Роль кремнезема в жизнедеятельности Млекопитающих
Как давно известно, кремний обнаруживается в определенных видах низших организмов и растений и, вероятно, играет ' для них важную роль, однако не было установлено, насколько существенными для млекопитающих были следовые количества кремнезема. Так как следы кремнезема присутствуют во всех видах природной пищи, в воде и в переносимой по воздуху пыли, то трудно было создать среду, полностью лишенную кремнезема. Проблема была решена тогда, когда научились приготовлять искусственную пищу, отфильтрованный воздух, очищенную воду, полностью пластмассовую посуду и соответствующее лабораторное оборудование.
Количества кремнезема, найденные ранее в тканях живых организмов, оказались в сильной степени завышенными по сравнению с результатами, полученными в настоящее время с аппа - < ратурой, совершенно лишенной стекла, при использовании химических реактивов, в которых отсутствовал кремнезем. Наивысший уровень содержания кремнезема для большинства тканей, млекопитающих определяется теперь равным 0,0001—0,0002 %. Однако его содержание выше (около 0,01 %) в соединительных тканях и в областях активного кальцинирования, достигая 0,5 % Si02 при развитии костей в молодом организме.
Фауре [194] сообщил, что наиболее плотные и прочные кости развивались у кроликов, которым добавляли в рацион 3 г Si02 ежедневно в течение 3 мес. Содержание Si02 в костях оказалось в 10 раз выше по сравнению с его концентрацией в контрольных особях. Отношение Са : Р оставалось постоянным, а кремнезем, по-видимому, включался в процесс развития костей на ранних этапах. Однако продолжительное введение кремнезема вызывало воспалительные процессы в костях. Шварц с сотр. [195—197] разработали новый способ определения требуемых следовых элементов в животных при полном исключении загрязнений и обнаружили, что кремний играет важную роль. Почти одновременно было обнаружено, что то же самое справедливо для цыплят [198, 199].
Шварц [200] и Карлисл [201] нашли, что развивающиеся костные структуры у зародышей оказывались деформированными в отсутствие кремния. Все это подтверждает, что кремнезем так или иначе важен для скелета и соединительных тканей. Карлисл [127] сообщил, что кремний необходим в качестве затравочного агента, образующего зародыши, вероятно, в форме силиката кальция, для последующего осаждения на них фтор - фосфата кальция. Шварц отмечает, что кремний играет существенную роль в соединительных тканях, где связывается в му - кополисахаридах связями типа эфирных, хотя эта точка зрения остается спорной. Пектин содержит 0,5 % кремнезема в связанной форме. Некоторые сульфаты гиалуроновой и хондроитино- вой кислот и белки в соединительных тканях содержат, связанный кремнезем. В соединительных тканях животных и растений кремнезем используется как агент для образования поперечных связей [202].
Содержание кремния в питьевой воде (в виде растворимой формы Si(OH)4 коррелирует до ограниченного предела с определенной статистически пониженной смертностью в различных сообществах. Обычно высокие концентрации растворенных твердых веществ понижают вероятность сердечно-сосудистых и почечных заболеваний [203]. С другой стороны, аналогичное исследование, проведенное в Англии, по-видимому, показало, что высокое содержание кальция в питьевой воде (чае?) оказывало действие, противоположное кремнию, причем последний положительно коррелировал с фактором смертности [204а]. Взаимосвязь содержания кремнезема в теле с возрастом и здоровьем организма остается неизвестной ввиду противоречивых данных.
Данные Аустина, обсуждавшиеся выше, показывают, что кремний, находящийся в следовых количествах в головном мозге, может играть существенную роль. Обнаружено, что, хотя и не наблюдается общего повышения содержания кремния с возрастом, он, по-видимому, концентрируется в микроскопических тельцах в головном мозге людей, страдавших слабоумием и умерших в старческом возрасте, или молодых людей, умерших от болезни Алцгеймера. В обоих случаях имеет место схожее повреждение головного мозга. Это наводит на мысль, что кремний концентрировался в определенных участках головного мозга в виде побочных продуктов его отравления. Аустин [127] обобщил также свои данные, ранее описанные в серии статей [2046, в]. Не было получено доказательств, что кремний присутствовал в данных случаях в необычных количествах или же играл какую-либо роль в процессах дегенерации.
Гранулы, содержащие кремний, по данным Мехарда и Вол - канн [204г], также обнаруживались в митохондриях клеток печени, почек и селезенки нормальных крыс. В гранулах диаметром 25—75 нм под электронным микроскопом наблюдались более мелкие, размером 5—10 нм, непрозрачные гранулы, которые имели высокое содержание кремния и фосфора. Функция кремния неизвестна, но вполне вероятно, что он является компонентом ферментов.
