» и «кремневый» (или «кремнёвый» с ударением на ё). Первое является производным от слова «кремний» — всем известный химический элемент, второе же происходит от слова «кремень» — описываемый в статье и уважаемый в течение многих веков минерал. Очень часто из-за похожего звучания эти слова путают. Но, это абсолютно разные вещества, которые, к тому же, имеют разный химический состав:

минерал кремень обозначается как SiO₂;
химический элемент кремний, как Si.

Кремний определяет эластичность и гибкость стенок кровеносных сосудов, суставных хрящей, сухожилий, клапанов сердца, сфинктеров желудочно-кишечного тракта. Особенно богаты кремнием кожа, волосы, ногти, сосуды, роговица и радужка глаз, надпочечники, лимфоузлы, щитовидная железа. Дефицит кремния, усиливающийся с возрастом, ведет к развитию «болезней цивилизации»: атеросклерозу, инфарктам, инсультам, диабету, катаракте, полиартриту, импотенции.

С дефицитом кремния сталкиваются не только пожилые люди, беременные и кормящие женщины, но и люди, перенесшие сильный стресс, имеющие повышенные нервные нагрузки, испытывающие хронические депрессии, неврозы, ведущие малоподвижны образ жизни, проживающие в неблагоприятных экологических районах, страдающие запорами, употребляющие нефильтрованную воду.

Кремний справедливо называют элементом молодости, т.к. старение в немалой степени обусловлено снижением его содержания в организме. Именно кремний обеспечивает нам гладкую кожу, красивые зубы и ногти, пышные волосы, здоровые сосуды. При снижении кремния в крови уменьшается эластичность сосудов и их способность отвечать на команды мозга к расширению или сужению. Кремний замещается кальцием, который откладывается на стенках сосудов в виде кальциевых шипов. В дальнейшем на них начинает оседать холестерин. Так формируются холестериновые бляшки, сужающие просвет сосуда. Развивается атеросклероз и, как следствие, — инфаркт или инсульт.

Дисбаланс кремния отражается на иммунной системе: снижается сопротивляемость организма к воспалительным заболеваниям, инфекциям, а главное – возрастает риск новообразований.

Дефицит кремния в костной ткани ведет к остеопорозу, артрозам, слабости суставов и связок, пародонтозу, нарушению осанки, склонности к травмам. Если в органах дыхания имеется недостаток кремниевых соединений, то повышается риск заболеть туберкулезом легких.

Кремний способствует биосинтезу коллагена – белка, составляющего основу соединительной ткани. Доказано, что при дефиците кремния отмечается плохое заживление ран и срастание сломанных костей, сухость кожи, выпадение и ломкость волос, расслоение и плохой рост ногтей, воспалительные процессы в желудочно-кишечном тракте. Сниженный уровень кремния указывает на склонность к увеличению щитовидной железы (зоба), а также диабету, катаракте, камнеобразованию в почках и желчном пузыре.

Обмен кремния в организме тесно связан с обменом более 70 микро- и макроэлементов и витаминов. Они не усваиваются без необходимого уровня кремния.

Люди, испытывающие недостаток кремния, как правило, раздражительны, им трудно сосредоточиться, появляется повышенная чувствительность к шумам, нередко страх смерти, чувство безысходности, слабость, нарушения гормонального статуса.

Исследования показали, что водный раствор в виде коллоидов кремния обладает бактерицидным действием. В нем погибают сапрофитные бактерии, простейшие, паразиты, грибки, вирусы.

Настоянная на кремне вода повышает свою прозрачность и одновременно нейтрализует присутствующие в воде примеси: аммиак и соли аммония, железо, нитраты, хлор, ионы тяжелых металлов, ртутные и фосфорорганические соединения, радионуклиды. Доказано, что такая вода по показателям приближается к родниковой. Она не загнивает, не зацветает, а остается свежей и прозрачной.

Можно с уверенностью говорить о многостороннем целебном действии на организм кремнёвой воды: она очищает от вредных примесей, способствует быстрому заживлению ран, ожогов, обладает бактерицидными свойствами, нормализует уровень холестерина и сахара в крови, укрепляет иммунную систему, поддерживает процесс восстановления костной ткани, сухожилий и хрящей, усиливает рост волос и ногтей, обеспечивает эластичность кровеносных сосудов, омолаживает и очищает кожу, предотвращая старение, положительно влияет на гормональный баланс, функцию предстательной железы, предотвращает инфицирование простейшими, паразитами, нормализует минеральный баланс и метаболизм витаминов. Ученые отметили торможение роста опухолей и повышение антиоксидантных возможностей организма при употреблении кремнёвой воды.

Замечено, что рассада, политая кремнёвой водой, растёт лучше, не заболевает гнилостными грибками, плесенью, а замачивание семян повышает их всхожесть. Полив овощных культур такой водой повышает урожайность и сокращает сроки созревания. Заслуживает внимания аквариумистов тот факт, что кремневая вода благотворно влияет на аквариумную микрофлору и фауну: рыбки в такой воде более жизнедеятельны, микрофлора в виде так называемой «черной бороды» полностью погибает, исчезает зелень со стенок аквариума, резко снижается количество аммиака, она длительное время сохраняет прозрачность.

В домашнем хозяйстве такая вода незаменима при засолке овощей, так как не образует плесени и делает овощи хрустящими. Срезанные цветы сохраняются дольше, если в вазу с водой положить кремень. Очень полезны и эффективны умывания кремнёвой водой, маски, настои трав, приготовленные на её основе. Такая вода снимает раздражения, воспаления, сухость, угревую сыпь. К кремнёвой воде всё чаще обращаются косметические салоны. Она полезна для питья, имеет приятный родниковый вкус и прозрачность.

Из более 500 разновидностей встречающихся в природе различных видов кремня, для активирования пресной воды применяются только опалово-халцедоновые разновидности, которые имеют в себе оригинальные соединения — биолиты. Наличие окаменевшей органики делает кремень феноменальным биокатализатором, способным перерабатывать энергию света и в тысячи раз ускорять окислительно-восстановительные реакции в воде, придавая ей целебные свойства.

Здоровье человека — это состояние полного физического, психологического и социального благополучия. Оно является результатом комплексного воздействия на человека социально-экономических, биологических, экологических и психоэмоциональных факторов.

Активированная кремнем вода полностью вписывается в эти положения. Так что пейте на здоровье кремнёвую воду «ВЕДА»!

Кремний: польза металлоида для здоровья

Кремний — второй по распространенности элемент в природе после кислорода. В качестве металлоида кремний используется во многих промышленных целях, включая использование в качестве добавки в пищевой промышленности и производстве напитков. В результате люди вступают в контакт с кремнием как в результате воздействия окружающей среды, так и в качестве компонента пищи. Более того, многие формы кремния, то есть Si, связанный с кислородом, являются водорастворимыми, абсорбируемыми и потенциально биодоступными для человека, предположительно обладающими биологической активностью.Однако конкретные биохимические или физиологические функции кремния, если таковые имеются, в значительной степени неизвестны, хотя обычно считается, что они существуют. В результате растет интерес к потенциальному терапевтическому воздействию водорастворимого диоксида кремния на здоровье человека. Например, предполагается, что кремний играет роль в структурной целостности ногтей, волос и кожи, общем синтезе коллагена, минерализации костей и здоровье костей, а также в уменьшении накопления металлов при болезни Альцгеймера, здоровье иммунной системы и снижении риска атеросклероз. Хотя новые исследования являются многообещающими, требуется много дополнительных подтверждающих исследований, особенно в отношении формирования полезных для здоровья форм кремния и его относительной биодоступности. Ортокремниевая кислота является основной формой биодоступного кремния, в то время как тонкий волокнистый кристаллический асбест представляет опасность для здоровья, способствуя развитию асбестоза и значительному ухудшению функции легких и повышенному риску рака. Было высказано предположение, что относительно нерастворимые формы кремнезема также могут выделять небольшие, но значимые количества кремния в биологические компартменты.Например, коллоидная кремниевая кислота, силикагель и цеолиты, хотя и относительно нерастворимые в воде, могут увеличивать концентрацию водорастворимого кремнезема и, как полагают, зависят от конкретных структурных физико-химических характеристик. В совокупности пищевые продукты содержат достаточное количество кремния в вышеупомянутых формах, которые могут усваиваться и значительно улучшать общее состояние здоровья человека, несмотря на негативное восприятие кремнезема как опасности для здоровья. В этом обзоре обсуждается возможный биологический потенциал металлоидного кремния как биодоступной ортокремниевой кислоты и потенциальное благотворное влияние на здоровье человека.

9 Удивительные преимущества кремния

Кремний известен как минерал, делающий красоту, и с ним связано много преимуществ для здоровья. Он не только помогает укрепить соединительные ткани и кости, но также полезен для ухода за кожей, ногтями и волосами. Этот элемент также играет жизненно важную роль в предотвращении атеросклероза, бессонницы и туберкулеза, а также токсичности алюминия.

Что такое кремний?

Кремний (Si) является вторым наиболее доступным элементом после кислорода, обнаруженным в земной коре, и одним из наиболее важных элементов, используемых в высокотехнологичных устройствах и полупроводниках.Это жизненно важный микроэлемент, необходимый организму для сильных и гибких суставов, сияющей кожи и крепких костей. Он присутствует в организме человека в виде производного силаната или кремниевой кислоты. Это также необходимо для диеты, так как увеличивает общую пользу витамина D, глюкозамина и кальция. Этот элемент присутствует в глине и песке, а также в виде основной части горных пород, таких как кварц и гранит. ^[1]

Польза кремния для здоровья

Ранее в истории человечества он не считался физиологически важным элементом из-за его значительного присутствия в тканях животных и растений.Тем не менее, в ходе продолжающихся исследований польза этого элемента для здоровья была четко продемонстрирована. Давайте подробно рассмотрим важные преимущества кремния:

Укрепляет кости

Было обнаружено, что кремний играет жизненно важную роль в содействии кальцию для роста, поддержания и гибкости суставов и костей. Он вызывает гибкость костей за счет увеличения количества коллагена, который является белковым компонентом костей. Это также увеличивает скорость заживления вывихов и переломов костей.Это необходимо для поддержания здоровья скелета. Он повышает отложение различных минералов, таких как кальций, в костных тканях.

Лечит алопецию

Алопеция (облысение или истончение волос) возникает из-за приема рафинированной пищи, в которой не хватает питательных веществ, особенно кремния. Этот минерал способствует росту густых и здоровых волос. Это также увеличивает блеск и сияние волос.

Ферма с зеленой капустой Фото: Shutterstock

Уход за кожей

Кремний повышает эластичность и прочность соединительных тканей кожи и останавливает ее старение.Восстанавливает естественное сияние кожи и предотвращает появление морщин за счет увеличения образования коллагена. Он также помогает осветлить глаза. ^[2]

Предотвращает ломкость Ногти

Кремний играет очень важную роль в поддержании здоровья ногтей. Обладает способностью укреплять ногти и обеспечивать ногтевое ложе питательными веществами. Кроме того, он предотвращает проблему ломкости ногтей и инфекций. ^[3]

Предотвращает атеросклероз

Добавки кремния помогают уменьшить образование зубного налета.Холестериновые бляшки ответственны за уплотнение артерий при атеросклерозе, что может привести к сердечному приступу и инсульту.

Восстанавливает слизистую оболочку

Польза силикона для здоровья включает восстановление слизистой оболочки дыхательных путей, если организм страдает от обезвоживания.

Способствует заживлению

Кремний играет ключевую роль в защите от многих заболеваний, таких как туберкулез и другие, связанные со слизистыми оболочками.Это также помогает увеличить скорость заживления при переломах. Его добавки помогают снизить риск различных сердечно-сосудистых заболеваний, включая атеросклероз, сердечные приступы и инсульты.

Предотвращает отравление алюминием

Было обнаружено, что большее количество алюминия обнаруживается в поражениях головного мозга у пациентов, страдающих болезнью Альцгеймера. Кремний, связываясь с алюминием, предотвращает всасывание последнего в желудочно-кишечном тракте и может уменьшать признаки и симптомы отравления алюминием.^[4]

Источники кремния

Большее количество этого элемента содержится в жесткой воде по сравнению с мягкой водой. Наиболее важными источниками кремния являются; ^[5]

Симптомы дефицита

Симптомы дефицита достаточно очевидны, поскольку они тесно связаны с соединительными тканями. Вот некоторые из видимых симптомов;

Слабые кости
Истончение волос
Ломкость ногтей
Образование морщин

Предупреждение: Перед приемом силиконовых добавок рекомендуется проконсультироваться с врачом.Беременным и кормящим женщинам, а также тем, кто перенес операцию по удалению желудка (гастрэктомию), рекомендуется избегать употребления кремния. Кроме этого, нет никаких известных серьезных побочных эффектов этого минерала.

Кремний — Humanitas.net

Что такое кремний?

Кремний — это элемент, который присутствует в организме в небольших количествах. Это важный ингредиент для укрепления соединительных тканей, костей и суставов, а также для ухода за ногтями, волосами и кожей.В организме человека содержится 7 граммов кремния, который присутствует в различных тканях и жидкостях организма. Польза кремния для здоровья играет важную роль в профилактике некоторых состояний, таких как атеросклероз, туберкулез, нарушения сна и кожные заболевания.

Какова функция кремния?

Кремний необходим для синтеза коллагена и эластина и важен для здоровья соединительных тканей, костей, хрящей, сухожилий и суставов. Коллаген действует как каркас, обеспечивающий поддержку тканей, тогда как эластин придает эластичность тканям, коже, волосам и кровеносным сосудам.Кость на самом деле представляет собой особый тип соединительной ткани. По мере созревания кости концентрация кремния снижается, и одновременно образуются отложения кальция и фосфора. Поэтому делается вывод, что кремний выступает в качестве регулирующего фактора депонирования кальция и фосфора в костной ткани. В дополнение к здоровью соединительной ткани и костей кремний также играет роль в других преимуществах для здоровья, таких как защита от токсичности алюминия и защита артериальной ткани.

Какие продукты богаты кремнием?

Кремний содержится в овсе, свекле, ячмене, сое, злаках, а также в корнях и травах, таких как огуречник и крапива.Включение кремния в ежедневный рацион может увеличить пользу кальция, глюкозомина и витамина D.

Какова рекомендуемая суточная потребность в кремнии?

Рекомендуемая суточная потребность в кремнии составляет 20-50 мг. Растения поглощают ортокремневую кислоту из почвы и превращают ее в полимеризованный кремний для механической и структурной поддержки. Вот почему такие продукты, как злаки, овес и овощи, имеют высокую концентрацию кремния, а ограниченное количество овощей, злаков и фруктов обеспечивает низкую концентрацию кремния.

Каковы последствия дефицита кремния?

Дефицит кремния может обезвоживать ногти и делать их ломкими, а также влиять на здоровье кожи и волос. Кроме того, более низкая кислотность желудка (из-за болезни или старения) снижает способность метаболизировать кремний из пищевых источников, что, в свою очередь, приводит к диете с низким содержанием кремния. Беременные или кормящие женщины не должны принимать кремниевые добавки, так как они могут нанести вред матерям и их детям.

Каковы последствия чрезмерного потребления кремния?

Длительное избыточное потребление кремния связано с силикозом, болезнью легких.Также было отмечено, что повышенные уровни кремния наряду с алюминием были обнаружены в мозге людей с болезнью Альцгеймера. Кроме того, длительное употребление кремниевых концентрированных веществ также было связано с образованием камней в почках у некоторых людей.

