Organisches Silizium: Was es ist und wie es laut wissenschaftlichen Erkenntnissen im Körper wirkt

Silizium ist das zweithäufigste Element in der Erdkruste. Im menschlichen Körper ist es ein Spurenelement: Es ist in geringen Konzentrationen vorhanden, erfüllt aber Funktionen, die kein anderes Mineral ersetzen kann. Es ist an der Synthese von Kollagen und Elastin, an der Mineralisierung der Knochen, an der Integrität des Bindegewebes und an der Funktion zahlreicher Enzymsysteme beteiligt.  Wenn du einen schnellen Tipp suchst, schau dir unseren Kurzleitfaden zum besten Silizium für dich an. 

Das Problem ist nicht seine biologische Bedeutung, die gut dokumentiert ist. Das Problem ist die Bioverfügbarkeit. Der größte Teil des Siliciums in Lebensmitteln und minderwertigen Nahrungsergänzungsmitteln wird nicht in nennenswertem Umfang aufgenommen. Die Form, in der Silizium chemisch vorliegt, entscheidet darüber, ob der Körper es verwerten kann oder ob es vom Körper ungenutzt ausgeschieden wird.

In diesem Leitfaden wird erklärt, was organisches Silizium ist, warum seine chemische Form wichtig ist, welche Funktionen in der wissenschaftlichen Literatur dokumentiert sind und wie man ein Nahrungsergänzungsmittel mit echten Beweisen von einem reinen Marketingprodukt unterscheiden kann.

Was ist Silizium und warum braucht der Körper es?

Silizium (Si) ist ein Metalloid, das in der Natur fast nie in seiner reinen Form vorkommt. Es wird in Verbindung mit Sauerstoff gefunden, um Silikate und Siliziumdioxid (SiO₂) zu bilden, die die vorherrschenden Formen in Felsen, Böden und Pflanzen sind.

Im menschlichen Körper ist Silizium hauptsächlich in Geweben mit hoher Kollagen- und Glykosaminoglykan-Syntheseaktivität konzentriert: Haut, Knochen, Knorpel, Sehnen, Blutgefäße und Lunge. Seine Konzentration ist in jungen, aktiven Geweben besonders hoch und nimmt mit dem Alter allmählich ab, was Forscher dazu veranlasst hat, seine mögliche Beziehung zur Alterung des Bindegewebes zu untersuchen.

Zu den dokumentierten biologischen Funktionen von Silizium gehören:

Kollagensynthese. Silicium wirkt als Cofaktor bei der Hydroxylierung von Prolin und Lysin, zwei entscheidenden Schritten bei der Bildung von Kollagenketten. Ohne ausreichendes Silizium werden die Kollagenketten nicht richtig stabilisiert und die Festigkeit des Gewebes nimmt ab.

Elastinsynthese und -vernetzung. Silicium ist am Prozess der Elastinvernetzung beteiligt, die notwendig ist, damit das Elastin die elastische Funktion hat, die es dem Gewebe ermöglicht, nach einer Dehnung seine Form wiederzuerlangen. Ohne diese Vernetzung ist das Elastin strukturell instabil, so dass es als stabilisierender Cofaktor wirkt.

Mineralisierung des Knochens. Silizium ist in der organischen Matrix des sich bildenden Knochens enthalten und wird mit der Knochenmineraldichte in Verbindung gebracht. Epidemiologische Studien haben positive Korrelationen zwischen der Aufnahme von bioverfügbarem Silizium und der Knochendichte in der erwachsenen Bevölkerung festgestellt.

Immunsystem und entzündungshemmende Funktion. Silizium ist an der Regulierung einiger Entzündungsmediatoren beteiligt und hat Wechselwirkungen mit Aluminium, die im Zusammenhang mit der Neuroprotektion auf Forschungsinteresse gestoßen sind.

Das Schlüsselthema: Bioverfügbarkeit von Silizium und chemische Formen.

Silizium ist nicht gleich Silizium. Dies ist wahrscheinlich der wichtigste Unterschied, den ein Verbraucher verstehen muss, bevor er sich für ein Ergänzungsmittel entscheidet.

