Silisyum (Si) doğada en çok bulunan üçüncü elementtir (1,2). İnsan vücudunda ise kemiklerde, deride, mukozada ve bağ dokularında bulunabilir (3). Bu alanlarda yoğun bulunmasının nedeni, silisyumun kolajen biyosentezindeki önemli rolü nedeniyle optimal bağ dokusu oluşumunda rol oynamasıdır (4,5). Kemik büyümesi sırasında kolajen ve proteoglikanlar arasında çapraz bağlantıların oluşmasını sağlar. Vücut silisyum düzeyinin yaşlanma sırasında ve özellikle kadınlar için postmenopozal dönemde azaldığına dair kanıtlar vardır (6). Geçtiğimiz yüzyılda silisyumun vücutta daimi idame edilebildiği düşünülse de 1970'lerde yapılan ve önemli dergilerde yayınlanan ilk hayvan çalışmalarıyla diyet silisyum eksikliğinin bağ ve iskelet dokularında kusurlar oluşturduğu ve silisyumun büyüyen kemiğin mineralizasyonu için önemli olduğu bildirilmiştir (7–9).

Bununla birlikte bağ dokusunun yaşla birlikte azalması silisyum eksikliği ile ilişkili olabilir. Silisyum, alüminyumla kolayca alüminosilist kompleksleri yaparak vücuttan atılmasına neden olur ve zararlı ağır metal için potansiyel bir doğal antagonizma sergiler. Bu nedenler aşağıda çalışmalarını paylaşacağımız bazı araştırmacılar, silisyum açısından zengin takviyelerin Alzheimer hastalığı, makrofajik miyofasit ve kronik yorgunluk sendromu olan bireylerde alüminyumun vücut yükünü azaltmak için kullanılabileceğini göstermiştir (10–12).

Özellikle ciltteki silisyum yoğunluğu göz önüne alındığında, yıllar içerisinde izlenen azalma ciltte önem arz etmektedir. Bilimsel çalışmalar, silisyumdaki bu azalmanın yanı sıra dermal kolajenaz enziminin de aktivasyonuyla birlikte kolajen sentezini önemli ölçüde etkileyebileceğini saptamıştır(5). Ayrıca, silisyum yoksunluğunun kemik ve kıkırdak oluşumunda önemli yeri olan glikozaminoglikanların sentezini de etkilediği gösterilmiştir (8).

Silisyum faydalarının yıllardır kanıtlanmış olmasıyla bilimsel sahada önem kazanmasıyla birlikte, ağızdan alımı sırasında hangi kimyasal silisyum formunun kullanıldığının da dikkate alınması gerekmektedir. Çünkü silisyumun kimyasal formu, bağırsak emilimini yani biyoyararlanımını belirler. Büyük partiküle ve polimerize formların minimal (%1-3) oral biyoyararlanımı olduğu gösterilmiştirken, küçük ve organik bileşiklerin (monometilsilantriol %64-70 ve daha az olmak üzere kolin stabilize ortosilisik asit, %16,5) yüksek oranda emildiği bildirilmiştir (13). Polimerize olmayan formlar (monomerler ve oligomerler) içeren monometilsilantriol ve ortosilisik asit sıklıkla sıvı bir formda daha kararlıdır.

Silisyum vücudumuzda beyindeki alüminyum birikimine karşı koruma; kardiyovasküler sağlık, midenin mukoza zarında koruyucu bir kat oluşturulması; mide asidinin nötralizasyonu; kolajen ve bağ dokusunun normal oluşumuna katkı; kemik ve eklemlerin bakımı, yenilenmesi; cildin normal görünümünün ve elastikiyetinin korunması; ve normal saç ve tırnak oluşumuna katkı gibi faydaları bulunur.

Kalsiyum ve D vitamini osteoporozun beslenme ile önlemenin büyük ölçüde ana odağı olmuştur. Ancak silisyumun yanı sıra B, C ve K dahil diğer vitaminlerle yapılan takviyeler kemik sağlığının korunmasında artan bir araştırma alanı kazanmıştır(14–16). Genç büyüyen kemiklerde, silisyum konsantrasyonları kalsiyum, magnezyum ve fosfor konsantrasyonlarıyla aynı aralıktadır. Silisyum, kemik matriksi oluşturan Tip 1 kolajen sentezini ve osteoblast farklılaşmasını uyarır, fibril kalınlaşmasını arttırır, erken kalsifikasyon işlemleri sırasında yüksek seviyelerde bulunması sayesinde biyomineralizasyon erken aşamalarında rol alır ve hidroksiapatitin (HA) kemiklerde çökelmesini indükler (17–20,*). Bu işlem çok önemlidir çünkü kemik gelişimi ve organizasyonu sırasında organik kemik ve diş matris altyapısı üzerine çöken hidroksiapatit kristalleri kemik ağırlığının %60-80’ini oluşturmaktadır (21). Kemikler olgunluğa doğru ilerlerken, silisyumun giderek kalsiyumla yer değiştirmesi, silisyumun kalsiyum birikiminden önce kemik matrisinin oluşumunda rol oynadığını da göstermektedir (22).

Bununla birlikte, silisyumun kemik metabolizmasın için başka faydalı fonksiyonel bir etkileri de vardır; makrofajların ve osteoklastların aktivitesini inhibe eder (20) ve kemik üretimi yapan osteoblast benzeri hücrelerde osteoprotegerini (OPG) ve osteogenezisi uyarır (23). Bir başka çalışmada PI3K-Akt-mTOR yolunun, in vitro ortosilisik asit uygulanması sonrasında osteogenez sürecinde pozitif bir düzenleyici rol oynadığı gösterilmiştir (23). Ayrıca osteoklastların aktivasyonunda rol oynayan nükleer faktör κB ligandının (RANKL) reseptör aktivatörünün katabolik etkilerini engeller (24). Osteoblastlar ve osteoklastlar birlikte değerlendirildiğinde, silisyumun osteoblastlar için aktivatör, kemik yıkımını sağlayan osteoklastların farklılaşması ve aktivasyonu için inhibitör olduğu düşünülmektedir (25,26).

Genel olarak, tüm kaynaklardan diyet alımı batı toplumları için günlük yaklaşık 20-50 mg silisyum iken Hindistan ve Çin gibi daha fazla bitki bazlı bir diyet tüketen toplumlarda ~200 mg’dır (27–30). Çin ve Hindistan, dünyanın diğer bölgelerine kıyasla en düşük kalça kırığı prevalansına sahiptir (31). Bu bir korelasyon gibi düşünülse de, günde 40 mg'dan daha fazla silisyum içeren diyetler, 14 mg / gün'den daha az diyet alımına kıyasla sağlamlığı ifade eden artmış kemik mineral yoğunluğuna sahip olduğu gösterilmiştir (32). Ayrıca, postmenopozal kadınlar üzerinde yapılan bir çalışmada, günlük ortalama silisyum alımının 18.6mg olduğunu göstermektedir (33,34). Bu değerler, kemik sağlığı için özellikle batı toplumlarında silisyum alımının ve beslenmenin öncelikle değerlendirilmesi gerektiğini göstermektedir.

Kırk yıl öncesine dayanan birkaç önemli hayvan çalışması, diyetteki silisyum eksikliğinin bağ dokularında ve kemik fonksiyonunda anormalliklere ve işlev bozukluğuna neden olduğunu açıkça göstermektedir (7,35). Silisyumun kemik ve kıkırdaktaki birincil etkisi matris üzerindedir. Silisyum eksikliğinde, organik matriksin oluşumu mineralizasyon işleminden daha fazla etkilenmektedir. Silisyum elementinin tespit ve lokalizasyon için oldukça hassas bir teknik olan iyon mikroskopisi ve elektron prob mikroanalizi ile saptanarak görüntülenebilmesi, fare kemik hücrelerinde silisyum bulunmasını destekler (9,36). 

Son çalışmalarda, diyet silisyum eksikliğine bağlı olarak taşıyıcı ekspresyonunun artması nedeniyle farelerde artmış üriner fosfat atılımı olduğunu göstermektedir. Bir nakil proteini (Slc34a2), silisyum için fosfat sahasının ters yönünde çalışan işlevsel olarak bağımsız bir nakil bölgesini barındırır (37). Yeterli miktarda fosfat varlığı, büyüme plakasındaki olgun kondrositlerin apopitoz süreci için kritiktir. Bu mineralin yeterince yüksek miktarda varlığı olmadan, kondrositler apopitoza girmeyecek, kan damarlarının oluşumu ve yeni kemik oluşumunu içeren normal fizyolojik zincir bloke edilecek, raşitizm ve gecikmiş büyüme ile sonuçlanacaktır. İskeletin geri kalanında hipofosfatemi, yetersiz hidroksiapatit oluşumuna bağlı olarak osteomalazi ile sonuçlanacaktır (38).

Kemik minerali, kolajen dışı protein miktarı, heksosamin ve kolajen miktarı için yapılan tibia'nın biyokimyasal analizleri, silisyum ile besin alımı desteklenmiş olan civcivlerde tibia'nın, eksik civcivlere göre daha fazla hekzosamin ve kolajen yüzdesine sahip olduğunu göstermiştir. Silisyum eksikliği olan civcivlerden alınan tibia örneklerinde özellikle epifiz kıkırdağındaki proliferatif bölgede olmak üzere belirgin lezyonlar saptanmıştır. Bozulmuş epifiz kıkırdak alanları, silisyumun kemiğin normal büyümesi için gerekli olan metabolik zincirde etkin olduğunu gösteren endokondral kemik büyümesinin kusurlu olması ile sonuçlanmıştır (39). Silisyumun fizyolojik dozları, kemiğin ve diğer mineralize dokuların mekanik performansı için muhtemelen kritik olan apatitin intrafibriler birikimi için bir şablon olan kolajenin rolünü arttırır. Bu sayede, fibrin demetlerin kalınlığı artar. Silisyumun Tip I kollajen moleküllerindeki terminal gruplarla etkileşime girdiği gösterilmiştir (*).

 

Silisyum eksikliği, eklem kıkırdağı ve bağ dokusunu içeren bozukluklarla kendini gösterir. Hayvan çalışmalarında, uzun kemiklerden tibianın eklemlerinin silisyum takviyeli civcivlere göre belirgin olarak daha küçük ve daha az eklem kıkırdağı içerdiği gösterilmiştir. Ayrıca eksiklik olan civcivlerde eklem kıkırdağında önemli ölçüde daha düşük hekzosamin içeriği ortaya konmuştur (40).

Silisyum eksikliği olan diyetlerle beslenen civcivlerde, diyetteki D vitamini seviyesinden bağımsız olarak kafatası mimarisinin belirgin anormalliklerini izlenmiştir, kafatası daha dar ve kısa görünümlüdür. Silisyum, D vitaminden bağımsız olarak kemik matriksi üzerinde önemli bir etkiye sahiptir ve silisyumun kafatası kemiği oluşumunun erken evresinde etkin olduğu öngörüsünü desteklemektedir. Kafatasının anormal bölgeleri daha az trabekülasyon ve daha az mineralizasyon göstermektedir. Kafatası ön kemiklerinin heksozamin, kolajen, kolajenöz olmayan protein ve kemik mineralleri miktarını belirlemek için yapılan analizlerde, kolajen içeriğinde büyük farkların olduğunu göstermektedir. Silisyum eksik kafatasları, her D vitamini düzeylerinde önemli ölçüde daha az kolajen içeriğine sahip (41) olup daha zayıf kemik matriks mimarisi sergiler .