Правда ли, что кремниевые добавки полезны для здоровья волос?

Лучший способ получить необходимое количество кремния – употреблять в пищу продукты, богатые самим минералом. К сожалению, чаще всего кремний плохо усваивается и в некоторых случаях может потребоваться прием добавок.Тем не менее, обращение за медицинской помощью к врачу имеет решающее значение для предотвращения любых нежелательных осложнений.

Что такое диоксид кремния? Преимущества, дозировка, побочные эффекты

Узнайте все о силикагеле, в том числе о том, что он делает, о преимуществах его приема и о том, сколько вам может понадобиться

Что такое диоксид кремния и для чего он нужен?

Кремнезем — это природное соединение, встречающееся повсюду в природе. Кремнезем составляет более четверти земной коры, и его можно найти в большинстве горных пород, глин и песков.

Его формы включают изумруд, кварц, глину и стекло. Кремнезем имеет множество применений в промышленности — например, в бетоне — и в пищевых продуктах, в том числе в качестве средства против слеживания. ¹

Короче говоря, он везде — но как именно он может помочь вашему здоровью?

Хотя в настоящее время известно, что это важный микроэлемент, исторически кремнезем считался скорее вредным, чем полезным для нашего здоровья — например, известно, что при вдыхании его кристаллической формы со временем кремнезем может вызвать серьезное заболевание легких. ² Но кремнезем бывает разных форм.

Существует множество доказательств того, что его водорастворимая форма, содержащаяся в некоторых растениях, включая траву хвоща ³ , очень полезна для здоровья. Традиционно хвощ использовался для лечения ран, укрепления соединительной ткани и поддержки почек. ⁴

Какие продукты являются источником кремнезема?

Пищевые источники кремнезема включают: ^5,6

цельнозерновые
стручковая фасоль
рис
огурцы
помидоры

Силикагель доступен в виде таблеток и капсул, часто извлекаемых из травы хвоща полевого.

Преимущества диоксида кремния

Необходимы дополнительные исследования, чтобы полностью понять роль кремнезема в нашем организме, но считается, что он оказывает следующие эффекты:

Способствует формированию и поддержанию костной ткани

Хотя кальцию и витамину D уделяется наибольшее внимание, когда речь идет о здоровье костей, в исследовании 2013 года, опубликованном в International Journal of Endocrinology , сообщается, что диоксид кремния может повышать минеральную плотность и прочность костей. Исследователи считают, что диоксид кремния необходим для запуска процесса отложения костных кристаллов, известного как минерализация кости. ⁷

Может способствовать выработке коллагена

Исследование, проведенное в 2016 году Университетом Сан-Паулу, Бразилия, показало, что кремнезем помогает формировать строительные блоки коллагена, важного белка, содержащегося в коже, крови, хрящах, мышцах и связках.

Коллаген

необходим для того, чтобы кожа была упругой и эластичной, а также для обеспечения необходимой защиты и структуры ваших органов и суставов.^8,9 В одном исследовании женщин с поврежденной солнцем кожей у тех, кто принимал 10 мг кремнезема ежедневно в течение 20 недель, уменьшилась шероховатость кожи и морщины, а также стали более сильными и менее ломкими волосы и ногти. ¹⁰

Это также может помочь вашему сердцу и иммунной системе Согласно отчету Университета Мемфиса за 2018 год, кремнезем

может помочь защитить здоровье вашего сердца, снизив риск атеросклероза или затвердения артерий, а также снизить уровень холестерина. Минерал также может поддерживать иммунный ответ и помогает контролировать воспаление в организме. ¹¹

Дозировка

Сколько силикагеля безопасно принимать?

Верхний безопасный предел составляет 700–1750 мг в день. Поскольку диоксид кремния растворим в воде, избыток просто выводится организмом с мочой, а это означает, что он вряд ли вызовет побочные эффекты, если вы примете слишком много. ¹²

Силикагель следует избегать следующим людям:

дети – хвощ содержит следы никотина ¹³

беременные женщины – безопасность для них не доказана
человек с заболеванием почек – у них может накапливаться кремнезем в крови ¹⁴

Каковы побочные эффекты приема кремнезема?

Силикагель считается безопасным для здоровых людей.¹⁵

Однако, если вы решите получать диоксид кремния из добавок с травой хвоща полевого, имейте в виду, что эту траву нельзя использовать постоянно в течение длительного времени, поскольку она может вызвать расстройство желудка.

Другие действия травы также требуют осторожности.

Например, хвощ действует как мочегонное средство, поэтому может вымывать калий из организма, ¹⁶ который может мешать приему некоторых лекарств и может привести к проблемам с сердечным ритмом. ¹⁷

Он также содержит фермент под названием тиаминаза, который разрушает витамин B1 (тиамин) и может вызывать симптомы неврологической токсичности у людей с дефицитом тиамина.¹⁸

Из некоторых добавок хвоща удалена тиаминаза. В противном случае, если вы принимаете хвощ полевой, может быть хорошей идеей принимать качественную комплексную добавку витамина B или поливитамины или проконсультироваться с врачом.

Трава хвоща может вызывать следующие побочные эффекты: ¹⁹

аллергические реакции, например сыпь и отек лица
расстройство желудка
гипогликемия у больных сахарным диабетом ²⁰

Однако, прежде чем принимать силикагель, обязательно проконсультируйтесь с врачом, если у вас хроническое заболевание или вы принимаете какие-либо лекарства

Последнее обновление: 22 февраля 2021 г.

границ | Кремний как универсальный игрок в биологии растений и человека: упускается из виду и плохо понимается

Введение

Кремний (Si) вездесущ и принимает участие в глобальных биогеохимических циклах кремния как в океанах, так и на суше (Basile-Doelsch et al., 2005). До 1960-х годов необходимость Si была наиболее известна для низших форм жизни, в частности для диатомовых водорослей, губок и кораллов. Si необходим для нормального роста клеток и придает структурные преимущества диатомовым водорослям, радиоляриям и некоторым губкам (Carlisle, 1997). Однако Si также циркулирует между растениями и окружающей средой, тем самым реализуя многочисленные функциональные преимущества. Папоротники и многие однодольные накапливают Si в больших количествах (Hodson et al., 2005). Таким образом, общепризнано функциональное значение Si в модулировании показателей роста и смягчении стресса у высших растений.Эта точка зрения основана на ряде полевых и лабораторных экспериментов, указывающих на то, что Si играет в растениях разнообразные функции (Epstein, 1999, 2009; Rafi and Epstein, 1999; Rains et al. , 2006; Ma et al., 2011).

Обильное поступление Si из почвы к растениям превышает поглощение основных питательных веществ некоторыми видами, включая злаки (Epstein, 1994). Растения, выращенные в естественных условиях, подвергаются разнообразным биотическим воздействиям (заболевания, вызванные вирусными и бактериальными патогенами или грибами и травоядными) (Мияке, Такахаши, 1983; Чериф и др., 1983)., 1994; Savant et al., 1997) и абиотические (соленость, жара, холод, ветер, вода, дефицит или избыток минералов) стрессы, часто в комбинации (Ma et al., 2001; Ma, 2004; Farooq et al., 2015) . Таким образом, растения сталкиваются с огромной комбинаторной сложностью при практически бесконечных условиях окружающей среды. Si повышает физическую и химическую защиту растений (Epstein, 1999). Однако благотворное влияние кремния наиболее очевидно для видов растений с высоким уровнем накопления кремния (Ma et al., 2011). Исследование видов сельскохозяйственных культур Si-аккумулирующего типа, в том числе злаков, выявило активный режим системы поглощения и транспорта Si, что позволяет им реализовать высокие потребности в Si для своего растительного организма (Ma et al. , 2006, 2011). С другой стороны, дефицит Si не прерывает жизненный цикл растений, поэтому его абсолютная потребность и незаменимость продолжают обсуждаться (Marschner, 1995). В последние годы, наряду с растущим интересом биологов растений к пониманию Si-зависимости и аномалий в растениях, пищевая функция Si также привлекла внимание в биологии человека, где к настоящему времени установлены не менее важные особенности. Диоксид кремния широко распространен в типичном рационе человека, его концентрации, как правило, намного выше в продуктах растительного происхождения, и он имеет множество применений, например.г., укрепляют кости и соединительные ткани, снижают риск алопеции, болезни Альцгеймера и сердечно-сосудистых заболеваний (Jugdaohsingh et al., 2000; Jugdaohsingh, 2007; Nielsen, 2014). Таким образом, Si играет важную роль в модулировании физиологических и метаболических реакций как в биологии растений, так и человека. Большинство ранее опубликованных обзоров были сосредоточены на любом из аспектов питательного значения кремния (Guntzer et al. , 2012; Wu et al., 2013; Nielsen, 2014; Zhu and Gong, 2014; Pontigo et al., 2015). Существует потребность в исчерпывающей информации, охватывающей широту и универсальность кремнезема.Таким образом, цель этого обзора состоит в том, чтобы критически оценить оба типа имеющихся данных, подтверждающих питательную значимость кремнезема для стрессоустойчивости растений и пользу для здоровья диетического кремнезема, в основном полученного из продуктов растительного происхождения. В статье обобщается нынешнее состояние знаний о доступности, поглощении, распределении и положительном потенциале Si, но также показано, что молекулярное понимание задействованных механизмов полезного действия все еще требует разъяснения, что имеет решающее значение для стимулирования столь необходимых исследований на междисциплинарном уровне.Кроме того, информация из этого обзора должна использоваться для разработки стратегий управления содержанием кремнезема в растениях для повышения устойчивости растений к различным видам стрессов окружающей среды и улучшения качества питания для здоровья человека.

Правильное питание начинается с почвы

Кремний является вторым наиболее распространенным элементом в земной коре со средней долей 28,8% (в пересчете на сухую массу) (Эпштейн, 1999), в основном в пределах от 50 до 400 г Si кг ^-1 почвы (Ковда, 1973).Как правило, соединения Si присутствуют в различных фракциях почвы, таких как твердая, адсорбированная или жидкая фазы (Sauer et al., 2006) (рис. 1а). Преобладающие формы Si в минеральных почвах включают кремнезем (SiO ₂ ) и первичные (например, кварц, полевой шпат, слюда) или вторичные (например, глинистые минералы) силикатные минералы, которые содержат Si, кислород и металлы, такие как Al ( алюмосиликаты) и Mg (тальк) (Farmer et al., 2005; Резанка и Сиглер, 2008). SiO ₂ составляет до 45 % массы почвы и составляет >95 % вторичных обогащенных кремнием горизонтов (Summerfield, 1983).Кроме того, соединения Si существуют в различных аморфных формах биогенного происхождения, таких как фитолиты и растения, богатые кремнеземом (Cornelis et al. , 2011). Биогенный кремнезем составляет 1–3% от общего запаса кремния в почве (Desplanques et al., 2006).

РИСУНОК 1. Обзор цикла Si между почвой, растениями и его последующим поступлением в организм человека. (a) Классы соединений Si в почве, изменено с разрешения Sauer et al. (2006). Выветривание силикатсодержащих минералов высвобождает Si в виде кремниевой кислоты в почвенный раствор, который пассивно или активно поглощается корнями растений (ср.Рисунок 2, активные механизмы поглощения и транспорта). Присутствие Si как в почве (b) , так и в растениях (c) защищает растения от биотических и абиотических стрессов. (d) Пищевые источники кремния для потребления человеком, с максимальным вкладом пищевых продуктов растительного происхождения, как показано толщиной стрелки (см. также Таблицу 1). Пунктирная линия указывает на очень низкий уровень вклада. В (e) перечислены питательные преимущества Si для здоровья человека. См. основной текст для более подробной информации.

Выветривание силикатсодержащих минералов является основным источником химических элементов для наземных растений и, таким образом, для всей пищевой цепи. При распаде минералов растворимый кремнезем высвобождается в основном в виде кремниевой кислоты (H ₄ SiO ₄ ) в почвенный раствор (жидкая фаза), поверхностные воды и другие природные водоемы с переменным содержанием 0,1–0,6 мМ. Это примерно вдвое превышает среднее содержание фосфора в почве и аналогично макроэлементам, таким как кальций, калий и сера (Epstein, 1994).Однако концентрация растворенного кремния значительно варьируется в зависимости от типа минералов и биотической и абиотической среды (Datnoff et al., 2001; Guntzer et al., 2012). Кремниевая кислота является слабокислой ( pKa ₁ = 9,70 и pKa ₂ = 12) и ниже pH 9 обычно встречается в виде незаряженной мономерной формы [(H ₄ SiO _{1 19031o] который является наиболее легко усваиваемой формой Si в организме человека и растений (Weast and Astle, 1983; Knight and Kinrade, 2001; Jugdaohsingh et al. , 2002; Ма и др., 2008).}

Часть высвобожденного кремнезема адсорбируется почвенными минералами, такими как оксиды/гидроксиды Fe и Al (Дитцель, 2002), и конкурирует с другими анионами за участки сорбции (рис. 1а). Несмотря на то, что большинство почвенных резервуаров богаты кремнием, доступность кремния для растений может быть ограничена в зависимости от типа почвы и сезонных изменений. Молодые минеральные почвы, менее выветрелые, обычно поставляют в биосферу больше Si, чем полностью выветрелые кислые почвы (Skjemstad et al., 1992).

Преимущества кремния Ex Planta связаны с содержанием в почве

Высвобождение кремния в результате выветривания силикатсодержащих минералов активирует реакцию растений на акклиматизацию к многочисленным абиотическим стрессам.Улучшенная стрессоустойчивость частично была связана с присутствием кремнезема в почве, вызывающим положительные эффекты ex planta в ризосфере, и с пулом кремнезема, который проник в организм растения, вызывая положительные эффекты in planta (рис. 1b,c). Местные пулы кремния или искусственное улучшение почв с помощью силикатсодержащих удобрений влияют на свойства почвы и улучшают доступность основных элементов, таких как фосфор (Fischer, 1929; Brenchley et al., 2008). Кроме того, Чеонг и Чан (1973) сообщили, что положительный эффект кремния при дефиците фосфора объясняется повышенным уровнем органических фосфоэфиров, тем самым улучшая использование фосфора внутри растения.Позже Энеджи и др. (2008) подтвердили взаимосвязь между доступностью фосфора и присутствием Si вне растительной ткани и пришли к выводу, что удобрение Si улучшает доступность фосфора для растений в почвах с низким содержанием фосфора. Интересно, что противоположная реакция наблюдалась в условиях, когда применялся избыток фосфора. Затем применение Si уменьшило токсическое воздействие фосфора за счет ограничения его доступности и, в конечном итоге, уменьшило хлороз (Ma et al., 2001). Таким образом, Si создает фосфорсодержащую буферную систему.

