Silicium

Silicium is een van de meest voorkomende elementen op aarde. De aardkorst bestaat voor maar liefst 27,7% uit silicium.(1) Het is het tweede meest voorkomende element in de aardkorst. Het menselijk lichaam bevat ongeveer 1-2 g silicium. Het is na ijzer en zink het meest voorkomende spoorelement in het lichaam.(2)

Silicium heeft verschillende positieve effecten op de gezondheid. Het speelt een rol bij de vorming en structuur van bindweefsel. Het kan de botgezondheid en botregeneratie ondersteunen en het kan (ook preventief) worden ingezet bij osteoporose. Daarnaast bevordert het de collageenproductie voor een gezonde huid, haar en nagels.

In diverse sectoren wereldwijd is silicium een essentieel materiaal vanwege zijn vele toepassingsmogelijkheden. Van technologieën en industrieën en van glas tot aan voedingssupplementen. Zelfs de naam ‘Silicon Valley’ die letterlijk siliciumvallei betekent, komt van silicium. Silicium is namelijk een veelgebruikte component in computerchips. Ook wordt het gebruikt in voedingsmiddelen als additief zoals antiklontermiddel, glansmiddel, coatingmiddel of als klaringsmiddel om de troebelheid van bier en wijn te verminderen. Daarnaast wordt silicium toegepast als additief in medicijnen zoals antidiarree-middelen, antacida en analgetica zoals aspirine. Verder wordt het gebruikt als additief en verdikkingsmiddel in cosmetische producten en is het een veelvoorkomend ingrediënt in voedingssupplementen.(2)

Er zijn veel verschillende siliciumverbindingen en elke vorm heeft specifieke eigenschappen. Hierdoor is de toepassing ook zo breed (zie tabel 1). Welke vorm geschikt is om in te nemen, wanneer je silicium kunt inzetten en waarom wordt behandeld in dit overzichtsartikel.

Tabel 1. Een overzicht van de meest voorkomende vormen van silicium en de verschillende benamingen.

In de natuur komt silicium voor als siliciumdioxide of silicaten.(3) In van gesteenten afkomstig silicium wat opgelost is in water (orthosiliciumzuur), is een goed opneembare vorm voor planten. Planten absorberen het orthosiliciumzuur en polymeriseren* dit naar siliciumdioxide en zetten dit af in zogenaamde fytolieten. Fytolieten zijn microscopische structuren opgebouwd uit siliciumdioxide die voorkomen in planten. De precieze functie van fytolieten is nog onduidelijk, waarschijnlijk zorgt het voor stevigheid van de plant en biedt het bescherming.(4) Voedingsbronnen die veel silicium bevatten, zijn vooral plantaardig zoals volkoren granen, peulvruchten en dadels. Ook brandnetel, heermoes en bamboe zijn rijk aan silicium (zie tabel 2). Dierlijke voedingsmiddelen zoals vis, eieren en vlees bevatten weinig silicium met als uitzondering mosselen.(5-7) Afhankelijk van de hoeveelheid silicium in de grond bevatten de plantaardige voedingsbronnen ook meer of minder silicium. De verarming van de bodem verklaart onder andere dat de hoeveelheid silicium in onze voeding is gedaald.(8,9) In spinazie werd er bijvoorbeeld in 1987 nog 27 mg silicium per 100 g gevonden maar in 2005 nog maar 5 mg per 100 g.(6,7) Daarnaast wordt de grootste hoeveelheid silicium (50%) gevonden in het kaf en het vlies van bijvoorbeeld rijst en graan. Tijdens de verwerking worden deze verwijderd waardoor er ook minder silicium beschikbaar is in bewerkte rijst- en graanproducten.(2)

* Zie verklarende woordenlijst

Tabel 2. Bronnen van silicium.(5-7,10,11)

In het westen is de geschatte inname van silicium tussen de 20-50 mg per dag.(3) In een Engelse studie met 209 postmenopauzale vrouwen werd een gemiddelde van 18,6 mg silicium per dag gevonden.(12) In een andere Engelse studie met deelnemers van de Original Framingham Study (976) en de Framingham Offspring Study (3418) werd gebruikgemaakt van een gevalideerde voedselvragenlijst. Met behulp van de gevonden hoeveelheid silicium in voeding per 100 gram werd de siliciuminname berekend.(7) De gemiddelde inname van silicium bij mannen en vrouwen was in deze studie respectievelijk 33,1 mg en 25 mg per dag. De inname van silicium blijkt af te nemen met de leeftijd met gemiddeld 0,1 mg per extra levensjaar.(13)

