Silica - kasutusalad, omadused

Räni on mikroelement, mida leidub inimkehas 1-2 g (0,01%). Suurimad räni kontsentratsioonid esinevad peamiselt kiiresti kasvavates kudedes, nagu juuksed, nahk, küüned ja luud. Räni leidub suures kontsentratsioonis ka rakuvälises maatriksis, kus see on seotud eelkõige glükosaminoglükaanidega (GAG). Vaatleme lähemalt, millistes toiduainetes räni leidub ja millist rolli see inimkehas mängib.

• Ränidioksiidi roll ja kasutusalad
• Ränidioksiidi omadused
• Ränidioksiidi vajadus
• Räni biosaadavus
• Räni toiduga saadavad allikad
• Räni puuduse mõju

Ränidioksiidi roll ja kasutusalad

Räni roll inimkehas ei ole veel täielikult teada. Nüüdseks on teada, et räni on oluline sidekoe ehitusmaterjal ja mängib olulist rolli luude arengus ja mineraliseerumises. Ekspertkirjanduse andmetel on räni tervisele soodne mõju teatud haiguste, näiteks osteoporoosi, suhkurtõve ja ateroskleroosi korral. Ränidioksiid aeglustab tõenäoliselt rakkude vananemisprotsessi ning avaldab positiivset mõju naha, juuste ja küünte seisundile. Lisaks võib räni suurendada organismi loomulikku immuunsust ning kiirendada kahjustatud kudede paranemisprotsessi ja luukoe taastumist pärast vigastusi ja luumurde.

Räni kasutatakse kõige sagedamini ränidioksiidina (E551), mida lisatakse toiduainetele paakumisvastaste, täidisena ja stabiliseerivate funktsioonide täitmiseks. Ränidioksiidi kasutatakse peamiselt lisaainetena sellistes toiduainetes nagu lahustuv kohv, maitseainesegud, lahustuvad supid, tuhksuhkur ja söögisool.

Ränidioksiidi omadused

Ränidioksiid on sidekoe oluline komponent. Sellel on võtmeroll skeletisüsteemi arengus, kuna see osaleb kollageeni sünteesis, luumatriiksi mineraliseerumisel ja luupõhiste rakkude diferentseerumisel. Räni osaleb veresoontes, hingetorus, kõhre, kõhre, liigestes, kõõlustes ja nahas esinevate sidekoeelementide moodustamises. Ränisisaldusega kudede ja organite hulka kuuluvad neerud, maks, põrn, luud, nahk ja kopsud, samuti juuksed ja küüned. Räni alandab tõenäoliselt vere kolesteroolitaset ning võib omada ateroskleroosivastaseid ja diabeedivastaseid omadusi. Samuti omistatakse talle vähivastaseid, immunostimuleerivaid ja regeneratiivseid omadusi, st kahjustatud kudede paranemisprotsessi kiirendavaid omadusi.

Piima piisav tarbimine koos toiduga võib soodustada üldist kognitiivset võimekust ja potentsiaalselt vähendada Alzheimeri tõve riski. Ränidioksiid seob tõenäoliselt raskmetallide ioone, vähendades seeläbi nende kahjulikku mõju inimkeha organitele ja kudedele. Räni pärsib alumiiniumi, mis on tuntud neurotoksiline aine, imendumist seedetraktist. Ränidioksiid mõjutab ka teiste makro- ja mikrotoitainete, nagu kaltsiumi, fosfori, magneesiumi, naatriumi, kaaliumi, tsingi, kloori, fluori, väävli, molübdeeni ja koobalti ainevahetust inimkehas.

Ränidioksiidi vajadus

Ränidioksiidi vajadus näib olevat meestel suurem kui naistel. Hinnanguliselt peaks terve täiskasvanu päevane räni tarbimine olema 20-30 mg. Euroopa ja Põhja-Ameerika elanikkonna keskmine päevane räni tarbimine jääb vahemikku 20-50 mg. Seevastu Aasia riikides, näiteks Hiinas ja Indias, kus ränirikkad teraviljatooted, köögiviljad ja puuviljad moodustavad suurema osa toidust, on räni päevane tarbimine palju suurem, ulatudes 140 kuni 200 mg-ni. Poola elanikkonna keskmine räni tarbimine varieerub vastavalt soole ja on naistel umbes 24 mg päevas ja meestel peaaegu 28 mg päevas. Peamised räni allikad tüüpilise poola elanikkonna toitumises on teraviljad, puuviljad, joogid ja köögiviljad. On näidatud, et toitumine, mis sisaldab üle 40 mg räni päevas, mõjub soodsalt reieluu mineraalsele tihedusele, võrreldes toitumisega, mis sisaldab keskmiselt umbes 14 mg räni.

Räni biosaadavus

Parim hästi imenduva räni allikas on ortosüülhape Si(OH)4, mis imendub 50% ulatuses seedetraktist ja satub vereringesse peamiselt sidumata kujul. Räni hüdrolüüsitakse seedetraktis soolhappe toimel ortosüülhappeks. Seega on teatatud, et räni biosaadavus on madalam maohappeseemiaga eakatel inimestel ja eriti neil, kes kasutavad pikaajaliselt prootonpumba inhibiitorite (PPI) ravimeid, mis blokeerivad soolhappe tootmist mao limaskesta rakkudes. Ränidioksiidi võib leida ka keemiliselt töödeldud räniorgaanilise ränina, nt ränidioksiid (E551), mida kasutatakse paakumisvastase vahendina, mis praktiliselt ei imendu seedetraktist.

Räni toiduga saadavad allikad

Räni satub inimorganismi toiduga. Hästi imenduvat räni ortosüülhappe kujul leidub ainult sellistes vedelikes nagu õlu (9-39 mg räni/l) ja mineraalvesi (2-5 mg räni/l). Tasub märkida, et õlu on kõige rikkalikum kergesti kättesaadava räni allikas ortosüülhappe kujul. Toiduainetes on räni suurimad kontsentratsioonid teraviljaterades, nagu kaer, oder, nisu ja riis. Lisaks leidub räni teraviljatoodetes (nt leib, makaronid ja teraviljad), köögiviljades (nt kartul, porgand, peet, redis, sibul, rohelised oad, spinat), puuviljades (eriti banaanis, ananassis ja mangos), kaunviljades (nt oad, läätsed, sojaoad), sultanites, pähklites ja mereandides (nt rannakarbid). Mõned maitsetaimed ja taimed sisaldavad samuti palju ränidioksiidi, sealhulgas koriander, põldkingas, lillakivi ja täppislehv. See on siiski räni vorm, mis on inimorganismile raskemini kättesaadav. Räni biosaadavus varieerub märkimisväärselt üksikute taimsete toodete puhul sõltuvalt kiudainete kogusest, näiteks ränirikkast banaanist imendub maksimaalselt 2%.

Räni puuduse mõju

Vanuse ja teatavate kudede degeneratsiooni tõttu väheneb räni kontsentratsioon inimkehas kudedes ja organites. Räni madalat taset täheldatakse ka teatavate haiguste, näiteks veresoonte ateroskleroosi korral. Ränipuudus võib esineda alatoidetud inimestel, pikaajalise piirava dieedi all kannatavatel inimestel (nt toiduallergiaga ja/või toidutalumatusega patsientidel) ning neil, kes tarbivad peamiselt tugevalt töödeldud toitu ja samal ajal väldivad värskeid köögivilju, puuvilju ja jämeteraviljatooteid. Lisaks sellele on ränipuuduse riskis eakad inimesed, kes võtavad krooniliselt PPI-rühma kuuluvaid refluksivastaseid ravimeid. On oletatud, et vähene räni sisaldus inimkehas võib suurendada veresoonte ateroskleroosi ja südame isheemiatõve ägedate ja krooniliste vormide tekkeriski. Loomkatsetes on näidatud, et ränipuudus mõjutab kahjulikult luu moodustumist ja võib põhjustada luu deformatsiooni ja ebatavalist luumineralisatsiooni. Madal räni sisaldus organismis võib süvendada naha vananemisprotsessi ning avaldada negatiivset mõju juuste (nt suurenenud juuste väljalangemine, juuste nõrgenemine ja haprus, lõhenenud otsad) ja küünte seisundile (nt küünte haprus, küüneplaadi nõrgenemine). Ränipuudus võib põhjustada ka immuunsuse vähenemist.

Allikad:

• Martin KR.: Ränidioksiidi keemia ja selle potentsiaalne kasu tervisele. J Nutr Health Aging. 2007 Mar-Apr;11(2):94-7.
• Chumlea WC.: Silica, a mineral of unknown but emerging health importance. J Nutr Health Aging. 2007 Mar-Apr;11(2):93.
• Martin KR.: Räni: metalloidi kasulikkus tervisele. Met Ions Life Sci. 2013;13:451-73.
• Price CT, Koval KJ, Langford JR.: Silicon: ülevaade selle võimalikust rollist postmenopausaalse osteoporoosi ennetamisel ja ravimisel. Int J Endocrinol. 2013;2013:316783.
• Tłustochowicz W.: Silicon as the missing element in the treatment of osteoporosis. Forum Rheumatol. 2020, 6(4): 160-166.
• Rondanelli M, Faliva MA, Peroni G, et al: Räni: unarusse jäetud mikrotoitaine, mis on oluline luutervise seisukohalt. Exp Biol Med (Maywood). 2021 Jul;246(13):1500-1511.