Sabtu, 08 Maret 2008

Manfaat : tulang & jantung

Manfaat Elemen Silicon pada Kasus Osteoporosis dan Penyakit Cardiovascular
(Disadur dari Nutrition Science News terbitan November 1997)

Trace mineral esensial ini sangat bermanfaat bagi kesehatan tulang dan pembuluh darah.
C. Leigh Broadhurst, Ph.D.

Menurut kebanyakan Paleoanthropologis, manusia modern berkembang di Afrika sekitar 100.000 sampai 300.000 tahun yang lalu, lalu menyebar ke seluruh dunia.1 Selama 100.000 tahun terakhir, para ahli percaya bahwa biologi manusia tidaklah berevolusi dengan signifikan. Konsekwensinya, mereka beragumentasi bahwa pola nutrisi kita lebih ditentukan kepada apa yang dimakan oleh nenek moyang kita yaitu hasil buruan, daripada makanan yang kita makan saat ini.2

Beberapa dari makanan nenek moyang kita yang jarang ditemukan dalam pola makan modern, diantaranya: organ dalam, sum-sum tulang, kulit, urat, tulang rawan, ikan bertulang dan sayuran berserat.3 Kebalikan dari pola makan rata-rata saat ini, makanan tersebut tergolong kaya akan berbagai nutrisi termasuk silicon (Si) -sebuah trace mineral esensial- yang diyakini oleh para peneliti sangat dibutuhkan untuk perkembangan tulang dan jaringan penghubung yang normal. Yang lebih parah, teknik pemrosesan makanan modern yang banyak dijumpai saat ini telah melucuti hampir seluruh kandungan silicon pada makanan kita seperti biji-bijian dan beras sehingga manfaat yang bisa didapat dari silicon jauh berkurang.

Silicon adalah Elemen non-logam yang tidak dapat ditemukan di alam dalam bentuk dasarnya sebab silicon bereaksi dengan oksigen dan air dengan cepat. Silicon dapat ditemukan hampir pada setiap silicat (mineral yang membentuk batu-batuan geologis). Silicat berbentuk tetrahedral dan terdiri dari satu atom silicon yang dikelilingi oleh 4 atom oksigen. Walaupun kehadiran mereka termasuk berlimpah di bumi, tetapi silicat tidaklah menyediakan bentuk silicon yang dapat diserap oleh tubuh.

Ketika dicampur dengan air, silicat berubah menjadi asam orthosilic – satu-satunya bentuk silicon yang dapat dipergunakan oleh manusia dengan efektif.4 Asam orthosilic terdiri dari satu atom silicon yang terikat dengan 4 hydroxides, tidak seperti yang terlihat pada silicat dimana atom silicon terikat dengan oksigen. Asam orthosilic hadir secara alami di dalam peredaran darah kita.

Ketika konsentrasi asam orthosilic di dalam air tinggi, maka Silica terbentuk. Silica merupakan sebuah polimer kompleks dari Silicon-hydroxide-oxide-air yang dapat mengandung sampai dengan beberapa triliun atom silicon. Opal adalah polimer dari silica yang sangat besar dan solid. Tidak semua polimer silica bisa dicerna, kecuali jika polimer tersebut dapat dipecah menjadi satuan unit kecil ketika dicerna. Silica, silica gel, silica koloid, tanah liat dan kebanyakan makanan serta herbal ekstrak mengandung silica, namun bukanlah asam orthosilic, sehingga mereka bukanlah sumber yang silicon baik. Pada kenyataannya, bila silica diekstrak dari tumbuhan Horse Tail menjadi bentuk larutan atau teh, cairan konsentrasinya akan menyediakan silicon dalam jumlah kecil yang dapat diserap tubuh. Hal ini terjadi karena begitu konsentrasi asam orthosilic lebih dari 10 sampai 100 ppm di dalam air, konversi asam orthosilic menjadi silica akan dihambat. Oleh karena itu, untuk menghindari konversi menjadi bentuk yang tidak dapat diserap tubuh, maka lebih baik didapati dalam bentuk teh dengan kuantitas besar daripada bentuk konsentrat.