In België wordt tussen de 9,1-42,8 mg per dag ingenomen via de voeding met een gemiddelde van 18,6 mg silicium.(14) De inname van silicium door mannen is groter dan door vrouwen. Waarschijnlijk heeft dit te maken met dat mannen vaak meer bier drinken en bier rijk is aan silicium (in de vorm van OSA).(14)

Ondanks hoge gehaltes aan silicium bestaan er grote verschillen in de biologische beschikbaarheid van silicium uit voeding. Dit is onder andere afhankelijk van de vorm van silicium. Het meeste silicium uit vaste voeding is minder goed opneembaar. Orthosiliciumzuur (OSA, de opgeloste vorm van siliciumdioxide) wordt wel goed opgenomen maar komt alleen voor in vloeistoffen zoals water en bier. Geschat wordt dat vloeistoffen voor 20-30% van de totale siliciuminname zorgen.(13)

Bier, gemaakt van gerstemout en hop, is een rijke bron van silicium. Het siliciumgehalte varieert van 6,4 tot 56,5 mg/l, met een gemiddelde van 19,2 mg/l.(15,16) India Pale Ale bier (IPA, bier met een sterke hopsmaak en bijzonder bitter) bevat het hoogste gehalte aan silicium vanwege de grotere hoeveelheid mout en hop. Het alcoholpercentage heeft geen invloed op de hoeveelheid silicium. Vanwege de ongunstige effecten van alcohol op de gezondheid is alcoholvrij bier een beter alternatief.
Ook water bevat silicium in de vorm van OSA. De hoeveelheid silicium in water varieert van 0,76-20 mg/l. Vanwege de grote hoeveelheid water die gemiddeld per dag wordt gedronken (1,5 l), vormt dit een belangrijk aandeel van de dagelijkse siliciuminname.(5)

In vaste plantaardige voeding komt silicium met name voor als siliciumdioxide in fytolieten. Silicium uit vast voedsel kan deels omgezet worden in goed opneembaar OSA, door op te lossen in spijsverteringssappen. Dit is echter maar heel beperkt mogelijk en het grootste deel wordt direct uitgescheiden via de ontlasting.(17)

* Zie verklarende woordenlijst

De absorptie van silicium gebeurt in het jejunum waarschijnlijk door paracellulair* of transcellulair* passief transport. De absorptie is afhankelijk van in welke vorm het silicium zich bevindt. De absorptie van OSA ligt rond de 50% (gebaseerd op excretie in de urine).(18) Het probleem is echter dat OSA bij hoge concentraties (>100 ppm) in een oplossing gaat polymeriseren.(17) Er ontstaat dan gepolymeriseerd orthosiliciumzuur en daarmee daalt de opneembaarheid drastisch.(19) Dit benadrukt het belang van het vermijden van polymerisatie voor een optimale opname van silicium in het lichaam. Naast de concentratie heeft ook de pH van de oplossing invloed op de polymerisatie van orthosiliciumzuur (zie figuur 1).(17)

Figuur 1. Weergave van de verschillende vormen (monomeer* en polymeer*) van orthosiliciumzuur (OSA).

Dat de vorm van silicium relevant is voor de biologische beschikbaarheid blijkt ook uit een ander onderzoek. In deze studie werd geen toename van silicium in de urine of het bloedserum gevonden bij een siliciumrijk dieet. Een supplement van heermoes met 12 mg silicium zorgde voor een verhoging van het silicium in de urine maar niet het serum. Inname van een oplossing (2%) met silicium in een choline-glycerol-matrix (ch-OSA) zorgde wel voor een stijging van het silicium in zowel het serum als in de urine.(20) Buiten de vorm, de concentratie en de pH hebben ook andere factoren invloed op de absorptie. Een grote hoeveelheid vezels in het dieet heeft een negatieve invloed op de opname van mineralen waaronder ook silicium. Ook lijkt het erop dat andere mineralen zoals magnesium en calcium de opname van silicium kunnen verminderen, waarschijnlijk vanwege de verbindingen die ze kunnen vormen met silicium. Mogelijk geldt dit niet voor aminozuurgebonden magnesium en calcium (zoals bisglycinaten in supplementen). Calcium en magnesium zullen minder snel in deze vorm binden met silicium. Er zijn ook indicaties dat een ontoereikende of verminderde hoeveelheid thyroxine (schildklierhormoon) of schildklieractiviteit de opname van silicium kan verminderen.(2)

Glomerulaire filtratie in de nieren zorgt voor uitscheiding van silicium in de urine. Gemiddeld genomen wordt 700 μmol/dag uitgescheiden via de nieren, overeenkomstig met 19,6 mg silicium per dag.(3) Het grootste gedeelte van silicium wordt uitgescheiden binnen 8 uur na inname. In het bloed is de nuchtere concentratie silicium gemiddeld 2-10 µM (gelijk aan 2-10 µmol/l).(21)

