オルトケイ酸はシリカとして知られている化合物のファミリーの主要な化学化合物です。これらの酸は、酸素と一般式がnである水酸化物に結合したシリコン元素を含んでいます。その化学式はH 4 SiO 4であり、その構造を図1に示します。
オルトケイ酸は、その他のケイ酸塩ファミリーの二酸化ケイ素の水和物です。これらは、最大の金属オキソアニオンがケイ酸塩であり、原子も非金属原子も結合していない無機化合物です。
図1：オルトケイ酸の構造。
それはミネラル（ケイ酸塩）、塩、エステルの大きなファミリーが由来する母物質と考えられています。酸は水中の不安定な溶液としてのみ調製できます。
その分子は簡単に一緒に凝縮して、シリカゲルと水への溶解度が非常に低い多くの鉱物の構造単位を構成する水と3次元のポリマー鎖、リング、シート、またはネットワークを形成します（Britannica、1998）。
オルトケイ酸は、淡水や海水に自然に含まれていますが、ビールなどの特定の飲料にも含まれています。
それは、地球上で一般的であることが知られている水と石英を含む水和と呼ばれる非生物学的プロセスによって生成されます。石英からケイ酸を生成する反応は、次のように書くことができます。
SiO 2 + 2H 2 O→H 4 SiO 4
オルトケイ酸は、コラーゲンの合成や骨の形成に必要なミネラルシリコンを体から得る方法であるため、この化合物は一般に可溶性シリカと呼ばれます。
オルトケイ酸が水中で見つかるという事実にもかかわらず、ケイ素の不足している人々の既知のケースがあります。その結果、オルトケイ酸サプリメントの使用が増加しました（オルトケイ酸、SF）。
物理的及び化学的性質
オルトケイ酸は、特徴的な臭いのない白いアモルファス（非結晶）固体です（National Center for Biotechnology Information、2017）。その外観を図2に示します。
図2：オルトケイ酸の外観。
その分子量は60.06 g / mol、その密度は1.8 g / mlであり、冷水には溶けず、温水とエタノールには溶けます（Royal Society of Chemistry、2015）。
この化合物は、フッ化水素、六フッ化ゼノン、二フッ化酸素、三フッ化塩素などのフッ化物とは適合しません。湿気やマグネシウムで加熱すると、爆発することがある。
反応性と危険性
オルトケイ酸は安定な化合物として分類されていますが、特定の非ヒト哺乳動物の体細胞に変異原性の影響が認められています。
乾燥剤として作用し、重度の曝露の場合、粘膜および気道の乾燥および刺激を引き起こすことに加えて、皮膚の刺激、乾燥を引き起こす可能性がある。
目に入った場合は悪影響はありませんが、粉塵により機械的刺激を引き起こす可能性があります。
大量に摂取すると有害な場合があります。ただし、産業用数値処理には悪影響はありません。疫学研究は健康への悪影響の可能性が低いことを示しています（材料安全データシートケイ酸、2013）。
用途
オルトケイ酸は、生体利用可能なシリコンの主な形態です。比較的不溶性の形態のシリカも、少量ではあるが有意な量のシリコンを生物学的区画に放出する可能性があることが提案されている。
たとえば、コロイド状ケイ酸、シリカゲル、およびゼオライトは、水に比較的不溶ですが、水溶性シリカの濃度を増加させる可能性があり、特定の構造物理化学的特性に依存すると考えられています（Lela MunjasJurkić、2013） 。
総じて、食品供給は上記の形で十分なシリコンを提供し、それが吸収され、健康被害としてのシリカの否定的な認識にもかかわらず、人間の健康全体を大幅に改善することができます。
バイオアベイラブルシリコンの食事源には、全粒粉、シリアル、ビール、インゲンなどの野菜があります。シリカの形のシリコン、または二酸化シリコン（SiO2）は一般的な食品添加物ですが、腸での吸収は限られています。（レイサヘリアン、2016）。
シリコンはすでに、骨の石灰化、コラーゲン合成、皮膚、毛髪、爪、アテローム性動脈硬化症、アルツハイマー病、免疫系の強化、その他の疾患や薬理学的効果に関連しています。
シリコンは結合組織の形成に役割を果たすことが示唆されており、毛髪に1〜10 ppm存在します。
コリン安定化オルトケイ酸は、生物学的に利用可能なシリコンの形態であり、光老化した皮膚を持つ女性の皮膚のマイクロレリーフと機械的特性を改善することがわかっています。
コリン安定化オルトケイ酸の経口摂取は、髪の弾力性と破断荷重を含む引張強度にプラスの効果をもたらし、より太い髪をもたらしました（Barel A、2005）。
2008年の研究では、オステオペニアの女性136人が、オルソケイ酸をカルシウムとビタミンD、または単純なプラセボと一緒に1年間毎日摂取しました。1年の終了後、オルトケイ酸を投与された参加者は、骨形成の大幅な改善を示しました。
科学者たちはこれを、オルトケイ酸がコラーゲン（結合組織にあるタンパク質）の産生を刺激し、「骨形成細胞」の発達を促進する能力に起因すると考えています。
1997年に実施された最初の研究の1つは、オルソケイ酸が子牛の関節の健康に及ぼす影響を調査したものです。
研究者らは、オルトケイ酸サプリメントを与えられた子牛は通常、軟骨中のコラーゲン濃度が高く、関節がより強く、より健康であることを示しています。
研究者たちは、オルトケイ酸の補給が人間に同じ効果をもたらすかどうかを完全に確信していませんでしたが、より最近の研究はOSAが同様の結果を再現できることを示唆しています。
参考文献
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- バレルA、CM（2005）。コリン安定化オルトケイ酸の経口摂取が光損傷皮膚の女性の皮膚、爪、髪に及ぼす影響。Arch Dermatol Res。297（4）、147-153。ncbi.nlm.nih.govから取得。
- ブリタニカ、TE（1998年7月20日）。ケイ酸。EncyclopædiaBritannica：britannica.comから取得。
- Lela MunjasJurkić、IC（2013）。オルトケイ酸といくつかのオルトケイ酸放出化合物の生物学的および治療効果：治療の新しい展望。Nutr Metab（Lond）。10：2. ncbi.nlm.nih.govから取得。
- 製品安全データシートケイ酸。（2013年5月21日）。sciencelabから取得：sciencelab.comから取得。
- 国立バイオテクノロジー情報センター。（2017年3月4日）。PubChem複合データベース; CID =14942。PubChemから取得：pubchem.ncbi.nlm.nih.govから取得。
- オルトケイ酸。（SF）。サプリメントポリスから取得：supplementpolice.comから取得。
- レイサヘリアン、M。（2016年3月4日）。シリコンサプリメントの健康上の利点、リスク、副作用、オルトケイ酸。レイサヘリアンから取得：raysahelian.comから取得。
- 王立化学協会。（2015）。ケイ酸。chemspiderから取得：chemspider.comから取得。