Влияние диоксида кремния E551 на здоровье и использование его в косметологии

Влияние диоксида кремния E551 на здоровье и использование его в косметологии

В последнее время особый интерес представляют наноматериалы из наноструктурированных частиц диоксида кремния (SiO2-нч) в виде аморфной (кремнезем) и кристаллической (кварц) модификации [2, 4-9]. Форма частиц близка к сферической, а размер с учетом условий получения варьирует от 5 до 80 нм. При попадании в организм SiO2-нч они биодеградируют в почках до орто-кремниевой кислоты и выводятся с мочой [9]. Поэтому SiO2-нч рассматриваются как перспективный, биосовместимый и биодеградируемый материал способный проникать в внутрь клетки, для разработки на его основе лекарственных препаратов и диагностических средств [2].

С другой стороны, достижения в клеточных технологиях позволили в последнее время получать в достаточном количестве аутологичные мультипотентные мезенхимальные стволовые клетки (ММСК). ММСК обладают противовоспалительной активностью, способны стимулировать процессы неоангиогенеза в зоне ишемии органов и тканей, способны к цитодифференцировке в адипогенном, остеогенном, хондрогенном и миогенном направлениях, а функциональная активность ММСК регулируется различными факторами внешней и внутренней среды [3].

В тоже время, нет единого мнения о токсичности SiO2-нч, в частности при концентрациях свыше 190 мкг/мл отмечен токсический эффект на эпителиальную клеточную линию человека, а при внутрибрюшинном введении SiO2-нч в дозе 50 мкг/кг мышам отмечается активация перитонеальных макрофагов [7].

С учетом вышеизложенного, целью исследования стало изучение влияния прекондиционирования с SiO2-нч на морфофункциональные свойства костномозговых ММСК крыс Wistar.

Материалы и методы исследования

Коллоидный диоксид кремния (энтеросорбент «Полисорб», Россия) подвергали механической обработке в шаровой мельнице (энергонапряженность 1g) для получения большего количества мелкодисперсных (менее 5 мкм) SiO2-нч. Эксперименты на 5 крысах-самках линии Wistar с массой 300-350 г. проведены в соответствии с соблюдением принципов Хельсинской декларации BMA (2000). Ядросодержащие клетки костного мозга получали при помощи перфузии бедренных костей лабораторных животных и использовали для выделения ММСК. Для этого ядросодержащие клетки костного мозга ресуспендировали в среде DMEM (Биолот, СПб) и пропускали через фильтр (размер пор 80 мкм) для удаления клеточного дебриса, подсчитывали количество жизнеспособных клеток. Далее ядросодержащие клетки костного мозга инкубировали в пластиковых флаконах (TPP, Швейцария) в среде DMEM (Биолот, СПб), дополненной 100 мкг/мл гентамицина сульфата (Дальхимфарм, Хабаровск), 2 мM L-глютамина (ICN, США) и 15 % FCS при 37°С в атмосфере 5 % СО2. Через 48 часов неприкрепленные к пластику клетки удаляли, а прилипающую фракцию клеток культивировали до получения конфлюэнтного слоя. Снятие ММСК при пассировании осуществляли с использованием 0,25 % раствора трипсина/0,02 % раствора ЭДТА (ICN, США). Адгезию ММСК к пластику при кондиционировании с различными дозами SiO2-нч (2, 20 и 200 мкг/мл) оценивали под инвертированным микроскопом Olympus (Япония). На проточном цитофлуориметре FACS Canto II (BD, США) изучали влияние кондиционирования ММСК с SiO2-нч на клеточный цикл. Пролиферативный потенциал ММСК изучали по включению по включению 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенил-2Н-тетразолиум бромида – МТТ (Sigma, США) при длине волны 492 нм на спектрофотометре (Stat Fax 2100, США) через 48 часов при со-культивировании с различными дозами SiO2-нч и выражали в условных единицах оптической плотности. Индекс влияния SiO2-нч высчитывали по формуле: ИВ= (1 – опыт/контроль) х 100 %. Уровень продукции стойких метаболитов оксида азота (mNO) ММСК при кондиционировании с различными дозами SiO2-нч оценивали с помощью реактива Грейсса. Статистическую обработку данных проводили с использованием программы Statistica 6.0, меры центральной тенденции и рассеяния описаны медианой (Ме), нижним (Lq) и верхним (Hq) квартилями; достоверность различия рассчитывалась по U-критерию Манна-Уитни, и принималась при значениях p 2N

Новые гибридные материалы на основе коллоидного диоксида кремния для медицины и косметологии

  • инфо
  • сотрудники
  • публикации
  • приборы
  • фото

Цель наших исследований: разработка новых лекарственных форм с улучшенными физико-химическими и функциональными свойствами на основе коллоидного диоксида кремния.

Несмотря на свою фармакологическую эффективность, многие лекарственные препараты в своей традиционной форме проявляют свойства, ограничивающие их широкое биомедицинское применение (например, низкие биодоступность, термо-, фото- и влагоустойчивость), что приводит к значительному снижению их эффективности и безопасности. Это касается и косметологии, как отрасли медицины. Бурное развитие индустрии красоты также требует создания более эффективных, безопасных и долгодействующих косметических композиций. Инкапсулирование лекарственных веществ в коллоидный диоксид кремния и образование новых гибридных органо-неорганических материалов позволяет изменить физическое состояние вещества, режим его поступления в биологическую среду, защитить от действия внешних факторов и обеспечить длительный фармакологический или косметический эффект без риска развития побочных явлений. Коллоидный диоксид кремния является одним из наиболее перспективных для этих целей материалом, потому что обладает уникальным сочетанием биологических (биосовместимость, биодеградируемость, нетоксичность, устойчивость к атакам энзимов и микробов) и физико-химических свойств (механическая, термическая и фотоустойчивость, многообразие структурных форм, текстурных и морфологических характеристик). Особенно это касается разработки новых лекарственных препаратов, вводимых перорально, так как коллоидный диоксид кремния признан в России и во всем мире безопасной пищевой добавкой. До сих пор диоксид кремния использовался в фармацевтических композициях как инертная добавка, предотвращающая комкование лекарственной массы и повышающая ее влагоустойчивость.

Читайте также:
Польза и вред кипрейного чая – разбираемся с традиционным напитком Руси

Гибридные ксерогели как платформа для разработки новых лекарственных форм для перорального введения

Проводимые работы

Для инкапсулирования лекарственных веществ используются прямые и непрямые методы золь-гель синтеза, золь-гель/эмульсионного синтеза

  1. Синтез гибридных материалов лекарственных веществ с коллоидным диоксидом кремния;
  2. Определение текстурных, морфологических, физико-химических свойств частиц ксерогелей;
  3. Исследование взаимодействий лекарственное вещество – матрица диоксида кремния в гибридных материалах;
  4. Изучение фазового состояния инкапсулированного лекарственного вещества;
  5. Определение кинетики фото- и термодеградации лекарственных веществ в гибридных материалах;
  6. Исследование in vitro кинетики и механизмов высвобождения лекарственных веществ из синтезированных материалов;
  7. Исследование антиоксидантной активности лекарственных веществ.

Объекты наших исследований

Лекарственные вещества

Бычий сывороточный альбумин (БСА) использовался в качестве модели лекарственных веществ белковой природы.