Maehira ve arkadaşları, çözünmüş silist ve mercan içeriğiyle farklı silisyum konsantrasyonlarına sahip beş farklı kalsiyum kaynağı ile beslenen fareleri besleyerek kemik gelişimlerini izlemişlerdir. Silisyum takviyesi, femur kuru ve kül ağırlıklarını, femur mukavemetini ve sertliğini, kalsiyum ve hidroksiprolin içeriğini ve alkalin fosfataz aktivitesini artırarak asit fosfataz ve hidroksiprolinin idrar atılımını azaltmıştır. Bunun sonucunda en yüksek silisyum içeriğine sahip diyetin, gen ekspresyonu yoluyla kemik oluşumunu sağlayan osteoblastogenez ve yıkılımını sağlayan osteoklastogenez arasındaki dengesizliğin düzelttiğini ve kemiğin hem biyokimyasal hem de mekanik özelliklerini önemli ölçüde iyileştirdiğini göstermişlerdir (42).

Randomize kontrollü bir hayvan çalışmasında, yumurtaları çıkarılmış yaşlı farelerde silisyum sağlayan kolin stabilize ortosilik asit ile uzun süreli destek, kemik devrinde ve mineral yoğunluğu üzerinde olumlu etkiler göstererek femoral kemik kaybını önlemiştir (43). Monometilsilantriol (MMST) kullanan hayvan çalışmasında diyet silisyumunun genç dişi sıçanlarda kemik mineral yoğunluğunu olumlu yönde etkilemesi, insan epidemiyolojik gözlemlerini desteklemekte ve mekanizmanın bir silisyum-östradiol etkileşiminden kaynaklanabileceğini düşündürmektedir(44). Ayrıca, çalışma verileri, silisyum etkisinin doğrudan kemiğe etki etmesiyle birlikte sistemik olarak aracılık ettiğini de göstermektedir.

Bor ve silisyumun kemik oluşumu ve mineral yoğunluğu arasında birbirinin etkisini arttıran bir etkileşim vardır. Silisyum, kemiğin kolajen oluşumu ve mineral fraksiyonlarında eşit dağılım gösterirken, bor sadece mineral fraksiyonunda etkili olmuştur. Bu bulgular, özellikle kemik mineralizasyonunun ilk aşamalarında silisyum ve kolajen arasındaki bildirilen ilişkiyi doğrular ve borun kemik mineraliyle ilişkili olduğunu, ancak bağ dokularıyla doğrudan etkin olmadığını gösterir. Bu veriler, silisyum ve borun farklı biyolojik rollere sahip olduğunu ve bu nedenle birinin diğerinin yerine geçme olasılığının düşük olduğunu veya en azından borun bağ dokularındaki silisyumun yerine geçmeyeceğini göstermektedir (45).

Birçok insan çalışması, osteoporoz riskinin azaltılması da dahil olmak üzere kemik sağlığında diyetle alınan silisyumun etkinliğini desteklemektedir. Silisyumun insan sağlığı için besinsel önemi ile ilgili ilk deneyler, ek silisyum kaynağı olarak monometilsilanoltriol kullanılarak trabeküler kemik hacminde anlamlı bir artış bulan Schiano ve arkadaşları tarafından gerçekleştirildi (46). Eisinger ve Clairet tarafından yapılan retrospektif bir klinik çalışmada, diyette silisyum artırılmasıyla kadınlarda femurun kemik kütlesi ve kemik mineral yoğunluğunda önemli artışlara neden olmuştur (47). Osteoporozu olan postmenopozal kadınlara dört ay boyunca haftada iki kez 50 mg'lık bir dozda monometilsilantriol olarak kas içerisine silisyum enjeksiyonları uygulandı. Silisyum grubunda femoral kemik yoğunluğunda diğer gruplara göre anlamlı bir iyileşme kaydedilmiştir.

Aberdeen Prospektif Osteoporoz Tarama Çalışmasından elde edilen kanıtlar, silisyum alımının geç premenopozal kadınlarda ve hormon replasman tedavisi alan postmenopozal kadınlarda femur boynundaki kemik mineral yoğunluğu ile pozitif ilişkili olduğunu göstermiştir; östrojen düzeyi silisyumun kemik sağlığındaki olumlu etkileri için de önemlidir (48).

Yakın tarihli bir çalışma, kontrol grubuna kıyasla 3, 6 veya 12 mg silisik asit takviyesi kullanan osteopenik kadınlarda gerçekleştirilmiştir. Dört grubun tümüne ek olarak sadece kalsiyum ve D3 vitamini takviyesi eklenmiştir. Bir yıl sonra kontrol grubunda femoral kemik yoğunluğunda azalma olurken, 6 ve 12mg silisyum takviyeli gruplar kemik yoğunluğunu korumuştur. Silisyum, D vitaminine ek faydalar sağlamış olup Tip1 kolajende artış izlenmiştir (49).

İnsan osteoblastlarında ortosilisik asit uygulanmasıyla kemik üretimi yapan osteoblast sayısında artış, hücre dışı matriks oluşumu, osteoblastlar tarafından üretilen ve kemik oluşumunun biyosentetik aktivitesini yansıtan osteokalsin sentezinin ve alkalin fosfataz aktivitesinin arttığı gösterilmiştir(17,50).

Silisyumun travmayı takiben kemik rejenerasyonunun erken evrelerinde rol oynadığı görülmektedir. Kırığın erken aşamalarında yeni gelişen kemikte izlenen maksimum silisyum miktarına kolajen fibrillerden oluşan organik periosteal matrisin olgunlaşması ve periosteumda yoğun hücre proliferasyonu eşlik etmektedir. Ayrıca silisyumun diğer kemik bölgelerinden kırık bölgesine de göç edebileceğini gösteren bulgular, kemik iyileşmesinin anlaşılmasında önemli bir adımdır (51).

Ayrıca diyetle alınan silisyum arttığında kalça kemiği mineral yoğunluğunun da arttığı gösterilmiştir (32,47,48). Osteoporozu bulunan katılımcılarda, silisyum takviyesi trabeküler kemik hacmi ve femoral kemik mineral yoğunluğunu arttırmıştır(47,52).

Framingham Nesil Kohort çalışmasında 1251 erkek ve 1596 menopoz öncesi ve sonrası kadına ait bulgulara dayanarak, silisyum faydalı alım miktarı öngörülmüş olup günlük yaklaşık 25 mg üzeri alınması tavsiye edilmektedir. Bu kohorttaki alımların çoğunluğu nispeten dar bir aralıkta olup kadınlar için günlük 23.6 ± 8,9 mg, erkekler içinse 27.5 ± 10.7 mg dolaylarında idi. Bulunan en yüksek kemik mineral yoğunluğu, en düşük aralıktaki 7.1-16.7 ve 7.6-18.8 mg ile karşılaştırıldığında günlük 30.2-63.2mg ve 34.4-118mg (>40mg) düzeylerinde yüksek silisyum tüketen premenapozal kadın ve erkeklerde saptanmıştır (32).

On iki haftalık ortosilisik asit takviyesinin erkekte diz osteoartriti semptomlarını azaltmada etkili olduğu bulunmuştur; bu, kıkırdak hasarı ile ilişkili biyobelirteçlerin (plaseboya göre Tip II Kolajenin C-Telopeptidi ve kıkırdak oligomerik matris proteini) hafif fakat önemli düzeyde azalması ile birliktedir (53).

Silisyum, kolajen ve glikosaminoglikanları sentezleyen ana enzim olan prolil hidroksilazın bir bileşenidir ve bu enzimin çalışması silisyuma bağlıdır. Diyetle alınan silisyum, glikosaminoglikanların ve kolajen oluşumunu kolaylaştırabilir ve / veya polisakkarit zincirlerini çaprazladığı ve güçlendirdiği glikozaminoglikanların bir bileşeni olarak yapısal bir rol oynayabilir.

Silisyum, aterosklerozda koruyuculuğu üzerine epidemiyolojik ve biyokimyasal çalışmalar yapılmıştır. Artan yaşla birlikte silisyum konsantrasyonlarında gözlenen azalmanın ateroskleroz gibi kronik hastalıklara katkıda bulunduğu ileri sürülmüştür. İnsandaki en yüksek silisyum konsantrasyonları, bağ ve elastik dokularda ve özellikle kolajeni stabilize ederek damar sistemini güçlendiren bir çapraz bağlama maddesi olarak işlev gördüğü aortasındadır (54,55). Ayrıca hayvan deneylerinde de aortada en yüksek silisyum oranları saptanmıştır.

Silisyum, bağ ve elastik dokuların bir bileşenidir. Tavşanlarda ağızdan veya damar yoluyla verilen silisyum, diyetle indüklenen deneysel ateromları inhibe eder; ateromatöz plakları daha nadir ve lipit birikimlerini daha yüzeysel hale getirir (56). Muhtemel etki, vasküler yapıyı desteklemek için Tip I kolajen yapımı uyarması (17), kan damarları ile ilişkili glikozaminoglikan ve kolajen bütünlüğüne pozitif etkileri ve birbirleri ile çapraz bağlama kapasitesini arttırarak sağlamlığını idame ettirdiği içindir (57).

8 hafta boyunca günlük 50 mg/kg diyet silisyumu ile beslenen sıçanlarda, sistolik kan basıncı ortalama 18 mmHg düşmüştür. Çözünebilir silisyum sağlanması, anjiyotensinojenin aortik gen ekspresyonunu ve vasküler yeniden şekillenmeyle ilişkili büyüme faktörlerini baskılamıştır. Silisyum ayrıca vasküler hücreler üzerinde antienflamatuar ve antihipertansif etkileri olan peroksizom proliferatör ile aktive edilmiş reseptör-γ (PPARγ), adiponektin ve endotelyal nitrik oksit sentaz (eNOS) ekspresyonunu da uyarmıştır. Magnezyumla silisyum birlikte kullanıldığında aort düz kas hücre kültürlerinde kasta gevşemeyi sağlayan ve dolayısıyla tansiyon düşürücü etkisi olan magnezyum (Mg) alımı önemli ölçüde artmıştır (58). Destekleyici kanıtlar Öner ve arkadaşları tarafından yapılan bir çalışmadan elde edilmiştir. Diyetle alına silisyum, endotel gevşeticilerin modülasyonu ve nitrik okside düz kas hücresi duyarlılığının artırılması ile farelerde aort endotel dilatasyonunu artırmıştır(59).