Percobaan laboraturium pada anak ayam dan anak tikus menunjukkan bahwa silicon sangatlah penting bagi pertumbuhan kerangka tubuh yang normal.5 Tulang adalah sebuah materi yang fleksibel yang terbuat dari kristal apatite (Mineral Kalsium-Fosfor) yang tertanam di dalam matriks protein yang mengandung Kolagen dan Glycosaminoglycans. Silicon berperan penting didalam pengembangan awal tulang ketika matriks protein dibangun. Substansi ini juga meningkatkan mineralisasi tulang dan deposit kalsium di dalam tulang, yang berarti tulang akan bertumbuh dengan cepat dan kuat.6

Walaupun defisiensi silicon secara klinis belumlah terlihat pada manusia, tetapi telah diketahui bahwa asupan yang didapat tidaklah memadai. Osteoporosis adalah salah satunya. Di tahun 1993, sebuah penelitian yang dilakukan oleh para peneliti di Centre Hospitalier de Toulon di Perancis, 8 wanita dengan kondisi osteoporosis yang berusia rata-rata 64 tahun menerima suntikan 2 kali seminggu selama 4 bulan dengan 50 mg silicon yang mudah diserap tubuh. Berdasarkan gambar yang diambil sebelum dan sesudah melakukan suplementasi, dosis yang diberikan tersebut meningkatkan kepadatan tulang paha mereka tetapi tidak mempengaruhi kepadatan tulang belakang mereka.7 Tulang paha merupakan tulang terbesar dan memikul beban terberat sehingga tulang ini dapat digunakan sebagai indikator yang baik bagi kondisi osteoporosis.

Pada penelitian dengan hewan percobaan yang dilakukan di Unit 349, Inserm (Institut Penelitian Nasional Biomedis Perancis) di Paris, tikus betina dibagi menjadi 3 kelompok, indung telur pada salah satu kelompok diangkat untuk menstimulus menopause, kelompok lainnya menjalani operasi gadungan, dan kelompok ke 3 tidak dioperasi dan digunakan sebagai kelompok kontrol.8 Tikus-tikus itu kemudian dipisahkan menjadi kelompok-kelompok yang menerima suplementasi silicon organik yang dapat larut, hormon estrogen sintetis Estradiol dan tidak menerima apa-apa. Tikus-tikus yang indung telurnya telah diangkat mengalami pengurangan massa tulang dengan cepat pada tulang mereka yang sedang bertumbuh (trabecular). Estradiol sama sekali mencegah pengurangan massa tulang ini dan silicon walaupun tidak sesukses hormon namun secara signifikan memperlambat pengurangan massa tulang ini dan meningkatkan kecepatan pembentukan tulang sebanyak 30% jika dibandingkan dengan kelompok kontrol.

Kecepatan pergantian tulang sangatlah penting. Jika keluar dari keseimbangannya maka akan menghasilkan kehilangan massa tulang dan osteoporosis. Banyak peneliti saat ini mengacu kepada kecepatan pergantian tulang pasien wanita sebagai indikator dari osteoporosis. Ketika pengukuran dilakukan pada volume total tulang trabecular tikus, para peneliti menemukan bahwa tikus yang indung telurnya diangkat dan tidak diterapi apa-apa memiliki kehilangan massa tulang sebesar 50%, dibandingkan dengan tikus-tikus yang menjalani operasi gadungan. Pada kelompok lain yang indung telurnya diangkat namun diberi estradiol, kehilangan massa tulang sebesar 8%, dan ketika silicon diberikan pada 1 mcg untuk setiap gram berat badan, menghasilkan kehilangan massa tulang sebesar 42%. Walaupun suplementasi silicon tidaklah mengurangi kehilangan massa tulang secara berarti, namun dapat dipertimbangkan untuk menggunakan suplementasi silicon bersamaan dengan terapi sulih hormon untuk mencegah osteoporosis. Suplementasi silicon membantu sampai tingkatan tertentu dan belum pernah ada laporan mengenai kasus keracunan silicon sampai dengan saat ini.

Silicon juga terkonsentrasi di dalam jaringan penghubung pembuluh darah, tulang rawan, rambut dan kulit. Oleh karena itu, para peneliti percaya bahwa silicon memainkan peran penting didalam jalinan struktur dinding pembuluh darah dan tulang.9 Atherosclerosis (Penyumbatan dan pengerasan arteri yang disebabkan oleh plak kolesterol dan pertumbuhan jaringan arteri yang abnormal) secara signifikan menurunkan tingkat silicon didalam dinding arteri. Tingkat silicon berkurang persis sebelum plak terbentuk, dimana hal ini menunjukkan bahwa defisiensi silicon tidak bisa dipisahkan dari kelemahan dinding pembuluh darah. 10; 11

Gandum menyerap air dalam jumlah besar selama proses pemasakan sehingga konsentrasi Siliconnya sedikit dibandingkan dengan gandum kering, mentah atau gandum puff. Gandum juga sangat beragam kandungan siliconnya, sehingga dengan pengolahan, seperti bermacam-macam produk gandum instan dan cepat saji, silikon yang dikandungnya jauh lebih sedikit dibandingkan dengan gandum yang digiling.

