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拿声水知识丨矿泉水的7项界限指标解读之偏硅酸

前言

我国《食品安全国家标准饮用天然矿泉水》(GB8537-2018)将偏硅酸含量≥25mg/L的饮用矿泉水界定为偏硅酸型矿泉水,目前我国已经鉴定的偏硅酸矿泉水水源地有2000余处,约占我国矿泉水总数的60%以上。


那么偏硅酸究竟是什么?偏硅酸对人体到底有什么影响?




一、硅与偏硅酸

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硅,英文silicon,化学符号Si,是世界卫生组织界定的人体必需微量元素。在构成地壳总质量的元素中,硅的比例达到26.4%,仅次于占比第一位的氧(49.4%)。硅与其他元素结合的能力仅弱于碳,因此它极少单独存在于自然界,一般以复杂的硅酸盐(如铝硅酸盐)或二氧化硅(SiO2)的形式,广泛存在于岩石、砂砾和水体中。


在水中,二氧化硅自身的溶解性极低,但在一定条件下它可与水分子结合,形成水溶性的偏硅酸(SiO2·H2O)、正硅酸(SiO2·2H2O)等,是水中硅酸的最基本的形式。一般水体中偏硅酸不超过10mg/L,矿泉水或山泉水中可能较高。

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硅秉性温和,曾经被认为是生物惰性元素,但通过科学家们近年来的研究显示,硅对人体健康具有重要的价值。美国食品与营养委员会将成年人二氧化硅的每天最大容许上限量定为700mg,这个剂量相当于每天饮水摄入偏硅酸1946mg,通常情况下日常饮用是很难达到这样的剂量的,所以说偏硅酸矿泉水和膳食硅都是相当安全的。迄今极少有从饮水和食物途径摄入硅而发生中毒的报道。目前已有的硅中毒报道仅见于职业性的呼吸道接触,如含硅石棉引起人类胸膜间皮瘤或医疗过程中含硅隆胸材料引起过敏,偶尔有大量服用硅酸镁抗酸剂诱发尿路结石的报道。




二、偏硅酸矿泉水的概念解析


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根据国家《食品安全国家标准 饮用天然矿泉水》(GB 8537-2018)的定义,矿泉水是从地下深处自然涌出的或经钻井采集的,含有一定量的矿物质,微量元素或其他成分,在一定区域未受污染并采取预防措施避免污染的水;在通常情况下,其化学成分、流量、水温等动态指标在天然周期波动范围内相对稳定。


偏硅酸矿泉水是矿泉水的七大类型之一,是指偏硅酸含量达到25mg/L及以上,水源水水温25℃以上的矿泉水。

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三、偏硅酸与人体健康


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硅元素主要分布于人体皮肤及结缔组织中,具有很高的饮用价值和医疗价值。在德国、日本、韩国、美国将水溶性硅元素称为“救命硅素”,并且在这些国家,属于价值昂贵的保健品。


在人类和动物中,硅都有着随年龄增长而明显减少的趋势,比如,大鼠未成熟骨中的硅含量是成熟骨的25倍。随着年龄增长,人体主动脉含硅量也会逐渐降低。这提示硅在生命早期阶段具有非常重要的作用,某些老年性疾病的发生与体内硅不足可能有关联。


①硅对骨骼健康的促进作用

其实硅对于骨骼有益,早在五十多年前就有相关报道,比如:缺硅的小鸡的腿和喙更白、更薄、更容易折断,缺硅的大鼠会出现眼窝等部位的颅骨缺损和牙质不良等等。


近代医学表明,硅元素影响着骨组织生物的合成,与骨骼生长以及结构有关,在骨骼钙化过程中具有生理作用,可以促进骨骼发育,摄入量不足,会使骨质含钙量减少。身体缺少硅元素,还会导致生长迟缓,造成骨骼异常、畸形(特别是头颅)、牙或牙釉质发育不良。


在各种有关于硅的实验中,有一个规律特别值得一提:如果是男性、绝经前女性或绝经后正在补充雌激素的女性,补硅后的骨密度增加都很明显。然而绝经后的女性即使以前补充过硅但补硅的同时没有补充雌激素,都难以见到密度的改善。这表明硅酸的益骨效应是依赖体内激素的。同时,这个现象也在警示我们:补充营养要趁早!因为某些营养素需要在体内激素加持下才能高效发挥作用。


②硅对心血管疾病的预防作用

硅元素能够增强血管的弹力纤维强度,可以保持人体血管壁的弹性,硅元素还可以清除血管内壁沉积脂肪,这种机理可以缓解动脉硬化、心血管和心脏疾病。


硅对于心血管疾病的预防作用体现在两个方面:一是硬水地区的心血管疾病发生率低于软水地区,其原因除了公认的钙镁离子的保护效应,硅也是潜在的保护性元素;二是在膳食纤维较多的国家,人群动脉粥样硬化的发生也较少,这与硅的预防作用也有部分关系。