Kayaçlardan elde edilen silisyum toz hali (%80 silisyum) diamatous formların hiperlipidemideki etkinliğinin değerlendirildiği bir çalışmada, 8 haftalık kullanım sonrasında toplam kolesterol, VLDL ve trigliserid düzeylerinde düşme izlenmiş ve bu düşüş, oral alımın kesildiği 4 hafta boyunca korunmuştur. Benzer anti-hiperlipidemik bulgular, silikat kullanılan fare deneylerinde de gösterilmiştir. (PMID: 9533930,8207542). 

Kütle spektrometrisi çalışmaları, alüminyumun kan-beyin bariyerini geçtiğini ve yarı-kalıcı bir şekilde biriktiğini göstermiştir. Hiçbir biyolojik işlem alüminyuma bağımlı olmasa da biyolojik olarak 200'den fazla reaksiyonu olumsuz olarak etkileyebilir ve memeli beyninde nörodejenerasyon başta olmak üzere çeşitli olumsuz etkilere neden olabilir. Akut alüminyum toksisitesi hücre zarları, DNA ve ATP'deki fosfat grupları gibi biyolojik olarak önemli ligandlara bağlanarak disfonksiyonuna neden olmaktadır. Vücudumuza alınan alüminyum su, gıda katkı maddeleri ve alüminyum mutfak eşyaları ve kaplar, hava kirliliği ve doğal kaynaklardan gelir. On yıllardır yayınlanan birçok çalışma, yüksek alüminyum seviyesine sahip bölgelerde Alzheimer hastalığı (AH) veya mortalitesi insidansının daha yüksek olduğunu bildirmiştir. Kurşun, arsenik, kadmiyum gibi diğer metallerin nörotoksik etkilerini engellemek için kullanılan terapötik yaklaşımlar gibi, alüminyum şelasyon AH için potansiyel bir terapi olarak değerlendirilmektedir (60–62). Silisyumun doğal alüminyum antagonist olması, alüminyum ile kolayca kompleks oluşturabilmesi ve alüminosilistların doğada en yaygın silistlar olduğu bilgisine dayanarak bazı araştırmacılar, silisyum bakımından zengin maden sularının Alzheimer hastalığı, makrofajik miyofasitit ve kronik yorgunluk sendromu olan bireylerin bedenlerindeki alüminyum yükünü azaltmak için kullanılabileceğini göstermiştir (10–12).

Silisyum eksikliği ile AH arasında uzun yıllar boyunca bir ilişki önerilmiştir. AH'da gözlenen alüminyumun nörotoksisitesini göstermek ve silisyumun koruyucu etkisini değerlendirmek amacıyla Carlisle ve arkadaşları yaşlı farelerin (insanlarda 70 yaşına denktir) diyetindeki silisyum ve alüminyum desteğinin etkilerini ve 12 beyin bölgesindeki düzeylerini araştırdı. Düşük silisyum diyetinde genç ve yaşlı farelerin 12 beyin bölgesinin alüminyum seviyeleri arasında anlamlı bir fark yoktu. Genç farelerde düşük silisyum diyeti altında alüminyum takviyesi beyin alüminyum seviyeleri üzerinde hiçbir etki göstermezken, yaşlı farelerin hipokampüs ve beyinlerin arka korteksinde alüminyum seviyelerinde önemli ölçüde artış göstermiştir. Ancak silisyum takviyeli diyetle beslenen yaşlı farelerde diyetlerine alüminyum eklense dahi beyin alüminyum seviyeleri artmamıştır. Bu bulgular, biyoaktif silisyumun yaşlılıkta alüminyum nörotoksisitesine karşı yeterli miktarlarda koruyucu rol oynadığını düşündürmektedir (63). Silisyum ayrıca farelerde yapılan çalışmalarda alüminyum toksisitesi aracılığıyla hasarlanmış beyinlerde metal dengesizliği, inflamasyon düzeyi ve antioksidan durum bozukluğu üzerinde iyileştirici etkiye sahiptir. Bu zararlı etkiler önemli ölçüde silisyum tarafından engellenmiştir (64). Diyet silisyum takviyesinin yaşlanma ve beyindeki alüminyum birikimine karşı koruyucu olduğu görülmüştür. 70 kg'lık bir insan için, alüminyumun nörotoksik etkisini nötralize etmek için gerekli biyoyararlanım ve biyoaktif silisyum miktarı günlük 84 mg olarak düzenlenebilir.

Rondeau ve arkadaşlarının düzenlediği epidemiyolojik bir çalışmada, 15 yıl boyunca takip edilen 1.925 yaşlı birey arasında alüminyuma ve silisya maruz kalma ile bilişsel gerileme, bunama ve Alzheimer hastalığı riski arasındaki ilişkileri inceledi. Yazarlar, günlük beslenme ve su içimi ile alüminyum alımının daha yüksek olduğu hastalarda zamanla bilişsel gerilemenin daha fazla olduğu sonucuna varmışlardır. Silis alımında ise günlük 10 mg artış, demans riskinin azalması ile önemli ölçüde ilişkili bulunmuştur (65). Osteoporoz Epidemiyolojisi Çalışmasında (EPIDOS) 1462 kadının (≥75 yaş) yedi yıllık takibiyle yapılan uzun dönem retrospektif değerlendirmede, içme suyundan daha yüksek silisit alan kadınlarda aynı zamanda Alzheimer hastalığı geliştirme riskinin de düştüğü gösterilmiştir. AH'li kadınların günlük silika alımının düşük olma (görecelilik 1.36) olasılığı (<4 mg/gün) yüksek gruba göre 2.7 kat daha fazladır (66).

Bununla birlikte insanlarda yapılan bir incelemede 12 hafta boyunca her gün 1 L'ye kadar silisyumca zengin (35 mg/L) su içmek, esansiyel metallerin (demir ve bakır gibi) idrar atılımı artırmaksızın hem hasta hem de kontrol gruplarında alüminyumun idrar yoluyla atılmasını artırmıştır. Bu çalışma sadece 12 haftalık silisyum bakımından zengin su kullanımının Alzheimer hastalığı olan bireylerde alüminyumun vücut düzeyinin düştüğünü ve aynı zamanda klinik olarak bilişsel performansın 15 kişiden en az 3'ünde anlamlı iyileşmeler sunduğunu göstermesi bakımından önemlidir (10). Gonzalez-Munoz ve Sánchez-Muniz ekipleri, zengin bir biyoyararlı silisik asit kaynağı olan bira tüketiminin, ilginç bir şekilde pro-enflamatuar sitokinlerin (TNF-Alfa) ve antioksidatif enzimlerin (glutatyon, superoksid dismutaz) gen ekspresyonunu modüle ederek alüminyum toksisitesinden kaynaklanan serebral oksidasyonu azaltabildiğini göstermiştir (61,67).

Silisyumun yaşlanma karşıtı etkilerini değerlendiren bir başka çalışma (maltodekstrin stabilize ortosilik asit, M-OSA ve organik bileşikler monometilsilanetriol, MMST gibi) alüminyum saç seviyelerinin önemli ölçüde azaldığını (-% 3,9-7,1), kontrol grubunda ise arttığını (+% 3,5) göstermiştir(68).

Yaşlılıkta cilt silisyumu kaybı azalmış kolajen üretimi, zayıf glikozaminoglikan oluşumu ve interstisyel su kaybı ile ilişkilidir. Bu negatif dengesizliklerin üstesinden gelmek için kullanılan silisyum takviyesi, glikozaminoglikan ağının sentez ve sağlamlığını, kolajen oluşumunu ve ağının üretimini arttırarak cilt gücünü ve elastikiyetini arttırır (20,69,70). Biyoaktif silisyum takviyesi, bu maddelerin sentezini artırarak cildin dokusunu iyileştirebilir, bu da hücre dışı matrisin artan hidrasyonuna/nemlenmesine neden olur. Bununla birlikte, silisyumun bazal epidermal ve dermal fibroblast hücrelerine ulaşması sonrasında temel fibroblast büyüme faktörünün ( FGF-β) (71) ekspresyonunu arttırarak yara iyileşmesini desteklediği düşünülmektedir.

Dış görünüşte yaşlılık belirtilerinin artması öncelikle ultraviyole radyasyonun neden olduğu hasardan kaynaklanır. Bu tür yaşlanma ile ilgili diğer faktörler sigara, çevre kirliliği ve yetersiz beslenmeyi kapsar. Bu tür toksik ve uzun süreli yaralanmalar kolajen ve elastinin bozulmasına yol açar. Ayrıca, hücre dışı matris proteinlerinin miktarında ve fibroblastların sayısında bir azalmaya ek olarak bağ dokusunda silisyum seviyelerinin ve hiyalüronik asidin azalması da izlenmektedir (72,73). Derideki kolajen miktarında 21 yaşından sonra yılda yaklaşık %1 'lik bir azalma gösterilmiş olup bu da kırışıklıkların derinliği ile doğrudan ilişkili olan cilt kalınlığında azalma ve elastikiyet kaybıyla sonuçlanır (102,103). Menopozdan sonra meydana gelen değişiklikler daha dikkat çekici olup ilk 5 yılda cilt kolajeninin yaklaşık %30'unun ve yıllık %0.55 elastin kaybı izlenir (76,77). Silisyum, yaşlanma süreçlerinde etkin ve ciltte hücre dışı bağ dokusunun yıkılmasına neden olan bir grup peptidaz olan matris metaloproteinazların (MMP'ler) aktivitesini azaltırken bu MMPlerin doğal inhibitörleri olan Tissue Inhibitor Of Metalloproteinases (TIMP) üretimini arttırırlar (*). 

Silisyum, yeryüzünde oksijenden sonra en çok bulunan elementtir. Ayrıca, insan vücudunda en bol bulunan üçüncü eser elementtir. Silisyumun kolajenin optimal sentezi ve hidroksilasyon enzimlerini aktive etmesi, cilt bütünlüğünü, gücünü ve elastikiyetini arttırmak için önemli olduğu bilinmektedir. Bir silisyum kaynağı olan ortosilik asit (OSA) fizyolojik konsantrasyonlarının fibroblastları, kolajen tip I salgılamak için uyardığı gösterilmiştir (5,17,78). Buna ek olarak silisyumun literatürde bulunan diğer faydaları elastin sentezinin desteklenmesi, tırnak sertliği için uyarıcı olması, saç lifinin direncinin ve kalınlığının arttırılması ve kan damarı esnekliğinin korunmasıdır (5,17,49,79–81). Silisyum kolajen yapısını oluşturan fibrin demetlerin kalınlığı artışını sağlar. Silisyumun Tip I kollajen moleküllerindeki terminal gruplarla etkileşime girdiği gösterilmiştir (*).

Sağlıklı bireylerde silisyumun cilt, tırnak ve saçlardaki yaşlanma karşıtı etkilerini değerlendirmek amacıyla 150 gün boyunca sağlıklı deneklerde kullanılan yüksek biyoyararlanımlı silisyum formları (maltodekstrin stabilize ortosilik asit, M-OSA ve organik bileşikler olan monometilsilanetriol, MMST), yüz kırışıklıklarında (%25,8-24,4) ve ultraviyole güneş lekelerinde (%34,8-24,7) plasebo grubu göre daha iyi skorlara sahip olup kullanıcı memnuniyeti oldukça yüksek bulunmuştur. Bu faydalı etkilere ek olarak kullanım sonrasında saç alüminyum düzeyleri azalmıştır. Kullanıcılarla yapılan anketler her iki takviye formundan da memnun kalındığını göstermiş olup saç, tırnak ve cildin tüm öznel analizleri olumu sonuçlar sunmuştur (68).