Матрицы диоксида кремния

Исследования кинетики и механизмов высвобождения лекарственных веществ in vitro

Биодоступность лекарственных препаратов может быть низкой по разным причинам: из-за плохой растворимости, ее зависимости от рН биологической среды, короткого времени полужизни лекарственного вещества в организме, низкой проницаемости вещества сквозь клеточные мембраны и т.д. Инкапсулирование лекарственных веществ в диоксид кремния способно увеличить их растворимость за счет потери кристаллической структуры и перевода вещества в аморфное состояние, защитить их от факторов биологической среды, модифицировать кинетику высвобождения лекарственного вещества и обеспечить длительное поддержание его терапевтической концентрации в плазме крови. Наши исследования показали, что инкапсулирование в матрицу диоксида кремния лекарственного вещества молсидомин, которое быстро удаляется из организма за счет высокой растворимости, привело к длительному высвобождению, контролируемому аномальной диффузией и подчиняющемуся закону нулевого порядка (E.V. Parfenyuk, E.S. Dolinina. Eur. J. Pharm. Biopharm. 88 (2014) 1038; E.S. Dolinina, E.V. Parfenyuk. J. Pharm. Sci. 105 (2016) 1952). Другой пример таких эффектов инкапсулирования наблюдался для противовирусного вещества ацикловир. В традиционной пероральной лекарственной форме ацикловир имеет биодоступность только 10-30 %, которая в значительной степени ограничивается коротким временем полужизни лекарственного вещества в организме, а также низкой и рН-зависимой растворимостью лекарственного вещества, что приводит к необходимости многократного приема больших доз препарата, нередко вызывающих побочные эффекты. Моделирование кинетики высвобождения ацикловира из синтезированных гибридных ксерогелей на основе матриц диоксида кремния с различной химией поверхности, показало, что композит ацикловира с немодифицированным

диоксидом кремния способен обеспечивать постоянство концентрации лекарственного вещества в различных отделах желудочно-кишечного тракта независимо от кислотности среды и времени транзита через них. Композит содержит значительно меньшее количество ацикловира, чем требуется для поддержания терапевтического эффекта при пероральном приеме его традиционной формы (Изв. ВУЗов. Химия и химич. технол. 63 (2020) 63).

Исследования кинетики термо- и фотодеградации лекарственных веществ в составе гибридных ксерогелей

Лекарственные препараты могут подвергаться воздействию света и повышенных температур в процессе их изготовления и при хранении. Некоторые из них являются термо- и фоточувствительными и легко деградируют под действием этих факторов, что значительно снижает их эффективность и безопасность. Инкапсулирование лекарственных веществ в матрицу диоксида кремния может защитить их от действия повышенных температур и излучения как за счет взаимодействий лекарственного вещества с матрицей, так и за счет образования защитной оболочки диоксида кремния вокруг инкапсулированного вещества. Примером свето- и термочувствительного лекарственного вещества является хорошо известный антиоксидант липоевая кислота. При облучении светом происходит разрушение S-S связи в дитиолановом кольце и образуется дигидролипоевая кислота, а при нагревании липоевой кислоты до температуры ее плавления (58-65 0 С) она образует полимеры. Проведенные исследования показали, что матрицы диоксида кремния не способны защитить липоевую кислоту от деградации под действием света, однако, способны значительно повысить ее устойчивость к действию повышенных температур (E. S. Dolinina, E. Yu. Akimsheva and E.V. Parfenyuk. Pharmaceutics 12 (2020) 228).

Гидрогели диоксида кремния как платформа для разработки новых мягких форм лекарственных препаратов и косметических композиций

Гидрогелевые материалы широко используются в различных областях жизнедеятельности человека. Благодаря уникальному сочетанию таких свойств, как способность удерживать большое количество воды, высокая пористость, отличные вязкоупругие свойства и т.д., гидрогели представляют особый интерес для разработки новых материалов для биомедицины. Гидрогели очень популярны в индустрии красоты, где они часто являются основой кремов, масок филлеров для контурной пластики. Гидрогели на основе природных и синтетических полимеров интенсивно исследуются и уже используются в медицине и косметологии. Главный недостаток полимерных гидрогелей заключается в том, что они быстро разлагаются под действием различных факторов биологической среды (энзимы, микробные атаки, рН), что значительно укорачивает время функционирования этих материалов. Альтернативой таким материалам могут стать гидрогели диоксида кремния, которые обладают важными биологическими свойствами и значительно более высокой химической и механической устойчивостью. Все эти свойства делают их перспективной основой для разработки новых мягких лекарственных форм и композиций для косметологии.

Читайте также:
Варенье без варки: крыжовник с бананом

Проведенные исследования показали, что, варьируя условия золь-гель синтеза гидрогелей диоксида кремния (количество катализатора, порядок смешения компонентов) можно получать гидрогели с различными свойствами (плотностью, пористостью, размером частиц, вязкостью, тиксотропными свойствами), а также изменять их отклик на механические воздействия (растяжение, сжатие) в несколько раз (E.S. Dolinina, A.S. Kraev, E.V. Parfenyuk.Mendeleev. Commun. 30 (2020) in press). Внедрение лекарственных веществ в структуру гидрогеля диоксида кремния и образование гибридных гидрогелей даст возможность получать материалы для косметологии и фармацевтики с заданными свойствами.

Грант РНФ 19-73-00040 Новые гибридные материалы на основе дисульфидных антиоксидантов и коллоидного диоксида кремния с улучшенными физико-химическими и функциональными свойствами.

Грант РФФИ 18-33-00406 Разработка новых гибридных материалов противовирусного лекарственного вещества на основе коллоидного диоксида кремния с улучшенными функциональными свойствами.

Грант РФФИ 14-03-00022 Разработка условий синтеза композита варфарин/мезопористый кремнезем с контролируемым высвобождением антикоагулянта: способна ли матрица кремнезема снизить колебания концентрации варфарина в плазме крови?

Грант РФФИ 12-04-97528 Обоснование возможности использования наносомальной формы иммуномодулятора ГМДП (глюкозаминилмурамилдипептида), созданной на основе наночастиц модифицированного кремнезема, для лечения эндометриоза и связанного с ним бесплодия.

Грант РФФИ 09-03-97513 Золь-гель синтез гибридных наноматериалов на основе кремнезема и исследование их фундаментальных и функциональных свойств с целью создания транспортных лекарственных систем для лечения эндометриоза.

Содержание

Дерматология в России

  • Цели и задачи проекта
  • Наша аудитория
  • Официальные данные
  • Связь с организациями
  • Подписка и доступ к материалам
  • Контакты
  • Правовая информация

Зарегистрируйтесь!

Если Вы врач, то после регистрации на сайте Вы получите доступ к специальной информации.

Если Вы уже зарегистрированы, введите имя и пароль (форма в верхнем правом углу или здесь).

Использование кремния для ухода за кожей и волосами: доступность и эффективность химических форм

Использование кремния для ухода за кожей и волосами: доступность и эффективность химических форм

Кремний является вторым наиболее распространенным на планете элементом после кислорода. Кроме того, он является третьим наиболее распространенным микроэлементом в человеческом теле. Он присутствует в воде, растениях и в организме животных.Предполагается, что для кожи кремний имеет важное значение, т.к. обеспечивает оптимальный синтез коллагена, участвует в активации гидроксилирования ферментов, повышает прочность и эластичность кожи.Было показано, что физиологические концентрации ортокремниевой кислоты стимулируют фибробласты к секретированию коллагена 1 типа.