Anorganisches Silizium: geringe oder keine Absorption

Siliziumdioxid (SiO₂) und Silikate sind die häufigsten Formen in der Natur und in vielen preiswerten Nahrungsergänzungsmitteln. Das Problem ist, dass diese Formen in Wasser praktisch unlöslich sind und vom menschlichen Darm nicht in nennenswertem Umfang aufgenommen werden können. Sie gelangen in den Körper und werden ausgeschieden, ohne vom Gewebe verwertet zu werden.

Siliciumdioxid wird auch häufig als Lebensmittelzusatzstoff (E-551) in verarbeiteten Produkten und als Hilfsstoff in Tabletten verwendet. Sein Vorhandensein in diesen Produkten ist von keinerlei biologischem Nutzen.

Orthokieselsäure - die bioverfügbare Form

Orthokieselsäure (Si(OH)₄) ist die lösliche monomere Form des Siliciums, die einzige, die vom Dünndarm effizient aufgenommen werden kann. In der Natur kommt es im Wasser und in einigen Lebensmitteln in geringen Mengen vor. Das Problem ist, dass reine Orthokieselsäure in Lösung instabil ist: Sie neigt dazu, spontan zu polymerisieren und Ketten zu bilden, die nicht mehr bioverfügbar sind.

Die Forschung im Bereich der Siliziumergänzung hat sich auf die Stabilisierung der Orthokieselsäure konzentriert, damit sie ihre bioverfügbare monomere Form behält, bis sie den Darm erreicht. Cholinstabilisierte Orthokieselsäure (ch-OSA) ist die klinisch am besten untersuchte Form, wobei mehrere in dermatologischen und rheumatologischen Fachzeitschriften veröffentlichte Studien dokumentierte Wirkungen auf Haarqualität, Nägel, Haut und Knochenmarker zeigen.

Organisches Silizium: das Konzept und die terminologische Verwirrung

Der Begriff "organisches Silizium" ist aus Sicht der formalen Chemie technisch ungenau - in der Chemie bedeutet "organisch", dass es Kohlenstoff enthält, und Silizium ist kein Kohlenstoff. Im Kontext der Nahrungsergänzung wird "organisches Silizium" jedoch verwendet, um Komplexe von Silizium mit organischen Molekülen (die Kohlenstoff enthalten) zu bezeichnen, die seine Stabilität und Bioverfügbarkeit verbessern.

G5 von Silicium zum Beispiel ist ein organischer Siliziumkomplex in flüssiger Form, der speziell entwickelt wurde, um die Bioverfügbarkeit von Orthokieselsäure zu maximieren. Die flüssige Formulierung vermeidet die Stabilitätsprobleme, die bei festen Formaten auftreten, und erleichtert die Aufnahme im Darm.

Die verfügbaren Erkenntnisse überbioverfügbare organischeSiliziumverbindungen- einschließlich In-vitro-Studien, Tiermodelle und klinische Versuche am Menschen - sind auf der Seite Klinische Studien von Silicium zusammengestellt.

Welche Lebensmittel enthalten bioverfügbares Silizium?

Silizium ist in vielen Lebensmitteln enthalten, allerdings in sehr unterschiedlichen Formen und Mengen. Die Lebensmittel mit dem höchsten Gehalt an bioverfügbarem Silizium sind:

Vollkorngetreide, insbesondere Hafer und Gerste. Das Silizium in Getreide ist mit den Ballaststoffen in der Schale verbunden, so dass raffiniertes Getreide viel von seinem Gehalt verliert.

Schachtelhalm (Equisetum arvense), die Pflanze mit der höchsten Konzentration an bioverfügbarem Silizium im Pflanzenreich. Er wird als Aufguss oder als konzentrierter Extrakt verwendet. Sein Silizium liegt in Form von freier Orthokieselsäure vor, was seine traditionelle Verwendung für die Gesundheit des Bindegewebes erklärt.

Mineralwasser. Einige siliziumreiche Mineralwässer (mit mehr als 30 mg/l löslicher Kieselsäure) sind eine wichtige Quelle für bioverfügbares Silizium. Die Unterschiede zwischen den verschiedenen Wässern sind enorm: einige liefern erhebliche Mengen, andere sind praktisch nicht vorhanden.