Biyoyararlanımı yüksek olan başka bir silisyum kaynağı (kolin stabilize OSA) kullanan bir başka çalışmada, 40 ila 65 yaşları arasındaki yaşlanma belirtileri olan 50 kadın üzerindeki etkiler incelenmiştir. 20 hafta boyunca günlük 10 mg silisyum takviyesi hasar görmüş cilt yüzeyini ve mekanik gerginlik özelliklerini geliştirmiş, saç ve tırnak kırılganlığını azaltmıştır (82).

Silisyum kaynağı koloidal silisik asit biyolojik olarak yaşlanmış cildin tedavisi için yararlı bir alternatif sağlayabilir. Cildin, kırışıklıkların kalınlığında ve turgorunda istatistiksel olarak anlamlı bir iyileşmeler sunmuştur. Bu çalışmada koloidal silisik asit ile yapılan tedavi sonuçları, 90 gün sonra saçın önemli ölçüde daha kalın ve daha az kırılgan olması ve hastaların tırnaklarının daha az kırılgan olması sağlamıştır (81).

Güneşe bağlı yaşlanma ile ilgili bir başka çalışma, UVA ile ışınlanan fibroblastların gerilim özelliklerini analiz etmek ve bir silisyum kaynağı karışımının önleyici, koruyucu ve geri kazandırıcı etkilerini incelemektedir. Bu silanol karışımı, UVA etkisi altındaki fibroblastların gerilme özelliklerinin ve kolajen I sentezleme kapasitesini ışınlanmamış fibroblastlarla aynı seviyeye getirilmesini mümkün kılmıştır. Dolayısıyla bu çalışma, bir silisyum kaynağının güneş hasarına karşı cilt üzerinde olumlu sonuçları olduğunu göstermektedir (83). Saçlarda ise, saç lifindeki daha yüksek silisyum içeriğinin daha az saç dökülmesi ve parlaklığın artması ile sonuçlandığı izlenmektedir (78).

Tırnaklar da silisyumun varlığından da etkilenir, çünkü silisyum onların bileşimindeki baskın mineraldir. Yumuşak ve kırılgan tırnakların varlığı, silisyumun sistemik eksikliğinin belirteci olabilir (78). Silisyumun tırnaklar üzerindeki etkilerini değerlendiren dokuz aylık bir başka çalışma, 9 ay sonra tırnak kalınlığının plasebo kullanılan gruba göre takviye edilen hastalarda kıyasla önemli ölçüde arttığını ortaya koydu. İdrar yolu ile atılan silisyumun artışı bu değişiklikler ile önemli ölçüde korele idi. Biyoaktif silisyumun ağızdan alınması elastikiyet ve kopma yükü dahil gerilme mukavemeti üzerinde olumlu bir etkiye sahipti ve ayrıca daha kalın saç telleri sonuçlandı. Bu yararlı etkileri sağlamak için silisyum kan seviyelerini arttırmayı ve böylece ciltte ve cilt eklerinde iyileşmelere yol açmayı amaçlayan bilimsel çalışmalara artan bir ilgi vardır (5).

Hayvanlarla ilgili deneysel olarak tasarlanmış çalışmalar mevcut olmasına rağmen insanlarda epidemiyolojik çalışma yapılmamıştır. Spontan diyabetik sendroma yatkın farelerde silisyum uygulaması diyabet gelişimini önlemiştir. Diyabet gelişiminin neredeyse tamamen engellenmesi (tedavi grubu için 31 farenin 1'i, kontrol grubu için 31'in 9'u) silisyum kullanımının makrofajlar tarafından pankreatik adacıkların infiltrasyonunun azaltmasına bağlanmaktadır (84).

Kahn ve Zinman, kemik sağlığını araştıran daha önceki bir çalışmada, diyetle desteklenen silisyumunun kemik iliği kaynaklı peroksizom proliferatör reseptörü-γ'nin (PPAR-) baskılamıştır. Kemik metabolizmasını düzenleyen bu molekül, aynı zamanda glukoz mekanizmasını düzenleyen ligand ile aktifleştirilmiş bir transkripsiyon faktörü ve insülin yanıtını arttırması için tasarlanan ilaç çalışmalarının moleküler bir hedefidir(85). Kemik erimesini engelleyen silisyumun yeni bir işlevi, silisyumun plazma glikozunu azaltabilen potansiyel bir antidiyabetik ajan olarak kullanılmasını önermektedir.

Bir başka çalışmada, hiperleptinemi, hiperinsülinemi ve hiperlipidemiye eğilimli obez diyabetik farelerinde silisyumun (8 hafta boyunca 50 ppm silisyum) antidiyabetik etkileri araştırıldı. İlginç bir şekilde, zengin bir silisyum kaynağı kan şekeri azalması ve insülin duyarlılığında artışların yanı sıra adipokin leptin ve adiponektine verilen yanıtlarda iyileşme ile antidiyabetik etkiler gösterdi (86).

J R Wright ile M Oschilewski ve arkadaşları, bir makrofaj toksini olan intraperitoneal veya intravenöz silis enjeksiyonlarının, CFA ve düşük doz Streptozotosin ile indüklenen diyabet insidansını ve şiddetini önemli ölçüde azalttığını gözlemlemiştir (87,88).

Silisyum yeryüzünde en yaygın elementlerden biridir; yerkabuğunun dörtte birinden fazlasını çoğunlukla silisyum dioksit olarak meydana getirir. Silisyum, silisyum dioksit (SiO2) olarak ya da oksit hidrasyonu aracılığıyla oluşturulan ilgili silisik asitler şeklinde bulunur (89). Ortosilisik asit OSA [Si(OH)4] suda çözünen en basit asit formu olan silisyumun ana kimyasal formudur. OSA insanlarda ve hayvanlarda silisyumun doğal biyolojik formu olarak kabul edilir ve canlı hücrelere silisyum sunulmasında önemli bir rol oynar (2,3). Silis, nispeten seyreltilmiş sulu çözeltilerde kararlıdır. Belirli bir kaynaktan silisyum kullanılabilirliğinin ölçütü, bileşiğin çözünürlüğü ve ilgili bileşiğin türene bağlıdır.

Kristal silisyumun nefes ile akciğerlere alınması ile ilişkili riskler olmakla birlikte, doğada zararlı olmayan birden fazla silisyum formları vardır. Düşük molekül ağırlıklı silis suda silisik asit olarak çözünebilir ve bu dönüşüm insanlarda faydalı ve vazgeçilmez olan biyolojik olarak kullanılabilir bir bileşendir. Artan molekül ağırlığı ve yapısal karmaşıklık suda çözünürlüğü kısıtlar ve sonuç olarak insanlar ve hayvanlar tarafından emilimi sınırlar. Serbest silis hem opal gibi amorf durumda hem de kuvars gibi kristal halde bulunur. Biyolojik sistemler, silisi hidratlayarak amorf mikro partiküllerini oluşturabilirler, ancak kristal halini oluşturamazlar. Uygun koşullar altında bir silis molekülü, bir su molekülü ile kovalent olarak reaksiyona girerek monometasilik asit, H2Si03 oluşturur; iki su molekülü ile birleştirildiğinde, monoortosilisik asit, H4SiO4 olur. Hem bitkilerde hem de hayvanlarda monoortosilisik asit, biyolojik olarak aktif silisyum ve silis formudur.

Çevresel koşullara (sıcaklık, pH ve diğer iyonların varlığı), konsantrasyonlara ve maruz kalma süresine bağlı olarak, kimyasal yoğunlaşma veya çapraz bağlama yoluyla çok sayıda kolloidler ve jeller ile sonuçlanan potansiyel polimerize silisik asit oluşumu mümkündür (90). Ortosilisik asit, metil-silissit vb. dahil olmak üzere birçok monomerik ve polimerik form vardır.

Vücutta birçok protein bulunur ancak kolajen vücudumuzun en çok içerdiği proteindir. Kolajenin vücudumuzun içeriğinin %20-30'unu oluşturması silisyumu bizim için oldukça önemli kılar. Nasıl mı? Anlatalım. Fasya dokusu, dermis (cildinizin ana alt tabakası), kaslar, tendonlar, kıkırdağı, saçınızı ve tırnaklarınızı çevreleyen doku bağ dokusunun en önemli örnekleridir ve kolajenden meydana gelirler. Kolajen kaybı nedeniyle öncelikle, yapısının yaklaşık %80’i kolajenden oluşan cildimiz yıllar içinde esnekliğini kaybeder ve artık gençken olduğu gibi gergin kalamaz (91). Kolajen bir proteindir ve hayvan kaynaklı besinlerle ağız yoluyla alındığı zaman yapıtaşları olan amino asitlere ayrılırlar. Bu aminoasitler bitkilerden de elde edilebilir. Sindirim sisteminden emilen amino asitler daha sonra vücut içerisinde kolajen oluşturmak da dahil olmak üzere birçok işlev için kullanır.

Vücudumuz 21 yaşına kadar optimal miktarda kolajen üretir ancak bundan sonra her yıl toplam kolajen miktarının yaklaşık %1’ini kaybederiz. Kırklı yaşlardan sonra yavaş yavaş cildimizdeki mutlu parlaklığının yavaşça azaldığını fark ederiz ve çoğumuz bunun neden meydana geldiğini bilmeyiz. Zamanla cilt kalınlığının ve elastikiyetinin azalmasının, dolayısıyla kırışıklıkların meydana gelmesinin nedeni, destek yapısını sağlayan kolajenin kaybıdır.

Menopoza giren kadınlarda, kolajen kaybı daha da çarpıcıdır. Bu sürenin ilk 5 yılında, her yıl mevcut kolajenin % 30'u kaybedilir (92,93). Ayrıca, menapoz sonrası kadınlarda cilt elastikiyetinin yılda ortalama %0.55 oranında azaldığı düşünülmektedir (77). İlerleyen yıllarda da kadınlar kolajeni kaybetmeye devam ederler ve bu yüzden amaç, yaşlanma etkilerini azaltabilmek amacıyla vücudu daha fazla kolajen üretmeye teşvik ederek onu yenilemeye çalışmak olmalıdır.