Более высокое содержание кремния в волосах делает их стойкими к выпадению и улучшает их фактуру.Кремний также влияет на состояние ногтей, так как является преобладающим минералом в их составе. Стремление к получению этих полезных эффектов вызывает рост интереса и количества научных исследований, изучающих эффективность и безопасность применения пищевых добавок, содержащих кремний, которые способствуют повышению уровня в сыворотке крови этого элемента, что улучшает состояние кожи и ее придатков.Существуют различные формы кремниевых добавок, отличающиеся по своей безопасности и биодоступности. В некоторых странах эти добавки уже широко используются, хотя по биодоступности кремния они различаются в больших пределах – от 1% до 50% в зависимости от химической формы.

Тем не менее, следует отметить, что среди исследователей до сих пор нет единого мнения о том, что кремний является важным элементом для человека или о реальных выгодах, получаемых от использования добавок, содержащих кремний. Таким образом, крайне важна критическая оценка опубликованной информации в отношении эффективности, безопасности и биодоступности кремния, используемого в пищевых добавках. Это было целью данного исследования.

Процесс старения кожи

Процесс старения происходит по двум основным механизмам: внутреннему и внешнему. Процесс старения является неизбежным и приводит к атрофии, сокращению количества фибробластов и утончению кровеносных сосудов.В этом процессе особенно страдают коллагеновые волокна, что является результатом накопления необратимых дегенеративных изменений, связанных со старением.

Внешнее старение в основном является результатом повреждений, вызванных ультрафиолетовым излучением.К другим факторам, связанным с этим типом старения, относятся курение, загрязнение окружающей среды и недостаточное питание.Это вызывает деградацию коллагена и эластина. Кроме того, в дополнение к уменьшению содержания кремния и гиалуроновой кислоты в соединительной ткани описаны уменьшение количества белков внеклеточного матрикса и уменьшение количества фибробластов.

Коллаген и волокна, образуемые им, ответственны за биомеханические свойства кожи, что позволяет ему выступать в качестве органа защиты от внешней травмы. Эти волокна представляют собой основной компонент структурной целостности соединительной ткани, присутствуя в больших количествах в коже, костях и суставах. Отмечено, что кожа людей после 21 года жизни ежегодно начинает терять до 1% коллагена, что приводит к уменьшению ее толщины, тургора и появлению морщин. Значительно ускоряется увядание кожи после менопаузы, при которой в первые 5 лет происходит потеря около 30% коллагена кожи и ежегодная потеря 0,55% эластина.

Читайте также:
Вкусный и очень полезный рецепт морса из клюквы для гостей и семьи

Биосинтез коллагена после третьего или четвертого десятилетия жизни остается на низком уровне и недостаточен для восполнения утраченного в процессе возрастной деградации коллагена. Уменьшение коллагена после менопаузы особенно коррелирует со снижением минеральной плотности костной ткани, связанной с возрастом. Деградация коллагеновых волокон играет главную роль в процессе старения кожи. Исходя из этого, целесообразно использовать механизмы, влияющие на биосинтез коллагена в качестве потенциального инструмента для улучшения и предотвращения старения кожи.

Кремний – вездесущий микроэлемент

Учитывая обилие кремния в организме человека, представляется маловероятным, что его дефицит встречается у мужчин и женщин. В 1972 году два исследования двух различных научно – исследовательских групп показали, что кремний является существенным элементом у цыплят и мышей. Эти эксперименты показали, что дефицит в питательных веществах кремния приводит к деформации скелета, в т.ч. черепа и длинных трубчатых костей, а также поражению хрящевых зон.Таким образом, была продемонстрирована важная роль кремния в минерализации костей.

После этого, несколько исследований показали, что более высокие концентрации этого элемента в крови оказывали положительный эффект на пациентов с остеопорозом, атеросклерозом, старением кожи и ломкими волосами и ногтями, что указывало на участие кремния в различных механизмах. Тем не менее, нет никаких убедительных данных чтобы определить, действительно ли кремний является одним из важнейших питательных веществ для человека и высших животных, так как его дефицит не приводил к прерыванию клеточного цикла у млекопитающих и его функциональная роль остается нечетко доказанной.

Большая часть кремния, присутствующего в крови, выводится почками. Этот путь выведения основной, т.к. уровни кремния в крови коррелируют с его уровнями в моче. По этой причине биодоступность кремния и его производных различные исследования оценивают по его концентрации в сыворотке крови или в моче. В воде, пищевых продуктах растительного, особенно в зерновых культурах, и животного происхождения, кремний содержится в высоких концентрациях в виде оксида и силиката кремния. Основными источниками кремния в рационе жителей Западного полушария являются зерновые (30%), а затем фрукты, напитки и продукты растительного происхождения. Вместе эти продукты обеспечивают около 75% от всего кремния, потребляемого человеком. Тем не менее, имеются исследования, свидетельствующие о низкой биодоступности кремния из некоторых пищевых продуктов из – за низкой растворимости некоторых кремнийсодержащих соединений, особенно полимеризующихся.

Таким образом, несмотря на присутствие значительного количества кремния в некоторых пищевых продуктах, иногда он находится в них в нерастворимой форме и не может быть усвоен из желудочно – кишечного тракта. Присутствующий в пище кремний растворяется в кислой среде желудка, преобразуясь в ортокремниевую кислоту или Si (OH), оптимальную для последующего поглощения. В литературе описана связь процесса старения с повышением рН желудка, что приводит к снижению усвоения кремния, содержащегося в пищевых продуктах в биодоступной форме.

Ортокремниевая кислота является основной наиболее доступной формой кремния для человека, получаемой из питьевой воды и других жидкостей, в том числе пива. Он устойчив при разбавлении ( -4 М), но полимеризуется при рН, близком к нейтральному. Абсорбционные исследования показали, что только ортокремниевая кислота доступна, тогда как ее полимеризованные формы не впитываются.

Вопросы по биодоступности кремния из минеральной воды, приведены в литературе. В исследовании на крысах, получавших добавки с ортокремниевой кислотой в воде, не было никаких существенных различий в концентрации кремния в костях по отношению к исходному уровню. В пиве около 80% от общего кремния содержится в виде ортокремниевой кислоты. Тем не менее, существуют дискуссии о нестабильности ортокремниевой кислоты в пиве при промышленных процессах, например, при его розливе.

При высоких концентрациях во избежание чрезмерной полимеризации, уменьшающей ее биодоступность, ортокремниевая кислота должна быть стабилизирована. По этой причине предпринимаются попытки с помощью различных методов сконцентрировать и стабилизировать ортокремниевую кислоту в кремнийсодержащих добавках с целью повышения ее биодоступности.

Пищевые добавки, содержащие кремний

Во всем мире наблюдается потребление различных типов добавок, содержащих кремний. В качестве примера, во Франции распространен органический кремний – обычно монометиловый силанетриол (MmSt), в то время как в Германии распространен коллоидный кремний, а в Бельгии чаще встречается холин-стабилизированная ортокремниевая кислота (CH-OSA). Монометиловый силанетриол (MmSt) не только органический, но и мономерный и поэтому более биодоступный, в то время как другие силикаты, показывают разную степень полимеризации, которая в разной степени препятствовала поглощению кремния в опытах на крысах и в некоторых предварительных исследованиях на людях.

Читайте также:
Как приготовить спаржу: советы молодым хозяйкам

Некоторые исследования показали, что монометиловый силанетриол легко всасываеся из ЖКТ после переваривания без побочных эффектов. Тем не менее, конкретные исследования для оценки его безопасности не были проведены.

