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維生素D(vitamin D )又稱鈣化醇、麥角甾醇、麥角骨化醇、「陽光維生素」、抗佝僂病維生素等。屬脂溶性維生素。種類很多,以維生素D2(麥角鈣化醇)和維生素D3(膽鈣化醇)較為重要。來自食物和陽光,能促進食物中鈣的吸收,並通過胎盤參與胎兒鈣代謝。

1 維生素D -簡介

維生素D維生素D

維生素D是一種重要的脂溶性維生素,其重要生理功能是與鈣的吸收和利用有關。維生素D能促進食物中鈣的吸收,並通過胎盤參與胎兒鈣的代謝。維生素D對胎兒骨骼的形成極為重要,維生素D缺乏,胎兒的骨骼不能正常鈣化,造成低鈣血症和牙齒髮育的缺陷,使骨骼變軟,容易彎曲,同時也影響神經肌肉、造血和免疫器官組織的功能。當維生素D缺乏時,兒童可患與缺鈣同樣的佝僂病,出現枕禿、方顱、雞胸、「O」型或「X」形腿。成人則表現為軟骨病,導致骨質增生、骨質疏鬆等症。

在人類所需的維生素中,維生素D非常特殊,它是一種激素的前體,而且在陽光充足的情況下,人體自身可以合成(維生素D3)。

維生素D蘊藏在含脂肪較多的海魚、魚卵、肝、全脂乳、蛋黃、魚肝油、黃油、奶油中維生素D含量豐富。陽光照射可以使存在於皮下的7-脫氫膽固醇轉化成維生素D3,所以曬太陽可以最廉價地獲得維生素D。

2 維生素D -發現過程   

維生素D富含維生素D的食物

維生素D的發現是人們與佝僂症抗爭的結果。早在1824年,有人發現魚肝油可在治療佝僂病中起重要作用。1918年,英國的梅蘭比爵士證實佝僂病是一種營養缺乏症。但他誤認為是缺乏維生素A所致。1930年Gottingen大學的A.Windaus教授首先確定了維生素D的化學結構,1932年經過紫外線照射麥角固醇而得到的維生素D2的化學特性被闡明。維生素D3的化學特性直到1936年才被確定。

1913年,美國科學家Elmer McCollum和Marguerite Davis在魚肝油里發現了一種物質,起名叫「維生素A」,後來,英國醫生EdwardMellanby發現,餵了魚肝油的狗不會得佝僂病,於是得出結論維生素A或者其協同因子可以預防佝僂病。1921年Elmer McCollum使用破壞掉魚肝油中維生素A做同樣的實驗,結果相同,說明抗佝僂病並非維生素A所為。他將其命名為維生素D,即第四種維生素,但當時的人們還不知道,這種東西和其他維生素不同,因為只要有紫外線,人自己就可以而合成(有悖於維生素的定義)。

 

3 維生素D -化學結構及性質

維生素D麥解固醇及7-脫氫基膽固醇在紫外線作用下轉變為維生素d2及維生素d3

維生素D(VD)是環戊烷多氫菲類化合物,可由維生素D原(provitamind)經紫外線270~300nm激活形成。動物皮下7-脫氫膽固醇,酵母細胞中的麥角固醇都是維生素D原,經紫外線激活分別轉化為維生素D3及維生素D2的量少,但人工照射者多為此型。

維生素D的最大吸收峰為265nm,比較穩定,溶解於有機溶劑中,光與酸促進異構作用,應儲存在氮氣、無光與無酸的冷環境中,油溶液加抗氧化劑后穩定,水溶液由於有溶解的氧不穩定。在人類所需的維生素中,維生素D非常特殊,它是一種激素的前體,而且在陽光充足的情況下,人體自身可以合成維生素D3)

4 維生素D -生理代謝

從食物中得來的維生素D,與脂肪一起吸收,吸收部位主要在空腸與迴腸。膽汁幫助其吸收。脂肪吸收受干擾時,如慢性胰腺炎、脂肪痢及膽道阻塞都會影響其的吸收。吸收的維生素D與乳糜微粒相結合,由淋巴系統運輸,但也可與維生素D運輸蛋白(α-球蛋白部分)相結合在血漿中運輸。有些與β-脂蛋白相結合,口服維生素D與乳糜微粒結合,比從皮膚中來的與蛋白結合者易於分解。