Zoals al eerder vermeld is de biologische beschikbaarheid van de vloeibare vorm van silicium (OSA) aanzienlijk beter dan silicium uit vaste voeding (fytolieten). Dit wordt bevestigd door een studie waarin gekeken is naar de opname van silicium uit vaste voeding (exclusief vloeistoffen). De deelnemers (8 gezonde mensen) kregen een siliciumrijke maaltijd met 13,15 mg silicium. De opname van silicium (gemeten bij 7 deelnemers in het bloedserum) was gemiddeld 7%. De excretie via de urine was na 6 uur 38% van de siliciuminname.(13) Het silicium in de vorm van fytolieten uit vaste voeding wordt dus in veel gevallen maar voor een klein deel opgenomen in het lichaam.(18,19)

* Zie verklarende woordenlijst

Silicium wordt gevonden in de bindweefsels zoals de bloedvaten, trachea (luchtpijp), pezen, botten en de huid, het haar en de nagels. Silicium bindt aan glycosaminoglycanen (GAG’s, proteoglycanen*), belangrijke componenten in de extracellulaire matrix. Hier speelt het een belangrijke rol in cross-linking tussen collageen en proteoglycanen. Dit zorgt voor stevigheid van het bindweefsel. Ook is silicium een essentieel element voor de vorming van bot.(22) Uit in-vitro-onderzoek blijkt dat silicium de prolylhydroxylase-activiteit kan stimuleren in menselijke osteoblasten (deze cellen zorgen voor de botaanmaak). Prolylhydroxylase is nodig voor de synthese van collageen. Silicium kan dus de synthese van collageen type 1 stimuleren in de osteoblasten. En het kan daarnaast ook de osteoblastendifferentiatie stimuleren.(21)

* Zie verklarende woordenlijst

Hoewel silicium niet als essentiële voedingsstof is aangemerkt, kan dit wel zo worden beschouwd. Het is namelijk een belangrijk spoorelement met diverse gezondheidsvoordelen. Er is nog te weinig data beschikbaar om een aanbevolen hoeveelheid voor silicium vast te stellen. Er zijn echter volop aanwijzingen dat silicium een belangrijke rol speelt in het lichaam. Een review uit 2021, gebaseerd op acht studies met maar liefst 100.012 deelnemers, suggereert dat minimaal 25 mg silicium per dag nodig is voor positieve effecten op de botten.(23) Dit betekent dat het innemen van deze hoeveelheid per dag kan helpen om gunstige resultaten te behalen wat betreft de botgezondheid.

Verbetering van de botgezondheid en sterke tanden
Meerdere studies bevestigen het belang van silicium voor de botgezondheid. Silicium speelt een belangrijke rol in de bothomeostase en -regeneratie. Ook zijn er aanwijzingen dat silicium een effect kan hebben op de preventie van osteoporose. Een review uit 2014 met 38 studies laat een positieve relatie zien tussen inname van silicium en botregeneratie.(24) Zowel dierstudies en humane studies als in-vitro-studies werden geanalyseerd. In dierstudies met kippen resulteerde siliciumdeficiëntie in botdefecten, vervormingen van de schedel, vermindering van het aantal osteoblasten en een vermindering van de aanmaak van de botmatrix.(24) Bij ratten werden er minder mineralen aangetroffen in de botten. Silicium-suppletie zorgde voor groei van osteoblasten en een verbetering van de vorming van de botmatrix. Ook werd er een positief effect gevonden op de botturnover met vermindering van femoraal botverlies (dijbeenbot) als gevolg.(25)

Peri-implantitis, een ontsteking van het bot rondom een tandheelkundig implantaat, kan botverlies veroorzaken. In een gerandomiseerd, gecontroleerd onderzoek uit 2021 met 21 deelnemers die peri-implantitis hadden, is gekeken naar het effect van 10 mg silicium per dag op deze aandoening. Er werd choline gestabiliseerd orthosiliciumzuur (ch-OSA) gebruikt. Na 6 en 12 maanden werden diverse parameters geanalyseerd. De terugtrekking van het tandvlees was significant hoger in de placebogroep ten opzichte van de siliciumgroep. Dit laat zien dat silicium een positief effect kan hebben op het herstel van zacht weefsel. Om de stabiliteit van de implantaten en de gezondheid van het omliggende botweefsel te beoordelen, werden twee parameters bepaald: de IS-BIC (afstand van de Implant Shoulder tot aan Bone Implant Contact) en de IS-AC (de afstand van de Implant Shoulder tot aan de Alveolar Crest). Een grotere afstand betekent meer botverlies rondom het implantaat. De IS-BIC en IS-AC bleven stabiel in de siliciumgroep, terwijl deze significant toenamen in de placebogroep. Silicium kan bij peri-implantitis het botverlies stabiliseren, verdere afbraak voorkomen en het weefselherstel ondersteunen.(26)