Jugdaohsingh и др , в 2013 году провели исследование с целью оценки безопасности использования жидкой кремнийорганической биологически активной добавки «Монометилсиланетриол» (MMST) с химической формулой CH3-Si-(OH)3, обладающей высокой биологической доступностью. Группа из 22 менструирующих здоровых женщин получала пищевую добавку в течение 4-х недель в максимально рекомендуемой дозе кремния 10,5 мг / сут. Авторы пришли к выводу, что потребление MMST является безопасным, полностью преобразовываясь в ЖКТ после приема пищи в ортокремниевую кислоту, которая легко поглощалась.

Тем не менее, в ответ на опубликованную статью, Ванден Берге поставил под сомнение некоторые моменты исследования, утверждая, что для доказательства безопасности использования добавки необходимы исследования в лабораторных условиях с токсикологическими испытаниями на животных и на людях большей продолжительности. MMST используется в качестве источника кремния в течение длительного времени во всем мире, особенно в Европе. Однако, Европейский орган по безопасности пищевых продуктов (EFSA) считает, что нет достаточного количества данных, чтобы оправдать использование MMST в качестве кремниевой добавки.

Наибольшее число исследований в литературе оценивает холин-стабилизированную ортокремниевую кислоту (CH-OSA).CH-ОСА была одобрена для потребления человеком в качестве нетоксичной и наиболее биодоступной формы кремния. С химической точки зрения CH-OSA представляет собой смесь ортокремниевой кислоты и хлорида холина.Учитывая отсутствие данных о побочных реакциях на кремний, рекомендуемая доза установлена не была. В соответствии с американским регулирующим органом, холин, оксиды кремния и различные силикаты классифицируются как вещества ” в целом признанные безопасными”.

Стабилизация холином считается наиболее передовой технологией стабилизации ортокремниевой кислоты. Холин имеет важные характеристики, которые ставят его в положение идеального стабилизатора ортокремниевой кислоты. В высоких концентрациях холин препятствует обширной полимеризации и агрегации частиц кремния и сохраняет его в виде водной суспензии . Кроме того, как упоминалось ранее, присутствие холина в соединении может оказывать синергетический эффект на ортокремниевую кислоту. Холин является предшественником фосфолипидов, которые имеют важное значение для формирования клеточных мембран, а также участвует в клеточной сигнализации, липидном обмене и защите от опосредованного гомоцистеином разрушения коллагена.

На основе различных исследований, проведенных на животных и людях, Европейский орган по безопасности пищевых продуктов (EFSA) пришел к выводу, что кремний, присутствующий в холин-стабилизированной ортокремниевой кислоте является биодоступным и его использование в добавках в предлагаемых дозах не представляет риска для безопасности при условии, что максимальный уровень холина не превышен (3,5 г / сут). Исследования были проведены как на животных, так и на человеке. Использование добавки с холин-стабилизированной ортокремниевой кислотой у телят в течение 23 недель повышало уровень сывороточного кремния на 4,9%.

В другом исследовании Ванден Берге оценивали биологическую доступность кремния у 21 свиньи, которые получали добавку с холин-стабилизированной ортокремниевой кислотой во время беременности (16 недель) и в период лактации (четыре недели). У потомства свиней, получавших добавку с кремнием, его концентрация в сыворотке крови была на 150% выше, чем у потомства контрольной группы. Авторы объясняют этот результат биологической доступностью кремния в добавке холин-стабилизированной ортокремниевой кислоты, а также способностью материнской передачи поглощенного кремния. Поглощение кремния из добавки холин-стабилизированной ортокремниевой кислоты оценивали в исследовании 14 здоровых добровольцев в возрасте от 22- 34 года. Каждый доброволец получал пероральные дозы кремния различных добавок.

Значительное повышение сывороточной концентрации кремния по сравнению с исходным уровнем наблюдалось при приеме добавки холин-стабилизированной ортокремниевой кислоты. Это исследование показало, что биодоступность кремния в значительной степени зависит от химической формы соединения.

В другом исследовании, проведенном с целью изучения в естественных условиях поглощения кремния из разных его источников путем определения его уровня в крови и моче были обнаружены различные уровни поглощения. Было отмечено, что диета, богатая кремнием, не приводит к достаточному повышению уровня этого элемента в моче и сыворотке крови, по сравнению с периодом, в котором испытуемые были на обычном рационе. На основании этого исследования, авторы пришли к выводу, что поглощение кремния сильно зависит от его химической формы и матрицы.

Sripanyakorn и др измеряли поглощение кремния из 8 различных источников. Результаты подтвердили, что степень полимеризации кремния обратно пропорциональна кишечной абсорбции.

Кремний и его влияние на кожу, волосы и ногти

Что касается кожи, то предполагается, что кремний имеет важное значение для оптимального синтеза коллагена и для активации гидроксилирования ферментов, важных в образовании коллагеновых волокон, повышении прочности и эластичности кожи. Кремний также связан с синтезом гликозаминогликанов.

Читайте также:
Необычный и освежающий зеленый чай кокейча – напиток гурманов

Что касается волос, то предполагается, что волосы с более высоким содержанием кремния, как правило, имеют более меньшую склонность к выпадению и улучшенную фактуру. Ногти также зависят от наличия в них кремния, так как этот элемент является одним из преобладающих в их составе минералов. Наличие мягких и ломких ногтей может указывать на системный дефицит кремния. Улучшение качества ногтей способствует их устойчивости к инфекциям.

В исследовании с участием 50 здоровых добровольцев в возрасте от 40 до 65 лет с четкими клиническими признаками фотостарения лица оценивался эффект для кожи, волос и ногтей от приема добавок, содержащих холин-стабилизированную ортокремниевую кислоту. Добавка принималась ежедневно в течение 20 недель по 2-х капсулы, содержащие 10 мг холин-стабилизированной ортокремниевой кислоты. Учитывая концентрации различных компонентов в сыворотке крови, потребление холин-стабилизированной ортокремниевой кислоты в таких дозах было признано безопасным. Было отмечено улучшение микрорельефа кожи лица, ее эластичности, снижение хрупкости ногтей и волос.

В другом рандомизированном исследовании с 48 добровольцами с истонченными, склонными к выпадению, волосами исследовали влияние холин-стабилизированной ортокремниевой кислоты на волосы. В группе, получавшей ежедневно в течение 9 месяцев 10 мг холин-стабилизированной ортокремниевой кислоты отмечалось улучшение морфологических и механических свойств волос, волосы становились более толстыми, улучшался их внешний вид, в то время как в группе плацебо не обнаруживалось каких-либо изменений.

Тот факт, что холин-стабилизированная ортокремниевая кислота повышает устойчивость волос к их разрыву, позволяет предположить, что она способна оказывать структурное воздействие на волокна волос. По мнению авторов, взаимодействие с кератином возможно, если учесть, что ортокремниевая кислота является химической формой кремния, распространенной в физиологических жидкостях и способна образовывать комплексы с аминокислотами и пептидами.

Вывод

Анализ научной литературы по использованию добавок, содержащих кремний, показывает большой терапевтический потенциал этого элемента, способного улучшить здоровье и эстетику человека. Анализ исследований показывает, что среди различных доступных химических форм ортокремниевая кислота является формой с высокой биодоступностью. Другие формы имеют поглощение, обратно пропорциональное степени их полимеризации.

Холин-стабилизированная ортокремниевая кислота (CH-OSA) в качестве кремнийсодержащей биологической добавки является наиболее освещенной в литературе формой, что указывает на большую научную поддержку в отношении ее использования. Тем не менее, есть несколько исследований, посвященных оценке безопасности, эффективности и биодоступности других химических форм кремния, которые используют надлежащий дизайн, большое количество добровольцев и длительный период наблюдения.