5 維生素D -生理功用

維生素D孕期飲食防維生素D缺乏性佝僂病
維生素D主要用於組成和維持骨骼的強壯。它被用來防治兒童的佝僂病和成人的軟骨症,關節痛等等。患有骨質疏鬆症的人通過添加合適的維生素D和鎂可以有效的提高鈣離子的吸收度。除此以外,維生素D還被用於降低結腸癌、乳腺癌和前列腺癌的機率,對免疫系統也有增強作用。

心臟病:維生素D可降低對胰島素的耐受性,而胰島素耐受性是導致心臟病的主要因素之一。

肺病:肺部組織在人的一生中會經歷修復和「改造」,由於維生素影響多種細胞的生長,它可能對肺的修復過程起到一定的作用。 

癌症(包括乳腺癌、結腸癌、卵巢癌和前列腺癌等):維生素D對調節細胞繁殖起到關鍵作用,癌症患者體內則缺乏這種調控機制。因此,通過防止細胞過度繁殖,維生素D就能預防某些癌症。

糖尿病:在Ⅰ型糖尿病中,免疫系統會殺滅人體自身的細胞。科學家認為,維生素D可起到免疫抑製劑的作用,能防止免疫系統的過度反應。

高血壓:維生素D為頸部甲狀腺上的副甲狀腺所利用。這些腺體分泌出一種調節體內鈣水平的激素,鈣則幫助調節血壓。

精神分裂症:患精神分裂症的幾率大概與出生前幾個月的日照情況有關。缺乏日照可能會導致維生素D缺乏,會改變胎兒大腦的發育。

多發性硬化:缺乏維生素D會限制人體產生的1,25二羥基維生素D3,這是維生素D3的一種激素形式,可以調節免疫系統。它的缺乏可能提高患上多發性硬化的風險。

佝僂病和骨質疏鬆:維生素D可堅固骨骼,預防兒童佝僂病和老年骨質疏鬆症。

抗疲勞:缺乏維生素D時,會使人感到疲倦、乏力,不願運動和參加體力勞動。

6 維生素D -缺乏癥狀

維生素D抗維生素d佝僂病的X照片
缺乏維生素D最典型的會引起少兒的佝僂病和成人的軟骨病。早期常煩躁不安,愛哭鬧,睡不安,易驚醒,汗多,特別是入睡後頭部多汗,由於汗的刺激不舒服故頭常在枕頭上摩擦致頭后枕部半圈禿髮。以後逐漸出現骨骼改變,如前自門閉合延遲(正常應在1.5歲前閉合),出牙晚,可晚至1歲才出牙,頭較大呈方形,助骨下緣外翻,雞胸、「O」形腿等。血鈣、血磷可降低、鹼性磷酸酶增高,長骨X線照片在疾病活動期均有不同改變。  

血清1,25-二羥維生素D3水平較低可能導致周圍血管疾病、腫瘤、多發性硬化、類風濕性關節炎、青少年型糖尿病、帕金森氏症和阿爾茲海默征。其他的典型癥狀還包括肌肉萎縮,痢疾腹瀉,失眠,緊張等等。 

7 維生素D -作用機制

維生素D的前體(生成維生素D的原料)存在於皮膚中,當陽光直射時會發生反應轉化為維生素D3,D3分子被運送到肝臟並且轉化為維生素D的另一種形式25位單脫氧膽固醇,這種形式的效用更大。然後25位單脫氧膽固醇又被轉運到腎形礦脈並在那裡被轉化為1,25-二羥維生素D3[1,25位二羥膽鈣化(甾)醇],這種形式是維生素D最有效的狀態。然後維生素D將和甲狀旁腺激素以及降血鈣素協同作用來平衡血液中鈣離子和磷的含量,特別是增強人體對鈣離子的吸收能力。

皮質類固醇對維生素D的作用有抵消作用。消膽胺和礦物油會抑制人體對維生素D的吸收,所以應該避免一起食用。苯妥英鈉和安眠藥可能增加維生素D的效果而降低血壓。

8 維生素D -毒副作用

維生素造成的主要毒副作用是血鈣過多,早期徵兆主要包括痢疾或者便秘,頭痛,沒有食慾,頭昏眼花,走路困難,肌肉骨頭疼痛,以及心律不齊等等。晚期癥狀包括發癢,腎形礦脈功能下降,骨質疏鬆症,體重下降,肌肉和軟組織石灰化等等。