Ook uit een in-vitro-studie met humane cellen uit de tandholte (tandpulpacellen, hDPC) blijkt dat silicium een positief effect kan hebben op de tanden. Bij siliciumconcentraties van 50 ppm werd een verhoogde celdifferentiatie en mineralisatie van de humane cellen waargenomen.(27) In een andere in-vitro-studie bleek dat een concentratie van 25 mcg/ml silicium de proliferatie van humane tandfollikelcellen kan stimuleren.(28)

Botmineraaldichtheid, knie-osteoartritis, osteopenie en botgenezing
Bij mensen toont silicium-inname een positieve samenhang met de botmineraaldichtheid (bone mineral density, BMD) van de rug en het femur (dijbeenbot).(29)

In een gerandomiseerde, gecontroleerde studie uit 2017 met 211 deelnemers met knie-osteoartritis kreeg de interventiegroep 12 weken 5 mg silicium per dag in de vorm van ch-OSA. Er werd een symptomatische verbetering gevonden bij de deelnemende mannen uit de interventiegroep, niet bij de vrouwen. Mogelijk was dit vanwege een te korte duur van de interventie. Deze verbetering was geassocieerd met een significante vermindering van biomarkers die gerelateerd zijn aan kraakbeendegradatie.(30) In een andere studie is gekeken naar het effect van 12 maanden suppletie met dagelijks 3, 6 of 12 mg silicium (ch-OSA). Alle deelnemers kregen ook een calcium- en vitamine D-supplement met 1000 mg Ca en 20 mcg vitamine D3. Er deden 136 vrouwen mee met een verminderde botmassa (osteopenie, een voorstadium van osteoporose). In de groep die 12 mg silicium kreeg, bleek het PINP (procollageen type I N-terminal propeptide, een biomarker voor de botaanmaak en collageen type I-aanmaak) significant hoger na 12 maanden silicium-suppletie. Silicium als aanvulling op calcium en vitamine D-suppletie heeft positieve effecten op botcollageen vergeleken met calcium- en vitamine D-suppletie op zichzelf staand. Dit kan mogelijk bijdragen aan de preventie van osteoporose.(31)

In een studie met 50 deelnemers met traumatische wervelfracturen is onderzocht wat het effect is van silicium op het herstel van botbreuken. De interventiegroep kreeg twee maanden lang 28 mg silicium per dag (in de vorm van Mesoporosil, ook wel Triple A silicium genoemd of OSA-VC, een met vanilline gestabiliseerde vorm van orthosiliciumzuur) in combinatie met vitamine D3 en vitamine K2. In beide groepen werden de rugwervels gestabiliseerd door een korset. In de siliciumgroep was het botoedeem op de MRI-scan volledig verdwenen vergeleken met de placebogroep. Dit wijst op genezing van het botweefsel. Daarnaast kon bij 84,62% van de siliciumgroep het korset eerder verwijderd worden. In de controlegroep was dit bij 15,38%. Dit bevestigt dat silicium in combinatie met vitamine D3 en K2 mogelijk een belangrijke rol speelt in het botgenezingsproces.(32)

Aluminiumbinding
Een andere interessante toepassing is gebaseerd op de aluminiumbindende capaciteit van silicium. Silicium is een antagonist van aluminium. Het blokkeert de opname en bevordert de uitscheiding van aluminium via de urine door aan aluminium te binden. In een kleine studie met siliciumrijk drinkwater (1 liter per dag) gedurende 12 weken bij mensen met de ziekte van Alzheimer nam de uitscheiding van aluminium via de urine significant toe. Ook bleef bij 8 van de in totaal 15 personen de cognitieve functie onveranderd (5 personen) of verbeterde deze (3 personen).(33)

In een grote studie is gekeken naar de concentraties van silicium en aluminium in drinkwater en het risico op dementie en de ziekte van Alzheimer. Data van een groot cohort met 2698 mensen van 65 jaar en ouder werden bekeken. De eerste groep was blootgesteld aan een aluminiumconcentratie van meer dan 0,1 mg/l. Het relatieve risico op dementie was 2,03 [95% CI 1,23-3,34]. Voor de ziekte van Alzheimer was het relatieve risico 2,20 [95% CI 1,24-3,89]. In de groep die was blootgesteld aan een concentratie silicium van ≥11,25 mg/l was het relatieve risico op dementie maar 0,75 [95% CI 0,58-0,96] onafhankelijk van de aluminiumconcentratie.(34)

Aanvullend daarop laat een vervolganalyse in 2008 zien dat een toename van 10 mg siliciuminname per dag geassocieerd is met een verminderd risico op dementie.(35)

Verbetering van textuur en stevigheid van de huid, de haarsterkte en nagelgezondheid
Een kenmerk van huidveroudering is onder andere een afname van collageen, silicium en hyaluronzuur. Dit leidt tot een verlies van hydratatie en elasticiteit van de huid, wat resulteert in het ontstaan van rimpels.

