Bioavailable silicon forms in dietary supplements

• Autorzy: Putko Paulina , Kwaśny Mirosław

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.5634

Warianty tytułu

PL

Przyswajalne formy krzemu w suplementach diety

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Silicon (Si) is an element necessary for the proper functioning of the body. It affects cell viability, osteoblast differentiation, blood vessel elasticity, type I collagen synthesis, as well as the condition of the skin, hair, and nails. It is also considered an antiatherosclerotic agent. The silicon content in the human body is 6-7 g, and the only absorbable form is orthosilicic acid. The average daily requirement of the body for this element is in the range of 20 to 40 mg, whose diet does not fully provide. In addition, the silicon content in the body decreases with age, so there is a need for its supplementation. There are many liquid, gel, and spray diet supplements available that vary in concentration and silicon compound. The aim of the research was to determine the content of orthosilicic acid in liquid diet supplements. Thirteen preparations were selected for the study, in which concentration of available silicon was determined by a spectrophotometric method. This method was based on reaction in the acidic environment of dissociated silicon with ammonium molybdate. Among the selected products, the highest concentration of available silicon form was obtained for pharmaceuticals composed of choline stabilized orthosilicic acid, which is in the range of 50-2000 ppm. However, its concentration in preparations containing monomethylsilanetriol (MMST) did not exceed 50 ppm.

PL

Krzem (Si) jest pierwiastkiem niezbędnym do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Wpływa na żywotność komórek, różnicowanie osteoblastów, elastyczność naczyń krwionośnych, syntezę kolagenu typu I, a także kondycję skóry, włosów i paznokci. Jest również uznawany za czynnik przeciwmiażdżycowy. Zawartość krzemu w organizmie wynosi od 6 do 7 g, a jedyną jego przyswajalną formą jest kwas ortokrzemowy. Średnie dziennie zapotrzebowanie organizmu na ten pierwiastek mieści się w przedziale od 20 do 40 mg, którego dieta w pełni nie zapewnia. Ponadto zawartość krzemu w organizmie spada wraz z wiekiem, dlatego też zachodzi potrzeba suplementacji. Dostępnych handlowo jest wiele suplementów diety w płynie, żelu oraz sprayu, które różnią się stężeniem oraz zawartym związkiem krzemu. Celem badań było oznaczenie zawartości kwasu ortokrzemowego w płynnych suplementach diety. Do badań wyselekcjonowano 13 suplementów diety, w których oznaczono metodą spektrofotometryczną stężenie przyswajalnego krzemu. Metoda ta była oparta na reakcji w środowisku kwaśnym zdysocjowanego krzemu z molibdenianem amonu. Spośród wybranych produktów największe stężenie przyswajalnej formy krzemu otrzymano dla farmaceutyków składających się z kwasu ortokrzemowego stabilizowanego choliną, które mieści się w przedziale 50-2000 ppm. Natomiast jego stężenie w preparatach zawierających monometylosilanetriol (MMST) nie przekroczyło 50 ppm.

Słowa kluczowe

EN

chemical sciences; orthosilicic acid; Uv-Vis spectroscopy

PL

nauki chemiczne; kwas ortokrzemowy; spektroskopia Uv-Vis

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 69, nr 2
• Strony: 35--41
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., tab.

Twórcy

autor

Putko Paulina

• Military University of Technology, Institute of Optoelectronics, 2 Gen. S. Kaliskiego Str., 00-908 Warsaw, Poland

