Czy dwutlenek krzemu (E551) w suplementach jest szkodliwy?

Czy dwutlenek krzemu w suplementach jest szkodliwy? To pytanie zadawane jest przez wiele osób interesujących się zdrowym stylem życia i wnikliwie sprawdzających składy suplementów. Dwutlenek krzemu jest powszechnie stosowaną substancją wypełniającą. Jest on substancją dopuszczoną do obrotu jako dodatek do żywności o kodzie E551. Czy należy unikać suplementów z dwutlenkiem krzemu? Jakie właściwości wykazuje dwutlenek krzemu? Po co stosuje się wypełniacze w suplementach? Na te pytania i wiele innych znajdziesz odpowiedź w poniższym artykule.

Dwutlenek krzemu – właściwości

Dwutlenek krzemu to naturalny związek chemiczny, który inaczej jest również nazywany krzemionką. Jest dopuszczony do obrotu jako dodatek do żywności o kodzie E551. Jest wykorzystywany w produkcji materiałów konstrukcyjnych, mikroelektronice i jako dodatek w produktach spożywczych, szczególnie w suplementach diety. Jego dodatek ma na celu zapobiec zbryleniu produktu, a także pomóc mu zachować właściwy kolor oraz przenieść smak i/lub zapach. Dwutlenek krzemu może występować w różnych rozmiarach cząstek w zależności od procesu przetwarzania produktu. W suplementach diety, dwutlenek krzemu zazwyczaj występuje w postaci nanocząsteczek większych niż 100 nanometrów. W przewodzie pokarmowym może dochodzić do zlepiania się i rozpadu cząsteczek dwutlenku krzemu, co natomiast będzie prowadziło do powstania nanocząsteczek o rozmiarach mniejszych niż 100 nanometrów (zazwyczaj około 10-50 nanometrów). Dwutlenek krzemu przez wiele lat był uważany za bezpieczny dodatek do żywności, jednak w ostatnich latach pojawiają się publikacje, które wskazują na jego negatywny wpływ na organizm. 

Czy dwutlenek krzemu w suplementach jest szkodliwym dodatkiem?

Dwutlenek krzemu jest stosowany jako częsty dodatek do suplementów diety i jest uważany za bezpieczny. Mimo to nanocząsteczki dwutlenku krzemu budzą kontrowersje i mogą stanowić potencjalne zagrożenie dla zdrowia. Nadmierne narażenie na dwutlenek krzemu może powodować uszkodzenie komórek, tkanek i narządów. Badania doświadczalne na myszach wykazały, że po 30 dniach narażenia na ten związek dochodziło u nich do zaburzenia nastroju i funkcji poznawczych oraz patologicznych zmian, przypominających zmiany neurodegeneracyjne (zmiany neurodegeneracyjne to postępujące uszkodzenia i degradacja komórek nerwowych). Dlatego zastosowanie dwutlenku krzemu jako dodatku do żywności budzi coraz więcej kontrowersji. 

Krzemionka spożywana doustnie – kontrowersje

Największą drogą narażenia na nanocząsteczki dwutlenku krzemu jest spożywanie doustne (np. wraz z produktami, które zostały wzbogacone o dwutlenek krzemu). Nanocząsteczki dwutlenku krzemu mogą oddziaływać z mikrośrodowiskiem żołądkowo-jelitowym i kumulować się w przewodzie pokarmowym w wyniku codziennego spożycia. Dodatkowo nanocząsteczki krzemu mogą oddziaływać na warstwę śluzu i mikroflorę jelitową. Jak pokazują liczne badania, zaburzenia w funkcjonowaniu układu pokarmowego i dysbioza jelitowa może mieć wpływ na rozwój chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Parkinsona i Alzheimera. Brakuje badań, które jednoznacznie wskazywałyby na szkodliwość stosowania dwutlenku krzemu, mimo to istnieją przesłanki, które wskazują na jego negatywny wpływ. Dlatego należy szczególnie unikać narażenia na dwutlenek krzemu przez grupy bardziej wrażliwe, takie jak dzieci i niemowlęta.  Inną substancją, które kiedyś równie często była stosowana jako wypełniacz w suplementach, to dwutlenek tytanu, uważany niegdyś za zdrowy. Aktualnie został on wycofany i nie można go już stosować jako dodatku do suplementów, mimo to dalej znajduje się w starszych partiach leków oraz niektórych kosmetykach. Dlatego tak ważne jest wnikliwe czytanie składów. 

Czy dwutlenek krzemu jest rakotwórczy?

Krzemionka może być uznawana za potencjalnie rakotwórczą w niektórych formach ekspozycji. Drobny pył krzemionki jest szczególnie szkodliwy dla układu oddechowego. Długotrwała i powtarzająca się ekspozycja na pył krzemionki może prowadzić do rozwinięcia choroby zawodowej zwanej pylicą krzemową lub pylicą krzemionkową. Ta choroba charakteryzuje się bliznowaceniem tkanki płucnej i utratą funkcji płuc, a w niektórych przypadkach może zwiększać ryzyko raka płuc. Również włókna krzemionkowe, które potocznie nazywane są azbestem, są uznawane za substancje rakotwórcze. Natomiast dwutlenek krzemu stosowany w suplementach diety w formie koloidalnej nie jest uznawany za substancję rakotwórczą. 