Kolajenlerin bu olumlu etkilerini arttırmanın bir yolu var ve silisyum burada devreye giriyor. Silisyum, vücudun kolajen ve glikozaminoglikanlar üretmesine yardımcı olan prolil ve lizil hidroksilaz enziminin bir kofaktörüdür ve onu aktive eder (18). Bağ dokusunun yüksek silisyum içeriği esas olarak glikosaminoglikanların (mukopolisakkaritler) ve protein komplekslerinin ayrılmaz bir bileşeni olmasından kaynaklanır. Çünkü silisyum, proteoglikanlar ve kolajenler arasındaki köprülerde çapraz bağlayıcı bir eleman olarak hayati rol oynar. Demir ve C vitamini varlığında silisyum, kolajen inşası için gereken prokolajen prolin kalıntılarının hidroksilasyonunu belirgin şekilde arttırır. Silisyum ayrıca hücre dışı matrisi, yani bağ dokusunun oluşumunu teşvik etmektedir. Bu maddeler sağlıklı kemik, tırnaklar, saçlar ve cilt için gereklidir. En yüksek silisyum konsantrasyonları genellikle bağ dokularında görülür ve dolayısıyla en yüksek bağ dokusu miktarına sahip organlar en yüksek silisyum konsantrasyonlarına sahiptir. Bu nedenle deride yüksek seviyede silisyum içerdiği bulunmuştur. Yaşlanmayla birlikte aort ve ciltte silisyum konsantrasyonlarında bir azalma izlenir (94,95).

Silisyum besin zincirinde hayvansal gıdalara nazaran(96) bitki bazlı gıdalarda çok daha yüksek miktarda bulunur. Bununla birlikte su, kahve ve bira gibi içecekler diyetle alınan silis ve silisyumun en büyük kaynaklarından olup sadece doğru kaynaktan sıvı alımıyla ihtiyacımız olan silisyumun % 20'sini sağlayabilir (33,97,98). Bir çalışmada erkeklerden oluşan bir grupta biranın 9-39 mg/L silisyum konsantrasyonu ile biyoyararlanımı olan silisyumun ana kaynağı olduğu saptanmıştır (98). Silis şehir su kaynaklarında da bulunabilir ancak ilgili jeolojik kaynağa bağlı olarak şişelenmiş kaynak ve artezyen sularında bir miktar daha yüksektir. Avrupa kaynak sularının silis konsantrasyonu 2-16 mg/L ve pH'ları tipik olarak nötr civarında veya biraz üzerinde olup bölgesel farklılıklar çok yüksektir. Silist oranları yüksek olsa dahi emiliminin düşük olması nedeniyle asıl belirleyici sudaki çözünmüş ortosilisik asit düzeyidir. Tahıllar, yulaf, arpa, buğday unu, makarna, hamur işleri ve pirinç gibi tahıl ürünleri ihtiyacın %14'ünü, sebzeler ise %8’ini karşılar (99). Ancak endüstrileşmiş tarım ürünlerinin kullanıldığı toplumlarda silisyum alımları düşecektir.

Batı diyetinde, silisyumun başlıca kaynakları tahıl (%30) olup meyve, içecek ve sebze ile birlikte toplam silisyum alımının %75’ini sağlar (99). Tahılların işlenmesi ve arıtılması sırasında yapılan işlemler sırasında silisyumu uzaklaştırır. Bu nedenle tahıl ne kadar çok işlenmişse silisyum içeriği o kadar düşüktür. Beyaz un ve rafine soya ürünlerindeki silisyum miktarı, kendi ham doğal ürünlerinden çok daha düşüktür. Genel olarak, tüm kaynaklardan diyet alımı batı toplumları için günlük yaklaşık 20-50 mg silisyum iken Hindistan ve Çin gibi daha fazla bitki bazlı bir diyet tüketen toplumlarda ~ 200 mg’dır (27–30). Ancak, silisyum bitkilerde amorf silis olarak birikir ve "organik emilebilir” bileşiği şeklinde silisyum alım miktarı düşüktür. Ne yazık ki bu nedenle, gıda zincirinden silisyum transferi özellikle endüstriye beslenen toplumlarda yeterli değildir (100).

Suda çözünebilir veya organik silisyum formlarındaki gıda takviyeleri bu düşük alımlarda etkili bir seçenektir (78). Silisyumun takviyelerden elde edilen tahmini toplam emilim, yani biyoyararlanım 1 (silistlar) ila %70 (organosilisyumlar) arasında oldukça geniş bir yelpazede olup formülasyona ve konsantrasyona bağlıdır (13,18).

Organik silisyum doğada yaygın bulunan mineral formlardan farklıdır çünkü hidrojen ile ilişkili bir veya daha fazla karbon atomu vardır. Silisyumun bu organik formu canlı dokunun bir bileşenidir ve bitkilerde, hayvanlarda ve insanlarda görülür. Fransız kimya mühendisi Norbert Duffaut kumu sindiren mikroorganizmaları gözlemlemesinden başlayarak ilk organosilisyum bileşiği keşfetti ve bunu laboratuvar ortamında sentezledi. Çözünür, kolay emilebilir ve toksik olmayan bir silanol olan bu bileşiğin üretim süreci daha sonraları Loic Le Ribault tarafından geliştirdi ve böylece ağızdan ve ciltten terapötik kullanım imkânı ortaya çıktı.

Gıda takviyesi olarak alınan monometil silanetriol (MMST) emilebilir bir silisyum formu olup kolin stabilize ortosilik asit ara bileşiktir. Genel olarak, daha küçük moleküller veya monomerik formlar, daha büyük, yüksek oranda polimerleştirilmiş veya oligomerik formlardan daha iyi emilir (13). MMST sadece organik değildir, aynı zamanda çok küçük boyutlarda olup monomeriktir. Yani optimal koşullarda eriyik formları birbirleri ile birleşerek polimerize hale geçmez. Farelerde yapılan deneylerde ve insanlarda yapılan bazı ön çalışmalarda diğer silistların polimerizasyon nedeniyle daha düşük emilim değerlerine sahip oldukları gösterilmiştir (101).

Son zamanlarda organik hidroksil ve metil gruplarının biyolojik ortamlarda Si (0H) ile yoğunlaştığı ve bunların emilim ve vücut içindeki taşımada özel bir rol oynayabileceği öne sürülmüştür. MMST, mümkün olan en küçük organosilisyum molekülüdür ve daha büyük organosilisyum türleri oluşturmak için beden içinde polimerize olduğu saptanmamıştır. Çözeltinin pH'ı 6.6'dır. Doğal olarak oluşan ortosilisik asit de dahil olmak üzere diğer monomerik silisyum türleri gibi, MMST konsantrasyon bağımlı bir şekilde çözünürlüğü sınırlar, çünkü yüksek konsantrasyonlarda katı faz polimerler oluşacaktır. Suda tamamen çözünmüş MMST içeriği 91 haftalık test süresi boyunca uzun süreli olarak monomerik formda sabit kalmıştır (102).

MMST metabolizma içerisine girdikten sonra demetilasyon ve hidroksilasyon işlemlerine uğrar ve insanlarda in-vivo ortosilisik asit Si(OH)4 oluşturur (103). Ortosilisik asit yerine MMST kullanımının nedeni bağırsaklardan emiliminin daha yükseltilmiş olmasıdır. Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi (EFSA), bilimsel verilerin MMST bileşeninin önerilen dozlarda güvenliğinin değerlendirilmesi için gereklilikleri karşıladığını düşünmüş ve kronik toksisite, kanserojenlik, üreme ve gelişimsel toksisite için güvenli olduğuna karar vermiştir (104).

10 mg / gün takviye dozu, 4 hafta içinde serum silisyum düzeylerini (bazal 173 μg/L ile karşılaştırıldığında takviye sonrası 272 μg/L) önemli ölçüde artırabilir. Silisyum takviyesinin böbrek fonksiyonu veya karaciğer fonksiyonu, lipit profili, inflamasyon veya serum biyokimyası üzerindeki diğer kan analizleri üzerinde herhangi bir olumsuz etkisi yoktur (105).

Silis, canlı maddenin temel bir öğesidir. Vücut dokusunda, timus bezinde, aortada en yüksek olmak üzere damar duvarında, adrenal bezlerde, karaciğerde, dalakta, pankreasta ve saçta önemli miktarda bulunur. Yaşla birlikte vücut organik silis deposunu kaybeder ve vücut dışından ağırlıklı olarak mineral haldeki silis olan kaynaklardan yeterince idame edilemez.

Silisyum, tüm eser elementlerin en yaygın olanıdır ve kanda demir, bakır ve çinko gibi fizyolojik olarak önemli elementlere benzer konsantrasyonlarda bulunur (106). İdrarda kalsiyumun miktarına benzer düzeylerde atılır. Serum silisyum seviyeleri, çok etkili bir renal filtrasyon sistemi nedeniyle dar bir aralıkta tutulur. Böbrek tarafından pasif olarak temizlenmesi nedeniyle silisyumun renal klirensi glomerüler filtrasyon hızına (GFR) benzer. GFR düşüklüğü olan hastalarda, serum silisik asit böbrek yetmezliği derecesi ile orantılı olarak artar. Silisyum durumu için bir biyobelirteç henüz geliştirilmemiştir, ancak yutulan silisyumun yaklaşık %41'i idrarla atılır, bu da diyetin silisyum tüketimi ile önemli ölçüde ilişkilidir (29,107).

Silisyum, serumda sadece silisik asit olarak bulunur ve pasif olarak silisyum konsantrasyonlarının serumdakilerle aynı aralıkta tutulduğu damar dışındaki hücre dışı sıvı kompartımanlarına dağıtılır. Silisyum serumda biyolojik önemi olan demir, bakır, çinko eser elementlerinin çoğuna benzer konsantrasyonlarda bulunur. Bununla birlikte, doğadaki bolluk göz önünde bulundurulduğunda silisyuma en yakın olan alüminyumun ise normal insan kanında 350 kat daha az olduğu dikkat çekicidir. Koyun ve sığır gibi otçul hayvanlarda serum silisik asit seviyeleri insandan iki kat daha yüksektir. İdrar silisyum atılımı, diyet ve böbrek fonksiyonunda biyoyararlanabilen silisyum ile doğru orantılıdır (106).

Toplum ve yaş gruplarına göre serum silisyum değerleri farklılık göstermektedir. Normal deneklerden elde edilen rastgele kan örneklerinde, serum silisyum seviyesi 95 erkek denek için 21.3 ± 5 mikromol/L ve 78 kadın denek için 21.7 ± 5 idi. Cinsiyetler arasında anlamlı bir fark gözlenmemiştir (106). Normal diyetle beslenen deneklerde (73 erkek ve 67 kadın) 24 saatlik idrar koleksiyonlarındaki ana silisyum atılımı 200-310 mikromol veya 5.6-8.7 mg Si / gün arasında değişmekteydi. Polonya nüfusunda silisyum alımını araştıran bir çalışmada, silisyum alımının cinsiyete göre önemli ölçüde farklılık gösterdiğini, kadınlarda ortalama 24.0 mg/gün ve erkeklerde 27.7 mg/gün olduğunu gösterdi. Ortalama kan silisyum seviyesinin 152.3 ug / L ölçüldüğü çalışmada silisyum seviyesinin cinsiyetle bir bağımlılığı saptanmamış olup yaş ile negatif bir korelasyonu vardı. Plazma silisyum seviyesi, toplam ve biyoyararlanımlı silisyum alımı ve diyette tüketilen su alımı arasında önemli korelasyonlar bulunmuştur (108).