Точно так же почвенный кремний иммобилизует ионы токсичных металлов, таких как алюминий (Al), мышьяк (As), кадмий (Cd), железо (Fe), марганец (Mn) и цинк (Zn), посредством комплексообразования, в конечном итоге удаляя их из почвы. ризосферы в виде нерастворимых осадков (Liang et al., 2005; da Cunha et al., 2008; Naeem et al., 2014). Например, Si образует комплексы с Al, создавая инертные гидроксилалюмосиликаты (HAS) в почвенном растворе и снижая биодоступность токсичных ионов Al (Hodson and Evans, 1995; Li et al., 1996; Liang et al., 2007). У кукурузы кремний стимулирует корневую экссудацию фенольных соединений, которые образуют комплексы с ионами алюминия, и снижает их поглощение корнями растений (Kidd et al., 2001). Кроме того, Si в питательной среде снижает токсичность As для риса. И Si, и As имеют общие пути поглощения и транспорта корнями. Поэтому повышенное содержание Si в почвенном растворе снижает поглощение As и его последующее накопление в побегах риса (Ma et al., 2008). Кроме того, экзогенное применение кремния увеличивает pH почвы и снижает растворимость и, следовательно, доступность токсичных металлов.Например, добавление печного шлака в качестве источника кремния на рисовых полях снизило поглощение Cd, возможно, за счет повышения рН почвы и, следовательно, перемещения корней к побегам (Shi et al. , 2005; Liang et al., 2007; Lu et al., 2014). . Однако альтернативное объяснение было предложено da Cunha et al. (2008), которые обнаружили, что применение силиката кальция снижает концентрацию Cd и Zn в побегах кукурузы за счет изменения состава ионов металлов в почвенном растворе, не влияя на рН почвы. Точно так же положительный эффект применения Si для снижения токсичности Mn объясняется усиленным отложением Mn в клеточной стенке и, следовательно, снижением поглощения цитоплазмой (Rogalla and Romheld, 2002; Wiese et al., 2007). Аналогичным образом Ма и Такахаши (2002) обнаружили, что применение кремния снижает токсичность железа в рисе. В таких условиях окислительная активность корней риса увеличивалась при удобрении Si, тем самым стимулируя превращение Fe ²⁺ (железистое, растворимая форма) в Fe ³⁺ (железистое, нерастворимая форма). Этот процесс приводил к осаждению Fe в питательной среде или на поверхности корней (железный налет; Fu et al., 2012) и, в конечном счете, снижал поглощение Fe и токсичность растениями. Во всех этих отчетах подчеркивается важность биоактивного кремнезема в почвенных резервуарах, который взаимодействует с токсичными металлами и снижает их доступность за счет повышения рН почвы, иммобилизации металлов в среде для выращивания, а также за счет изменения распределения металлов внутри растения.

Наоборот, благотворная роль Si в условиях дефицита металла также была недавно оценена для нескольких видов растений (Gonzalo et al., 2013; Pavlovic et al., 2013; Битютский и др., 2014). Как правило, известно, что пулы иммобилизованных металлов, образующиеся как в токсических, так и в нетоксичных условиях, служат источником питания растений за счет ремобилизации в периоды дефицита питательных микроэлементов (Bienfait et al., 1985; Briat et al., 1995; Waters et al., 2009). Как обсуждалось выше, образование отложений Fe, Mn и Zn в клеточной стенке корней при применении Si в условиях токсичности металлов дает общее свидетельство в этом отношении (Rogalla and Romheld, 2002; Wiese et al. , 2007; да Кунья и др., 2008 г.; Фу и др., 2012). Однако в дальнейшем влияние добавок Si было исследовано при дефиците Fe у огурца и сои (Gonzalo et al., 2013; Pavlovic et al., 2013; Битютский и др., 2014). Результаты показали, что общее содержание Fe в растениях не улучшалось значительно за счет предварительного внесения Si в течение периода достаточности, в то время как большее количество Fe накапливалось в корнях обработанных Si растений огурца и сои из-за его осаждения на поверхности корней и высокого накопления Fe в растениях. корневой апопласт (Pavlovic et al., 2013). Впоследствии апопластный пул Fe в корнях резко уменьшился после первого дня дефицита Fe до полного истощения Fe в апопластном пуле корней в течение следующих 5 дней. Напротив, концентрация Fe в ксилемном соке и его последующее распределение в теле растения значительно улучшились за счет добавления Si в растения с дефицитом Fe. В таких условиях продукция цитрата в ксилемном соке, корнях и тканях листьев растений огурца, обработанных кремнием, значительно увеличивалась, тем самым облегчая транспорт Fe на большие расстояния через ксилему и улучшая его использование в листьях (Rellán-Alvarez et al. , 2010; Павлович и др., 2013; Битюцкий и др., 2014). По-видимому, применение Si способствует накоплению Fe в апопласте корня в периоды достаточности/избыточной токсичности. Ремобилизация Fe в периоды дефицита, по-видимому, является основным фактором, способствующим благотворному действию Si в условиях дефицита Fe. Точно так же при токсичности Mn и Zn в нескольких исследованиях сообщается об усилении иммобилизации металлов в клеточной стенке корня из-за присутствия Si (Currie and Perry, 2007; Gu et al., 2012), в то время как мало что известно об их возникновении в нормальных условиях роста. и положительная роль Si в их ремобилизации при необходимости (Битюцкий и др., 2014). Тем не менее, при дефиците цинка продукция цитрата увеличивалась в корнях растений огурца, обработанных кремнием, что могло улучшить распределение цинка, как описано ранее для растений с дефицитом железа (Битютский и др., 2014). Тем не менее, необходимы дальнейшие исследования в сочетании с передовыми методологическими подходами для оценки потенциала Si в снижении дефицита питательных микроэлементов в сельскохозяйственных культурах.

От почвы к растению: механизмы поглощения и транспорта кремния

Растения накапливают кремний до 0.1-15 % их сухого веса. Степень накопления зависит от механизмов поглощения и транспорта, которые существенно различаются у разных видов (Takahashi et al., 1990; Ma et al., 2001). Сообщается о сильных генотипических различиях даже внутри видов. После открытия переносчиков кремния в рисе более 500 видов растений были изучены на предмет их механизмов поглощения и транспорта кремния и были отнесены к различным категориям в зависимости от содержания в них кремнезема (Ma and Takahashi, 2002). Среди них однодольные растения, такие как рис, пшеница, кукуруза и ячмень, классифицируются как аккумуляторы кремния из-за очень высокого содержания в них кремнезема (10–15%) (Hodson et al., 2005; Ма и Ямаджи, 2015 г.). Интересно, что другие однодольные, в том числе отдельные представители порядков Poales и Aricales, а также большинство двудольных, накапливают менее 0,5% Si в сухой массе (Neumann, 2003; Ma et al. , 2008). Таким образом, по крайней мере, для Si-аккумуляторов поглощение Si превышает поглощение макроэлементов, необходимых для роста и развития растений.

Кремниевая кислота (H ₄ SiO ₄ ), растворенная в почвенном растворе, поглощается корнями растений в виде незаряженной мономерной молекулы при рН ниже 9 и впоследствии транспортируется через корни либо активно в энергозависимом процессе, либо пассивно (энергозависимая -независимый процесс), которые происходят против и вниз по градиенту (электро-) химического потенциала, соответственно.Активный способ поглощения в основном преобладает у некоторых однодольных растений, таких как рис, пшеница, кукуруза и ячмень (Takahashi et al., 1990; Ma et al., 2001, 2006, 2007a, 2011; Mitani et al., 2009). характеризуется наличием транспортеров притока и оттока, регулирующих оптимальное поступление Si в различные ткани растений. Например, в рисе переносчик притока канального типа, названный Lsi1 ( L ow S i 1 ), опосредует пассивный транспорт Si через плазматическую мембрану между внешним раствором и растительными клетками (рис. 2А).Lsi1 демонстрирует высокое сходство последовательностей с нодулин-26-подобными внутренними белками (NIP), подсемейством аквапоринов растений, и в основном локализуется в корнях зрелых растений на дистальной стороне как экзодермы, так и эндодермы, где апопластические барьеры уменьшают свободную диффузию или массовый поток (Ma и др., 2006) (рис. 2А). Хотя Lsi1 является двунаправленным пассивным каналом, он функционирует как транспортер притока Si в растениях, потому что он взаимодействует с переносчиком оттока Si, называемым Lsi2, который управляется градиентом протонов через плазматическую мембрану (Ma and Yamaji, 2015).В отличие от Lsi1, Lsi2 способствует активному транспорту Si из растительных клеток и локализуется на проксимальных сторонах экзодермы и эндодермы и принадлежит к семейству предполагаемых переносчиков анионов (Ma et al., 2007b). Следовательно, после поглощения корнями растений последующий транспорт кремнезема из коры корня в стелу осуществляется транспортером с высоким сродством, называемым Lsi2 ( L ow Si 2 ). Впоследствии Si в виде кремниевой кислоты транспортируется к побегам через поток транспирации в ксилеме.Транспортер, ответственный за загрузку ксилемы Si, еще не идентифицирован. Однако транспортер под названием Lsi6 ( L ow Si 6 ) был локализован на адаксиальной стороне клеток ксилемной паренхимы листовых пластинок и листовых влагалищ и был признан ответственным за разгрузку ксилемы (Yamaji et al., 2008). . Он также обеспечивает предпочтительное распределение кремниевой кислоты в метелках, контролируя межсосудистый транспорт в узлах (Yamaji and Ma, 2009). До недавнего времени многие виды растений, такие как рис, кукуруза, ячмень и пшеница, а также недавно некоторые двудольные, такие как соя и тыква, были изучены и идентифицированы с эффективной системой поглощения и транспорта Si (Mitani et al., 2009, 2011а,б; Чиба и др., 2009 г.; Монпети и др., 2012 г.; Дешмух и др., 2013). Растения с активным механизмом поглощения значительно снижают концентрацию свободного кремнезема в почвенном растворе. И в большинстве из них большая часть поглощенного кремнезема перемещается в надземные ткани растений, где неорганические аморфные оксиды кремнезема кристаллизуются при потере воды и накапливаются внеклеточно или внутриклеточно в организме растения в виде твердых кремнеземных тел, кремнеземных клеток или фитолитов [фитосредства]. растение, а греческое слово lithos означает камень] (Ma and Yamaji, 2006) (рис. 2B).По оценкам, до 90 % общего поглощения Si откладывается в клеточной стенке шелухи и эпидермальных клетках листьев и составляет до 10 % сухой массы побегов трав (Yoshida, 1965; Ma, Takahashi, 2002; Raven). , 2003). Другие клеточные компартменты, такие как короткие и длинные клетки эпидермиса листа, буллиформные клетки и гантелевидные клетки, также содержат кремний. Внутриклеточное накопление кремнезема в клеточной цитоплазме и вакуолях, как правило, стабильно даже после разложения растений и в изобилии обнаруживается в почвах различной, но отчетливой формы, таких как лодки, чаши, гантели, седла и т. д.(Piperno, 1988; Lins et al., 2002) (рис. 2B).

РИСУНОК 2. Схематическое изображение поглощения, транспорта и накопления кремния в рисе. (A) Корни риса поглощают кремний (в виде кремниевой кислоты) из почвенного раствора, который транспортируется в экзодерму корня с помощью транспортера притока (Lsi1) и затем высвобождается в апопласт аэренхимы с помощью переносчика оттока (Lsi2). Последовательно он транспортируется в корневую энтодерму с помощью Lsi1 и высвобождается в стеле с помощью Lsi2.Затем кремниевая кислота загружается в ксилему неизвестным переносчиком и транслоцируется в побеги с потоком транспирации. В листьях кремний разгружается другим переносчиком притока (Lsi6), локализованным в клетках ксилемной паренхимы листовых влагалищ и листовых пластинок. В побегах и листьях кремний трансформируется из водной формы (кремниевая кислота) в твердый аморфный кремнезем (SiO ₂ –nH ₂ O), называемый кремнеземными телами/кремнеземными клетками, и откладывается в основном в клеточных стенках различных тканей, таких как лист. эпидермальные клетки.Воспроизведено с разрешения Ma et al. (2011), авторское право Proceedings of the Japan Academy, Series B. (B) Различные морфологические формы кремнеземных телец, обнаруженные в листьях разных семейств трав, воспроизведены с разрешения Piperno and Sues (2005).

Кремний в растениях: средство для снятия стресса

До появления аккумулирующего кислород около двух миллиардов лет назад доказательства участия жизни в переработке кремниевой кислоты в биогенные формы, такие как фитолиты, полностью отсутствуют.Однако сегодня известно, что растения и другие биологические организмы поглощают кремнезем в количестве гигатонн в год (Piperno, 1988). Биологические мембраны обладают базовой проницаемостью для кремниевой кислоты (коэффициент проницаемости ~10 ^-10 м с ^-1; Raven, 2001). Кремниевая кислота перемещается через мембраны, растворяясь в липидной фазе мембраны в процессе, называемом транспортом «липидного раствора» (Raven, 2001). Кремниевая кислота представляет собой небольшую незаряженную мономерную молекулу, которая во многом имитирует движение воды в биоту и из нее (Exley, 2009).Однако поглощение и распределение кремниевой кислоты растениями во много раз увеличивается за счет присутствия различных типов переносчиков притока и оттока (Ma and Yamaji, 2015). Как указывалось выше, абсолютная потребность и незаменимость Si для растений все еще обсуждается, несмотря на его необычайное изобилие в земле и высокую биологическую доступность. Наиболее актуальные сведения о полезности кремния получены из видов биокремнезема, в которых кремниевая кислота откладывается в виде аморфного кремнезема (Perry, 2009).В целом, биохимические функции Si для растений можно отнести к водной кремниевой кислоте, а физические функции — к кремнезему, накопленному в твердой форме, такой как фитолиты.

Понимание функций кремния в биологии растений стало возможным благодаря сельскохозяйственным экспериментам, проведенным на высших растениях, где добавка кремния значительно ослабила ряд симптомов биотического и абиотического стресса (рис. 1с). Поэтому использование силикатсодержащих удобрений в системе сельскохозяйственного растениеводства все чаще практикуется для улучшения продуктивности растений за счет снятия стрессов (Datnoff et al., 2001). Следует отметить, что рост растений без кремния трудно реализовать из-за загрязнения кремнием стеклянной посуды, воды и химикатов. Таким образом, в большинстве исследований сравниваются условия роста, сильно обедненные кремнием, с условиями роста, обогащенными кремнием.

Биотические стрессы

Кремний смягчает пагубные последствия биотических стрессов с помощью ряда механизмов, включая выработку антибактериальных и противогрибковых соединений в качестве широкого ответа на атаку патогенов (Cherif et al., 1994).Например, Si-индуцированная устойчивость пшеницы к мучнистой росе и пирикуляриозу риса объясняется повышенной выработкой противогрибковых соединений, называемых фитоалексинами (Rodrigues et al., 2003; Remus-Borel et al., 2005). Кроме того, отложение кремнезема в месте поражения также уменьшает повреждение грибками и патогенами благодаря твердости поверхности, препятствующей проникновению патогенов (Piperno, 1988). Хайне и др. (2007) сообщили, что внесение кремния в горькую тыкву, умеренный аккумулятор кремния, снижает распространение возбудителя корневой гнили, но не в томат, низкий аккумулятор кремния.Это указывает на то, что преимущества приспособленности с участием Si различаются между группами растений в зависимости от механизмов поглощения и отложения Si, что потенциально дает некоторым растениям адаптивное преимущество в разнообразной системе.

Отложение и концентрация тел кремнезема в тканях растений, таких как древесина, листья и кожура семян, повышают прочность и жесткость клеточных стенок и обеспечивают устойчивость против нападения травоядных благодаря их способности изнашивать зубную эмаль и, в конечном счете, нарушать рост и размножение травоядных из-за к уменьшению усвоения питательных веществ и углеводов.Таким образом, внесение силикатных удобрений коррелирует с эффективными механизмами защиты от скопления кормящих растений за счет снижения вкусовых качеств и усвояемости тканей растений (Skinner and Jahren, 2004; MacFadden, 2005). Сид и др. (1989) сообщили, что окварцевание листьев индуцируется при нападении травоядных, при этом характер реакции зависит от типа травоядных и степени нанесенного им ущерба. Например, сообщалось, что в районах с интенсивным выпасом окварцевание трав было сильнее (McNaughton et al., 1985).