In een onderzoek is de huid van het gezicht geanalyseerd. Vijftig vrouwen tussen de 40 en 65 jaar oud met een beschadigde huid door zonlicht namen deel aan het onderzoek. Deze vrouwen kregen gedurende 20 weken dagelijks 10 mg silicium (ch-OSA) of een placebo. Na deze periode verbeterde het microreliëf van de huid, wat een maat is voor rimpels, evenals de gelijkmatigheid van de huid (anisotropie). Ook waren het haar en de nagels minder broos, duidend op een positief effect op het haar, de huid en de nagels.(36)

In een vergelijkbaar onderzoek kregen 22 deelnemers gedurende 90 dagen 10 mg silicium (gestabiliseerd met gehydrolyseerd collageen) of een placebo. Een dermatoloog beoordeelde de huid van alle deelnemers. In de groep die silicium kreeg, was de textuur, stevigheid en hydratatie van de huid significant verbeterd. Volgens de evaluatie van de deelnemers, hoewel niet significant, had silicium een positieve invloed op de helderheid, stevigheid en algehele uitstraling van de huid.(37)

Silicium-inname kan een positief effect hebben op het haar. Onderzoek toont aan dat inname van 10 mg silicum (ch-OSA) per dag na 9 maanden kan resulteren in dikker haar. Daarnaast verbeterde inname van silicium de treksterkte, elasticiteit en de weerstand tegen breuk van het haar.(38) Het haar en de nagels bestaan voor een groot gedeelte uit keratine-eiwitten. Silicium speelt een rol bij de synthese van keratine. Dit is waarschijnlijk een van de werkingsmechanismen verantwoordelijk voor de positieve effecten van silicium op het haar en de nagels.(39)

Overige positieve effecten van silicium
Bij patiënten met reumatoïde artritis speelt silicium een rol in de systemische redoxbalans*. Bij deze groep patiënten worden hogere waarden van silicium in het bloed gevonden. Dit wijst op mogelijke antioxidatieve en ontstekingsremmende effecten van silicium.(40) Ook een dierstudie (ratten en muizen) laat zien dat siliciumrijk water een positieve invloed heeft op de antioxidatieve activiteit en daarnaast ook op de gastro-intestinale functie en het darmmicrobioom.(41)Verder onderzoek hiernaar is nodig om conclusies te kunnen trekken.

Het toevoegen van silicium aan drinkwater veroorzaakte opvallend genoeg geen verandering in de botconcentraties van silicium in een dierstudie met ratten. Dit suggereert dat een cofactor, zoals mogelijk vitamine K, nodig is voor maximale opname van silicium in bot. Vitamine K is belangrijk voor de botmineralisatie door carboxylatie* van osteocalcine. Een vitamine K-tekort kan mogelijk de opname van mineralen zoals silicium in de botten beïnvloeden.(42)

Uit dierstudies zijn ook aanwijzingen dat silicium mogelijk antidiabetische effecten heeft. Bij muizen met diabetes bleek toevoeging van silicium aan hun dieet gunstige effecten te hebben op de bloedsuikerspiegel, insulineniveaus, leptine- en adiponectinespiegels.(43) Een eerdere dierstudie met ratten suggereerde zelfs dat de ontwikkeling van diabetes bijna volledig kon worden voorkomen door injecties met silicium.(44) Meer onderzoek is nodig om aan te tonen of dit bij mensen ook effect heeft.

Mogelijk speelt silicium ook een rol bij atherosclerose. Bij mensen is er een omgekeerd evenredig verband gevonden tussen de hoeveelheid silicium in de aortawand en de ontwikkeling van atherosclerose.(45) Bij een verder gevorderd stadium van atherosclerose neemt de hoeveelheid silicium in de vaatwand af. Sommige dierstudies tonen gunstige veranderingen in het lipidenprofiel (triglyceriden, totaal cholesterol, LDL, HDL) aan na het gebruik van silicium, wat impliceert dat een voldoende inname van dit element de progressie van atherosclerose kan vertragen.(46,47) Gezien het gebrek aan onderzoek bij mensen is verder onderzoek echter nodig om een verband te bevestigen.