Başka bir çalışma, serum silisyum konsantrasyonları için ortalamanın istatistiksel olarak anlamlı bir yaş ve cinsiyet bağımlılığını göstermektedir. 18-59 yaşlarındaki erkeklerde ortanca 9.5 µmol/L iken 60-74 yaşlarında 8.5 µmol/L'ye düşmektedir. Kadınlarda ise medyanda 18-29 yaşlarda 10.00 µmol/L’den 30-44 yaşına kadar 11.10 µmol/L’ye artış, ardından 45-59 yaş grubunda ise 9.23 µmol/L’ye doğru azalma trendi saptanmıştır. 74 yaşın üzerindeki hastalarda ortalama daha da düşerek serum silisyum değerleri erkekler için 7.70 µmol/L ve kadınlar için 8.00 µmol/L olarak ölçülmüştür. Bu çalışmada en önemli bulgular, özellikle kadınlarda silisyumun yaşla birlikte konsantrasyonlarının seyri ve düşüşüdür (6). Diyetle alınan silisin metabolize etme, dolayısıyla emilebilme yeteneği yaşlanma sürecinde olduğu gibi mide asit üretiminin azalması ile doğru orantılı olarak azalmaktadır. Silis-ortosilisik asit dönüşümünün azaldığı yaşlanma sonrasında mide-barsak sisteminden emilimi azalır (109).

Farelerde yapılan 90 günlük bir çalışmada, MMST'nin içtikleri suya 0, 115 ve 575 mg / L dozlarında eklenmesi sonrasında kan, kemik ve kıkırdaktaki silisyum seviyeleri ölçülmüştür. Dişi hayvanlarda serum ve kıkırdak seviyeleri doza bağlı bir artış gösterirken, kemik dokusunda 115mg dozda artış göstermeye başlamıştır. Kadınlarda belirgin olan bu değişimin, silisyum ve östrojen etkileşiminden dolayı gerçekleştiğini düşündürmektedir. Ayrıca 575 mg’lik dozda artış göstermeme kemik silisyum seviyelerinin geri beslemeli bir kontrolle düzenlendiğini düşündürmektedir (44). Kan silisyum düzeyleri diğer eser elementlere benzer ve değerlendirilen popülasyona ve analiz araçlarına bağlı olarak 11-31 μg/dL düzeylerine bağlı olarak yaşam evresi, yaş ve cinsiyete bağlı olarak görülmektedir(6).

Büyüyen civciv ve farelerde Carlisle, Schwarz ve Milne tarafından yapılan silisyum eksikliği çalışmaları, diyetle alınan silisyumun normal büyümesi için gerekli olduğunu ileri sürdü. Diyetlerindeki silisyum eksikliği, özellikle kafatası ve kemikler, eklemler, saç ve cilt gibi kolajenöz dokularda anormal doku gelişmesine neden oldu. Her iki çalışmada da silisyumun insanlar da dahil olmak üzere daha yüksek hayvanlar için gerekli olabileceğini düşündürmektedir. Biyo-silist araştırmaları özellikle ortopedide insan sağlığı için önemini işaret ediyorlar (18,110,111). Yaşlanma ile, silisyum dokularda doğal olarak azalmaya başlar (112). Ayrıca, silisyum alımı ve biyoyararlanımı yaşla birlikte azalır ve 20 mg altına iner (33).

Tarım Bakanlığı tarafından ABD'nin Maryland eyaletinin Beltsville şehrinde insanlardaki silisyum düzeylerini inceleyen bir çalışma yapılmıştır (113). 37 ila 58 yaşları arasında denekler 26 günlük iki dönemde değerlendirilmiş ve deneklerin iki farklı diyet protokolleri incelenmiştir. Meyve ve sebzelerden elde edilen meyve suyundan oluşan düşük lifli bir diyet ve meyve ve sebzelerden oluşan yüksek lifli bir diyet. Düşük lifli diyet günlük 4.6 g lif ve 21 mg silisyum; yüksek lifli diyet ise 23.8 mg lif ve 45,8 mg silisyum içeriyordu. İdrar ve dışkı atılımlarındaki günlük silisyum seviyelerinin ortalaması, düşük lifli diyet için 12.2 ± 1,1 mg (idrar) ve 12.3 ± 0,9 mg (dışkı) idi. Yüksek lifli diyet için bu değerler 16 ± 2,6 mg ve 44.4 ± 2,6 mg olarak bulunmuştur. Dışkı atılımlarında geri kazanılan ortalama alım yüzdesi düşük lifli diyet için %59,0 ± 5.3 ve yüksek lifli diyet için %96,5 ± 4.3 idi. Her iki düşük ve yüksek lifli diyetler için ortalama günlük kayıp 3.5 ± 1,6 mg ve 14.6 ± 3,5 mg olup negatif bir silisyum dengesi elde edilmiştir.

Temel eser elementler üzerinde denge çalışmalarında elde edilen negatif bir denge, dengeyi sağlamak için daha fazla besine ihtiyaç duyulacağı anlamına gelir. Şaşırtıcı bir şekilde, düşük lifli diyetten iki kat daha yüksek silisyum alımı bulunan yüksek lifli diyet, dört kat daha yüksek günlük silisyum kaybına neden olmuştur (114). Biyoaktif ve biyoyararlı silisyum formu ortosilisik asit olduğundan, yukarıdaki sonuçlar düşük lif rejiminin sıvı diyetindeki silisik asidin daha yüksek çözünürlüğü ile açıklanabilir. Gıda lifinin bağırsak sistemindeki biyoyararlı silisik asit havuzuna önemli ölçüde katkıda bulunmaması ve hatta serbest silisik asidin emilimine müdahale etmesi muhtemeldir. Ayrıca kısa dönemli lifli beslenme desteği diğer minerallerde de negatif dengeye neden olup lifli beslenmeyi rutin bir alışkanlık haline getirmek, bağırsak adaptasyonu sayesinde kaybı azaltacaktır.

Dünya genelinde farklı bölgelerde diyetle çok geniş bir yelpaze olan günlük 20-200 mg silisyum alımının doğal olduğu ve bu alım düzeyinin olumsuz etkilere neden olmayacağı sonucuna varılmıştır. İnsanlarda silisyum için tolere edilebilir bir üst seviye (UL) oluşturmak için kanıtlanmış bir doz-cevap verisi mevcut değildir.

2016 yılında Avrupa Komisyununun talebi doğrultusunda, Avrupa Gıda Güvenliği Otoritesi (EFSA) monometilsilanetriol (MMST) güvenliğinin değerlendirilmesi amacıyla kapsamlı bir inceleme yapmış ve bilimsel çalışma verilerinin şüpheleri kaldıracak gereklilikleri karşıladığını düşünmüştür. Ne kronik toksisite ve kanserojenite, ne de üreme ve gelişimsel toksisite için ek test talep etmiştir. MMST'nin gıda takviyelerinde kullanılması 2016 tarihinde değerlendirilmiş olup ulusal mevzuat kapsamında izin verilmiştir (104).

3.000 mg aktif madde / kg diyet dozunda farelerde uygulanan siloksanların polimerize sıvı formları ile yapılan kronik bir toksisite çalışmasında, hiçbir zararlı etki gözlenmemiştir. Farelerde 90 günlük toksisite çalışmasında MMST'nin test edilen ve teknik olarak ulaşılabilen en yüksek doz olan günde 232 mg/kg karşılık gelen uygulamalarında gözlenebilir bir yan etkisi (NOAEL) saptanmamıştır (104).

Birleşik Krallık Vitamin ve Mineraller Uzman Grubu bir risk değerlendirmesi gerçekleştirmiş olup yaşam boyu yetişkinler için günlük 700 mg silisyum takviyesinin (13mg/kg) güvenli bir üst seviye olduğuna karar vermiştir(115).

Minerallerden meydana gelmiş böbrek taşı oluşumuna yatkınlığı arttırıp arttırmadığı akla gelebilir. Silikatlar böbrek taşının kompozisyonunda düşük oranlarda bulunabilse de silikat taşları çok nadirdir (<%0.1)(116,117). Teorik olarak, nadir olsa da sık böbrek taşı şikâyeti bulunan kişilerde uzun süre silisyum kaynağı kullanımına dikkat etmek gerekebilir.

      

1.        Jugdaohsingh R, Brown A, Dietzel M, Powell JJ. High-aluminum-affinity silica is a nanoparticle that seeds secondary aluminosilicate formation. PLoS One. 2013;8(12):1–12.

2.        Reffitt DM, Jugdaohsingh R, Thompson RP., Powell JJ. Silicic acid: its gastrointestinal uptake and urinary excretion in man and effects on aluminium excretion. J Inorg Biochem. 1999 Aug;76(2):141–7.

3.        Jurkić LM, Cepanec I, Pavelić SK, Pavelić K. Biological and therapeutic effects of ortho-silicic acid and some ortho-silicic acid-releasing compounds: New perspectives for therapy. Nutr Metab (Lond). 2013;10(1):2.

4.        Sripanyakorn S, Jugdaohsingh R, Thompson RPH, Powell JJ. Dietary silicon and bone health. Nutr Bull. 2005 Sep;30(3):222–30.

5.        Wickett RR, Kossmann E, Barel A, Demeester N, Clarys P, Vanden Berghe D, 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 Nov 15;299(10):499–505.

6.        Bissé E, Epting T, Beil A, Lindinger G, Lang H, Wieland H. Reference values for serum silicon in adults. Anal Biochem. 2005 Feb;337(1):130–5.

7.        SCHWARZ K, MILNE DB. Growth-promoting Effects of Silicon in Rats. Nature. 1972 Oct;239(5371):333–4.

8.        Carlisle EM. Silicon: An Essential Element for the Chick. Science (80- ). 1972 Nov 10;178(4061):619–21.

9.        Carlisle EM. Silicon as an Essential Trace Element in Animal Nutrition. In 2007. p. 123–39.

10.      Davenward S, Bentham P, Wright J, Crome P, Job D, Polwart A, et al. Silicon-rich mineral water as a non-invasive test of the “aluminum hypothesis” in Alzheimer’s disease. J Alzheimer’s Dis. 2013;33(2):423–30.

11.      Savory J, Herman MM, Ghribi O. Supplementation of the diet with silicic acid to reduce body burden of aluminum: A miracle cure or useless treatment for Alzheimer’s disease? J Alzheimer’s Dis. 2006 Sep 8;10(1):25–7.

12.      Exley C, Schneider C, Doucet FJ. The reaction of aluminium with silicic acid in acidic solution: an important mechanism in controlling the biological availability of aluminium? Coord Chem Rev. 2002 Jun;228(2):127–35.

13.      Sripanyakorn S, Jugdaohsingh R, Dissayabutr W, Anderson SHC, Thompson RPH, Powell JJ. The comparative absorption of silicon from different foods and food supplements. Br J Nutr. 2009 Sep 28;102(6):825–34.

14.      Rondanelli M, Opizzi A, Perna S, Faliva MA. Update on nutrients involved in maintaining healthy bone. Endocrinol y Nutr. 2013 Apr;60(4):197–210.