Абиотические стрессы

Применение кремния также противодействует различным видам абиотических стрессов, включая физический стресс (засуха, полегание, низкая и высокая температура, ультрафиолетовое излучение) и химический стресс (тяжелые металлы и соленость) (Ma et al., 2006; Liang et al., 2007; Li et al., 2008) (рис. 1с). Как описано выше, усиление физической защиты связано с наличием окремненных структур, называемых фитолитами или телами кремнезема. Увеличение толщины листовой поверхности из-за отложения кремнезема под кутикулой снижает потерю воды за счет транспирации в условиях засухи (Hodson et al., 2005). Точно так же тельца кремнезема, накапливающиеся в клеточных вакуолях, уменьшают повреждение урожая из-за полегания или улучшают характеристики захвата света, удерживая листовые пластинки в вертикальном положении, тем самым способствуя процессу фотосинтеза (Ma et al. , 2011). Кроме того, тела кремнезема снижают тепловую нагрузку листьев за счет эффективного теплового излучения кремнезема в дальней инфракрасной области спектра, обеспечивая механизм пассивного охлаждения в условиях сильного солнечного излучения (Wang et al., 2005).

Присутствие кремниевой кислоты в растворенной форме повышает устойчивость растений к засолению и ионам металлов, таких как Zn, Al, Mn и Cd, и сопровождается повышенной активностью ферментативных антиоксидантов, таких как супероксиддисмутаза (СОД) и каталаза, и неферментативных антиоксидантов. антиоксидант (аскорбат) и снижает скорость перекисного окисления липидов (Neumann and zur Nieden, 2001; Zhu et al., 2004; Ши и др., 2005; Мусса, 2006). Следует отметить, что эти наблюдения описывают вторичные эффекты полезного действия кремния, но вряд ли касаются первичных механизмов. Точно так же повышенное отложение Si в корнях растений снижает апопластический поток и поглощение токсичных металлов (Ma et al., 2011).

Обобщенные результаты показывают, что оптимизация содержания кремнезема в растениях может быть многообещающей стратегией повышения общей устойчивости к многочисленным биотическим и абиотическим стрессам. Часто исследования предоставляют убедительные, но более описательные доказательства благотворного действия кремния и оценивают сопутствующие явления, такие как усиление антиоксидантной защиты и снижение окислительного повреждения. Однако молекулярные механизмы Si-зависимой фортификации против стрессов требуют выяснения, например, Si-зависимая регуляция внутриклеточного ионного гомеостаза или повышенные уровни шаперонов. Будущие исследования должны использовать преимущества доступных полногеномных методов, таких как транскриптомика и протеомика, для нецелевого воздействия на изменения и кинетического анализа первых транскрипционных ответов, а затем выявления вовлеченных первичных сигнальных путей и важных метаболических путей в экспериментах с комбинаторным стрессом.

Потенциал фитолитов для секвестрации углерода

Промышленно-техническая революция серьезно угрожает стабильности глобального климата из-за увеличения нагрузки атмосферы CO ₂ и глобального потепления. Растения играют фундаментальную роль в регулировании атмосферного CO ₂ , и исследования установили значительную связь между выветриванием силикатов и потреблением CO ₂ (Li et al., 2011; Song et al., 2011). Высокая потребность сосудистых растений в питательных веществах покрывается за счет активной мобилизации запасов питательных веществ.Это достигается за счет подкисления корней, активации механизмов хелатирования и сдвигов ионообменного равновесия. Все эти процессы изменяют физические свойства почвы и вызывают ее дальнейшее развитие, что ускоряет процесс силикатного выветривания. В результате CO ₂ расходуется в реакции, при которой кремниевая кислота высвобождается при разложении силикатных минералов, содержащих кальций и магний (Struyf et al., 2009). Гайарде и др. (1999) сообщили, что ежегодно 0.В процессе силикатного выветривания потребляется 104 Гт углерода, что указывает на решающую роль растений в наземных биогеохимических циклах кремния, что оказывает существенное влияние на глобальный углеродный цикл (Serna and Fenoll, 2003). Внутри тела растения кремниевая кислота полимеризуется с образованием кремнеземных тел/фитолитов, которые инкапсулируют макромолекулы углерода и клеточные органеллы, такие как пластиды и митохондрии. Эти фитолиты заключены в клеточную вакуоль (Piperno, 1988; Raven et al., 1999; Мама, 2003 г.; Нейманн, 2003 г.; Картер, 2009). Морфология фитолитов может быть диагностической для видов растений (Piperno, 1988) и обычно состоит из 66–91% кремнезема, а также 1–6% углерода, железа и алюминия (Wilding, 1967; Parr et al., 2010). После разложения органического растительного вещества фитолиты выделяются в почву и могут оставаться устойчивыми в течение многих лет, повышая тем самым химическую и физическую защиту органического углерода. Однако эти свойства сильно различаются в зависимости от состава фитолитов, химического состава почвы и климатических факторов (Alexandre et al., 1997; Блекер и др., 2006). Согласно оценке, фитолиты опосредуют поглощение углерода аккумулирующими кремний сельскохозяйственными культурами и бамбуком в диапазоне примерно 1,5 миллиарда тонн-эквивалентов CO ₂ в год, что соответствует поглощению 11% текущего увеличения содержания CO _{2 в атмосфере.} (Парр и др., 2010).

Кремний в организме человека

В последние годы исследования сосредоточены на влиянии кремнезема на здоровье человека, в отличие от предыдущих исследований, которые были сосредоточены исключительно на питательном значении Si для роста и развития растений.Однако растительная пища является основным источником пищевого кремнезема или Si. Сюда входят зерновые и зерновые продукты, овощи и напитки (таблица 1; подробности обсуждаются в следующем разделе) (Pennington, 1991; Powell et al., 2005). Косвенные доказательства необходимости Si для животных, присутствие кремнезема в большинстве клеток и в примитивных организмах, таких как бактерии, вирусы и грибы, позволяют предположить, что кремнезем может играть желательную или даже существенную роль во всех организмах (Schwarz and Milne, 1972). ; Илер, 1979).Si активно поглощается и транспортируется диатомовыми водорослями, водорослями и губками и необходим для их выживания и размножения (Werner, 1977; Iler, 1979). В 1972 г. Карлайл и параллельно Шварц и Милн провели эксперименты с депривацией кремния на растущих цыплятах и крысах и показали, что диетический кремний необходим для нормального роста цыплят и крыс. Дефицит Si в их рационе вызывал аномальный рост тканей, особенно коллагеновых тканей, таких как череп и периферические кости, суставы, волосы и кожа. Оба исследования предполагают, что кремнезем также может быть необходим высшим животным, включая человека.Они знаменуют начало исследований био-Si и его значения для здоровья человека, особенно в ортопедии (Hench and Wilson, 1986; Kokubo et al., 2004; Jugdaohsingh, 2007). Во всем мире остеопороз представляет собой растущую проблему со здоровьем, которая вызвана низкой массой и повышенной хрупкостью костей и приводит к тяжелой инвалидности и повышению уровня смертности. Ежегодные затраты на лечение остеопороза превышают один миллиард фунтов стерлингов в таких странах, как Великобритания, и требуют продуманной долгосрочной профилактической стратегии (Christodoulou and Cooper, 2003; McClung, 2003). Впоследствии многие специалисты по питанию сосредоточились на понимании диетической важности Si для здоровья костей. Соответствующие данные об источниках Si для потребления человеком и связанных с ним преимуществах для здоровья собраны в следующих разделах.

ТАБЛИЦА 1. Пищевые источники кремния и их вклад в потребление человеком.

Пищевые источники кремния раскрывают основной вклад растений

Повсеместное присутствие Si в почве и растениях является основным диетическим источником кремнезема для человеческого организма (рис. 1d).Si является наиболее распространенным микроэлементом в организме человека после Fe и Zn (Dobbie and Smith, 1982; Solomons, 1984; Wedepohl, 1995). Водорастворимые формы кремнезема, такие как ортокремниевая кислота, являются основным источником абсорбированного Si у людей и связаны с рядом преимуществ для здоровья, связанных со структурой и функцией кровеносных сосудов, костей, почек, печени, кожи, сухожилий и т. д. (Reffitt et al. al., 2003; Powell et al., 2005; Jugdaohsingh, 2007; Nielsen, 2014) (рис. 1e). Как и в случае с растениями, подкормка кремнием обеспечивает несколько преимуществ роста, особенно в условиях стресса, но его биологическая роль до сих пор остается загадкой.Si до сих пор не считается важным элементом, несмотря на накопленные данные, свидетельствующие о тесной связи между дефицитом Si и деформациями костей, снижением содержания коллагена, проблемами с суставами и неправильным минеральным балансом в бедренной кости и позвонках (Carlisle, 1972; Schwarz and Milne, 1972; Seaborn and Nielsen). , 2002). Основная диетическая потребность человеческого организма в Si удовлетворяется за счет злаков, таких как рис, пшеница, овес и ячмень (30%), за которыми следуют фрукты (особенно бананы и яблоки), овощи (например, картофель, свекла, морковь, зеленая фасоль и т. красноватый), напитки (алкогольные, горячие и холодные) и некоторые орехи и сухофрукты, такие как изюм и т. д.(Пеннингтон, 1991; Джугдаосингх, 2007). В совокупности эти продукты обеспечивают более 75% потребления кремния с пищей (McNaughton et al., 2005). Однако следует отметить, что измельчение зерна удаляет Si во время процесса, но пищевые добавки на основе диоксида кремния могут заменить удаленный Si и увеличить его содержание (Pennington, 1991). Однако зерновые продукты, такие как сухие завтраки, рис, пирожные, печенье, макаронные изделия, мука, хлеб и т. д., по-прежнему являются источниками кремния с высоким содержанием Si (Varo et al., 1980a,b,c; Pennington, 1991; Powell et al. ., 2005; Таблица 1). Другие источники Si включают мясо животных и рыб, молоко, яйца (Nielsen, 1974; Nuurtamo et al., 1980; Varo et al., 1980c; Bowen and Peggs, 2006), питьевую воду, фруктовые соки, алкогольные напитки и даже многие фармацевтические продукты, такие как капсулы, гели, растворы и таблетки, содержат Si в качестве добавки, такой как силикаты алюминия и магния (Lomer et al., 2004; Powell et al., 2005). Некоторые другие продукты повседневного использования, такие как зубная паста, косметика, кремы и шампуни, также содержат Si, но скорее в неактивной форме. В некоторых других случаях воздействие Si через пыль и почву, прилипшую к овощам, также удовлетворяет потребности в кремнеземе, но в незначительной степени из-за низкой усвояемости (Jugdaohsingh, 1999; Jugdaohsingh et al., 2002). Как сообщалось выше, семена злаков содержат очень высокие уровни кремнезема, например, сухие завтраки и пиво, приготовленное из ячменного солода (Pennington, 1991; Sripanyakorn et al., 2004). Но уровни диоксида кремния в диетических продуктах снижаются во время промышленной обработки и наряду с растущей тенденцией к выращиванию овощей в гидропонной среде без добавления кремния (Epstein, 1994; Sripanyakorn et al., 2004). Точно так же уровни Si в питьевой воде варьируются в зависимости от геологии источника воды, а процессы очистки воды снижают содержание растворимого Si (Perry and Keeling-Tucker, 1998). Ежедневное потребление Si может быть классифицировано на основе нескольких отчетов из разных регионов мира, что приводит к ранжированию США < других западных стран < Японии < Китая < Индии (Teraoka et al. , 1981; Chen et al., 1994; Anusuya et al., 1994). al., 1996; Jugdaohsingh et al., 2002). Очень высокое потребление кремнезема на человека в день в Индии может быть связано с преобладанием рисовой диеты, которая в значительной степени зависит от личных пищевых привычек.

Значение диоксида кремния в питании человека

За последние четыре десятилетия в многочисленных исследованиях сообщалось о благотворном влиянии Si на здоровье человека (рис. 1e). Подсчитано, что ежедневное потребление кремния человеком в виде кремниевой кислоты колеблется от 9 до 14 мг, в то время как потребление около 25 мг/сутки может способствовать здоровью костей. Первоначальные эксперименты по изучению питательного значения Si для здоровья человека были проведены Schiano et al. (1979), которые обнаружили значительное увеличение объема трабекулярной кости при использовании монометилтрисиланола в качестве внешнего источника кремнезема.Недавние эпидемиологические эксперименты показали, что Si участвует в нескольких биохимических функциях, включая метаболизм костей и соединительной ткани. Si необходим для биосинтеза коллагена и гликозаминогликанов, необходимых для формирования органического костного матрикса (Carlisle, 1988; Hott et al., 1993). Данные о потреблении кремнезема с пищей и его последующем поглощении, транспортировке, задержке и выделении указывают на то, что уровни кремния хорошо регулируются у людей. Джугдаосингх и др. (2002) сообщили, что употребление продуктов и напитков, обогащенных диоксидом кремния, увеличивает его абсорбцию, а также потребление организмом человека.Около 41 % абсорбированного из пищи кремнезема выводится с мочой, а его концентрация в сыворотке крови остается постоянной (10–31 мкг/дл). В зависимости от рациона питания основная часть остается в соединительных тканях, включая кости, кожу, трахею и сухожилия, а другая часть переносится в мозг (Carlisle, 1997; Jugdaohsingh, 2007; Robberecht et al., 2009). Продолжительное употребление пищи с низким содержанием кремнезема вызывает поражение черепа и костей у людей (Carlisle, 1981). Аналогичным образом, низкий уровень Si в питьевой воде увеличивает риск когнитивных нарушений из-за высокого потребления алюминия (Al) (Jacqmin-Gadda et al. , 1996). Кремниевая кислота образует комплексы с гидроксидом алюминия. Образовавшиеся алюмосиликаты снижают доступность свободного Al, тем самым предотвращая возникновение нейродегенерации в головном мозге (Domingo et al., 2011). Чтобы предотвратить риск развития болезни Альцгеймера, вызванной алюминием, рекомендуется использовать воду, богатую кремнеземом, с концентрацией ≥11 мг/л (Gillette-Guyonnet et al., 2005). Присутствие Si увеличивает абсорбцию и использование других минеральных элементов, таких как магний и медь (Emerick and Kayongo-Male, 1990; Kikunaga et al., 1991). Кроме того, Henrotte et al. (1988) предположили, что Si играет роль в регуляции клеточного цикла лимфоцитов, что в конечном итоге влияет на иммунный и воспалительный ответ. Как и у растений, Si участвует в передаче сигнала, так как связывается с гидроксильными группами белков (Rezanka, Sigler, 2007). Можно предположить, что сходные механизмы действия улучшают психическое здоровье, иммунный и воспалительный ответ, а также экспрессию генов факторов, участвующих в остеобластогенезе и остеокластогенезе.