* Zie verklarende woordenlijst

De opneembaarheid van silicium speelt natuurlijk een belangrijke rol in de keuze voor een supplement. Het probleem met suppletie is dat het vaak een plantenextract bevat met silicium in minder goed opneembare vorm zoals bamboe, heermoes (Equisetum arvense) of brandnetel (Urtica dioica/urens). Ook komt het voor dat er wel een vloeibare vorm (OSA) wordt gebruikt, maar dat de concentratie te hoog is waardoor polymerisatie optreedt. Vloeibare vormen die niet polymeriseren in hogere concentraties zijn ch-OSA en MMST. MMST staat voor monomethylsilanetriol. Hoewel het in de natuur niet voorkomt wordt dit ook wel organisch silicium genoemd, vanwege de aanwezigheid van een koolstofatoom. Mesoporosil is eveneens een goed opneembare siliciumverbinding. Een groot voordeel hiervan is dat het in vaste vorm (zoals in capsules of tabletten) nog steeds goed opneembaar is. Dit maakt het gebruiksvriendelijker dan de vloeibare vormen.

• Nierstenen
• Chronisch nierfalen
• Vermijd hoge doseringen silicium tijdens zwangerschap en het geven van borstvoeding (vanwege het ontbreken van veiligheidsgegevens)

De dosering bij siliciumsuppletie varieert van 10 tot 100 mg per dag en is afhankelijk van de siliciumverbinding die gebruikt wordt. In het algemeen is een dosering van 6-12 mg per dag van een goed opneembare siliciumverbinding voldoende. Doseringen van 70-100 mg gaan vaak over minder goed opneembare siliciumverbindingen.

• Er zijn geen interacties met reguliere medicatie bekend.
• Silicium versterkt de gunstige effecten van calcium en vitamine D op de botopbouw.
• Vitamine K2 is mogelijk essentieel voor het inbouwen van silicium in bind- en botweefsel.(42)
• Silicium heeft een groter effect op de botstofwisseling van vrouwen bij een goede oestrogeenstatus.
• Silicium remt de opname en bevordert de uitscheiding van het giftige aluminium, onder meer van belang bij de preventie van de ziekte van Alzheimer en de ziekte van Parkinson.
• Extra silicium is nodig bij mensen met een totale maagverwijdering (gastrectomie). Deze mensen vertoonden binnen een jaar aanzienlijke verzwakkingen van het bot in hun lumbale wervelkolom. Ook werden bij deze patiënten maar liefst 26,7% lagere siliciumwaarden in het bloed gevonden.(48)

Het gebruik van silicium is zeer veilig bij doseringen die vergelijkbaar zijn met die in voeding (20-50 mg per dag). Van siliciumdioxide zijn in dierstudies ook geen bijwerkingen gemeld bij hoge doseringen van 20.000 mg siliciumdioxide per kg. In toxiciteitstudies werden er geen bijwerkingen gezien bij ratten die 4000 mg/kg per dag kregen gedurende 13 weken.(49) In klinische onderzoeken (humaan) zijn verder geen nadelige bijwerkingen gerapporteerd van siliciuminname. Vanwege een te beperkte hoeveelheid gegevens is er geen maximum (NOAEL* of UL*) vastgesteld voor silicium door de EFSA (Europese Autoriteit voor Voedselveiligheid).(50,51) Geschat wordt dat hoeveelheden tussen de 700 en 1750 mg/dag veilig zijn.(52,23)

* Zie verklarende woordenlijst

Carboxylatie: koppeling van een carboxylgroep (-COOH).

Carboxylgroep: een onderdeel van een organische verbinding dat bestaat uit een koolstofatoom, twee zuurstofatomen en een waterstofatoom (-COOH).

Monomeer: een eenvoudig molecuul, bijvoorbeeld monosacchariden (glucose en fructose). Het kan dienen als bouwsteen voor grotere moleculen (polymeer).

NOAEL: No Observed Adverse Effect Level, de hoogste concentratie van een stof waarbij geen schadelijke effecten of bijwerkingen worden waargenomen in een blootgestelde populatie.

Paracellulair transport: betekent transport van moleculen tussen de cellen door. Zoals bijvoorbeeld in de darm opname van moleculen plaats kan vinden tussen twee darmepitheelcellen door.

Polymeer: een lange keten van monomeren, bijvoorbeeld complexe koolhydraten zoals zetmeel.

Polymeriseren: het vormen van een lange keten (polymeer) door het samenvoegen van meerdere monomeren. Dit wordt ook wel polymerisatie genoemd.

Proteoglycanen: moleculen die zijn samengesteld uit een centrale eiwitketen met daaraan meerdere glycosaminoglycanen (GAG’s) gebonden. GAG’s zijn lange ketens van complexe suikermoleculen met een sterke waterbindende capaciteit. Voorbeelden zijn hyaluronzuur (of hyaluronan) en chondroïtinesulfaat. Glucosamine is de belangrijkste bouwsteen voor GAG’s.