Referensi :
Pennington, J.A.T., “Silicon dalam Makanan & Diet”, Kandungan Makanan Tambahan, 8:97-118, 1991.

Pembuluh Darah Sehat

Penelitian pada kelinci yang dilakukan di Experimental Medicine Laboratory, Université Pierre et Marie Curie di Paris menunjukkan bahwa suplementasi silicon melindungi terhadap plak atherosklerotik.12 31 ekor kelinci jantan diberi makan dengan makanan yang mengandung kolesterol tinggi dan minyak kacang agar menghasilkan plak, sementara 38 kelinci lainnya diberi makan makanan yang sama dan diberi suplementasi 7.5–10 mg silicon setiap 2 hari sekali melalui infus (28 kelinci) atau 10 mg – 15 mg secara oral (10 kelinci). Sekitar 77% dari 31 kelinci yang tidak menerima silicon mengembangkan atherosclerosis dan 26% diantaranya berada dalam kondisi yang parah. Sebaliknya, hanya 24% dari 38 kelinci yang menerima silicon mengalami atherosclerosis, dan 16% didalamnya mengembangkan kondisi yang parah. Lebih jauh lagi, dari 28 kelinci yang menerima silicon dengan menggunakan infus, hanya 21 % yang mengembangkan plak. Pembuluh darah arteri dari sebagian besar kelinci yang menerima silicon menjadi halus (smooth), berkilau (shiny), elastis dan bebas dari kerusakan, dengan kata lain: normal, walaupun menerima pola makan yang tidak sehat. Tidaklah ditemukan perbedaan yang signifikan pada level kolesterol atau trigliserida didalam kelinci dari kelompok manapun.

Studi di Inggris dan Finlandia yang dilakukan oleh para peneliti dari berbagai institusi menemukan bahwa para pria mengkonsumsi jumlah silicon 2 kali lebih banyak dari dosis wanita – terkait dengan statistik konsumsi bir para pria. Peminum bir pada umumnya mendapatkan asupan silicon sebesar 30 – 50 mg per hari dan sekitar 0 – 50 % yang diserap.13 Penyebab dari perbedaan yang besar didalam penyerapan belumlah ditemukan, tetapi penyerapan berkisar 50% telah dianggap baik. Suatu studi menemukan bahwa silicon sebenarnya berada didalam “keseimbangan negatif” baik pada pria maupun wanita, yang mengindikasikan bahwa tingkat silicon di dalam tubuh sangatlah rendah sehinga cadangan mineral dilepaskan dari jaringan tubuh untuk menyuplai bahan bakar bagi fungsi metabolisme tubuh. 14

Kebanyakan produk hewan kecuali tulang rawan, kulit dan otot mengandung kadar silicon yang rendah, sedangkan makanan tinggi serat seperti biji-bijian, buah-buahan dan sayur-sayuran merupakan sumber yang kaya akan silicon. Namun hampir 99% dari kandungan silicon di dalam biji-bijian hilang dalam proses pengolahan (lihat tabel diatas), sehingga suplementasi dengan menggunakan asam orthosilic yang stabil bisa menjadi sebuah alternatif yang bagus.

Sebuah studi yang melibatkan 59 anak lembu yang dilakukan oleh Mario Calomme, Ph.D., dari University of Antwerp, Belgia, menunjukkan bahwa penggunaan suplementasi asam orthosilic jauh lebih efektif dibandingkan dengan menggunakan makanan dalam meningkatkan level silicon baik di dalam aliran darah maupun dalam sintesa kolagen (suatu proses yang membutuhkan silicon untuk pembentukan kolagen).15 Selama 23 minggu, baik lembu yang diteliti maupun lembu kontrol diberi makan susu formula standar yang mengandung silicon dalam ukuran normal. Satu kelompok anak lembu diberikan suplementasi asam orthosilic sebesar 280 – 380 mcg untuk setiap gram berat badan dua kali sehari. Dosis yang diberikan ditingkatkan sesuai dengan pertumbuhan anak lembu tersebut. Pada minggu ke 7, konsumsi silicon harian anak lembu yang diperoleh dari makanan adalah 360 mg dan dari asam orthosilic hanya 17.5 mg. Setelah 23 minggu, tingkat silicon dalam darah anak lembu yang menjalani terapi asam orthosilic adalah 70% lebih tinggi dari kelompok kontrol. Hal ini menunjukkan penyerapan yang lebih baik.