15.      Price CT, Koval KJ, Langford JR. Silicon: A review of its potential role in the prevention and treatment of postmenopausal osteoporosis. Int J Endocrinol. 2013;2013.

16.      Price CT, Langford JR, Liporace FA. Essential Nutrients for Bone Health and a Review of their Availability in the Average North American Diet. Open Orthop J. 2012;6(1):143–9.

17.      Reffitt D., Ogston N, Jugdaohsingh R, Cheung HF., Evans BA., Thompson RP., et al. Orthosilicic acid stimulates collagen type 1 synthesis and osteoblastic differentiation in human osteoblast-like cells in vitro. Bone. 2003 Feb;32(2):127–35.

18.      Jugdaohsingh R. Silicon and bone health. J Nutr Heal Aging. 2007;11(2):99–110.

19.      Pietak AM, Reid JW, Stott MJ, Sayer M. Silicon substitution in the calcium phosphate bioceramics. Biomaterials. 2007 Oct;28(28):4023–32.

20.      Müller WEG, editor. Silicon Biomineralization . Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg; 2003. (Progress in Molecular and Subcellular Biology; vol. 33).

21.      Anthony Mescher. Junqueira’s Basic Histology: Text and Atlas. 15th ed. McGraw Hill; 2018.

22.      Carlisle EM. Silicon in Bone Formation. In: Silicon and Siliceous Structures in Biological Systems. New York, NY: Springer New York; 1981. p. 69–94.

23.      Zhou H, Jiao G, Dong M, Chi H, Wang H, Wu W, et al. Orthosilicic Acid Accelerates Bone Formation in Human Osteoblast-Like Cells Through the PI3K–Akt–mTOR Pathway. Biol Trace Elem Res. 2019 Aug 12;190(2):327–35.

24.      Wiens M, Wang X, Schröder HC, Kolb U, Schloßmacher U, Ushijima H, et al. The role of biosilica in the osteoprotegerin/RANKL ratio in human osteoblast-like cells. Biomaterials. 2010 Oct;31(30):7716–25.

25.      Müller WEG, Wang X, Cui F-Z, Jochum KP, Tremel W, Bill J, et al. Sponge spicules as blueprints for the biofabrication of inorganic–organic composites and biomaterials. Appl Microbiol Biotechnol. 2009 Jun 1;83(3):397–413.

26.      Schröder HC, Wang XH, Wiens M, Diehl-Seifert B, Kropf K, Schloßmacher U, et al. Silicate modulates the cross-talk between osteoblasts (SaOS-2) and osteoclasts (RAW 264.7 cells): Inhibition of osteoclast growth and differentiation. J Cell Biochem. 2012 Oct;113(10):3197–206.

27.      Müller WEG, editor. Molecular Biomineralization [Internet]. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg; 2011. (Progress in Molecular and Subcellular Biology; vol. 52).

28.      Pennington JAT. Silicon in foods and diets. Food Addit Contam. 1991 Jan;8(1):97–118.

29.      Jugdaohsingh R, Anderson SH, Tucker KL, Elliott H, Kiel DP, Thompson RP, et al. Dietary silicon intake and absorption. Am J Clin Nutr. 2002 May 1;75(5):887–93.

30.      Anasuya A, Bapurao S, Paranjape PK. Fluoride and Silicon Intake in Normal and Endemic Fluorotic Areas. J Trace Elem Med Biol. 1996 Jan;10(3):149–55.

31.      Johnell O, Kanis JA. An estimate of the worldwide prevalence, mortality and disability associated with hip fracture. Osteoporos Int. 2004 Nov 4;15(11):897–902.

32.      Jugdaohsingh R, Tucker KL, Qiao N, Cupples LA, Kiel DP, Powell JJ. Dietary Silicon Intake Is Positively Associated With Bone Mineral Density in Men and Premenopausal Women of the Framingham Offspring Cohort. J Bone Miner Res. 2003 Dec 16;19(2):297–307.

33.      McNaughton SA, Bolton-Smith C, Mishra GD, Jugdaohsingh R, Powell JJ. Dietary silicon intake in post-menopausal women. Br J Nutr. 2005 Nov 8;94(5):813–7.

34.      Bowen HJM, Peggs A. Determination of the silicon content of food. J Sci Food Agric. 1984 Nov;35(11):1225–9.

35.      Peter Behrens EB. Handbook of Biomineralization: Biomimetic and Bioinspired Chemistry. wiley; 2009. 443 p.

36.      Landis WJ, Lee DD, Brenna JT, Chandra S, Morrison GH. Detection and localization of silicon and associated elements in vertebrate bone tissue by imaging ion microscopy. Calcif Tissue Int. 1986 Jan;38(1):52–9.

37.      Ratcliffe S, Jugdaohsingh R, Vivancos J, Marron A, Deshmukh R, Ma JF, et al. Identification of a mammalian silicon transporter. Am J Physiol Physiol. 2017 May 1;312(5):C550–61.

38.      Penido MGMG, Alon US. Phosphate homeostasis and its role in bone health. Pediatr Nephrol. 2012 Nov 3;27(11):2039–48.

39.      Carlisle EM. Biochemical and Morphological Changes Associated with Long Bone Abnormalities in Silicon Deficiency. J Nutr. 1980 May 1;110(5):1046–56.

40.      Carlisle EM. In vivo Requirement for Silicon in Articular Cartilage and Connective Tissue Formation in the Chick. J Nutr. 1976 Apr 1;106(4):478–84.

41.      Carlisle EM. Silicon: A requirement in bone formation independent of vitamin D1. Calcif Tissue Int. 1981 Dec;33(1):27–34.

42.      Maehira F, Miyagi I, Eguchi Y. Effects of calcium sources and soluble silicate on bone metabolism and the related gene expression in mice. Nutrition. 2009 May;25(5):581–9.

43.      Calomme M, Geusens P, Demeester N, Behets GJ, D’Haese P, Sindambiwe JB, et al. Partial Prevention of Long-Term Femoral Bone Loss in Aged Ovariectomized Rats Supplemented with Choline-Stabilized Orthosilicic Acid. Calcif Tissue Int. 2006 Apr 13;78(4):227–32.

44.      Jugdaohsingh R, Watson AIE, Bhattacharya P, van Lenthe GH, Powell JJ. Positive association between serum silicon levels and bone mineral density in female rats following oral silicon supplementation with monomethylsilanetriol. Osteoporos Int. 2015 Apr 9;26(4):1405–15.

45.      Jugdaohsingh R, Pedro LD, Watson A, Powell JJ. Silicon and boron differ in their localization and loading in bone. Bone Reports. 2015 Jan;1:9–15.

46.      Schiano A, Eisinger F, Detolle P, Laponche AM, Brisou B, Eisinger J. [Silicon, bone tissue and immunity]. Rev Rhum Mal Osteoartic. 46(7–9):483–6.

47.      Eisinger J, Clairet D. Effects of silicon, fluoride, etidronate and magnesium on bone mineral density: a retrospective study. Magnes Res. 1993 Sep;6(3):247–9.

48.      Macdonald HM, Hardcastle AC, Jugdaohsingh R, Fraser WD, Reid DM, Powell JJ. Dietary silicon interacts with oestrogen to influence bone health: Evidence from the Aberdeen Prospective Osteoporosis Screening Study. Bone. 2012 Mar;50(3):681–7.

49.      Spector TD, Calomme MR, Anderson SH, Clement G, Bevan L, Demeester N, 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;9:1–10.

50.      Keeting PE, Oursler MJ, Wiegand KE, Bonde SK, Spelsberg TC, Riggs BL. Zeolite a increases proliferation, differentiation, and transforming growth factor β production in normal adult human osteoblast-like cells in vitro. J Bone Miner Res. 2009 Dec 3;7(11):1281–9.

51.      Belous AM, Skoblin AP. Silicon content of bone callus in experimental fractures. Bull Exp Biol Med. 1963 Jul;53(5):552–4.

52.      Schiano A, Eisinger F, Detolle P, Laponche AM, Brisou B EJ. Silicium, tissu osseux et immunité. Rev Rhum Mal Osteoartic. 1979;46(7–9):483.

53.      Geusens P, Pavelka K, Rovensky J, Vanhoof J, Demeester N, Calomme M, 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 Dec 5;18(1):2.

54.      Schwarz K. SILICON, FIBRE, AND ATHEROSCLEROSIS. Lancet. 1977 Feb;309(8009):454–7.

55.      Schwarz K, Ricci B, Punsar S, Karvonen M. INVERSE RELATION OF SILICON IN DRINKING WATER AND ATHEROSCLEROSIS IN FINLAND. Lancet. 1977 Mar;309(8010):538–9.

56.      Loeper J, Goy-Loeper J, Rozensztajn L, Fragny M. The antiatheromatous action of silicon. Atherosclerosis. 1979 Aug;33(4):397–408.

57.      Mancinella A. [Silicon, a trace element essential for living organisms. Recent knowledge on its preventive role in atherosclerotic process, aging and neoplasms]. Clin Ter. 1991 Jun 15;137(5):343–50.

58.      Maehira F, Motomura K, Ishimine N, Miyagi I, Eguchi Y, Teruya S. Soluble silica and coral sand suppress high blood pressure and improve the related aortic gene expressions in spontaneously hypertensive rats. Nutr Res. 2011 Feb;31(2):147–56.

59.      Öner G, Cirrik S, Bulbul M, Yuksel S. Dietary Silica Modifies the Characteristics of Endothelial Dilation in Rat Aorta. Endothelium. 2006 Jan 13;13(1):17–23.

60.      Huat TJ, Camats-Perna J, Newcombe EA, Valmas N, Kitazawa M, Medeiros R. Metal Toxicity Links to Alzheimer’s Disease and Neuroinflammation. J Mol Biol. 2019 Apr;431(9):1843–68.

61.      Sánchez-Muniz FJ, Macho-González A, Garcimartín A, Santos-López JA, Benedí J, Bastida S, et al. The Nutritional Components of Beer and Its Relationship with Neurodegeneration and Alzheimer’s Disease. Nutrients. 2019 Jul 10;11(7):1558.

62.      Rahman MA, Rahman MS, Uddin MJ, Mamum-Or-Rashid ANM, Pang M-G, Rhim H. Emerging risk of environmental factors: insight mechanisms of Alzheimer’s diseases. Environ Sci Pollut Res. 2020 Mar 23;

63.      Carlislle EM, Curran MJ. EFFECT OF DIETARY SILICON AND ALUMINUM ON SILICON AND ALUMINUM LEVELS IN RAT BRAIN. Alzheimer Dis Assoc Disord. 1987;1(2):83–9.

64.      González-Muñoz MJ, Garcimartán A, Meseguer I, Mateos-Vega CJ, Orellana JM, Peña-Fernández A, et al. Silicic Acid and Beer Consumption Reverses the Metal Imbalance and the Prooxidant Status Induced by Aluminum Nitrate in Mouse Brain. J Alzheimer’s Dis. 2017 Feb 3;56(3):917–27.

65.      Rondeau V, Jacqmin-Gadda H, Commenges D, Helmer C, Dartigues J-F. 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. 2008 Dec 13;169(4):489–96.