Bier. Überraschenderweise ist es aufgrund seines Gehalts an Orthokieselsäure aus gemälzter Gerste eine der am besten dokumentierten Nahrungsquellen für bioverfügbares Silizium. Dies ist keine Verzehrempfehlung, sondern einfach eine Tatsache, die in der Literatur über die Bioverfügbarkeit von Silizium häufig erwähnt wird.

Obst und Gemüse liefern im Allgemeinen Silizium, wenn auch in geringeren Mengen und mit unterschiedlicher Bioverfügbarkeit, je nach der Form, in der es vorhanden ist.

Die geschätzte durchschnittliche Siliziumzufuhr bei Erwachsenen in Europa liegt bei 20-50 mg/Tag, hauptsächlich aus Getreide und Wasser. Der bioverfügbare Anteil dieser Zufuhr lässt sich jedoch nur schwer abschätzen, da er von der chemischen Form des jeweiligen Lebensmittels und der Lebensmittelmatrix abhängt, in der es enthalten ist.

Silizium und Siliziummangel: Anzeichen für einen erhöhten Bedarf des Körpers

Siliziummangel hat kein so klares klinisches Bild wie Eisen- oder Vitamin-D-Mangel, nicht zuletzt, weil es keinen validierten Serummarker gibt, mit dem er routinemäßig gemessen werden kann. In der wissenschaftlichen Literatur und durch klinische Beobachtung wurden jedoch Anzeichen ermittelt, die häufig mit einem suboptimalen Gehalt an bioverfügbarem Silizium einhergehen:

Nägel, die sich in Schichten ablösen, leicht brechen oder ausgeprägte Längsrillen aufweisen. Dünner werdendes, brüchiges oder langsam wachsendes Haar. Haut, die beschleunigt an Festigkeit und Elastizität verliert. Gelenke mit verminderter Festigkeit oder verlangsamter Regeneration nach körperlicher Anstrengung. Knochen mit einer Tendenz zur Demineralisierung in der Analyse.

Keines dieser Anzeichen ist für sich allein genommen diagnostisch. Wenn jedoch mehrere von ihnen zusammen auftreten, insbesondere bei Menschen über 40 Jahren (wenn die Siliziumkonzentration im Gewebe am stärksten abnimmt), sind sie ein sinnvoller Ausgangspunkt für die Beurteilung der Supplementierung. Dieser Leitfaden zur Vermeidung von Siliziummangel im Körper: Anzeichen und Lösungen

Silizium und Aluminium: eine wichtige Wechselwirkung

Eine der interessantesten Forschungslinien zum organischen Silizium ist seine Beziehung zu Aluminium. Aluminium ist ein in der modernen Umwelt allgegenwärtiges Metall (in Küchenutensilien, Antitranspirantien, einigen säurehemmenden Medikamenten und aufbereitetem Leitungswasser), und seine Anreicherung im Gehirngewebe wurde im Zusammenhang mit neurodegenerativen Erkrankungen untersucht.

Orthokieselsäure in Lösung hat die Fähigkeit, sich im Magen-Darm-Trakt an Aluminium zu binden und Hydroxyallylouminosilikate zu bilden, die über die Nieren ausgeschieden werden und die Aufnahme von Aluminium im Darm verringern. Diese Wechselwirkung hat das Interesse der Forschung im Zusammenhang mit der Neuroprotektion geweckt, auch wenn die klinischen Nachweise beim Menschen noch begrenzt sind und weitere Studien erforderlich sind, um endgültige Schlussfolgerungen zu ziehen.

Belegt ist, dass Silizium und Aluminium um dieselben Stellen der intestinalen Absorption konkurrieren und dass Bevölkerungsgruppen mit einer höheren Zufuhr von bioverfügbarem Silizium in einigen epidemiologischen Studien niedrigere Serumaluminiumwerte aufweisen .