Systemische redox-balans: balans tussen de productie en activiteit van vrije radicalen en inactivering door antioxidanten.

Transcellulair transport: betekent transport van moleculen door de cel heen. Zoals bijvoorbeeld in de darm opname van moleculen plaats kan vinden door de darmepitheelcellen heen.

UL: Tolerable Upper Intake Level, de maximale hoeveelheid van een voedingsstof die veilig langdurig kan worden ingenomen zonder dat dit leidt tot bijwerkingen of schadelijke effecten op de gezondheid.

1. Exley C. Silicon in life: a bioinorganic solution to bioorganic essentiality. Journal of Inorganic Biochemistry. 1998;69:139-144.
2. Jugdaohsingh R. Silicon and bone health. J Nutr Health Aging. 2007;11:99-110.
3. EFSA, Opinion of the Scientific Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies on a request from the Commission related to the Tolerable Upper Intake Level of Silicon. EFSA J. 2004;60:1–11.
4. Ma JF et al. Silicon uptake and accumulation in higher plants. Trends Plant Sci. 2006;11:392-7.
5. Robberecht H et al. Silicon in foods: content and bioavailability. Int J Food Prop. 2008;11:638-45.
6. Powell JJ et al. A provisional database for the silicon content of foods in the United Kingdom. Br J Nutr. 2005;94:804-12.
7. Pennington JA. Silicon in foods and diets. Food Addit Contam. 1991;8:97-118.
8. Misner B. Food alone may not provide sufficient micronutrients for preventing deficiency. J Int Soc Sports Nutr. 2006;3:51-5.
9. Davis DR. Declining fruit and vegetable nutrient composition: What is the evidence?. HortScience horts. 2009;44:15-9.
10. Holzhüter G et al. Structure of silica in Equisetum arvense . Anal Bioanal Chem. 2003;376:512-7
11. Collin B et al. Silica distribution in various bamboos species and its effects on plant growth. Poster presented at: American Geophysical Union Fall Meeting; 2010, abstract id. B51I-0464.
12. McNaughton SA et al. Dietary silicon intake in post-menopausal women. Br J Nutr. 2005;94:813-7.
13. Jugdaohsingh R et al. Dietary silicon intake and absorption. Am J Clin Nutr. 2002;75:887-93.
14. Robberecht H et al. Dietary silicon intake in Belgium: Sources, availability from foods, and human serum levels. Sci Total Environ. 2009;407:4777-82.
15. Casey TR et al. Silicon in beer and brewing. J Sci Food Agric. 2010;90:784-8.
16. Sripanyakorn S et al. The silicon content of beer and its bioavailability in healthy volunteers. Br J Nutr. 2004;91:403-9.
17. Marcowycz A et al. Digestive absorption of silicon, supplemented as orthosilicic acid-vanillin complex. Mol Nutr Food Res. 2015;59:1584-9.
18. Reffitt DM et al. Silicic acid: its gastrointestinal uptake and urinary excretion in man and effects on aluminium excretion. J Inorg Biochem. 1999;30;76:141-7.
19. Sripanyakorn S et al. The comparative absorption of silicon from different foods and food supplements. Br J Nutr. 2009;102:825-34.
20. Van Dyck K et al. Bioavailability of silicon from food and food supplements. Fresenius’ journal of analytical chemistry. 1999;363:541-4.
21. Reffitt DM et al. Orthosilicic acid stimulates collagen type 1 synthesis and osteoblastic differentiation in human osteoblast-like cells in vitro. Bone. 2003;32:127-35.
22. Price CT et al. Silicon: a review of its potential role in the prevention and treatment of postmenopausal osteoporosis. Int J Endocrinol. 2013;2013:316783.
23. Rondanelli M et al. A neglected micronutrient essential for bone health. Exp Biol Med (Maywood). 2021;246:1500-11.
24. Rodella LF et al. A review of the effects of dietary silicon intake on bone homeostasis and regeneration. J Nutr Health Aging. 2014;18:820-6.
25. Calomme M et al. Partial prevention of long-term femoral bone loss in aged ovariectomized rats supplemented with choline-stabilized orthosilicic acid. Calcif Tissue Int. 2006;78:227-32.
26. Teughels W. The effect of choline-stabilized orthosilicic acid in patients with peri-implantitis: an exploratory randomized, double-blind, placebo controlled study. BMC Oral Health. 2021;21:485.
27. Alsenan J et al. Effect of silicon and calcium on human dental pulp cell cultures. IJMSA. 2017;6:290-6.
28. Uribe P et al. Soluble silica stimulates osteogenic differentiation and gap junction communication in human dental follicle cells. Sci Rep. 2020;10:9923.