66.      Gillette-Guyonnet S, Andrieu S, Nourhashemi F, de La Guéronnieère V, Grandjean H, Vellas B. Cognitive impairment and composition of drinking water in women: findings of the EPIDOS Study. Am J Clin Nutr. 2005 Apr 1;81(4):897–902.

67.      Gonzalez-Muñoz MJ, Meseguer I, Sanchez-Reus MI, Schultz A, Olivero R, Benedí J, et al. Beer consumption reduces cerebral oxidation caused by aluminum toxicity by normalizing gene expression of tumor necrotic factor alpha and several antioxidant enzymes. Food Chem Toxicol. 2008 Mar;46(3):1111–8.

68.      Ferreira A, Freire É, Polonini H, da Silva P, Brandão M, Raposo N. Anti-Aging Effects of Monomethylsilanetriol and Maltodextrin-Stabilized Orthosilicic Acid on Nails, Skin and Hair. Cosmetics. 2018 Jul 2;5(3):41.

69.      Schwarz K. A Bound Form of Silicon in Glycosaminoglycans and Polyuronides. Proc Natl Acad Sci. 1973 May 1;70(5):1608–12.

70.      David Evered MO. Silicon Biochemistry. WILEY; 2008. 272 p.

71.      Hanasono MM, Lum J, Carroll LA, Mikulec AA, Koch RJ. The Effect of Silicone Gel on Basic Fibroblast Growth Factor Levels in Fibroblast Cell Culture. Arch Facial Plast Surg. 2004 Mar 1;6(2):88–93.

72.      Fanian F, Jeudy, Lihoreau, Messikh R, Ortonne J-P, Elkhyat A, et al. Efficacy of micronutrient supplementation on skin aging and seasonal variation: a randomized, placebo-controlled, double-blind study. Clin Interv Aging. 2013 Nov;1527.

73.      Uitto J. The role of elastin and collagen in cutaneous aging: intrinsic aging versus photoexposure. J Drugs Dermatol. 2008 Feb;7(2 Suppl):s12-6.

74.      Shuster S. Osteoporosis, a unitary hypothesis of collagen loss in skin and bone. Med Hypotheses. 2005 Jan;65(3):426–32.

75.      Akazaki S, Nakagawa H, Kazama H, Osanai O, Kawai M, Takema Y, et al. Age-related changes in skin wrinkles assessed by a novel three-dimensional morphometric analysis. Br J Dermatol. 2002 Oct;147(4):689–95.

76.      Baumann L. Skin ageing and its treatment. J Pathol. 2007 Jan;211(2):241–51.

77.      Sumino H, Ichikawa S, Abe M, Endo Y, Ishikawa O, Kurabayashi M. Effects of Aging, Menopause, and Hormone Replacement Therapy on Forearm Skin Elasticity in Women. J Am Geriatr Soc. 2004 Jun;52(6):945–9.

78.      Araújo LA de, Addor F, Campos PMBGM. Use of silicon for skin and hair care: an approach of chemical forms available and efficacy. An Bras Dermatol. 2016 Jun;91(3):331–5.

79.      Barel A, Calomme M, Timchenko A, Paepe KD, Demeester N, Rogiers V, 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 Oct 5;297(4):147–53.

80.      Calomme MR, Vanden Berghe DA. 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. 1997;56(2):153–65.

81.      Lassus A. Colloidal Silicic Acid for Oral and Topical Treatment of Aged Skin, Fragile Hair and Brittle Nails in Females. J Int Med Res. 1993 Jul 25;21(4):209–15.

82.      Barel A, Calomme M, Timchenko A, De Paepe K, Demeester N, Rogiers V, et al. Effect of oral intake of choline-stabilized orthosilicic acid on skin, nails and hair in women with photodamaged skin. Arch Dermatol Res. 2006 Apr 8;297(10):481–481.

83.      Robin S, Courderot-Masuyer C, Tauzin H, Guillon S, Gaborit J, Harbon S, et al. Evaluation of protective and restoring effects of a mixture of silanols on photoaging. Use of a device allowing the quantification of contractile strengths of human fibroblasts after UVA irradiation. Int J Cosmet Sci. 2012 Aug;34(4):311–7.

84.      Oschilewski U, Kiesel U, Kolb H. Administration of Silica Prevents Diabetes in BB-Rats. Diabetes. 1985 Feb 1;34(2):197–9.

85.      Kahn SE, Zinman B. Point: Recent Long-Term Clinical Studies Support an Enhanced Role for Thiazolidinediones in the Management of Type 2 Diabetes. Diabetes Care. 2007 Jun 1;30(6):1672–6.

86.      Maehira F, Ishimine N, Miyagi I, Eguchi Y, Shimada K, Kawaguchi D, et al. Anti-diabetic effects including diabetic nephropathy of anti-osteoporotic trace minerals on diabetic mice. Nutrition. 2011 Apr;27(4):488–95.

87.      Wright JR, Lacy PE. Silica prevents the induction of diabetes with complete Freund’s adjuvant and low-dose streptozotocin in rats. Diabetes Res. 1989 Jun;11(2):51–4.

88.      Oschilewski M, Schwab E, Kiesel U, Opitz U, Stünkel K, Kolb-Bachofen V, et al. Administration of silica or monoclonal antibody to Thy-1 prevents low-dose streptozotocin-induced diabetes in mice. Immunol Lett. 1986 Jun;12(5–6):289–94.

89.      Exley C, Sjöberg S. Silicon species in seawater. Spectrochim Acta Part A Mol Biomol Spectrosc. 2014 Jan;117:820–1.

90.      Perry CC, Keeling-Tucker T. Biosilicification: the role of the organic matrix in structure control. JBIC J Biol Inorg Chem. 2000 Oct;5(5):537–50.

91.      Farage, Miranda A., Miller, Kenneth W., Maibach HI. Textbook of Aging Skin. Springer Berlin Heidelberg; 2017.

92.      BRINCAT M, MONIZ CJ, STUDD JWW, DARBY A, MAGOS A, EMBUREY G, et al. Long-term effects of the menopause and sex hormones on skin thickness. BJOG An Int J Obstet Gynaecol. 1985 Mar;92(3):256–9.

93.      Brincat M, Versi E, Moniz CF, Magos A, de Trafford J, Studd JW. Skin collagen changes in postmenopausal women receiving different regimens of estrogen therapy. Obstet Gynecol. 1987 Jul;70(1):123–7.

94.      CARLISLE EM. Silicon. In: Trace Elements in Human and Animal Nutrition. Elsevier; 1986. p. 373–90.

95.      Carlisle EM. Silicon as a trace nutrient. Sci Total Environ. 1988 Jul;73(1–2):95–106.

96.      Powell JJ, McNaughton SA, Jugdaohsingh R, Anderson SHC, Dear J, Khot F, et al. A provisional database for the silicon content of foods in the United Kingdom. Br J Nutr. 2005 Nov 8;94(5):804–12.

97.      Burns L, Ashwell M, Berry J, Bolton-Smith C, Cassidy A, Dunnigan M, et al. UK Food Standards Agency Optimal Nutrition Status Workshop: environmental factors that affect bone health throughout life. Br J Nutr. 2003 Jun 9;89(6):835–40.

98.      Bellia JP, Birchall JD, Roberts NB. Beer: a dietary source of silicon. Lancet. 1994 Jan;343(8891):235.

99.      Martin KR. Silicon: The Health Benefits of a Metalloid. In 2013. p. 451–73.

100.    Ma JF, Takahashi E. Silicon uptake and accumulation in plants. In: Soil, Fertilizer, and Plant Silicon Research in Japan. Elsevier; 2002. p. 73–106.

101.    Jugdaohsingh R, Reffitt DM, Oldham C, Day JP, Fifield LK, Thompson RP, et al. Oligomeric but not monomeric silica prevents aluminum absorption in humans. Am J Clin Nutr. 2000 Apr 1;71(4):944–9.

102.    Safety of organic silicon (monomethylsilanetriol, MMST) as a novel food ingredient for use as a source of silicon in food supplements and bioavailability of orthosilicic acid from the source. EFSA J. 2018;14(4).

103.    Jugdaohsingh R, Anderson SH, Kinrade SD, Powell JJ. Response to Prof D. Vanden Berghe letter: 'There are not enough data to conclude that Monomethylsilanetriol is safe’. Nutr Metab (Lond). 2013;10(1):65.

104.    Safety of organic silicon (monomethylsilanetriol, MMST) as a novel food ingredient for use as a source of silicon in food supplements and bioavailability of orthosilicic acid from the source. EFSA J. 2016 Apr;14(4).

105.    Jugdaohsingh R, Hui M, Anderson SH, Kinrade SD, Powell JJ. The silicon supplement ‘Monomethylsilanetriol’ is safe and increases the body pool of silicon in healthy Pre-menopausal women. Nutr Metab (Lond). 2013;10(1):37.

106.    Dobbie JW, Smith MJB. The Silicon Content of Body Fluids. Scott Med J. 1982 Jan 25;27(1):17–9.

107.    Nielsen FH. Micronutrients in Parenteral Nutrition: Boron, Silicon, and Fluoride. Gastroenterology. 2009 Nov;137(5):S55–60.

108.    Prescha A, Zabłocka-Słowińska K, Grajeta H. Dietary Silicon and Its Impact on Plasma Silicon Levels in the Polish Population. Nutrients. 2019 Apr 29;11(5):980.

109.    Toxicological evaluation of some food additives including anticaking agents, antimicrobials, antioxidants, emulsifiers and thickening agents. FAO Nutr Meet Rep Ser. 1974;(53A):1–520.

110.    Hench LL, Wilson J. Biocompatibility of Silicates for Medical Use. In 2007. p. 231–53.

111.    Kokubo T, Kim H-M, Kawashita M, Nakamura T. REVIEW Bioactive metals: preparation and properties. J Mater Sci Mater Med. 2004 Feb;15(2):99–107.

112.    Jugdaohsingh R, Watson AIE, Pedro LD, Powell JJ. The decrease in silicon concentration of the connective tissues with age in rats is a marker of connective tissue turnover. Bone. 2015 Jun;75:40–8.

113.    Kelsay JL, Behall KM, Prather ES. Effect of fiber from fruits and vegetables on metabolic responses of human subjects II. Calcium, magnesium, iron, and silicon balances. Am J Clin Nutr. 1979 Sep 1;32(9):1876–80.

114.    Jones LHP, Handreck KA. The relation between the silica content of the diet and the excretion of silica by sheep. J Agric Sci. 1965 Aug 27;65(1):129–34.

115.    On EG, Minerals V and. Expert Group on Vitamins and Minerals (2003) Safe Upper Levels for Vitamins and Minerals [Internet].

116.    Knoll T. Epidemiology, Pathogenesis, and Pathophysiology of Urolithiasis. Eur Urol Suppl. 2010 Dec;9(12):802–6.

117.     Dawson CH, Tomson CR. Kidney stone disease: pathophysiology, investigation and medical treatment. Clin Med (Northfield Il). 2012 Oct 1;12(5):467–71.