К вопросу о необходимости изучения баланса кремния в биосистеме «человек – среда обитания»

Abstract

Реферат. Биологическая роль кремния в организме человека до конца не выяснена, но считается, что он необходим для процессов минерализации костной ткани, синтеза коллагена, оказывает положительное действие на состояние кожи, волос и ногтей, способствует предупреждению атеросклероза и болезни Альцгеймера. Основными источниками его поступления являются вода и некоторые пищевые продукты, особенно растительного происхождения. Как и для любого другого минерала, для кремния важен баланс содержания в организме и оптимальное поступление. При этом при кажущейся широкой распространенности данного микроэлемента в ряде случаев может возникнуть его дефицит в объектах среды обитания. Цель исследования: на основании анализа данных о биогеохимической распространенности кремния оценить целесообразность изучения его баланса в биосистеме «человек-среда обитания» на территории Республики Беларусь. Материал и методы. Материалом для анализа послужили источники литературы из библиографических баз PubMed, ELibrary, КиберЛенинка. Результаты исследования. В ходе анализа литературных данных установлено, что, несмотря на широкую распространенность кремния в литосфере, до сих пор до конца не ясными остаются его функциональное значение, биологическая роль и детали метаболизма. Существует мнение, что он необходим для процессов минерализации костной ткани, синтеза коллагена, оказывает положительное действие на состояние кожи, волос и ногтей, способствует предупреждению атеросклероза и болезни Альцгеймера. Однако отмечается, что недостаток кремния – явление достаточно редкое. При его дефиците могут наблюдаться недостаточная активность лейкоцитов при инфекционном процессе, плохое заживление ран, снижение аппетита, кожный зуд, снижение эластичности тканей, снижение тургора кожи, повышение проницаемости сосудов и, как следствие, – геморрагические проявления. Наряду с положительным значением кремния для здоровья в литературе рассматриваются вопросы, связанные с его неблагоприятным влиянием на человека. Так, например, целый ряд работ В.Л. Сусликова, С.П. Сапожникова, Н.В. Толмачевой, Н.А. Агаджаняна и других был посвящен оценке причинно-следственных связей краевой патологии и микроэлементного состава воды у жителей кремниевой биогеохимической провинции Чувашии. Показано, что из верхних горизонтов подзолистых почв идет активный вынос доступного растениям кремния в нижние горизонты. Поэтому кислые, сильно выщелоченные почвы бедны его активными формами и характеризуются низким уровнем плодородия. Использование почв в сельском хозяйстве нарушает баланс питательных элементов, поскольку значительная их часть безвозвратно отчуждается с урожаем. Нарастающий дефицит кремния в сельскохозяйственных почвах вызывает ряд негативных последствий, так как он является не только питательным, но и конструктивным элементом. Нельзя не отметить важную роль кремния и для растений. В реальной полевой обстановке, где могут проявляться многообразные стрессовые ситуации биотического (болезни, вредители и др.) и абиотического характера (низкие или высокие температуры, избыток солей и тяжелых металлов в почве, засуха и др.), кремний выполняет особую защитную функцию. Лишенные данного минерала растения более склонны к нарушениям роста, развития и размножения. Это единственный питательный элемент, который не нарушает состояние растений при его избытке. Выводы. Таким образом, показано значительное влияние оптимального состояния кремния на состояние почв, рост и развитие растительных культур. Остается открытым вопрос влияния кремния на организм человека при наличии отдельных данных о негативном влиянии как его дефицита, так и избытка.