29. Macdonald HM. Dietary silicon interacts with oestrogen to influence bone health: evidence from the Aberdeen Prospective Osteoporosis Screening Study. Bone. 2012;50:681-7.
30. Geusens P et al. A 12-week randomized, double-blind, placebo-controlled multicenter study of choline-stabilized orthosilicic acid in patients with symptomatic knee osteoarthritis. BMC Musculoskelet Disord. 2017;18:2.
31. Spector TD et al. 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. 2008;9:85.
32. Arpino L et al. Nutraceutical supplementation with a combination of bio-activated silicon, vitamin D3 and vitamin K2 in patients with “minor” vertebral fracture. Pharmanutrition and Functional Foods. 2023;8:48-53.
33. Davenward S et al. Silicon-rich mineral water as a non-invasive test of the ‘aluminum hypothesis’ in Alzheimer’s disease. J Alzheimers Dis. 2013;33:423-30.
34. Rondeau V et al. Relation between aluminum concentrations in drinking water and Alzheimer’s disease: an 8-year follow-up study. Am J Epidemiol. 2000;152:59-66.
35. Rondeau V et al. Aluminum and silica in drinking water and the risk of Alzheimer’s disease or cognitive decline: findings from 15-year follow-up of the PAQUID cohort. Am J Epidemiol. 2009;169:489-96.
36. Barel A et al. Effect of oral intake of choline-stabilized orthosilicic acid on skin, nails and hair in women with photodamaged skin. Arch Dermatol Res. 2005;297:147-53.
37. Petersen Vitello Kalil CL et al. Evaluation of cutaneous rejuvenation associated with the use of ortho-silicic acid stabilized by hydrolyzed marine collagen. J Cosmet Dermatol. 2018;17:814-20.
38. Wickett RR Et al. Effect of oral intake of choline-stabilized orthosilicic acid on hair tensile strength and morphology in women with fine hair. Arch Dermatol Res. 2007;299:499-505.
39. Jurkić LM et al. Biological and therapeutic effects of ortho-silicic acid and some ortho-silicic acid-releasing compounds: New perspectives for therapy. Nutr Metab (Lond). 2013;10:2.
40. Prescha A et al. Silicon intake and plasma level and their relationships with systemic redox and inflammatory markers in rheumatoid arthritis patients. Adv Clin Exp Med. 2019;28:1485-94.
41. Wu WY et al. Silicon-containing water intake confers antioxidant effect, gastrointestinal protection, and gut microbiota modulation in the rodents. PloS One. 2021;16:e0248508.
42. Jugdaohsingh R et al. Increased longitudinal growth in rats on a silicon-depleted diet. Bone. 2008;43:596-606.
43. Maehira F et al. Anti-diabetic effects including diabetic nephropathy of anti-osteoporotic trace minerals on diabetic mice. Nutrition. 2011;27:488-95.
44. Oschilewski U et al. Administration of silica prevents diabetes in BB-rats. Diabetes. 1985;34:197-9.
45. Loeper J et al. The antiatheromatous action of silicon. Atherosclerosis. 1979;33:397-408.
46. Dudek Ł et al. Silicon in prevention of atherosclerosis and other age-related diseases. Front Cardiovasc Med. 2024;11:1370536.
47. McCarty MF. Reported antiatherosclerotic activity of silicon may reflect increased endothelial synthesis of heparan sulfate proteoglycans. Med Hypotheses. 1997;49:175-6.
48. Tatara MR. Effects of total gastrectomy on plasma silicon and amino acid concentrations in men. Exp Biol Med (Maywood). 2015;240:1557-63.
49. Sadowska A et al. Sources, bioavailability, and safety of silicon derived from foods and other sources added for nutritional purposes in food supplements and functional foods. Appl Sci. 2020;10:6255.
50. EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS); Younes M et al. Re-evaluation of silicon dioxide (E 551) as a food additive. EFSA J. 2018;16:e05088.
51. Institute of Medicine (US) Panel on Micronutrients. Dietary Reference Intakes for vitamin A, vitamin K, arsenic, boron, chromium, copper, iodine, iron, manganese, molybdenum, nickel, silicon, vanadium, and zinc. Washington (DC): National Academies Press (US); 2001. 13, Arsenic, Boron, Nickel, Silicon, and Vanadium. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK222322/
52. EVM- Expert Group on Vitaminis and Minerals. Safe Upper Levels for Vitamins and Minerals, https://cot.food.gov.uk/sites/default/files/vitmin2003.pdf. Geraadpleegd 3 april 2024 (2003).