以上两个方面都有现代医学解剖学的理论支持:硅在主动脉部位的含量远远高于除骨骼外的其他组织。但随着年龄增长,主动脉含硅逐渐降低,其结构和功能也随之退化。而且根据临床数据显示,动脉粥样硬化斑块部位的硅含量远低于动脉其他部位。


③硅对老年痴呆症的预防

老年痴呆症是一种以认知功能损害为主,伴有日常生活、学习、工作、社交等能力明显减退的综合征。其中,阿尔茨海默病是最常见的类型,约占50%至70%,而血管性痴呆则占15%至20%。


铝已被确认为阿尔茨海默病的主要致病因素之一,其在脑组织“老年斑”部位的聚集,暗示铝可能是“老年斑”形成过程中的关键交联剂。硅,作为一种与铝性质相近的元素,能够与铝结合形成络合物,有效地阻止铝在胃肠道的吸收,成为预防阿尔兹海默症的一个重要手段。


有研究发现,饮用富硅的硬水可以显著降低尿铝的浓度,说明铝的吸收有所减少。一项对1925名老年人长达15年的跟踪调查发现,发现随着时间的推移,饮用水中铝含量较高的人群,其认知能力下降的幅度更大;但如果每天增加10mg硅的摄入,则其认知能力下降幅度减小。因此每日饮用富含硅酸的矿泉水,可作为预防和改善老年痴呆症的一个营养策略。


④硅可以美容养颜抗衰老

硅作为人体表皮组织和一般结缔组织必需的微量元素,对增加皮肤弹性保持弹性纤维周围组织完整性具有重要作用。研究者曾进行两项随机分组干预实验来探索硅的益处。在第一项研究中,志愿者持续20周每日口服20mg的硅酸制剂,结果显示皮肤形态学显著改善,力学性能明显增强。在第二项研究中,头发稀薄的志愿者每日摄入相当于10毫克硅的硅酸制剂,持续9个月后,头发的抗折性提升,直径显著增加,而安慰剂组未见明显变化。


临床医学研究还表明,人体内硅元素的缺乏会导致皮肤老化,女性在30岁后,男性在40岁后,皮肤会出现衰老迹象,如暗淡无光、焦黄。特别是女性,胶原蛋白的流失会导致皮肤松弛、毛发脱落和角质层受损等。


因此经常饮用偏硅酸矿泉水,不仅有助于保持皮肤光泽和细嫩,还能增强皮肤弹性,延缓皮肤衰老,实现美白效果,是女性美容的理想选择。此外,除了饮用,还可以将富含偏硅酸的矿泉水直接喷洒在面部,并轻轻拍打,以补充皮肤水分,同时促进偏硅酸的吸收,从而舒展面部细小皱纹,延缓皮肤老化过程。




四、偏硅酸矿泉水

为何被称为“水中黄金”

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①天然稀有

偏硅酸无法通过人工合成或者人工添加到水中,只存在于自然界中的地表水或地下水中。尽管有数据显示,我国超过60%的矿泉水属于偏硅酸水,但偏硅酸矿泉水在全球范围内实际上相对罕见。


②好吸收

除了水中的偏硅酸,我们日常的很多食物也都含有硅,但是食物中的硅大多数是植酸硅、硅酸铝或者二氧化硅,水溶性低,人体吸收率不高。但硅作为人体必需的微量元素之一,约占我们人体的0.026%,人体每天需要摄入3mg的硅元素。摄取硅元素的理想途径之一是通过饮水,但普通水体中的偏硅酸含量通常有限。即使是一些饮用天然矿泉水,其偏硅酸含量亦难以保证。因此,偏硅酸型矿泉水成为补充硅元素的首选途径,确保了硅元素的充足摄入。


③对人体有益无害

水中的大多数矿物质元素都对人体具有益处,但是人体吸收能力是有限的,超过限量指标便会对人体产生负面影响。


不过,偏硅酸却是一个例外,它对人体有益而无害,而且元素指标越高越好。迄今为止,全球范围内尚未有研究报告指出偏硅酸含量过高会对人体造成不良影响。相反,有大量文献证实,偏硅酸含量越高,对人体越有益。


研究表明,人体能够智能地吸收所需量的偏硅酸,并通过代谢过程将多余的偏硅酸完全排出体外,因此,即使摄入过量,也不会对人体构成任何副作用。此外,矿泉水中偏硅酸的含量越高,水的口感越佳,带来更加顺滑、厚重和甘醇的饮用体验。


拿声结语:我们在选择偏硅酸矿泉水时,一定要看清楚瓶装水标签上是否有“饮用天然矿泉水”几个字,

尤其是标签中的执行标准一栏,是否是“GB8537”。

在此基础上,尽可能选择配料表中偏硅酸含量更高的水,这样才能最大限度地获得更多的营养。

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