Dwutlenek krzemu a celiakia

Nowe badania przeprowadzone przez naukowców z Francji i Kanady sugerują, że stałe spożycie dwutlenku krzemu może negatywnie wpływać na osoby podatne na celiakię. Eksperymenty wykazały, że codzienne dawki E551 osłabiają tolerancję układu odpornościowego na białka pokarmowe, jednocześnie powodując stan zapalny w jelitach. Zespół badawczy zaobserwował, że pod wpływem E551 zmniejsza się liczba komórek odpornościowych odpowiedzialnych za reakcje przeciwzapalne. U myszy z genetyczną skłonnością do celiakii regularne dawki tego dodatku dodatkowo pogłębiały stan zapalny. Wyniki te sugerują, że przewlekła ekspozycja na dwutlenek krzemu w diecie może zwiększać ryzyko rozwoju celiakii u osób z predyspozycjami, co wymaga dalszych badań nad bezpieczeństwem stosowania tego dodatku w żywności.

Po co stosuje się wypełniacze w suplementach?

Wypełniacze w suplementach, takie jak dwutlenek krzemu, stosuje się z różnych powodów. Po pierwsze wpływają one na ułatwienie procesu produkcji, ponieważ mogą być pomocne w uzyskaniu odpowiedniej konsystencji oraz ułatwić mieszanie i łączenie składników. Wypełniacze poprawiają również stabilność substancji, dzięki czemu końcowy produkt może przez dłuższy czas utrzymać odpowiednią wilgotność. Dodatkowo dodanie dwutlenku krzemu zapobiega zbrylaniu się produktu. Wypełniacze mogą mieć również korzystny wpływ na właściwości technologiczne suplementów, takie jak rozpuszczalność, lepkość czy stabilność chemiczna. Mogą również pomóc w maskowaniu nieprzyjemnego smaku lub zapachu niektórych składników. Na szczęście istnieją miejsca, takie jak Biozdrowy, w których znajdują się produkty wolne od wypełniaczy i niepotrzebnych dodatków. Więcej na ten temat znajdziesz w artykule: Jaka jest przyczyna zbrylania się suplementów?

Zobacz także:

• Uważaj na te substancje! Toksyny i szkodliwe dodatki do żywności
• Niebezpieczne barwniki spożywcze
• Niebezpieczne wzmacniacze smaku w produktach spożywczych
• Niebezpieczne konserwanty w produktach spożywczych
• Niebezpieczne emulgatory, stabilizatory, środki zagęszczające

Literatura

1. Diao J, Xia Y, Jiang X, Qiu J, Cheng S, Su J, Duan X, Gao M, Qin X, Zhang J, Fan J, Zou Z, Chen C. Silicon dioxide nanoparticles induced neurobehavioral impairments by disrupting microbiota-gut-brain axis. J Nanobiotechnology. 2021 Jun 10;19(1):174.
2. EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS); Younes M, Aggett P, Aguilar F, Crebelli R, Dusemund B, Filipič M, Frutos MJ, Galtier P, Gott D, Gundert-Remy U, Kuhnle GG, Leblanc JC, Lillegaard IT, Moldeus P, Mortensen A, Oskarsson A, Stankovic I, Waalkens-Berendsen I, Woutersen RA, Wright M, Boon P, Chrysafidis D, Gürtler R, Mosesso P, Parent-Massin D, Tobback P, Kovalkovicova N, Rincon AM, Tard A, Lambré C. Re-evaluation of silicon dioxide (E 551) as a food additive. EFSA J. 2018 Jan 17;16(1):e05088.
3. Yang Y, Faust JJ, Schoepf J, Hristovski K, Capco DG, Herckes P, Westerhoff P. Survey of food-grade silica dioxide nanomaterial occurrence, characterization, human gut impacts and fate across its lifecycle. Sci Total Environ. 2016 Sep 15;565:902-912. 
4. Lamas B, Martins Breyner N, Houdeau E. Impacts of foodborne inorganic nanoparticles on the gut microbiota-immune axis: potential consequences for host health. Part Fibre Toxicol. 2020 Jun 1;17(1):19. 
5. Napierska D, Thomassen LC, Lison D, Martens JA, Hoet PH. The nanosilica hazard: another variable entity. Part Fibre Toxicol. 2010 Dec 3;7(1):39. 
6. Murugadoss S, Lison D, Godderis L, Van Den Brule S, Mast J, Brassinne F, Sebaihi N, Hoet PH. Toxicology of silica nanoparticles: an update. Arch Toxicol. 2017 Sep;91(9):2967-3010. 
7. Li X, Ji X, Wang R, Zhao J, Dang J, Gao Y, Jin M. Zebrafish behavioral phenomics employed for characterizing behavioral neurotoxicity caused by silica nanoparticles. Chemosphere. 2020 Feb;240:124937. 
8. You R, Ho YS, Hung CH, Liu Y, Huang CX, Chan HN, Ho SL, Lui SY, Li HW, Chang RC. Silica nanoparticles induce neurodegeneration-like changes in behavior, neuropathology, and affect synapse through MAPK activation. Part Fibre Toxicol. 2018 Jul 3;15(1):28.
9. Chen L, Liu J, Zhang Y, Zhang G, Kang Y, Chen A, Feng X, Shao L. The toxicity of silica nanoparticles to the immune system. Nanomedicine (Lond). 2018 Aug 1;13(15):1939-1962. 
10. Cheng J, Kolba N, García-Rodríguez A, Marques CNH, Mahler GJ, Tako E. Food-Grade Metal Oxide Nanoparticles Exposure Alters Intestinal Microbial Populations, Brush Border Membrane Functionality and Morphology, In Vivo (Gallus gallus). Antioxidants (Basel). 2023 Feb 9;12(2):431. 
11. https://ehp.niehs.nih.gov/doi/10.1289/EHP12758
12. https://www.newfoodmagazine.com/news/220898/is-this-food-additive-linked-to-an-increased-risk-of-coeliac-disease/