Заключение и перспективы на будущее

Положительное влияние Si на физиологию клеток и процессы, связанные с акклиматизацией к стрессу, хорошо известно. Независимые принципиальные механизмы, вероятно, способствуют положительным эффектам Si: (i) Si при высоких концентрациях изменяет физико-химические свойства, которые влияют на растворимость, связывание и секвестрацию других элементов ex planta и in planta . Примеры такого рода эффектов были описаны выше. Задача состоит в том, чтобы перенести и предсказать такие процессы для клеточной среды.Более подробный анализ субклеточных компартментов в сочетании с моделированием видообразования может обеспечить доступ к лучшему пониманию таких процессов. (ii) Si может связываться с белками, такими как эффекторные белки и рецепторы, или конкурировать с другими процессами связывания в клетке или на клеточной поверхности. Доказательством концепции служат синтетические 12-мерные пептиды, которые могут быть отобраны при скрининге фагового дисплея и эффективно связаны с поверхностями кремния (Estephan et al. , 2011). Точно так же существование переносчиков кремния демонстрирует специфичность распознавания и транспорта кремнезема (Ma et al., 2006, 2007б; Ямаджи и др., 2008). Таким образом, представляется своевременным инициировать скрининг металломики кремния, чтобы идентифицировать объекты связывания кремния с высоким сродством и проанализировать роль идентифицированных кандидатов. (iii) Вмешательство Si в другие клеточные процессы из-за его высоких концентраций, но с низкой аффинностью вряд ли будет доступно при протеомическом поиске партнеров по связыванию Si. Можно ожидать, что идентификация косвенных эффектов с использованием омических технологий, таких как профилирование РНК, предоставит косвенные доказательства задействованных процессов.Здесь необходимо рассмотреть новый тип эксперимента, в котором стрессовые растения дополняются полезным Si. Кинетика реакций восстановления клеток и тканей с высоким временным разрешением может дать новое понимание и проанализировать порядок вовлеченных процессов. В рисе добавление Si к растениям, подвергнутым стрессу Cd, показало полное восстановление растения, подвергнутого стрессу, и разделение быстрых и медленных процессов, что доказывает потенциал экспериментов по кинетическому восстановлению. Эти три стратегии следует также использовать для клеточных линий животных и человека и экспериментальных систем с позвоночными, чтобы улучшить наше понимание Si-зависимой передачи сигналов и регуляции у позвоночных.

Кроме того, все больше свидетельств важности питания кремнеземом для здоровья человека, в основном благодаря растительной пище, предполагает своевременное начало новой концепции Si-биообогащения сельскохозяйственных культур. Несмотря на то, что силикаты являются одними из самых распространенных элементов на Земле, они не обеспечивают биодоступный диетический Si. Фактически, фитолитный кремнезем, встречающийся в растениях, часто связан с полисахаридными/углеводными компонентами клеточной стенки и поглощается только на 1–20% в зависимости от источника пищи (Martin, 2007). Кроме того, высокие уровни Si обнаруживаются в необработанных зернах, таких как пшеница, овес, рис и ячменные отруби (Jugdaohsingh, 2007). Таким образом, для улучшения содержания кремнезема в съедобных частях растений (биофортификация кремнием) предлагаются два стратегических подхода, а именно (i) повышение биодоступности кремнезема за счет снижения антипитательных факторов и благоприятствования или увеличения экспрессии питательных факторов. В последние годы научное сообщество опубликовало ряд исследований, связанных с возможностью обогащения растений микроэлементами с использованием беспочвенной системы в качестве средства биофортификации; (ii) повышение питательного качества пищевых продуктов на растительной основе путем применения инструментов молекулярной селекции в качестве стратегии изменения содержания кремнезема в съедобных частях растения.

Необходимо предостережение, если рассматривать только один признак, такой как накопление Si, в контексте улучшения питания Si в продуктах питания и кормах: переносчики Si облегчают перенос арсенита (Moore et al. , 2011). Накопление арсенита не является предпочтительным признаком из-за его токсичности для животных и человека. Транспортеры Si привлекают внимание, поскольку подавление транспортеров Lsi может быть использовано в качестве стратегии для уменьшения накопления As в рисе (Moore et al., 2011). Этот пример показывает хрупкий баланс в гомеостазе питательных веществ, в данном случае между обогащением Si и избеганием As, и что любые изменения в отдельных компонентах, предназначенные для улучшения производительности, следует учитывать с точки зрения возможных побочных эффектов в других условиях окружающей среды.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Благодарим за финансовую поддержку Комиссии по высшему образованию (HEC) Пакистана и Немецкой службы академических обменов (DAAD) в период обучения. Мы признательны за финансовую поддержку Немецкого исследовательского фонда (DFG) и Фонда публикаций открытого доступа Университета Билефельда в оплате обработки статьи.

Ссылки

Александр, А., Менье, Дж. Д., Колин, Ф., и Куд, Дж. М. (1997). Влияние растений на биогеохимический круговорот кремния и связанные с ним процессы выветривания. Геохим. Космохим. Acta 61, 677–682. doi: 10.1016/S0016-7037(97)00001-X

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Анусуя, А., Бапурао, С., и Паранджапе, П.К. (1996). Потребление фтора и кремния в нормальных и эндемичных по флюорозу районах. J. Trace Elements Med. биол. 10, 149–155. doi: 10.1016/S0946-672X(96)80025-3

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Битюцкий Н., Павлович Дж., Якконен К., Максимови В. и Николич М. (2014). Контрастное влияние кремния на статус железа, цинка и марганца и накопление соединений, мобилизующих металлы, в огурцах с дефицитом микроэлементов. Завод физиол. Биохим. 74, 205–211. doi: 10.1016/j.plaphy.2013.11.015

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Блекер, С.В., Маккалли, Р.Л., Чедвик, О.А., и Келли, Э.Ф. (2006). Биологический круговорот кремнезема в биоклиматической последовательности пастбищ. Глобальный биогеохим. Циклы 20, 1–11. дои: 10.1029/2006GB002690

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Боуэн, Х.Дж.М., и Пеггс, А. (2006). Определение содержания кремния в продуктах питания. J. Sci. Фуд Агрик. 35, 1225–1229. doi: 10.1002/jsfa.2740351114

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Бренчли, В.Э., Маскелл, Э.Дж., и Кэтрин, В. (2008). Взаимосвязь кремния с другими элементами в питании растений. Энн. заявл. биол. 14, 45–82. doi: 10.1111/j.1744-7348.1927.tb07005.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Briat, J.F., Fobis-Loisy, I., Grignon, N. , Lobreaux, S., Pascal, N., Savino, G., et al. (1995). Клеточные и молекулярные аспекты метаболизма железа в растениях. биол. Ячейка 84, 69–81. дои: 10.1016/0248-4900(96)81320-7

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Карлайл, Э.М. (1972). Кремний: незаменимый элемент для птенца. Наука 178, 619–621. doi: 10.1126/наука.178.4061.619

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Карлайл, Э. М. (1981). Кремний: необходим для формирования костей независимо от витамина D ₁ . Кальцин. Ткань внутр. 33, 27–34. дои: 10.1007/BF02409409

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Карлайл, Э. М. (1997). «Кремний», в Handbook of Nutritional Essential Minerals , eds B.Л. О’Делл и Р. А. Сунде (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Марсель Деккер), 603–618.

Академия Google

Картер, Дж. А. (2009). Сигнатуры атмосферных изотопов углерода в поглощенном фитолитами углероде. В. Междунар. 193, 20–29. doi: 10.1016/j.quaint.2007.11.013

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чен Ф., Коул П. и Вен Л. (1994). Оценки потребления микроэлементов китайскими фермерами. Комм. Междунар. Нутр. 124, 196–201.

Реферат PubMed | Академия Google

Чеонг, Ю.WY и Чан PY (1973). Включение P32 в эфиры фосфорной кислоты сахарного тростника и влияние Si и Al на распределение этих эфиров. Растительная почва 38, 113–123. дои: 10.1007/BF00011221

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шериф М., Асселин А. и Беланже Р. Р. (1994). Защитные реакции, индуцированные растворимым кремнием в корнях огурцов, зараженных Pythium spp. Фитопатология 84, 236–242. doi: 10.1094/Фито-84-236

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Христодулу, К.и Купер, К. (2003). Что такое остеопороз? Аспирантура. Мед. J. 79, 133–138. doi: 10. 1136/pmj.79.929.133

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Cid, M.S., Detling, J.K., Brizuela, M.A., и Whicker, A.D. (1989). Закономерности окварцевания травы: реакция на выпас скота и дефолиацию. Экология 80, 268–271. дои: 10.1007/BF00380162

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Корнелис, Дж. Т., Дельво, Б., Георг, Р.Б., Лукас Ю., Рейнджер Дж. и Опфергельт С. (2011). Отслеживание происхождения растворенного кремния, переносимого из различных почвенно-растительных систем в реки: обзор. Биогеонаука 8, 89–112. doi: 10.5194/bg-8-89-2011

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

да Кунья, К.П.В., ду Насименто, К.В.А., и да Силва, А.Дж. (2008). Кремний снижает токсичность кадмия и цинка для кукурузы ( Zea mays L.), выращенной на загрязненной почве. J. Питательные вещества для растений.Почвовед. 171, 849–853. doi: 10.1002/jpln.200800147

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Датнофф, Л. Е., Снайдер, Г. Х., и Корндорфер, Г. Х. (2001). Кремний в сельском хозяйстве. Амстердам: Эльзевир.

Академия Google

Дешмух, Р., Виванкос, Дж., Герин, В., Сона, Х., Лаббе, К., Белзиле, Ф., и соавт. (2013). Идентификация и функциональная характеристика переносчиков кремния в сое с использованием сравнительной геномики основных внутренних белков Arabidopsis и риса. Завод Мол. биол. 83, 303–315. doi: 10.1007/s11103-013-0087-3

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Desplanques, V., Cary, L., Mouret, J.C., Trolard, F., Bourrié, G., Grauby, O., et al. (2006). Кремниевые переносы на рисовом поле в Камарге (Франция). Дж. Геохим. Исследуйте. 88, 190–193. doi: 10.1016/j.gexplo.2005.08.036

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Дитцель, М. (2002). «Взаимодействие поликремниевой и монокремниевой кислоты с минеральными поверхностями», в Взаимодействие воды и породы , ред. I.Стобер и К. Бухер (Дордрехт: Клювер), 207–235.

Академия Google

Добби, Дж. В., и Смит, М. Дж. (1982). Содержание кремния в жидкостях организма. Скотт. Мед. Дж. 27, 17–19.

Академия Google

Доминго, Дж. Л., Гомес, М., и Коломина, М. Т. (2011). Пероральные добавки кремния: эффективная терапия, предотвращающая пероральное всасывание и задержку алюминия у млекопитающих. Нутр. Ред. 69, 41–51. doi: 10.1111/j.1753-4887.2010.00360.x

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Дрейкотт, А.П. (2006). Сахарная свекла. Мировая сельскохозяйственная серия. Оксфорд: Издательство Блэквелл.

Академия Google

Энеджи А.Э., Инанага С., Муранака С., Ли Дж., Хаттори Т., Ан П. и др. (2008). Рост и использование питательных веществ у четырех видов трав в условиях засухи, опосредованные кремниевыми удобрениями. J. Питательные вещества для растений. 31, 355–365. дои: 10. 1080/01

0801894913

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Эпштейн, Э. (2009). Кремний: его разнообразные роли в растениях. Энн. заявл. биол. 155, 155–160. doi: 10.1111/j.1744-7348.2009.00343.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Эстефан, Э., Сааб, М.Б., Агарвал, В., Куизинье, Ф.Дж.Г., Ларрок, К., и Гергели, К. (2011). Пептиды для биофункционализации кремния для использования в оптических датчиках с пористыми кремниевыми микрополостями. Доп. Функц. Матер. 21, 2003–2011. doi: 10.1002/adfm.201002742

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Эксли, К.(2009). «Кремний в жизни: где биологическое окремнение?», Biosilica in Evolution, Morphogenesis, and Nano-biotechnology , eds WEG Mueller and MA Grachev (Berlin: Springer), 173–184.

Реферат PubMed | Академия Google

Фармер, В., Дельбос, Э., и Миллер, Дж. Д. (2005). Роль образования и растворения фитолитов в регулировании концентрации кремнезема в почвенных растворах и ручьях. Геодерма 127, 71–79. doi: 10.1016/j.geoderma.2004.11.014

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фарук, М. А., Сакиб, З. А., и Ахтар, Дж. (2015). Опосредованная кремнием устойчивость к окислительному стрессу и генетическая изменчивость у риса ( Oryza sativa L.), выращенного в условиях комбинированного стресса от засоления и токсичности бора. тюрк. Дж. Агрик. За. 39, 718–729. doi: 10.3906/tar-1410-26

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фишер, Р. А. (1929). Предварительное замечание о влиянии силиката натрия на повышение урожайности ячменя. Дж. Сельское хозяйство. Наука 19, 132–139. дои: 10.1017/S0021859600011217

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фу, Ю.К., Шен, Х., Ву, В.М., и Кай, К.З. (2012). Опосредованное кремнием уменьшение токсичности Fe в корнях риса ( Oryza sativa L.). Педосфера 22, 795–802. doi: 10.1016/S1002-0160(12)60065-4

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Gaillardet, J. , Dupre, B., Louvat, P., and Allegre, C.J. (1999). Глобальное силикатное выветривание и скорость потребления CO2 выведены из химического состава крупных рек. Хим. геол. 159, 3–30. doi: 10.1016/S0009-2541(99)00031-5

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Gillette-Guyonnet, S., Andrieu, S., Nourhashemi, F., de La Guéronnière, V., Granjean, H., and Vellas, B. (2005). Когнитивные нарушения и состав питьевой воды у женщин: результаты исследования EPIDOS. утра. Дж. Клин. Нутр. 81, 897–902.

Реферат PubMed | Академия Google

Гонсало, М. Дж., Лусена, Дж. Дж., и Эрнандес-Апаоласа, Л.(2013). Влияние добавления кремния на растения сои ( Glycine max ) и огурца ( Cucumis sativus ), выращиваемых в условиях дефицита железа. Завод физиол. Биохим. 70, 455–461. doi: 10.1016/j.plaphy.2013.06.007

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Гребенников Е.П., Сорока В. Р., Сабадаш Е.В. (1964). Микроэлементы в молоке человека и животных. Фед. проц. Перевод Доп. 23:T461.

Академия Google

Гу, Х.H., Zhan, S.S., Wang, S.Z., Tang, Y.T., Chaney, R.L., Fang, X.H., et al. (2012). Опосредованное кремнием снижение токсичности цинка у проростков риса ( Oryza sativa L.). Почва для растений 350, 193–204. doi: 10.1007/s11104-011-0894-8

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Гейне Г., Тикум Г. и Хорст В. Дж. (2007). Влияние кремния на заражение и распространение Pythium aphanidermatum в одиночных корнях томата и горькой тыквы. Дж. Экспл. Бот. 58, 569–577. doi: 10.1093/jxb/erl232

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Хенч, Л.Л., и Уилсон, Дж. (1986). «Биосовместимость силикатов для медицинского применения», в Silicon Biochemistry , eds D. Evered and MO Connor (Chichester: John Wiley and Sons Ltd.), 231–246.

Академия Google

Henrotte, J. G., Viza, D., Vich, J.M., and Gueyne, J. (1988). Le role régulateur du silicium dans ladivision cellulaire. CR Acad. науч. сер. 3 306, 525–528.