Silizium und andere Mikronährstoffe: dokumentierte Synergie

Silizium wirkt nicht isoliert. Seine Auswirkungen auf Bindegewebe, Haut und Knochen hängen von der gleichzeitigen Verfügbarkeit anderer Mikronährstoffe ab, mit denen es in einem Netzwerk zusammenarbeitet:

Vitamin C. Wesentlicher Cofaktor bei der Kollagensynthese. Ohne Vitamin C kann die Hydroxylierung von Prolin und Lysin (die gleichen Schritte, an denen Silicium beteiligt ist) nicht abgeschlossen werden. Vitamin C und Silicium wirken bei der Kollagensynthese synergetisch: Ein Mangel an einem der beiden Stoffe schränkt das Ergebnis ein, selbst wenn der andere in ausreichender Menge vorhanden ist.

Selen. Spurenelement mit antioxidativer Funktion durch Selenoproteine, insbesondere Glutathionperoxidase. Es schützt die Kollagen- und Elastinfasern vor oxidativen Schäden, die sie abbauen. Die Kombination von Silizium, Selen und Vitamin E ist speziell im Zusammenhang mit der Alterung des Bindegewebes untersucht worden.

Zink. Ist an der Aktivität von mehr als 300 Enzymen beteiligt, darunter mehrere, die an der Kollagensynthese und -umstrukturierung beteiligt sind. Es reguliert auch die Expression von Matrix-Metalloproteinasen (MMPs), Enzymen, die Kollagen abbauen, wenn sie durch eine Entzündung überaktiviert werden.

Magnesium. Cofaktor bei über 600 enzymatischen Reaktionen. Im Zusammenhang mit dem Bindegewebe ist es an der Synthese von Proteoglykanen der extrazellulären Matrix und an der Regulierung der systemischen Entzündung beteiligt.

Eine Supplementierung mit organischem Silizium ist am sinnvollsten, wenn sie Teil eines angemessenen Gesamtnährstoffstatus ist. Ein schwerer Vitamin-C-Mangel beispielsweise schränkt die Wirkung von Silizium auf Kollagen ein, unabhängig von der Dosis oder der Bioverfügbarkeit der Ergänzung.

Silicium G5 im Vergleich zu anderen Formen von Silicium: Welche Unterschiede sind wichtig?

Der Markt für Silizium-Nahrungsergänzungsmittel ist sehr heterogen, und die Markenkommunikation ist oft eher verwirrend als klärend. Die Unterschiede, die für die Wirksamkeit wirklich wichtig sind, sind gering, aber entscheidend:

Die chemische Form. Nur Orthokieselsäure ist bioverfügbar. Nahrungsergänzungsmittel auf der Basis von Siliziumdioxid oder Silikaten werden nur in geringem Maße aufgenommen, unabhängig von der auf dem Etikett angegebenen Dosierung.

Stabilität in Lösung. Orthokieselsäure ist instabil und polymerisiert leicht. Flüssige Nahrungsergänzungsmittel, bei denen dieses Stabilitätsproblem nicht gelöst wurde, können nicht bioverfügbares polymerisiertes Silicium enthalten, obwohl auf dem Etikett Orthokieselsäure angegeben ist. Die Art und Weise, wie das Molekül stabilisiert wird (mit Cholin, mit spezifischen organischen Verbindungen, mit pH-kontrollierten Formulierungen), ist ausschlaggebend dafür, ob das bioverfügbare Silizium den Darm erreicht.

Tatsächliche Konzentration pro Dosis. Die Konzentration an elementarem Silizium pro Milliliter oder pro Kapsel ist von Produkt zu Produkt sehr unterschiedlich. Eine Dosis von 10 mg bioverfügbarem Silizium entspricht nicht 500 mg Siliziumdioxid, auch wenn die Zahlen auf dem Etikett Letzteres zu suggerieren scheinen.

Produktspezifische klinische Nachweise. Es gibt Nachweise für Silizium als Spurenelement und für stabilisierte Orthokieselsäure als Klasse. Die veröffentlichten klinischen Studien beziehen sich jedoch auf spezifische Formulierungen. Die Übertragung der Erkenntnisse aus einer Studie über ch-OSA auf ein Siliciumdioxidprodukt ist ein logischer Sprung, der wissenschaftlich nicht abgesichert ist.