Влияние диоксида кремния E551 на здоровье и использование его в косметологии

Последние десятилетия создали предпосылки для управления рядом нанообъектов благодаря развитию многих отраслей науки и техники. Это стало возможным благодаря появлению частиц, которые обладают функционально значимыми свойствами и являются предметом изучения недавно появившейся области – нанотехнологии [1].

Наночастицы (НЧ) имеют размеры, сопоставимые с биомолекулами, поэтому могут быть созданы таким образом, чтобы позволит обеспечить наличие необходимых свойств. Например, используются наноматериалы с модифицированными поверхностями за счет прикрепления различных полимеров. Это позволяет увеличить совместимость вещества и биомолекулы и обеспечить селективную доставку [2; 3]. Сейчас известно о ряде таких нановеществ, которые тестируются либо приняты американским фармакологическим комитетом FDA (например, НЧ Fe2O3) [4].

В последнее время особое внимание приковано к наноструктурированным частицам диоксида кремния (НЧ SiO2) в виде кварца [5; 6] или кремнезема [7; 8]. Эти вещества рассматриваются как перспективный, биосовместимый и биодеградируемый материал, который способен проникать на клеточном и молекулярном уровнях и может использоваться для разработки лекарственных препаратов и диагностических средств [9]. Это возможно потому, что по форме частицы близки к сфере, а размер варьирует от 5 до 80 нм, что создает благоприятные условия для их модификации. Также при попадании в организм НЧ SiO2 быстро разрушаются в органах выведения до ортокремниевой кислоты и выводятся с мочой, что говорит об их возможной инертности [10]. Однако постоянно появляются новые данные об имеющемся токсическом действии НЧ SiO2. Последние исследования показывают, что при определенных концентрациях возможен негативный эффект на клетки человека, например, при дозе выше 190 мкг/мл наблюдается токсическое действие на культуру клеток человека, а при введении НЧ SiO2 мышам внутрь брюшины в дозе 50 мкг/кг отмечена активация перитонеальных макрофагов [11]. Таким образом, требуются дополнительные исследования биологического действия данных наночастиц.

Цель исследования: оценить биологический эффект наночастиц диоксида кремния.

Материалы и методы исследования

Экспериментальные исследования в лабораториях микробиологии и молекулярной генетики Испытательного центра ФГБНУ «Федеральный научный центр биологических систем и агротехнологий РАН».

Читайте также:
Приятное начало дня – красный чай «Золотая улитка»

Работа включала комплексную физико-химическую и биологическую оценку наночастиц диоксида кремния в условиях in vitro.

В качестве исследуемых нанопрепаратов выступали наночастицы диоксида кремния (НЧ SiO2) («Передовые порошковые технологии», Томск).

Исследование физико-химических характеристик наночастиц включало оценку дзета-потенциала с использованием анализатора наночастиц Photocor Compact («Фотокор», Россия), а также размеров, формируемых в водной среде агрегатов наночастиц с помощью метода динамического светорассеивания.

Для визуализации наночастиц использовали атомно-силовой микроскоп Certus Light (Nanoscan technology, Россия) экипированный кантилеверами NSG 10 с жесткостью балки 37,6 N/m и радиусом зонда 1500

В частности, выявлено, что из наночастиц SiO2 только 23% частиц диспергируются в водной суспензии до размеров 57 ± 8,5 нм, большая часть (72%) образует комплексы, имеющие диаметр 168 ± 38 нм. Около 15% формируют крупные конгломераты диаметром >1500 нм. В свою очередь, дзета-потенциал нанопрепарата диоксида кремния характеризовался отрицательным значением, не превышающим 25 мВ.

Оценка степени активности наночастиц SiO2 при разных экспозициях (60, 120 мин) контакта с клетками E.coli K12 TG1 с клонированными luxCDABE-генами P.leiongnathi 54D10 («Эколюм») показал, что данное вещество в концентрациях от 0,1 до 0,000195 М не приводило к изменению динамики бактериальной биолюминесценции. Увеличение концентрации до 4 М отмечалось проявлением биологической активности наночастиц SiO2 (I), выражающейся в 30%-ном ингибировании свечения клеток, тем не менее можно характеризовать данные дозировки как слабо токсичные или не токсичные (рис. 1).

Рис. 1. Динамика свечения E.coli K12 TG1 с клонированными lux CDABE-генами P.leiongnathi 54D10 при контакте с наночастицами SiO2 в различных концентрациях

Анализ параметра «доза-эффект» также не выявил явного токсического действия исследуемого нанопрепарата (табл. 2)

Степень сохранности клеток E. coli на 120-й минуте теста биолюминесценции

Пищевая добавка Е551: влияние на организм человека

В составах косметических средств, зубной пасты, в некоторых пищевых продуктах, в медицинских препаратах встречается химическое вещество – кремнезем. Добавка относится к разряду эмульгаторов, но даже превышение допустимой нормы не оказывает отрицательного действия. Влияние на организм человека диоксида кремния давно известно. Потребителю стоит знать, к какому классу опасности относится эмульгатор Е551, в каком количестве он содержится в популярных продуктах.

Что за добавка Е551 (Диоксид кремния)

Бесцветные кристаллы, обладающие высокой прочностью, тугоплавкие (температура плавления около 1600 градусов Цельсия) и твердые – в таком виде производители добавляют диоксид кремния в различные товары в ходе изготовления. Химическое соединение Е551 записывают формулой SiO2. Кислотный оксид является диэлектриком, под действием высоких температур и давления кремнезем модифицируется в иные формы (в опал, коэсит и стишовит, в кварцин, в кварцевое стекло).

Самое распространенное название вещества – диоксид кремния, продукт Е551 относится к классу эмульгаторов по коду европейской цифровой системы пищевых добавок. Но существуют и другие наименования. Аэросил или коллоидный диоксид используется в медицинской сфере, белая сажа – в пищевой промышленности, силикагель – при производстве косметической продукции, кремнезем – фабричный продукт, который используется во всех отраслях.

В натуральном виде данное химическое соединение Е551 используется только в строительстве, а также в стекольном производстве. Для пищевой промышленности диоксид кремния синтезируют до аморфного состояния (высокая степень чистоты).

Диоксид кремния обладает следующими свойствами:

  • белый или голубовато-белый мелкий порошок;
  • не растворим в воде или спирте;
  • не имеет вкуса и запаха;
  • термостабилен;
  • твердый и прочный;
  • сильно выражены адсорбирующие свойства;
  • устойчив к кислой среде.

На фабриках диоксид кремния Е551 расфасовывают в крафтовые пакеты или в полиэтиленовые мешки. Эмульгатор разрешено использовать в пищевой промышленности.

Из чего делают антислеживающий агент Е551

Вещество изготавливают на кварцевых заводах. Для этого нагревают кремний в атмосфере кислорода, для такой окислительной реакции требуется температура свыше 500 градусов. Также используют процесс гидролиза, для которого устанавливают специальные автоклавы, поддерживающие температуру около 1000 градусов.

Получение эмульгатора Е551 возможно путем воздействия кислот на силикат натрия. При таком искусственном синтезировании выходит белая сажа – аморфный диоксид кремния, который можно использовать везде, в том числе в промышленной отрасли.

В природе возможно получение диоксида кремния Е551 при естественной температуре и давлении. Всего таких кристаллических модификаций три вида – тридимит, кварц и кристобалид. При высоких температурах образуются природные соединения стишовит и коэсит. Стишовит впервые обнаружили в метеоритном кратере в 1962 году, позже ученые выяснили, что минерал выстилает значительную часть мантии нашей планеты.