Академия Google

Ходсон, М.Дж., и Эванс, Д.Е. (1995). Взаимодействие алюминия и кремния в высших растениях. Дж. Экспл. Бот. 46, 161–171. doi: 10.1093/jxb/46.2.161

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хотт М., Поллак С.Д., Модровски Д. и Мари П.Дж. (1993). Краткосрочные эффекты органического кремния на трабекулярную кость у взрослых крыс с овариэктомией. Кальцин. Ткань внутр. 53, 174–179.дои: 10.1007/BF01321834

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Илер, РК (1979). Химия кремнезема: растворимость, полимеризация, коллоидные и поверхностные свойства, биохимия. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: John Wiley & Sons.

Жакмен-Гадда, Х., Комменж, Д., Летеннер, Л., и Дартиг, Дж. Ф. (1996). Кремнезем и алюминий в питьевой воде и когнитивные нарушения у пожилых людей. Эпидемология 7, 281–285. дои: 10.1097/00001648-199605000-00011

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Джонс, Л. Х. П., и Хэндрек, К. А. (1967). Кремнезем в почвах, растениях и животных. Доп. Агрон. 19, 104–149.

Академия Google

Джугдаосингх, Р. (1999). Биодоступность растворимого диоксида кремния и алюминия. к.т.н. Тезис. Лондонский университет, Лондон.

Академия Google

Джугдаосингх, Р. (2007). Кремний и здоровье костей. Дж. Нутр.Старение здоровья. 11, 99–110.

Академия Google

Jugdaohsingh, R., Anderson, S.H., and Tucker, K.L. (2002). Потребление и усвоение кремния с пищей. утра. Дж. Клин. Нутр. 75, 887–893.

Академия Google

Jugdaohsingh, R., Reffitt, D.M., and Oldham, C. (2000). Олигомерный, но не мономерный диоксид кремния препятствует усвоению алюминия человеком. утра. Дж. Клин. Нутр. 71, 944–949.

Академия Google

Кауфманн, К. (1993). Силикагель: забытое питательное вещество. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Живые книги.

Академия Google

Кидд, П.С., Ллугани, М., Пошенридер, К., Гунсе, Б., и Барсело, Дж. (2001). Роль корневых экссудатов в устойчивости к алюминию и индуцированном кремнием уменьшении токсичности алюминия у трех сортов кукурузы ( Zea mays L.). Дж. Экспл. Бот. 52, 1339–1352. дои: 10.1093/jexbot/52.359.1339

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Кикунага, С., Китано Т., Кикукава Т. и Такахаши М. (1991). Влияние фтора и кремния на распределение минералов у крыс с дефицитом магния. Магунесуму 10, 181–191.

Академия Google

Knight, CTG, and Kinrade, SD (2001). «Учебник по водной химии кремния», в Кремний в сельском хозяйстве , редакторы Л. Э. Датнофф, Г. Х. Снайдер и Г. Х. Корндёрфер (Амстердам: Elsevier Science), 57–84.

Академия Google

Кокубо, Т., Ким, Х.М., Кавачита, М. , и Накамура, Т. (2004). Биоактивные металлы: получение и свойства. Дж. Матер. науч. Матер. Мед. 15, 99–107. doi: 10.1023/B:JMSM.0000011809.36275.0c

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ковда В.А. (1973). Основы изучения почв. Москва: Найка.

Академия Google

Ли, Д. Д., Лерман, А., и Маккензи, Ф. Т. (2011). Антропогенные воздействия на глобальные биогеохимические циклы связанных Si-C и отклики земных процессов и прибрежного океана. Заяв. Геохим. 26, 289–291. doi: 10.1016/j.apgeochem.2011.03.084

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ли, Дж., Лейснер, М., и Франц, Дж. (2008). Снижение токсичности меди у Arabidopsis thaliana путем добавления кремния в гидропонные растворы. Дж. Ам. соц. Хортик. науч. 133, 670–677.

Академия Google

Li, Y.C., Summer, M.E., Miller, W.P., and Alva, A.K. (1996). Механизм индуцированного кремнием снижения фитотоксичности алюминия. J. Питательные вещества для растений. 19, 1075–1087. дои: 10.1080/01

9609365181

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лян, Ю. К., Сунь, В. К., Чжу, Ю. Г., и Кристи, П. (2007). Механизмы опосредованного кремнием смягчения абиотических стрессов у высших растений: обзор. Окружающая среда. Загрязн. 147, 422–428. doi: 10.1016/j.envpol.2006.06.008

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Лян, Ю. К., Вонг, Дж. В. К., и Вэй, Л. (2005).Опосредованное кремнием усиление устойчивости к кадмию у кукурузы ( Zea mays L.), выращенной в почве, загрязненной кадмием. Хемосфера 58, 475–483. doi: 10.1016/j.chemosphere.2004.09.034

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Линс, У., Баррос, К.Ф., да Кунья, М., и Мигенс, Ф.К. (2002). Структура, морфология и состав биокомпозитов кремния пальмы Syagrus coronate (Mart.) Becc. Протоплазма 220, 89–96. doi: 10.1007/s00709-002-0036-5

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ломер, М.К.Э., Хатчинсон, К., и Волкерт, С. (2004). Диетические источники неорганических микрочастиц и их потребление здоровыми людьми и пациентами с болезнью Крона. Бр. Дж. Нутр. 92, 947–955. дои: 10.1079/BJN20041276

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Lu, H.P., Zhuang, P., Li, Z.A., Tai, Y.P., Zou, B., Li, Y.W., et al. (2014).Контрастное влияние силикатов на поглощение кадмия тремя двудольными культурами, выращиваемыми в загрязненной почве. Окружающая среда. науч. Загрязн. Рез. 21, 9921–9930. doi: 10.1007/s11356-014-2947-z

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

млн лет назад, JF (2003). «Функции кремния в высших растениях», в Silicon Biomineralization , изд. WEG Müller (Берлин: Springer Verlag), 127–148.

Академия Google

Ма, Дж. Ф. , Мияк, Ю.и Такахаши, Э. (2001). «Кремний как полезный элемент для сельскохозяйственных культур», в Кремний в сельском хозяйстве , редакторы Л. Э. Датнофф, Г. Х. Снайдер и Г. Х. Корндёрфер (Амстердам: Elsevier Science), 17–39.

Академия Google

Ма, Дж. Ф., и Такахаши, Э. (2002). Исследование почвы, удобрений и растительного кремния в Японии. Амстердам: Elsevier Science.

Академия Google

Ма, Дж. Ф., Тамаи, К., Ямаджи, Н., Митани, Н., Кониси, С., Кацухара, М., и другие. (2006). Переносчик кремния в рисе. Природа 440, 688–691. doi: 10.1038/nature04590

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ma, J.F., Yamaji, N., Mitani, N., Xu, X., Su, Y., McGrath, S.P., et al. (2008). Транспортеры арсенита в рисе и их роль в накоплении мышьяка в зерне риса. Проц. Натл. акад. науч. США 105, 9931–9935. doi: 10.1073/pnas.0802361105

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

млн лет назад, Дж. Ф., Ямаджи Н. и Митани-Уэно Н. (2011). Транспорт кремния от корней к метелкам растений. Проц. Япония. акад. сер. Б физ. биол. науч. 87, 377–385. doi: 10.2183/pjab.87.377

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ма, Дж. Ф., Ямаджи, Н., Тамаи, К., и Митани, Н. (2007a). Генотипические различия в поглощении кремния и экспрессии генов переносчиков кремния у риса. Завод физиол. 145, 919–924. doi: 10.1104/стр.107.107599

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

млн лет назад, Дж.Ф., Ямаджи Н., Митани Н., Тамаи К., Кониси С., Фудзивара Т. и др. (2007б). Переносчик кремния в рисе. Природа 448, 209–212. doi: 10.1038/nature05964

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Макфадден, Би Джей (2005). «Реакция травоядных наземных млекопитающих на снижение уровня атмосферного CO ₂ в течение кайнозоя: данные североамериканских ископаемых лошадей (семейство Equidae)», в A History of Atmospheric CO ₂ и его воздействия на растения, животных и экосистемы. , ред. Т.Э. Серлинг и М. Д. Диринг (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Springer), 273–292.

Академия Google

Маршнер, Х. (1995). Минеральное питание высших растений. Лондон: Академическая пресса.

Академия Google

Мартин, К. Р. (2007). Химия кремнезема и его потенциальная польза для здоровья. Дж. Нутр. Здоровье Старение 11, 94–98.

Академия Google

McClung, MR (2003). Патогенез остеопоротических переломов бедра. клин.Краеугольный камень 2, 22–29. doi: 10.1016/S1098-3597(03)-5

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

McNaughton, S.A., Bolton-Smith, C., Mishra, G.D., Jugdaosingh, R., and Powell, J.J. (2005). Потребление кремния с пищей у женщин в постменопаузе. Бр. Дж. Нутр. 94, 813–817. дои: 10.1079/BJN20051548

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Макнотон, С.А., Таррантс, Дж.Л., Макнотон, М.М., и Дэвис, Р. Д. (1985).Силикагель как защита от травоядных и стимулятор роста африканских трав. Экология 66, 528–535. дои: 10.2307/1940401

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Митани, Н., Чиба, Ю., Ямаджи, Н., и Ма, Дж. Ф. (2009). Идентификация Lsi2-подобных переносчиков кремния кукурузы и ячменя выявила систему поглощения кремния, отличную от таковой в рисе. Растительная клетка 21, 2133–2142. doi: 10.1105/tpc.109.067884

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Митани, Н., Ямаджи Н., Аго Ю., Ивасаки К. и Ма Дж. Ф. (2011a). Выделение и функциональная характеристика переносчика кремния притока у двух сортов тыквы, различающихся по накоплению кремния. Завод Ж. 66, 231–240. doi: 10.1111/j.1365-313X.2011.04483

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Митани, Н., Ямаджи, Н., и Ма, Дж. Ф. (2011b). Транспортеры оттока кремния, выделенные из двух сортов тыквы, различающихся по поглощению кремния. Сигнал завода.Поведение 6, 991–994. doi: 10.4161/psb.6.7.15462

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Мияке Ю. и Такахаши Э. (1983). Влияние кремния на рост растений огурца, выращиваемых в растворе. Почвоведение. Растительная нутр. 29, 71–83. дои: 10.1080/00380768.1983.10432407

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Монпети, Дж., Виванкос, Дж., Митани, Н., Ямаджи, Н., Ремус-Борель, В., Белзиле, Ф., и другие. (2012). Клонирование, функциональная характеристика и гетерологичная экспрессия TaLsi1, гена переносчика кремния пшеницы. Завод Мол. биол. 79, 35–46. doi: 10.1007/s11103-012-9892-3

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Мур, К.Л., Шредер, М., Ву, З., Мартин, Б.Г.Х., Хоуз, Ч.Р., МакГрат, С.П., и соавт. (2011). Масс-спектрометрия вторичных ионов с высоким разрешением выявила контрастное внутриклеточное распределение мышьяка и кремния в корнях риса. Завод физиол. 156, 913–924. doi: 10.1104/стр.111.173088

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Мусса, Х.Р. (2006). Влияние экзогенного применения кремния на физиологическую реакцию кукурузы, подвергшейся солевому стрессу ( Zea mays L.). Междунар. Дж. Агрик. биол. 8, 293–297.

Академия Google

Наим, А., Гафур, А., и Фарук, М. (2014). Подавление концентрации кадмия в зерне пшеницы кремнием связано с нормой его внесения и кадмийаккумулирующей способностью сортов. J. Sci. Фуд Агрик. 95, 2467–2472. doi: 10.1002/jsfa.6976

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Нойманн, Д.и Цур Ниден, У. (2001). Устойчивость высших растений к кремнию и тяжелым металлам. Фитохимия 56, 685–692. doi: 10.1016/S0031-9422(00)00472-6

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Нильсен, Ф.Х. (1974). «Новые» микроэлементы в питании человека. Пищевая техника. 28, 38–44.

Нууртамо М., Варо П., Саари Э. и Койвистионен П. (1980). Минерально-элементный состав финских продуктов. V. Мясо и мясные продукты. Акта Агрик. Сканд.Доп. 22, 57–76.

Парр, Дж. Ф., Салливан, Л. А., Чен, Б., и Е, Г. (2010). Био-секвестрация углерода в фитолитах хозяйственных видов бамбука. Глобальные изменения биол. 16, 2661–2667. doi: 10.1111/j.1365-2486.2009.02118.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Павлович Дж., Самарджич Дж., Максимович В., Тимотиевич Г., Стевич Н., Лаурсен К. Х. и соавт. (2013). Кремний устраняет дефицит железа у огурцов, способствуя мобилизации железа в корневом апопласте. Новый фитол. 198, 1096–1107. doi: 10.1111/nph.12213

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Перри, CC (2009). «Обзор диоксида кремния в биологии: его химия и последние технологические достижения», в Biosilica in Evolution, Morphogenesis и Nano-biotechnology , eds WEG Mueller and MA Grachev (Berlin: Springer), 295–314.

Реферат PubMed | Академия Google

Перри, К.С., и Килинг-Такер, Т.(1998). Аспекты бионеорганической химии кремния в сочетании с биометаллами кальцием, железом и алюминием. Дж. Неорг. Биохим. 69, 181–191. doi: 10.1016/S0162-0134(97)10017-4

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Пиперно, Д. Р. (1988). Анализ фитолитов: археологический и геологический взгляд. Уолтем, Массачусетс: Academic Press.

Академия Google

Понтиго С., Рибера А., Джанфреда Л., де ла Луз Мора, М., Николич, М., и Карт, П. (2015). Кремний в сосудистых растениях: поглощение, транспорт и его влияние на минеральный стресс в кислых условиях. Планта 242, 23–37. doi: 10.1007/s00425-015-2333-1

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Пауэлл, Дж.Дж., Макнотон, С.А., Джугдаосингх, Р., Андерсон, С.Х.К., Диар, Дж., Хот, Ф., и др. (2005). Предварительная база данных по содержанию кремния в пищевых продуктах в Соединенном Королевстве. Бр.Дж. Нутр. 94, 804–812. дои: 10.1079/BJN20051542

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Рафи М.М. и Эпштейн Э. (1999). Поглощение кремния пшеницей ( Triticum aestivum L.). Почва для растений 211, 223–230. дои: 10.1023/A:1004600611582

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Рейнс, Д. В., Эпштейн, Э., Засоски, Р. Дж., и Аслам, М. (2006). Активное поглощение кремния пшеницей. Почва для растений 280, 223–228.doi: 10.1007/s11104-005-3082-x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Рэйвен, Дж. А. (2001). «Транспорт кремния на уровне клеток и тканей», в Кремний в сельском хозяйстве , редакторы Л. Э. Датнофф, Г. Х. Синдер и Г. Х. Корндёрфер (Амстердам: Elsevier), 41–51.

Академия Google

Рэйвен, Дж. А. (2003). Круговорот кремния – роль накопления в растениях. Новый фитол. 158, 419–421. doi: 10.1046/j.1469-8137. 2003.00778.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Рэйвен, П.Х., Эверт Р.Ф. и Эйххорн С.Е. (1999). Биология растений. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Фримен.