維生素D不應該用於血鈣過高的病人,或者血液中鈣離子含量偏高的人。另外對患有腎結石和動脈硬化的病人來說也必須小心使用,因為維生素D可能會引起他們的甲狀旁腺疾病,削弱腎功能甚至引起心臟疾病。 

9 維生素D -食物來源

富含脂肪的魚是維生素D的食物來源之一,一些國家,符合國家標準的食品都人工強化了其中的維生素D,食品中的維生素D包括:

鯰魚85g(3盎司)提供425單位維生素D(5IU/g)。

大馬哈魚烹熟,100 g (3.5盎司)提供360 IU (3.6 IU/g)。

鯖魚烹熟,100 g (3.5盎司),345 IU (3.45 IU/g)。

沙丁魚油浸罐頭魚乾,50 g (1.75盎司),250 IU (5 IU/g)。

金槍魚油浸罐頭,100 g (3.5盎司),235 IU (2.35 IU/g)。

鰻魚烹熟,100 g (3.5盎司),200 IU (2.00 IU/g)。

一個60g大小的雞蛋能提供20 IU (0.33 IU/g)。

牛肝烹熟,100 g (3.5盎司),15 IU (0.15 IU/g)。

魚肝油,如鱈魚肝油1湯匙(15 ml) 提供1360 IU (90.6 IU/ml)。

紫外線照射過的蘑菇和酵母是僅有的可以補充維生素D的重要素食,紫外線照射波塔貝拉菇可以將每100g蘑菇的維生素D14IU(未照射前0.14 IU/g)提升到500IU(5 IU/g)。

歐盟對維生素D日攝入量的建議

歐盟對維生素D攝入的建議是每天攝入5µg1 µg = 40 IU and 0.025 µg = 1 IU

澳大利亞與紐西蘭

兒童:5.0 μg /day

成人:19–50 5.0 μg/day;51–70 10.0 μg/day;>70 15.0 μg/day

10 維生素D -過量表現 

1、健康成年人,長期每日服用超過1.25 mg (50,000 IU)幾個月可能導致毒性,而患有某種疾病,如原發性甲狀旁腺亢進症的患者,對維生素D尤其敏感。稍有維生素D補充進體內就可能導致高鈣血症。

2、妊娠期母親現高鈣血症也會影響胎兒維生素D的代謝,使其對維生素D敏感性增強,最終導致新生兒弱智低能,面部畸形。

3、維生素D攝入過多會導致高鈣血症,典型癥狀就是高鈣血症的癥狀,可能會厭食,胃內嘈雜,噁心。接下來會多尿,煩渴,乏力,過度緊張,皮膚瘙癢甚至會導致腎衰竭、蛋白尿、尿管型、氮質血症以及遷徙性鈣化。如果發現毒性后及時停用維生素D並限制鈣攝入,腎損害還是有可能逆轉的。

11 維生素D -相關研究

2012年6月9日,相關研究報道維生素D缺乏或是男性性功能障礙(ED)危險因素之一。支持該假設的證據是有哮喘、抑鬱、骨外傷、多發性硬化、牙周炎等維生素D缺乏臨床表現的人群也都是男性性功能障礙(ED)以及心血管疾患、糖尿病、代謝病的發病高危人群。
2012年9月,英國瑪麗女王大學研究人員在美國新一期《國家科學院學報》上報告說,高劑量的維生素D補充劑能加速肺結核患者的康復過程。

2013年1月,一項刊登於《加拿大醫學協會期刊》上的研究報告指出,低濃度的維生素D可能和長壽直接相關,這項研究的對象是一些90多歲老人的中年後代們。 那些90多歲人群的後代機體中維生素D的濃度與參照對象相比要更低,而且這些後代在基因CYP2R1的遺傳突變上也表現出較低的頻率。而基因CYP2R1的突變常導致個體表現出較高濃度的維生素D。這些研究對低水平維生素D和家族長壽之間的關聯是個有力支持。

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