Польза и вред коллоидного диоксида кремния

Ученые изучили известное всему миру химическое соединение и пришли к выводу, что оно не приносит организму вреда при правильном употреблении. Официально подтвержденные исследования доказали, что диоксид кремния Е551 полностью выводится из организма, не расщепляется и не всасывается в пищеварительной системе. Вещество не находится в крови и плазме человека, значит, не приносит вреда.

Читайте также:
Перченый чай: простые рецепты

По неподтвержденным данным кремниевый оксид снижает риски заболевания болезнью Альцгеймера, оказывает положительное влияние на организм и процессы жизнедеятельности. Разрешено употреблять продукты, содержащие оксид кремния во время беременности и лактации.

В ХХ веке один из немецких физиологов работал над изучением воздействия кремнезема Е551 на человеческий организм. Исследования Кюне доказали, что химическое вещество препятствует развитию атеросклероза и восстанавливает сосуды.

Опасна или нет пищевая добавка Е551

Диоксид кремния имеет низкий класс опасности. Вещество разрешено использовать в пищевой промышленности в России и странах Запада, не запрещен белый кристаллический порошок в США. Добавка полностью выводится из организма человека, но определенную опасность все же имеет. Пострадать от белой сажи могут рабочие на предприятиях. Порошок опасно вдыхать, он может вызвать приступ аллергической реакции вплоть до развития серьезных воспалений в легких. В остальном кремниевое соединение приносит лишь пользу.

Применение диоксида кремния

Вещество Е551 используют в различных сферах деятельности. Аморфный оксид применяют в качестве эмульгатора в пищевой промышленности. Встречается Е551 на этикетках зубных паст, на косметических и медицинских препаратах. В чистом виде добавка входит в состав стекла и других строительных элементов. Силиконовый компонент применяют в радиотехнике, в производстве резины, различных огнеупорных материалов, оптоволоконных кабелей, абразивов.

Диоксид кремния в косметике

Вспомогательное вещество Е551 как эмульгатор добавляют в косметические кремы, эмульсии, лосьоны и скрабы для различных видов кожи. Встречается химическое соединение под названием аэросил в пудре для лица. Компонент помогает выровнять поверхность кожи, устраняет жирный блеск, разглаживает мелкие морщины, удаляет ороговевшие клетки и очищает эпидермис.

Наибольшую пользу диоксид кремния несет для зубов. Зубные пасты содержат Е551 – безопасный абразив с хорошими отбеливающими функциями, который не навредит организму при случайном проглатывании.

Диоксид кремния в пищевой промышленности

Вспомогательное вещество Е551 высокой степени очистки добавляют в продукты питания. Полезных функций у белого порошка немало:

  1. Кремнезем защищает сыпучие вещества от образования нежелательных комков, от слеживания. Е551 входит в состав муки, пряных приправ, манной крупы, сахара, сухого молока, яичного порошка, соли и аналогичных добавок, небольшое количество диоксида кремния добавляют в кофе или какао.
  2. Белая сажа стабилизирует кислотность спиртных напитков и нейтрализует щелочные соединения. Диоксид можно встретить в составе пива, его добавляют с целью осветления напитка.
  3. В сухариках, чипсах, соленых орешках и прочих пивных закусках качественный эмульгатор сохраняет аромат, подчеркивает и усиливает вкус снеков.
  4. Е 551 придает плотную текстуру плавленым сыркам, сохраняет структуру твердого сыра, а также превращает жидкость в сыпучую массу.

Эмульгатор Е551 часто встречается в кондитерских изделиях. Его используют для обработки поверхностей различных десертов, чтобы предотвратить слипание, продлить срок годности продукта, предупредить ломкость.

Диоксид кремния в медицине

Вещество является основой некоторых популярных лекарств. Препараты с содержанием диоксида кремния:

  1. Полисорб . Применяют при отравлении организма, выводит яды, удаляет болезнетворные бактерии и микроорганизмы.
  2. Флорасил . Добавка такого препарата к рациону человека поможет укрепить иммунитет, нормализовать обменные процессы в организме, улучшить состояние кожи, волос и ногтей.
  3. Силицея . Аптечный препарат, способный устранить недостаток кремния. В составе легкоусвояемая формула химического элемента.

В аптеках продается коллоидный кремнезем, полученный в промышленных условиях из двуокиси кремния. Такое вещество называется Аэросил, он применяется при острых кишечных инфекциях, при пищевых и алкогольных отравлениях, в период аллергических реакций, при эндогенных интоксикациях и гнойно-воспалительных инфекциях кожных покровов. В зависимости от тяжести заболевания врач назначает лечение. Коллоидный диоксид кремния внутрь употребляют за час до приема пищи. Препарат накладывают на раны, закрывая сухой аптечной повязкой. Иногда врачи назначают фракционные проточные промывания, при которых аптечный порошок разводят в водной взвеси.

Химическое вещество стабилизирует эмульсии и усиливает их действие. Препараты с диоксидом кремния в составе обладают противовоспалительными свойствами, хорошо распределяются по поверхности кожи, не вызывают аллергических реакций.

Заключение

Отрицательное влияние на организм человека диоксида кремния официально не подтверждено. Поэтому вещество является частым ингредиентом в составе зубных паст, пищевых продуктов, медицинских препаратах и косметических средств.

Диоксид кремния (Е551)

Кремнезем, по латыни Silicondioxide, silica – это двуокись кремния. Что же представляет собой такое соединение? Это твердые кристаллы без цвета, не имеющие запаха, они достаточно твердые, прочные, пластичные и тугоплавкие. В природе это самый обычный кварц, мельчайшие прозрачные песчинки, которые образуются при окислении кремния (Si).

Читайте также:
Связанный чай – элитный напиток с пользой для здоровья

SiO₂ – молекулярная (химическая) формула диоксида кремния.

Свойства диоксида кремния

Это соединение – высший, четырехвалентный кислотный оксид кремния. Он обладает идеальной устойчивостью к действию кислорода, различных кислот (при температуре плавления, равной 1 600 ºС, растворяется плавиковой кислотой, щелочами). Диоксид кремния не растворяется водой, является диэлектриком (не проводит ток).

  • Свойства диоксида кремния
  • Производство кремнезема для пищевой промышленности
  • Использование диоксида кремния
  • Влияние на организм человека, польза и вред

Siliconiumdioxide- идеальный нейтрализатор щелочи.

Производство кремнезема для пищевой промышленности

В пищевой промышленности SiO₂ используют как добавку в пищу, которая имеет собственный индекс в европейской системе кодов – Е551.

Диоксид кремния в чистом виде не применяется в пищевой промышленности. В ней используют порошковый SiliconDioxide, другими словами, «белую сажу», аморфный кремнезем. Производство Е551 осуществляется на специализированных заводах двумя методами искусственного синтезирования: нагреванием Si в кислородной среде при температуре, равной пятистам градусам по Цельсию, происходит окислительная реакция, в результате которой получается белая сажа, и в специальных стерилизаторах при tº 1 000 ºС происходит реакция паров SiliconаTetrachloridа в пламени водорода (второй метод).

Синтезированный Silicondioxide относится к группе эмульгаторов, которые обеспечивают однородность смесям несмешивающихся веществ в природе, таких, как масло (растительного и животного происхождения) и жир с водой.

Применение эмульгатора Е551 в пищевом производстве разрешено во всех странах без исключения (в том числе в РФ, Беларуси, Украине, европейских странах) при условии, что его содержание в готовом продукте не превышает лимита, т.е. 30 гр/кг. Он не наносит вред здоровью, безопасен в употреблении.