Академия Google

Reffitt, D.M., Ogston, N., Jugdaosingh, R., Cheung, H.F., Evans, B.A., Thompson, R.P., et al. (2003). Ортокремниевая кислота стимулирует синтез коллагена 1 типа и дифференцировку остеобластов в остеобластоподобных клетках человека in vitro. Кость 32, 127–135. doi: 10.1016/S8756-3282(02)00950-X

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Рельян-Альварес, Р., Хинер-Мартинес-Сьерра, Дж., Ордуна, Дж., Орера, И., Родригес-Кастрильон, Дж.А., Гарсия-Алонсо, Дж.И., и др. (2010). Идентификация комплекса три-железо (III) и три-цитрата в ксилемном соке помидоров с дефицитом железа, снабженных железом: новое понимание транспорта железа растениями на большие расстояния. Физиол клеток растений. 51, 91–102. doi: 10. 1093/pcp/pcp170

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Ремус-Борел, В., Мензиер, Дж. Г., и Беланже, Р. Р. (2005).Кремний индуцирует противогрибковые соединения в пшенице, зараженной мучнистой росой. Физиол. Мол. Завод Патол. 66, 108–115. doi: 10.1016/j.pmpp.2005.05.006

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Резанка, Т., и Сиглер, К. (2008). Биологически активные соединения полуметаллов. Шпилька. Нац. Произв. хим. 35, 835–921. дои: 10.1016/S1572-5995(08)80018-X

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Робберехт, Х., Ван-Каувенберг, Р., Ван-Власлаер, В.и Германс, Н. (2009). Потребление кремния с пищей в Бельгии: источники, наличие в продуктах питания и уровни в сыворотке крови человека. Науч. Общая окружающая среда. 407, 4777–4782. doi: 10.1016/j.scitotenv.2009.05.019

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Родригес Ф. А., Бенхаму Н., Датнофф Л.Е., Джонс Дж.Б. и Беланже Р.Р. (2003). Ультраструктурные и цитохимические аспекты опосредованной кремнием устойчивости риса к пирикуляриозу. Фитопатология 93, 535–546.doi: 10.1094/PHYTO.2003.93.5.535

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Рогалла, Х., и Ромхельд, В. (2002). Роль апопласта листьев в опосредованной кремнием устойчивости к марганцу Cucumis sativus L. Plant Cell Environ. 25, 549–555. doi: 10.1046/j.1365-3040.2002.00835.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Зауэр Д., Сакконе Л., Конли Д. Дж., Герман Л. и Соммер М. (2006). Обзор методологий извлечения доступного для растений и аморфного Si из почв и водных отложений. Биогеохимия 80, 89–108. doi: 10.1007/s10533-005-5879-3

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Савант, Н.К., Синдер, Г.Х., и Датнофф, Л.Е. (1997). Управление кремнием и устойчивое производство риса. Доп. Агрон. 58, 151–191. doi: 10.1016/S0065-2113(08)60255-2

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шиано, А., Айзингер, Ф., Детолле, П., Лапонш, А.М., Брису, Б., и Айзингер, Дж. (1979). Кремний, костные ткани и иммунитет. Обр. рум. 46, 483–486.

Шварц, К., и Милн, Д.Б. (1972). Стимулирующий рост эффект кремния у крыс. Природа 239, 333–334. дои: 10.1038/239333a0

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Сиборн, К.Д., и Нильсен, Ф.Х. (2002). Депривация кремния снижает образование коллагена в ранах и костях, а также активность фермента орнитинтрансаминазы в печени. биол. Трейс Элем. Рез. 89, 251–261. doi: 10.1385/BTER:89:3:251

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Серна, Л.и Фенолл, К. (2003). Круговорот кремния – роль накопления в растениях. Новый фитол. 158, 419–430. doi: 10.1046/j.1469-8137.2003.00778.x

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ши, X. , Чаочунь, З., Ван, Х., и Чжан, Ф. (2005). Влияние Si на распределение Cd в проростках риса. Растительная почва 272, 53–60. doi: 10.1007/s11104-004-3920-2

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Скиннер, Х.К.В., и Джарен, А.Х. (2004). «Биоминерализация», в Биогеохимия , Vol. 8, Трактат по геохимии , изд. WH Schlesinger (Амстердам: Elsevier Science Ltd.), 117–184.

Академия Google

Skjemstad, J.O., Fitzpatrick, R.W., Zarcinas, B.A., and Thompson, C.H. (1992). Происхождение подзолов на прибрежных дюнах южного Квинсленда: II. Геохимия и формы элементов, полученные из различных методов извлечения почвы. австр. J. Почвоведение. 30, 615–644.дои: 10.1071/SR9920615

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Соломоновы острова, Северный Запад (1984). «Другие микроэлементы: марганец, молибден, ванадий, никель, кремний и мышьяк», в Absorbment and Malabsorbion of Mineral Nutrients , eds NW Solomons and IH Rosenberg (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Alan R. Liss. Inc.), 269–295.

Сун З., Чжао С., Чжан Ю., Ху Г., Цао З. и Вонг М. (2011). Влияние растений на потребление CO ₂ в результате выветривания силикатов: роль бамбука. Бот. Ред. 77, 208–213. doi: 10.1007/s12229-011-9077-9

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шрипаньякорн, С., Джугдаосингх, Р., и Эллиотт, Х. (2004). Содержание кремния в пиве и его биодоступность у здоровых добровольцев. Бр. Дж. Нутр. 91, 403–409. дои: 10.1079/BJN20031082

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Стройф, Э., Смис, А., Ван Дамм, С., Мейре, П., и Конли, Д. Дж. (2009). Глобальный биогеохимический цикл кремния. Кремний 1, 207–213. doi: 10.1007/s12663-010-9035-x

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Саммерфилд, Массачусетс (1983). «Silcrete», в Chemical Sediments and Geomorphology , редакторы А. С. Гуди и К. Пай (Лондон: Academic Press), 59–93.

Академия Google

Такахаши Э., Ма Дж. Ф. и Мияке Ю. (1990). Возможность кремния как эссенциального элемента для высших растений. комментариев С/х. Пищевая хим. 2, 99–122. doi: 10.1016/j.bbagen.2013.11.021

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Тераока Х., Мории Ф. и Кобаяши Дж. (1981). Содержание 24 элементов в пищевых продуктах и расчетные суточные нормы потребления. Эйё Сёкурё 34, 221–224. дои: 10.4327/jsnfs1949.34.3_221

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Варо П., Нууртамо М., Саари Э. и Койвистойнен П. (1980a). Минерально-элементный состав финских продуктов.IV. Мука и хлебобулочные изделия. Акта Агрик. Сканд. Доп. 22, 37–55.

Академия Google

Варо П., Лахельма О., Нууртамо М., Саари Э. и Койвстойнен П. (1980b). Минерально-элементный состав финских продуктов. VII. Картофель, овощи, фрукты, ягоды, орехи и грибы. Акта Агрик. Сканд. Доп. 22, 89–113.

Академия Google

Варо П., Нууртамо М., Саари Э. и Койвистойнен П. (1980c). Минерально-элементный состав финских продуктов.VIII. Молочные продукты, яйца и маргарин. Акта Агрик. Сканд. Доп. 22, 115–126.

Академия Google

Ван, Л., Ни, К., Ли, М., Чжан, Ф., Чжуан, Дж., Ян, В., и др. (2005). Биосиликатные структуры для охлаждения листьев растений: механизм высокоэффективного теплового излучения среднего инфракрасного диапазона. Заяв. физ. лат. 87:195105.

Академия Google

Уотерс, Б.М., Уауи, К., Дубковский, Дж., и Грусак, М.А. (2009). Белки NAM пшеницы ( Triticum aestivum ) регулируют перенос соединений железа, цинка и азота из вегетативных тканей в зерно. Дж. Экспл. Бот. 60, 4263–4274. дои: 10.1093/jxb/erp257

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

Уэст, Р. К., и Эстл, М. Дж. (1983). Справочник по химии и физике. Флорида: CRC Press.

Академия Google

Wedepohl, KH (1995). Состав континентальной коры. Геохим. Космохим. Acta 59, 1217–1232. дои: 10.1016/0016-7037(95)00038-2

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Вернер, Д.(1977). «Силикатный обмен», в The Biology of Diatoms , ed. Д. Вернер (Оксфорд: научные публикации Блэквелла), 140–141.

Академия Google

Уиттон, Дж. С., и Уэллс, Н. (1978). Анализы 27 элементов в растениях, выращенных в горшках на почвах, смешанных с осадком сточных вод Окленда. Научный отчет Бюро почв Новой Зеландии 33. Веллингтон: Департамент научных и промышленных исследований.

Академия Google

Визе Х., Николич М.и Рёмхельд, В. (2007). «Кремний в питании растений. Влияние концентраций и разделения листьев цинка, марганца и бора», в The Apoplast of Higher Plants: Compartment of Storage, Transport and Reactions , eds B. Sattelmacher and WJ Horst (Dordrecht: Springer), 33–47.

Ву, Дж.-В., Ши, Ю., Чжу, Ю.-Х., Ван, Ю.-К., и Гонг, Х.-Дж. (2013). Механизмы повышения толерантности растений к тяжелым металлам с помощью кремния: обзор. Педосфера 23, 815–825. дои: 10.1016/С1002-0160(13)60073-9

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Йошида, С. (1965). Химические аспекты роли кремния в физиологии растений риса. Бык. Натл. Инст. Агр. науч. сер. Б 15, 1–58.

Академия Google

Чжу, Ю., и Гонг, Х. (2014). Благотворное влияние кремния на соле- и засухоустойчивость растений. Агрон. Суст. Дев. 34, 455–472. doi: 10.1007/s13593-013-0194-1

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чжу, З., Вэй, Г., Ли, Дж., Цянь, К., и Ю, Дж. (2004). Кремний смягчает солевой стресс и повышает активность антиоксидантных ферментов в листьях огурца, подверженного солевому стрессу ( Cucumis sativus L.). Растениевод. 167, 527–533. doi: 10.1016/j.plantsci. 2004.04.020

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Баланс кремния у людей-добровольцев; пилотное исследование по установлению различий между экскрецией и потреблением кремния | Питание и метаболизм

Кремний является важнейшим элементом биологии и/или выживания ряда низших форм жизни, включая диатомовые водоросли, некоторые губки и многие растения [1–4].У людей и других млекопитающих его роль (если таковая имеется) определена менее четко, несмотря на то, что он является обычным диетическим микроэлементом (20–50 мг/день потребляется взрослыми в западных популяциях [5–8]). В самом деле, повсеместное распространение в окружающей среде и ограниченный (био) химический состав кремния привели к заявлениям о том, что его проглатывание, быстрое всасывание и выведение из организма млекопитающими являются просто неизбежными последствиями перорального воздействия небольшой растворимой молекулы (ортокремниевой кислоты, Si(OH) _4). ), который «промывает» систему и не имеет биологической функции [9, 10]. Против этого накапливаются данные, свидетельствующие о том, что у млекопитающих кремний играет важную роль в оптимальном здоровье соединительной ткани [11–14]. Его точная роль/функция остается неустановленной, но есть свидетельства того, что он участвует в синтезе и/или стабилизации компонентов внеклеточного матрикса, а именно коллагена, и в пролиферации клеток соединительной ткани [9, 14]. Имеются также данные, свидетельствующие о том, что кремний бережно сохраняется при введении диетического дефицита [15, 16].Чтобы перенести эти результаты на людей и предоставить больше доказательств его существенности, исследования баланса с использованием изотопа (ов) кремния после диеты с низким содержанием кремния могут продемонстрировать (i) сохранение кремния после приема внутрь и (ii) вытесняет ли проглоченный и абсорбированный кремний некоторые эндогенные вещества. силикон или просто промывается.

Несмотря на простую форму исследования баланса, когда количественная экскреция вещества (и/или метаболитов) с фекалиями и мочой сравнивается с количеством проглоченного вещества, они сопряжены с трудностями [17]. Сбор и анализ фекалий требуют особого внимания: время прохождения через желудочно-кишечный тракт у разных людей разное, а также может происходить временное задержание вещества в слизистой оболочке, что еще больше увеличивает изменчивость. Добровольцы должны предоставить полные коллекции, а анализ различных фракций и типов образцов приводит к неизбежным составным ошибкам.

Для кремния базовое исследование баланса человека, каким бы точным оно ни было, мало что скажет нам о гомеостазе элемента. Если кремниевая кислота не утилизируется/метаболизируется, а вымывается через систему, то идеальное исследование восстановит 100% проглоченной дозы.С другой стороны, если бы он был утилизирован и/или метаболизирован, можно было бы ожидать 100% восстановления, все же при условии, что сами добровольцы находятся в равновесии (т.е. не имеют дефицита). Тем не менее, ценность такого исследования заключается в том, чтобы определить, какого рода отклонения можно ожидать в балансе, если это будет предпринято в последующих исследованиях изотопов и/или истощения (т. е. стоит ли проводить эти дорогостоящие и трудоемкие исследования?). Это также имело бы дополнительную ценность, подтверждая, является ли кремний в моче, который обычно используется для оценки поглощения кремния у людей, подходящей мерой для этой цели.

Здесь мы стремились определить баланс экскреции кремния (с фекалиями и мочой) по сравнению с потреблением с использованием однократной пероральной дозы кремниевой кислоты (28,9 мг Si) у людей-добровольцев, находящихся на стандартной диете.

Субъекты и методы

Субъекты

Четырнадцать здоровых добровольцев (семь мужчин и семь женщин в возрасте 18–23 лет) были набраны с помощью рекламы на досках объявлений в Университете Лоэй Раджабхат, Таиланд. Два субъекта (один мужчина и одна женщина) были исключены из-за обморока во время сбора крови на этапе скрининга.Остальные 12 человек, по их словам, были здоровы с нормальной функцией почек, что определялось уровнем креатинина в сыворотке, они не принимали добавки с кремнием и/или лекарства, содержащие кремний, и не были беременны или кормили грудью. 12 человек были разделены на две группы по шесть человек, сопоставимые по возрасту, индексу массы тела (ИМТ) и соотношению мужчин и женщин. Одна группа принимала 500 мл воды UHP (контрольная группа), а другая группа — 500 мл раствора добавки Si (28,9 мг Si; группа с добавкой Si). Антропогенные данные (возраст, рост, вес, ИМТ и креатинин сыворотки) были собраны для каждого участника, и между двумя группами не было существенной разницы в характеристиках субъектов (таблица 1).Исследование проводилось в соответствии с руководящими принципами, изложенными в Хельсинкской декларации, и было одобрено Комитетом по этике местных исследований Университета Лои Раджабхат. Все участники дали подписанное письменное согласие после устного и письменного объяснения деталей исследования.

Таблица 1 Характеристики добровольцев исследования

Материалы

Во время исследования не использовалась стеклянная посуда, чтобы предотвратить загрязнение кремнием. Вода сверхвысокой чистоты (UHP) была получена из водоочистителя (Labscan Asia Co Limited, Бангкок, Таиланд). Исходный основной раствор силиката натрия был получен из Университета Лейкхед, Канада (профессор Стивен Кинрейд). Исходный стандартный раствор кремния ICP (1000 мг/л Si) был получен от Merck Ltd (Пул, Великобритания). Азотная кислота (65% (мас./об.) HNO ₃ ) и соляная кислота (37%) были высокой чистоты от RCI Labscan Limited (Бангкок, Таиланд). Полипропиленовые пробирки (15 и 50 мл) были получены от Elkay Laboratories UK Ltd (Бейзингсток, Великобритания).Полипропиленовые флаконы (30 и 2000 мл) были получены от VWR International (Пул, Великобритания). Все внутривенные катетеры (1,2 × 45 мм) и пластиковые шприцы были произведены компанией Nipro Ltd (Пранакхонстриаютайя, Таиланд). Пипетки Пастера (3,5 мл), использованные для переноса проб, были произведены Greiner Bio-One Limited (Stonehouse, Великобритания). Наконечники для пипеток (100–1000 мкл) были изготовлены компанией Hycon (Biomed C. Ltd., Бангкок, Таиланд).