→ Die 5 Unterschiede zwischen Silicium G5 Original und G5 Siliplant: Welches Produkt soll man wählen?

Häufig gestellte Fragen über organisches Silizium

Ist organisches Silizium dasselbe wie Silizium in Kosmetika? Silizium in Kosmetika (Silikon, Dimethicon, Cyclopentasiloxan) sind synthetische Polymere, die als Weichmacher oder Filmbildner auf der Haut- oder Haaroberfläche wirken. Sie sind nicht bioverfügbar und haben keine interne biologische Funktion. Organisches Ergänzungssilicium ist eine Siliciumverbindung, die absorbiert werden und von innen auf das Gewebe einwirken soll.

Wie lange dauert es, bis man die Wirkung von organischem Silizium bemerkt? Das hängt vom jeweiligen Gewebe ab. Bei der Haut kann man innerhalb von 4-8 Wochen eine Veränderung der Hydratation und der Textur feststellen. Bei Haaren und Nägeln, die langsam wachsen, dauert es länger, bis die strukturelle Wirkung sichtbar wird: Eine realistische Mindestbewertung ist 3 Monate, und die volle Wirkung zeigt sich nach 6-9 Monaten konsequenter Supplementierung. Bei den Gelenken und Knochen sind die Veränderungen subjektiv schwieriger wahrzunehmen, können aber mit Hilfe von Labormarkern und Densitometern überwacht werden.

Kann organisches Silizium zusammen mit anderen Nahrungsergänzungsmitteln eingenommen werden? Im Allgemeinen ja, und wie im Abschnitt über Synergien erläutert, verstärken einige Mikronährstoffe seine Wirkung. Die Ausnahme ist, dass Silizium die Aluminiumaufnahme verringern kann, was im Allgemeinen günstig ist. Bei der Einnahme von aluminiumhaltigen Medikamenten (einige Antazida) ist es ratsam, die Einnahme um mindestens zwei Stunden zu verschieben. Bei einer Kombination mit verschreibungspflichtigen Medikamenten ist eine Rücksprache mit einem Arzt oder Apotheker angebracht.

Gibt es Nebenwirkungen von organischem Silizium? Orthokieselsäure in den üblichen Supplementierungsdosen hat ein gut dokumentiertes Sicherheitsprofil. Silizium ist ein essenzielles Element, und überschüssiges Silizium wird vom Körper hauptsächlich über die Nieren ausgeschieden. Bei Erwachsenen mit normaler Nierenfunktion sind bei den üblichen Supplementierungsdosen keine Toxizitäten dokumentiert worden. Bei Menschen mit chronischen Nierenerkrankungen kann die Ausscheidung beeinträchtigt sein, und eine Supplementierung sollte mit dem Arzt besprochen werden.

Liefert infundierter Schachtelhalm genug Silizium? Er liefert bioverfügbares Silizium, allerdings in variablen und schwer zu standardisierenden Mengen. Die Siliziumkonzentration in der Pflanze hängt von der Sorte, dem Anbauboden und dem Verfahren zur Herstellung des Aufgusses ab. Zu Erhaltungszwecken bei jungen Menschen mit einer abwechslungsreichen Ernährung kann sie ausreichend sein. Um festgestellte Defizite auszugleichen oder klinisch nachgewiesene Wirkungen zu erzielen, sind Nahrungsergänzungen mit standardisierter Konzentration und Bioverfügbarkeit besser vorhersehbar.

Hilft organisches Silizium bei Osteoporose? Silizium spielt nachweislich eine Rolle bei der Mineralisierung der Knochen und bei der Synthese von Kollagen in der Knochenmatrix, dem Gerüst, auf dem die Mineralien abgelagert werden. Eine festgestellte Osteoporose ist jedoch ein medizinischer Zustand, der eine spezifische Bewertung und Behandlung erfordert. Silizium kann eine ergänzende Rolle bei präventiven und unterstützenden Strategien spielen, ersetzt aber nicht die medizinische Behandlung einer diagnostizierten Osteoporose.