Pada 9 ekor anak lembu ditemukan kandungan kolagen pada kulit mereka yang memperoleh asam orthosilic secara signifikan lebih besar dibandingkan dengan anak lembu yang tidak memperoleh suplementasi. Hal ini menunjukkan bahwa silicon yang diperoleh dari makanan tidaklah selalu dapat diserap - Anak lembu tsb menggunakan suplementasi asam orthosilic walaupun kandungan silicon yang diberikan lebih banyak berada pada makanan mereka daripada suplemen. Menurut Calomme, hasil ini juga mengindikasikan bahwa kebutuhan ideal silicon dari anak lembu ini tidaklah diperoleh dari dalam makanan mereka.

Karena siklus pertumbuhan anak lembu lebih lama daripada binatang pengerat (Tikus, Marmut, dll), hasil penelitian ini telah membuka mata manusia. Karena anak lembu juga mendapatkan manfaat lebih besar dengan silica yang dihidrolisa daripada binatang pengerat, maka pengujian ini membuktikan manfaat asam orthosilic yang jauh lebih besar bagi umat manusia.

Ada begitu banyak faktor, termasuk nutrisi, hormon, olah raga, merokok, minum alkohol dan genetik yang berperan didalam penyakit osteoporosis dan penyakit cardiovaskular pada manusia. Pencegahan terhadap penyakit-penyakit kronis ini membutuhkan nutrisi, termasuk silicon. Daftar makanan dan nutrisi yang direkomendasikan bagi penderita osteoporosis secara mencolok menyerupai apa yang direkomendasikan bagi penderita penyakit cardiovaskular – Hal ini bukanlah suatu hal yang mengejutkan, karena tulang dan arteri, keduanya merupakan jaringan penghubung (connective tissues). Secara keseluruhan, informasi ini memperkuat argumentasi bahwa kebutuhan nutrisi manusia didasari pada diet Paleolitik. Penyakit osteoporosis dan kardiovaskular keduanya merupakan penyakit yang diakibatkan oleh penggunaan nutrisi modern barat – Hanya ada sedikit bukti dari kelompok orang yang hidup dari hasil berburu yang menderita kedua penyakit ini.

C. Leigh Broadhurst, Ph. D., adalah seorang geochemist dengan rasa keingintahuan yang besar di bidang nutrisi dan obat alternatif. Ia bekerja sebagai ilmuwan tamu pada sebuah laboratorium penelitian nutrisi pemerintah dan mengepalai 22nd Century Nutrition, sebuah perusahaan konsultan nutrisi/ilmiah di Cloverly, Md. Ia juga seorang wakil presiden dari Herbal Vineyard Inc. di Foulton, Md., yang dikepalai oleh James Duke, Ph. D.

Referensi :

1. Stringer, C.B. "Reconstructing recent human evolution." Phil Trans Royal Soc, London B, 337: 217-41, 1992
2. Broadhurst, C.L., et al. "Rift Valley lake fish and shellfish provided brain-specific nutrition for early Homo." Br J Nutr, in press, 1997.
3. O'Dea, K. "Traditional diet and food preferences of Australian Aboriginal hunter-gatherers." Phil Trans Royal Soc, London B, 334: 233-41, 1991.
4. Carlisle, E.M. "Silicon as a trace nutrient." Sci Total Environ, 73: 95-106, 1988.
5. Nielsen, F.H. "Ultratrace elements of possible importance for human health: An update." In Prasad, A.S., ed., Essential and Toxic Trace Elements in Human Health and Disease: An Update: 355-76. New York: Wiley-Liss, 1993.
6. Carlisle, loc. cit.
7. Eisinger, J. & Clairet, D. "Effects of silicon, fluoride, etidronate and magnesiliconum on bone Mineral density: A retrospective study." Magnesiliconum Res, 6: 247-49, 1993.
8. Hott, M., et al. "Short-term effects of organic silicon on trabecular bone in mature ovarectomized rats." Calcified Tissue Internat, 53: 174-79, 1993.
9. Schwarz, K. "Significance and functions of silicon in warm-blooded animals." In Bendz, G. & Lindquist, I. eds., Biochemistry of Silicon and Related Problems: 207-30. New York: Plenum Press, 1978.
10. Nielsen, loc. cit.
11. Schwarz, loc. cit.
12. Loeper, J., et al. "The antiatheromatous action of silicon." Atherosclerosis, 33: 397-408, 1979.
13. Pennington, J.A.T. "Silicon in foods and diets." Food Additives Contamin, 8: 97-118, 1991.
14. Ibid.
15. Calomme, M.R. & Vanden Berghe, D.A. "Supplementation of calves with stabilized orthosilicic acid. Effect on the Silicon, Ca, Mg, and P concentrations in serum and the collagen concentration in skin and cartilage." Biol Trace Elem Res, 56: 153-65. 1997