Приготовление Si-добавки

Si-добавку (раствор ортокремниевой кислоты, OSA) готовили свежей непосредственно перед приемом внутрь путем разбавления исходного основного раствора силиката натрия (1.58 моль Si/л или 45,72 г Si/л) в воду UHP и нейтрализацию pH до 7,2 с помощью HCl. Концентрация Si в исследуемом растворе (2,06 ммоль/л или 57,78 мг/л) была подтверждена с помощью индуктивно-связанной плазмы и оптической эмиссионной спектрометрии (ICP-OES; Perkin Optima, модель 2100 DV).

Дизайн исследования

За двадцать четыре часа до приема тестируемых растворов (0-й день исследования) у всех испытуемых собирали 24-часовую мочу (две 12-часовые коллекции) и фекалии (одна 24-часовая коллекция) для исходных измерений Si.Все испытуемые голодали в течение ночи с 22:00 и докладывали, все еще голодая, в университет Loei Rajabhat на следующее утро (день исследования 1) в 08:00, где они опорожняли мочевой пузырь и кишечник в контейнеры (часть исходных 24-часовых сборов) и им вводили внутривенный катетер. вводят в вену предплечья. Два образца крови по 10 мл были собраны в полипропиленовые пробирки для базовых измерений Si. Субъектам давали 500 мл тестируемого раствора (добавка Si или вода) и просили употребить его как можно быстрее, т.е.е. в течение 10–15 мин. После этого были собраны дополнительные образцы крови (10 мл) с 30-минутными интервалами в течение первых 2 часов, 1-часовыми интервалами в течение следующих 4 часов и, наконец, через 9, 12, 24 и 48 часов после приема внутрь (последние два были собраны в 08:00). ч во 2-й и 3-й дни исследования). Субъекты также собирали мочу в виде четырех 3-часовых сборов (т. е. с 08:00 до 11:00, 11:00-14:00, 14:00-17:00 и 17:00-20:00) плюс три 12-часовых сбора (т. е. с 20:00 1-го дня исследования до 08:00 2-го дня исследования). , с 08:00 2-го учебного дня до 20:00 2-го учебного дня, 20.00.с 00 ч 2-го дня исследования до 08:00 ч 3-го дня исследования) в отдельных предварительно взвешенных, предварительно очищенных пластиковых контейнерах. Кроме того, субъекты также собирали все свои фекалии в течение 48 часов после введения дозы в виде двух 24-часовых сборов (с 08:00 1-го дня исследования до 08:00 2-го дня исследования, с 08:00 2-го дня исследования до 08:00 3-го дня исследования) в предоставленные контейнеры. Краткое описание дизайна исследования показано на рисунке 1.

Рисунок 1

Дизайн исследования. Краткая информация о времени приема тестируемых растворов (Si-добавка или вода сверхвысокой чистоты; Si/H ₂ O Показанные толстая черная стрелка ) и стандартизированные блюда ( Down Arrows ), а также коллекция сыворотки ( тонких стрелок ), образцы мочи и фекальных образцов (указаны периоды сбора). Указаны коллекции до введения дозы (исходный уровень; светло-серый ) и после введения дозы ( темно-серый ).

Стандартизированное питание

Все 12 участников получали одинаковое питание и одинаковое количество каждого приема пищи на завтрак, обед и ужин в течение периодов исследования/сбора образцов: а именно, день исследования 0 (базовый сбор), день исследования 1 и 2-й день исследования. Мужчины и женщины получали одинаковое количество каждого приема пищи, поэтому их потребление кремния было одинаковым. Вклад Si от трех приемов пищи оценивали по эталонным значениям Si в пищевых продуктах [5, 18] или путем прямого анализа (т.е. питьевая вода) и составляла в среднем 24 мг Si/сутки за период исследования (таблица 2). Прием пищи осуществлялся следующим образом: завтрак в 08:00 для 0-го и 2-го дня исследования и в 12:30 для 1-го дня исследования, поскольку до этого испытуемые оставались натощак; обед в 12:30 в день исследования 0 и день исследования 2 и в 16:30 в день исследования 1; ужин в 18:30 в день исследования 0 и день исследования 2 и в 20:30 в день исследования 1. Общее потребление Si из пищи в день исследования 1 составило 23,86 мг. Все испытуемые ели в одно и то же время.

Таблица 2 Расчетное содержание кремния ¹ блюд (мг Si/прием пищи), предоставленных всем участникам в течение периода исследования
Подготовка проб
Образцы сыворотки
Образцы крови были собраны в полипропиленовые пробирки объемом 15 мл и оставлены не менее чем на 1 час при комнатной температуре для образования сгустка. Образцы свернувшейся крови затем центрифугировали (Hettich Zentrifugen, Туттлинген, Германия) при 3000 об/мин в течение 10 минут при комнатной температуре.Отделенные фракции сыворотки собирали в новые полипропиленовые транспортные пробирки объемом 15 мл и хранили при -20°C до проведения элементного анализа. Перед анализом образцы сыворотки оттаивали при комнатной температуре (23°C), а затем разбавляли 1 + 4 0,25% (об./об.) высокочистой HNO ₃ .
Образцы мочи
Сборы мочи были взвешены и рассчитаны объемы, исходя из плотности 1. После тщательного перемешивания гомогенный образец объемом 10 мл был собран в полипропиленовую бутыль объемом 30 мл и разбавлен эквивалентным объемом 0.7% (об./об.) высокочистой HNO ₃ (т.е. разведение 1 + 1) для уменьшения любого осаждения во время хранения [19]. Разбавленные образцы хранили при 4°С до проведения элементного анализа. Перед анализом разведенные образцы инкубировали в течение ночи в закрытых емкостях при 40°С в печи для растворения любых осадков, которые могли образоваться при хранении [19]. Образцы охлаждали до комнатной температуры перед проведением общего элементного анализа на Si.
Образцы фекалий
Образцы фекалий взвешивали и после тщательного ручного перемешивания одноразовым деревянным шпателем гомогенный образец (из каждой коллекции) собирали в полипропиленовую бутыль объемом 50 мл и хранили при -20°C.Перед анализом примерно 0,25–0,5 г образцов фекалий переваривали с эквиобъемом (5 мл) концентрированной (65% (вес/объем)) HNO ₃ и перекисью водорода (30–40%) при комнатной температуре. температура в течение 24 ч. Их инкубировали при 40°C до полного переваривания. Аналогичным образом готовили холостые пробы (кислотные). Аликвоту (1 мл) переваренных образцов и холостых образцов разбавляли 5 мл сверхвысокочистой воды перед анализом общего содержания элементов на Si.
Общий элементный анализ
Проведен общий элементный анализ на Si (в 251.611 нм) с помощью ИСП-ОЭС; Модель Perkin Elmer Optima 2100 DV, оснащенная небулайзером с поперечным потоком и циклонной распылительной камерой. Скорость потока небулайзера составляла 0,8 л/мин. Площадь пика составляла 7,7 балла, а время интегрирования составляло 20 секунд/анализ/элемент. Скорость потока образца составляла 2 мл/мин. Стандарты, соответствующие матрице, холостые образцы, разбавители и образцы для контроля качества анализировали вместе с образцами.
Образцы сыворотки, мочи и фекалий
Разбавленные образцы сыворотки, мочи и фекалий одного и того же субъекта были проанализированы вместе в одной партии.Стандарты на основе образцов готовили в объединенных разбавленных образцах сыворотки, исходной мочи или исходных образцах фекалий с использованием стандартного раствора Si ICP с концентрацией 1000 мг/л.
Тестовые растворы
Раствор добавки Si, вода UHP и питьевая вода (часть стандартизированного питания) также были проанализированы на содержание Si методом ICP-OES с использованием соответствующих стандартов.
Разбавители образцов
Поскольку образцы сыворотки и мочи были разбавлены 0,25–0,7% HNO ₃ , содержание Si в кислых разбавителях также измерялось с помощью ICP-OES. Несмотря на то, что это незначительное загрязнение Si, оно было вычтено из данных каждого образца.
Статистический анализ
Расчет размера выборки (мощности) был основан на имеющихся данных об экскреции Si с мочой [20]. Предыдущих данных о экскреции кремния с фекалиями не существует. Относительное стандартное отклонение (σ) в 9,4% [20] было оценено для дисперсии Si в моче, и была принята потенциальная разница в 20% для экскреции Si с мочой между тестируемыми растворами добавки Si и водными растворами с мощностью 90% при уровень значимости 5%.Для расчета использовалась формула размера выборки для разницы между двумя независимыми средними значениями, и шесть завершенных субъектов были минимумом, необходимым для каждого тестового решения.
Площадь под кривой (AUC) сывороточного Si рассчитывали с использованием линейного правила трапеций [21]. Из-за небольшого числа субъектов в каждой группе различия в AUC в сыворотке, а также в экскреции Si с мочой и фекалиями между двумя группами (Si по сравнению с контролем) были проанализированы непараметрически с использованием критерия ранга Манна-Уитни. Статистический анализ был двусторонним, и значение P ≤ 0,05 считалось значимым. Для всех статистических анализов использовали SPSS для Windows версии 13.0 (SPSS Inc., Чикаго, Иллинойс, США).
Разносторонняя роль кремния в злаках: польза для здоровья, механизм поглощения и эволюция
Кремний (Si) является вездесущим и вторым по распространенности элементом (27,7%) в литосфере почвы после кислорода (46,6%). Он имеет такое же значение, как фосфор и магний в биоте (Exley, 1998).Первая опубликованная литература, посвященная значению Si, относится к 1862 г. (Sachs and Correspondenz, 1862). Кремний циклически перемещается между окружающей средой и растениями, тем самым приписывая эколого-экологическое явление через биогеоцикл. Многочисленные функциональные преимущества кремния были хорошо задокументированы у папоротников и многих однодольных растений, которые являются аккумуляторами с высоким содержанием кремния (Hodson et al., 2005; Deshmukh et al. , , 2020). Возобновившийся и недавний интерес к роли кремния в растениях связан с сообщениями о его динамической роли в модуляции физиологических и метаболических реакций растений для смягчения биотических и абиотических стрессов (Fauteux et al., 2005; Гюнцер и др., 2012 г.; Фрю и др., 2018). У многих видов растений, включая злаки, поглощение Si из почвы даже превышает поглощение основных питательных веществ (Epstein, 1994). Кремний поглощается растениями в виде кремниевой кислоты (H ₄ SiO ₄ ). При рН ниже 9,0 кремний находится преимущественно в форме кремниевой кислоты (Weast et al., 1983; Exley, 2015). Известно, что в зависимости от механизма поглощения растения накапливают Si в количестве от 0,1 до 15% от их сухой массы (Takahashi et al., 1990; Ма и Такахаши, 2002). Кроме того, существуют значительные различия в отношении поглощения Si среди генотипов одного и того же вида растений (Ma et al., 2007b; Deshmukh et al., 2013). Растения классифицируются на Si-исключающие, Si-промежуточные типы и Si-аккумуляторы на основе количества Si, поглощенного из богатой Si почвы (Mitani and Ma, 2005). Кремний обеспечивает повышенную устойчивость как к биотическим, так и к абиотическим стрессам (Epstein, 1999, 2009; Rafi and Epstein, 1999; Rains et al., 2006; Frew et al., 2018) с очевидными более высокими преимуществами в аккумуляторах с высоким содержанием кремния (Feng et al., 2011). Около 90% поглощенного Si включено в клеточные стенки шелухи и клетки эпидермиса листьев, что в сумме составляет 10% сухого веса некоторых зерновых культур (Ma and Takahashi, 2002; Raven, 2003).
Известно, что Si играет важную роль не только в развитии растений, но и в питании человека. Концентрация кремния в типичном рационе человека значительно варьируется, при этом растительная пища имеет гораздо более высокое содержание кремния (таблица 1).Присутствие Si в клетках животных и в микробах, таких как бактерии, вирусы и грибы, указывает на то, что Si может играть функциональную роль и в этих организмах (Schwarz and Milne, 1972; Iler and Iler, 1979). Было обнаружено, что у людей Si играет роль в укреплении костей и соединительных тканей, снижении риска алопеции, болезни Альцгеймера и сердечно-сосудистых заболеваний (Jugdaohsingh, 2007; Nielsen, 2014).

Кремний и его свойства для организма

Польза кремния для организма человека

Подробнее о работе:

Оглавление

Кремний и его соединения в организме человека

Болезни, связанные с недостатком кремния в организме

Соединения кремния в современной медицине

Продукты, в которых содержится кремний

Выводы

Список литературы

Кремень и его лечебные свойства. Кремень и кремний

История открытия лечебных свойств кремня. Современное применение кремниевой воды

Минерально-органический состав кремня

Роль кремния в функционировании организма человека

Кремень – природный фильтр и активатор воды.

Лечебно-профилактические свойства кремниевой воды и ее применение в народной медицине

Кремниевая вода в домашней косметологии

Способы получения и применения кремниевой воды

Способ приготовления кремниевой воды

Применение кремня для очищения воды в колодцах

Применение кремниевой воды в садоводстве и домашнем консервировании

Польза кремниевой воды для комнатных растений и домашних животных

Противопоказания к употреблению кремниевой воды

Кстати…

ОГБУЗ «Кожно-венерологический диспансер»

Кремний — важный микроэлемент для здоровья человека — АЗЕРТАДЖ

Что означает кремний для организма человека? Недостаток и переизбыток в организме кремния

Общие сведения

Роль кремния в организме человека

Норма потребления

Воздействие на деятельность систем

Прочие функции Si

Проблемы при сниженном содержании Si

Si в продуктах питания

Усвоение Si

Растения, богатые Si

Si для очистки воды

Приготовление воды в домашних условиях

Повышенное содержание Si

Средства, содержащие Si

Взаимодействие с прочими веществами

Кремень — природный целитель

Кремний: польза металлоида для здоровья

9 Удивительные преимущества кремния

Что такое кремний?

Польза кремния для здоровья

Кремний — Humanitas.net

Что такое кремний?

Какова функция кремния?

Какие продукты богаты кремнием?

Какова рекомендуемая суточная потребность в кремнии?

Каковы последствия дефицита кремния?

Каковы последствия чрезмерного потребления кремния?

Правда ли, что кремниевые добавки полезны для здоровья волос?

Что такое диоксид кремния? Преимущества, дозировка, побочные эффекты

границ | Кремний как универсальный игрок в биологии растений и человека: упускается из виду и плохо понимается

Введение

Правильное питание начинается с почвы

Преимущества кремния Ex Planta связаны с содержанием в почве

От почвы к растению: механизмы поглощения и транспорта кремния

Кремний в растениях: средство для снятия стресса

Биотические стрессы

Абиотические стрессы

Потенциал фитолитов для секвестрации углерода

Кремний в организме человека

Пищевые источники кремния раскрывают основной вклад растений

Значение диоксида кремния в питании человека

Заключение и перспективы на будущее

Заявление о конфликте интересов

Благодарности

Ссылки

Баланс кремния у людей-добровольцев; пилотное исследование по установлению различий между экскрецией и потреблением кремния | Питание и метаболизм

Субъекты и методы

Субъекты

Материалы

Приготовление Si-добавки

Дизайн исследования

Стандартизированное питание

Подготовка проб

Образцы сыворотки