Особые требования предъявляются к упаковке и условиям хранения пищевой добавки.

Для упаковки применяют мешки, изготовленные из прочного полиэтилена или специальной оберточной бумаги (kraft), а также полипропилена (обязательное присутствие вставки из полиэтилена).

Хранить пищевую добавку Е551 следует в сухом, закрытом помещении при установленном режиме влажности и определенной вентиляции.

Использование диоксида кремния

Пока уникальные свойства вещества не были изучены, оно главным образом применялось для изготовления строительных материалов, таких как бетон и цемент.

Но по мере исследования Siliconаdioxide учеными, медиками, физиологами, химиками стали известны и другие его признаки. Вещество стали применять в радиотехнике, в производстве огнеупорных материалов и резины.

Благодаря своим свойствам вещество нашло широкое применение в различных отраслях промышленности, в том числе пищевой, фармацевтической, косметологической.

В пищевой промышленности эмульгатор используют как антикоагулятор (стабилизатор) и нейтрализатор, а также как загуститель. Он помогает продуктам сохранять сыпучесть, предотвращает образование комков и слеживание:

  • диоксид кремния добавляют в готовые сыпучие продукты, такие как сахар, соль, мука, специи, а также сухое молоко и сливки, крахмал, яичный порошок, различные приправы и пряности, и другие;
  • в молочной продукции при изготовлении сыров (для сохранения их структуры) также применяют кремнезем;
  • незаменимым компонентом он является и в производстве кофе, какао;
  • Е551 входит и в состав пива как абсорбент, способствует осветлению напитка, повышает его выдержку;
  • широко применяется он и при производстве чипсов, сухариков, всевозможных закусок, усиливает аромат продуктов потребления;
  • при изготовлении алкогольных напитков, для стабилизации кислотности и нейтрализации излишка щелочей тоже используют кремнезем;
  • производство кондитерских и кулинарных изделий не обходится без применения эмульгатора Е551, им обрабатывают сладкие поверхности, за исключением тех, которые покрыты шоколадом. Он влияет на сроки реализации продукции, продлевает ее (обеспечивает свежесть, не дает слипаться изделиям), усиливает вкусовые качества и аромат.

Влияние на организм человека, польза и вред

  • Коронавирусы: SARS-CoV-2 (COVID-19)
  • Антибиотики для профилактики и лечения COVID-19: на сколько эффективны
  • Самые распространенные «офисные» болезни
  • Убивает ли водка коронавирус
  • Как остаться живым на наших дорогах?

До конца влияние на организм двуокиси кремния учеными не изучено, но из их исследований на сегодняшний день можно сделать вывод, что вещество не наносит вред здоровью при его правильном употреблении.

Диоксид кремния полностью выводится из организма, не всасывается в желудочно-кишечный тракт.

Помимо этого, Silicondioxide присутствует в организме, в крови и плазме.

Немецким физиологом на основе его практики было доказано, что кремнезем полезен для человека, он предупреждает и предотвращает атеросклероз, укрепляет и очищает сосуды. Вода кремния имеет не только абсорбирующие свойства, выводит шлаки и токсичные вещества из человеческого организма, но еще и антибактериальные.

Существует теория, что вещество оказывает положительное влияние на организм человека и сокращает риск дальнейшего развития такого заболевания, как болезнь Альцгеймера. Однако это лишь гипотеза, которую следует доказать ученым.

Ясно одно, что существенный вред здоровью может нанести пыль диоксида кремния при ее вдыхании (только на промышленных производствах). Она может послужить развитию таких заболеваний, как силикоз легких. Умеренное использование пищевой добавки Е551 безопасно для здоровья.

Читайте также:
Что означает маркировка ПЕКО на упаковках чая?

Пищевая добавка Е 551 (диоксид кремния): опасное влияние на организм человека

Знаете значение шифра Е551, или еще не сталкивались с ним в обычной жизни? Наверняка вы ходите в продуктовые магазины, покупаете лекарства и косметику – а значит, уже сталкивались с этим компонентом. В этом обзоре мы поговорим об основных свойствах и характеристиках, обсудим области применения – вы узнаете все, что необходимо потребителю!

Название продукта пищевой добавки Е 551 (диоксид кремния)

Диоксид кремния — общепринятое наименование пищевой добавки Е 551. Международный вариант — Silicon Dioxide. Код в европейской цифровой системе пищевых добавок — E 551 (Е–551).

  • кремнезем;
  • диоксид кремния аморфный;
  • белая сажа;
  • оксид кремния (IV);
  • кремниевый ангидрид;
  • аэросил;
  • силикагель;
  • Silizium dioxid, немецкий;
  • dioxyde de silizium, французский.

К какому классу относится пищевой добавки Е 551 (диоксид кремния)?

Согласно классификации пищевых добавок Е551 (диоксид кремния) относится к группе антислёживающих агентов. Вещество имеет одновременно природное и синтетическое происхождение.

Антислёживающие агенты – вещества, которые добавляются к порошкообразным и мелкокристаллическим продуктам и препятствуют их слёживанию, комкованию, а также предотвращают слипание частиц.

Тип вещества пищевой добавки Е 551 (диоксид кремния)

Пищевая добавка Е 551 (диоксид кремния) по типу вещества относится к группе эмульгаторов.

Диоксид кремния — это природное вещество. В натуральном виде существует в виде кварца (минерала, из которого состоит песок).

В пищевой промышленности применяют искусственно синтезированное вещество высокой степени чистоты (диоксид кремния аморфный). Получают его путем нагревания кремния в атмосфере кислорода. Окислительная реакция протекает при температуре до 500°C.

Другой способ — гидролиз паров тетрахлорида кремния в водородном пламени. Синтез осуществляют в специальных автоклавах при температуре от 1000ºC.

Натуральный диоксид кремния используют только в строительном, стекольном и подобных производствах, где чистота материала не играет существенной роли.

Свойства пищевой добавки Е 551 (диоксид кремния)

К основным свойствам пищевой добавки Е 551 (диоксид кремния) относят:

Показатель Стандартные значения
Цвет белый или голубовато-белый
Состав диоксид кремния; химическая формула SiO2
Внешний вид мелкий порошок или гранулы
Запах отсутствует
Растворимость нерастворим в воде, этаноле; растворяется во фтористоводородной кислоте
Содержание основного вещества 99%
Вкус отсутствует
Плотность 2,2 г/см3
Другие обладает высокой твердостью и прочностью; сильный адсорбент; термостабилен; устойчив к действию кислот

Упаковка пищевой добавки Е 551 (диоксид кремния)

Пищевую добавкк Е 551 (диоксид кремния) обычно расфасовывают в мешки из крафт-бумаги или плотного полиэтилена. Допускается упаковка продукта в мешки из полипропилена при наличии дополнительной полиэтиленовой вставки.

Применение пищевой добавки Е 551 (диоксид кремния)

Пищевая добавка Е 551 (диоксид кремния) входит в список разрешенных для производства продуктов питания% применение диоксида кремния в качестве вспомогательного вещества:

  • предупреждает слеживание и комкование сыпучих продуктов. Добавляют в муку, манную крупу, пряные приправы, сухое молоко, сахар, яичный порошок, соль и ее аналоги;
  • стабилизирует текстуру тертых или нарезанных ломтиками сыров;
  • эффективно конвертирует жидкость в сыпучую массу, сохраняет и подчеркивает аромат (чипсы, закуски к пиву, сухарики и подобные изделия);
  • стабилизирует кислотность, нейтрализует избыток щелочи в составе спиртных напитков (включая коньячные);
  • осветляет пиво за счет адсорбции замутняющих напиток белков, увеличивает его стойкость.