autor

Kwaśny Mirosław

• Military University of Technology, Institute of Optoelectronics, 2 Gen. S. Kaliskiego Str., 00-908 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Bissé E., Epting T., Beil A., Lindinger G., Lang H., Wieland H., Reference values for serum silicon in adults, Anal. Biochem. 337, 2005, 130-135.
• [2] Zielecka M., Krzem-pierwiastek przyjazny, Ekopartner, 4, 54, 1996, 12-14.
• [3] Loeper J., Goy-Loeper J., Rozenztajn L., Fragny M., The antiatheromatous action of silicon, Atherosclerosis, 33, 1979, 397-408.
• [4] Loeper J., The physiological role of silicon and its antiatheromatous action, Plenum, New York, 1977, 281-296.
• [5] Shiano A., Eisinger F., Detolle P., Laponche A.M., Brisou B., Eisinger J., Silicium, tissu osseux et immunité, Rev. Rhum. Mal. Osteoartic, 46, 1979, 4830-486.
• [6] Rico H., Gallego-Largo J.L., Herández E.R., Villa L.F., Sanchez-Atrio A., Seco C., Gérvas J.J., Effects off silicon supplementation on osteopenia induced by ovariectomy in rats, Clacif. Tissue Int., 66, 2000, 53-55.
• [7] Barel A., Calomme M., Timchenko A., Paepe K.D., Demeester N., Rogiers V., Clarys P., Berghe D.V., Effect of oral intake of choline-stabilized orthosilicic acid on skin, nails and hair in women with photodamaged skin, Arch. Dermatol. Res., 297, 2005, 147-153.
• [8] Calomme M.R., Vanden Berghe D.A., Supplementation of calves with stabilized orthosilicic acid. Effect on the Si, Ca, Mg, and P concentrations in serum and the collagen concentration in skin and cartilage, Biol. Trace Elem. Res., 56, 1997, 153-165.
• [9] Lassus A., Colloidal silicic acid for oral and topical treatment of aged skin, fragile hair and brittle nails in females, J. Int. Med. Res., 21, 1993, 209-215.
• [10] Reffitt D.M., Ogston N., Jugdaohsingh R., Cheung H.F.J., Evans B.A.J., Thompson R.P.H., Powell J.J., Hampson G.N., Orthosilicic acid stimulates collagen type 1 synthesis and osteoblastic differentiation in human osteoblast-like cells in vitro, Bone, 32, 2003, 127-135.
• [11] Spector T.D., Calomme M.R., Anderson S.H., Clement G., Bevan L., Demeester N., Swaminathan, R., Jugdaohsingh R., Berghe D.A.V., Powell J.J., Choline-stabilized orthosilicic acid supplementation as an adjunct to Calcium/Vitamin D3 stimulates markers of bone formation in osteopenic females: A randomized, placebo-controlled trial, BMC Musculoskelet. Disord., 9, 2008, 85.
• [12] Jugdaohsingh R., Silicon and bone health. J Nutr. Health Aging, 11, 2, 2007, 99-110.
• [13] Węglarzy K., Bereza M., Biologiczne znaczenie krzemu oraz jego interakcje z innymi pierwiastkami, Wiad. Zootech., 45, 4, 2007, 67-70.
• [14] Jugdaohsingh R, Pedro L.D., Watson A., Powel J.J., Silicon and boron differ in their localization and loading in bone, Bone Rep., 1, 2015, 9-15.
• [15] Ferreira A.O., Freire E.S., Polonini H.C., Cândido Da Silva P.J.L., Brandão M.A.F., Raposo N.R.B., Anti-aging effects of monomethylsinanetriol an maltodextrin-stabilized orthosilicic acid on nails, skin, and hair, Cosmetics, 5, 3, 2018, 41.
• [16] Deglesne P.A., Arroyo R., López J.F., Sepúlveda L., Ranneva E., Deprez P., In vitro study of RRS® Silisorg CE Class III medical device composed of silanol: effect on human skin fibroblasts and its clinical use, Med. Devides (Auckl), 7, 2018, 313-320.
• [17] Mojsiewicz-Pieńkowska K., Łukasiak J., Analytical fractionation of silicon compouds in foodstuffs, Food Control, 14, 2003, 153-162.
• [18] Gang L., Zheng M., Tang J., Shim H., Cai C., Effect of silicon on arsenic concentration and speciation in different rice tissues, Pedosphere, 28, 3, 2018, 511-520.
• [19] Han Y., Wen J., Peng Z., Peng Z., Zhang D., Hou M., Effects of silicon amendment on the occurrence of rice insect pets and diseases in field test, J. Intergr. Agr., 17, 10, 2018, 2172-2181.
• [20] Epstein E., Silicon: its manifold roles in plants, Ann. Appl. Biol., 155, 2, 2009, 155-160.
• [21] Bélanger R.R., Benhamou N., Menzies J.G., Cytological Evidence of an Active Role of Silicon in Wheat Resistance to Powdery Mildew (Blumeria graminis f. sp. Tritici), Phytopathology, 93, 4, 2003, 402-412.
• [22] Dejneka W., Łukasiak J., Formy krzemu i ich rola w odżywkach dla niemowląt, Roczn. PZH, 54, 2, 2003, 163-168.
• [23] D’Imperio M., Brunetti G., Gigante I., Serio F., Santamaria P., Cardinali A., Colucci S., Minervini F., Integrated in vitro approaches to assess the bioaccessibility and bioavailability of silicon-biofortified leafy vegetables and preliminary effects on bone, In Vitro Cell Dev Biol Anim, 53, 3, 2017, 217-224.
• [24] Choi M.K., Kim M.H., Dietary Silicon Intake of Korean Young Adult Males and its Relation to their Bone Status, Biol Trace Elem Res, 176, 1, 2017, 89-104.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).