Эмульгатор используют для обработки поверхности сахаристых кондитерских изделий (кроме шоколада). Это предупреждает ломкость, слипание, продлевает срок хранения.

Значительное количество эмульгатора E 551 идет на нужды фармацевтики и медицины. Обычно под наименованием аэросил вещество используют как активный высокодисперсный наполнитель в эмульсиях, таблетках, гелях, мазях. Диоксид кремния включен в фармакопеи Австрии, Венгрии, Дании.

Продукт выполняет ряд активных и вспомогательных функций:

  • Диоксид кремния коллоидный в форме рыхлого порошка используют как эффективный энтеросорбент. Вещество связывает и выводит из организма токсины, включая соли тяжелых металлов.
  • Добавка входит в состав суспензий, облегчающих состояние при метеоризме (например, Эспумизана). Диоксид кремния стабилизирует эмульсию, усиливает действие активного компонента.
  • Благодаря адсорбирующим качествам вещество в виде геля или мази применяют наружно для обработки гнойных ран, лечения флегмоны, мастита и других заболеваний. Препарат обладает антимикробным действием, легко распределяется по поверхности кожи, не раздражает, не вызывает аллергии.
  • В качестве загустителя используют в составе рыбьего жира, вазелина, глицерина, цетилового спирта.

Не обошли вниманием добавку Е 551 производители косметических средств. В основном вещество используют в составе зубных паст как абсолютно безопасный отбеливающий абразив. Диоксид кремния не разрушает зубную эмаль, безопасен при случайном проглатывании.

Вещество в качестве вспомогательного компонента используют в производстве кремов, лосьонов, пудр, скрабов для различных типов кожи. Аэросил помогает маскировать неровности кожи, устранять жирный блеск, разглаживать мелкие морщины. Эффективно удаляет отмершие клетки и очищает дерму.

Диоксид кремния не проводит электрический ток, считается одним из лучших диэлектриков (при условии, что нет посторонних примесей).

Читайте также:
Сохраняем витамины, аромат и вкус малины! Приготовим мы желе и откроем в феврале!

Основные производители пищевой добавки Е 551 (диоксид кремния)

Пищевая добавка Е 551 (диоксид кремния) высокой чистоты производит компания «Экокремний» (Брянская область).

Основные зарубежные поставщики:

  • Гомельский химический завод (Республика Беларусь);
  • Evolik Industries (Германия);
  • RHONE-POULENC (Франция).

В начале прошлого века немецкий физиолог В. Кюне доказал: соединения кремния очищают и восстанавливают сосуды, препятствуют развитию атеросклероза. Позже его выводы были подкреплены многочисленными исследованиями.

Диоксид кремния структурирует молекулы воды, придавая им способность выталкивать токсины, чужеродные соединения, патогенные микроорганизмы. Кремниевая вода приобретает бактерицидные свойства и особый свежий вкус.

Влияние пищевой добавки Е 551 (диоксид кремния) на организм человека

До конца влияние на организм пищевой добавки Е 551 (диоксид кремния) учеными не изучено, но из их исследований на сегодняшний день можно сделать вывод, что вещество не наносит вред здоровью при его правильном употреблении.

Диоксид кремния полностью выводится из организма, не всасывается в желудочно-кишечный тракт.

Помимо этого, Silicondioxide присутствует в организме, в крови и плазме.

Немецким физиологом на основе его практики было доказано, что кремнезем полезен для человека, он предупреждает и предотвращает атеросклероз, укрепляет и очищает сосуды. Вода кремния имеет не только абсорбирующие свойства, выводит шлаки и токсичные вещества из человеческого организма, но еще и антибактериальные.

Существует теория, что вещество оказывает положительное влияние на организм человека и сокращает риск дальнейшего развития такого заболевания, как болезнь Альцгеймера. Однако это лишь гипотеза, которую следует доказать ученым.

Ясно одно, что существенный вред здоровью может нанести пыль диоксида кремния при ее вдыхании (только на промышленных производствах). Она может послужить развитию таких заболеваний, как силикоз легких. Умеренное использование пищевой добавки Е551 безопасно для здоровья.

Польза и вред пищевой добавки Е 551 (диоксид кремния)

Пищевую добавку Е 551 (диоксид кремния) можно считать безопасной для здоровья. Диоксид кремния присутствует в крови и плазме человека. Поступая извне, вещество не расщепляется в пищеварительной системе, не всасывается, выходит естественным образом в практически неизменном виде.

Опасность представляет вдыхание порошка кремнезема. Мелкие частички могут спровоцировать развитие гранулематозного воспаления, силикоза легких и других тяжелых заболеваний.

Допустимое суточное потребление пищевой добавки Е 551 (диоксид кремния)

Так как было выявлено негативное влияние при вдыхании вещества, были введены нормы ПДК в воздухе – от 1 до 2 мг/м3; для пищевых продуктов допустимое суточное потребление не регламентируется, однако внесение добавки возможно в размере не более 30 г на 1 кг готового продукта.

Диоксид кремния относят к группе с относительно умеренным токсичным риском.

Является ли пищевая добавка Е 551 (диоксид кремния) запрещённой в России и других странах?

Применение пищевой добавки Е 551 (диоксид кремния) разрешено на территории Российской Федерации и регламентируется СанПиН 2.3.2.1293-03 Гигиенические требования по применению. Также добавка может использоваться в следующих странах:

  • Украина;
  • Беларусь;
  • США;
  • Канада;
  • страны Евросоюза.

Как узнать, что пищевая добавка Е 551 (диоксид кремния) есть в составе товара?

На присутствие пищевой добавки Е 551 (диоксид кремния) указывает состав, расположенный на этикетке продукта.

Согласно законодательству РФ (№29-ФЗ) производитель обязан указывать используемые добавки в перечне ингредиентов. Может быть приведено полное название, химическое наименование или порядковый номер с буквой «Е».

На зарубежных товарах данная добавка указывается в следующих обозначениях:

  • Silicon Dioxide – международное обозначение на английском языке.
  • E551 – кодовое обозначение.
  • Dioxyde de silizium – французское обозначение.
  • Silizium dioxid – немецкое наименование.
  • https://specii-pripravi.ru/e551-pishchevaia-dobavka-opasna-ili-net/
  • https://vkusologia.ru/dobavki/stabilizatory-emulgatory/e551.html
  • https://pravo.guru/zzp/kachestvo-tovarov/pishhevye-dobavki/regulyatory-kislotnosti/e551-dioksid-kremniya.html
  • https://FoodandHealth.ru/dobavki/dioksid-kremniya-e551/

Читайте также:

Читайте также:

Пищевая добавка Е260 (уксусная кислота): опасна или нет

Пищевая добавка Е470: опасно ли влияние на организм человека

Пищевая добавка Е1414: опасна или нет

Пищевая добавка Е952 (цикламат натрия): опасно ли влияние на организм человека

Пищевая добавка Е631 (инозинат натрия): опасно ли влияние на организм человека

Пищевая добавка Е123 (амарант): влияние на организм человека

Пищевая добавка Е503 (карбонат аммония): опасна для организма человека или нет

Пищевая добавка Е951: опасна для организма человека или нет

Пищевая добавка Е301 (аскорбат натрия): если вред, опасное влияние на организм человека

Пищевая добавка Е133: влияние на организм человека

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: