ในมนุษย์ สารประกอบที่สำคัญที่สุดในกลุ่มนี้คือวิตามิน D3 (หรือที่เรียกว่า cholecalciferol) และวิตามิน D2 (เรียกว่า ergocalciferol) ซึ่งจำเป็นต้องกลายพันธุ์เป็น calcitriol (รูปแบบฮอร์โมนที่ทำงานอยู่)
แหล่งหลักของวิตามินดีตามธรรมชาติประกอบด้วยการผลิตโคเลแคลซิเฟอรอล (vit D3) ภายในผิวหนัง โดยเริ่มจากคอเลสเตอรอล โดยผ่านปฏิกิริยาทางเคมีที่ขึ้นอยู่กับการสัมผัสกับแสงแดด (โดยเฉพาะจากการฉายรังสี UVB) อย่างไรก็ตาม โคเลแคลซิเฟอรอลและเออร์โกแคลซิเฟอรอลสามารถรับประทานร่วมกับอาหารและอาหารเสริมได้ แต่มีอาหารเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่ถือว่าเป็นแหล่งวิตามินดีที่ดี (โดยเฉพาะปลา ตับ และไข่แดง อย่างที่สองคือ เห็ดบางชนิดด้วย)
คำแนะนำด้านอาหารสำหรับวิตามินดีมีความปลอดภัยสูง และโดยทั่วไป จะไม่คำนึงถึงปริมาณของแสงแดดโดยพิจารณาจากปริมาณสารอาหารที่บริโภคทั้งหมด ทั้งนี้ เนื่องจากโดยอาศัยความแปรปรวนที่เชื่อมโยงกับละติจูดที่แตกต่างกัน (ดู ชั่วโมงของ แสงและความมืดในประเทศแถบนอร์ดิก) การดูดกลืนรังสี UVB ในประชากรนั้นค่อนข้างแปรปรวน นอกจากนี้ อย่าลืมว่า "การสัมผัสกับแสงแดดมากเกินไปอาจเพิ่มความเสี่ยงของมะเร็งผิวหนังได้
ทั้งวิตามินดีที่นำมากับอาหารและที่ผลิตในผิวหนังนั้นไม่ได้ใช้งานทางชีวภาพและจำเป็นต้องมีการแทรกแซงของเอนไซม์โปรตีนที่มีความสามารถในการไฮดรอกซิเลตพวกมันโดยแปลงให้อยู่ในรูปแบบที่ใช้งานทางชีวภาพ สิ่งนี้เกิดขึ้นในตับและไต เนื่องจากวิตามินดี ง มันสามารถสังเคราะห์ได้ในปริมาณที่เพียงพอโดยสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่ที่สัมผัสกับแสงแดดอย่างเพียงพอ ไม่ควรพิจารณาว่าเป็นปัจจัยด้านอาหารที่จำเป็น - ดังนั้นจึงไม่ควรถือว่าเป็นวิตามินด้วยซ้ำ ซึ่งสร้างผลกระทบโดยทำปฏิกิริยากับตัวรับนิวเคลียร์ที่อยู่ในเซลล์ต่างๆ ของเนื้อเยื่อต่างๆ
Cholecalciferol (vit D3) จะถูกแปลงเป็น calcifediol (25-hydroxycholecalciferol) ในขณะที่ ergocalciferol (vit D2) จะถูกแปลงเป็น 25-hydroxyergocalciferol เมแทบอไลต์ของวิตามินดีทั้งสองนี้ (เรียกว่า "25-hydroxyvitamin D" หรือ "25 (OH) D " ) สามารถวัดในซีรัมในเลือดเพื่อกำหนดระดับวิตามินดีทั้งหมดของบุคคล จากนั้น Calcifediol จะถูกไฮดรอกซิเลตเพิ่มเติมโดยไตเพื่อสร้าง calcitriol (หรือที่รู้จักในชื่อ "1,25-dihydroxycholecalciferol ") ซึ่งเป็นวิตามินดีที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพในรูป ฮอร์โมนที่แท้จริงในเลือดมีบทบาทสำคัญในสภาวะสมดุลและเมแทบอลิซึมของแคลเซียมและฟอสเฟตควบคุมความเข้มข้นในเลือดและส่งเสริมการเจริญเติบโตทางสรีรวิทยาของโครงกระดูกการสร้างกระดูกและการป้องกันการเสื่อมสภาพตามวัย Calcitriol ยังมีสารชีวภาพอื่น ๆ ผลกระทบ รวมทั้งบทบาทต่อการเจริญเติบโตของเซลล์ การทำงานของประสาทและกล้ามเนื้อต่างๆ และระบบภูมิคุ้มกัน และลดการอักเสบ
การค้นพบวิตามินดีมาพร้อมกับการค้นหาสารอาหารที่ขาดหายไปในเด็กที่เป็นโรคกระดูกอ่อน (โรคกระดูกอ่อนในวัยแรกเกิด) อาหารเสริมวิตามินดีจึงได้รับการดูแลเพื่อรักษาหรือป้องกันโรคกระดูกพรุน โรคกระดูกอ่อน และโรคกระดูกพรุน แต่มีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์เพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย เกี่ยวกับผลกระทบด้านสุขภาพอื่น ๆ ในประชากรทั่วไป ผลของการเสริมวิตามินดีต่อการตายยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ แม้ว่ากลุ่มวิจัยเกือบทั้งหมดเห็นด้วยว่าไม่มีอยู่จริง ไม่มีเหตุผลใดๆ ในการแนะนำการรวมเพื่อวัตถุประสงค์ในการป้องกันสำหรับโรคต่างๆ
steroidei เปิดอยู่) ซึ่งแสดงฤทธิ์ทางชีวภาพของแคลซิเฟอรอลและมีลักษณะเฉพาะโดยการเป็นอนุพันธ์ของ cyclopentanoperhydrophenanthrene มีหลายรูปแบบ ได้แก่ วิตามิน D2 หรือ ergocalciferol และวิตามิน D3 หรือ cholecalciferol ความแตกต่างของโครงสร้างระหว่างวิตามิน D2 และวิตามิน D3 คือสายโซ่ด้านข้างของ D2 มีพันธะคู่ระหว่างคาร์บอน 22 และ 23 และกลุ่มเมทิลบนคาร์บอน 24สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม: การสังเคราะห์ผิวหนังของวิตามินดี
แคลซิเฟอรอลมีความกระตือรือร้นมากกว่าเออร์โกแคลซิเฟอรอล 50-100 เท่า (D3 แอคทีฟมากกว่า D2) ทั้ง "เออร์โกแคลซิเฟอรอลและแคลซิเฟอรอลเป็นรูปแบบที่ไม่ใช้งานของวิตามินดี" ดังนั้น "การกระตุ้นจึงเกิดขึ้นในตับและไต แอล" มนุษย์สามารถสังเคราะห์โคเลแคลซิเฟอรอลได้ตั้งแต่เริ่มต้น จากสารตั้งต้นด้วยการทำงานของโปรวิตามิน: dehydrocholesterol (มาจากการลดคอเลสเตอรอล) โปรวิตามินนี้พบได้ในผิวหนังเพื่อดูดซับพลังงานจากแสงอาทิตย์ซึ่งทำให้เกิดไอโซเมอไรเซชันเป็นคอเลแคลซิเฟอรอล (ดูการสังเคราะห์ผิวหนังของวิตามินดี) "การได้รับแสงแดดที่เพียงพอจึงช่วยลดความต้องการวิตามินดี
หมายเหตุ: เมื่อพูดถึงวิตามินดีหรือแคลซิเฟอรอล โดยไม่ระบุดัชนีอ้างอิง เราหมายถึง vit D2 หรือ vit D3 หรือทั้งสองอย่าง วิตามิน D2 มีความแตกต่างกันในปี 1931 ในขณะที่หลังจากการฉายรังสีของ 7-dehydrocholesterol วิตามิน D3 ถูกค้นพบในปี 1935
เป้า. การจับกันของแคลซิทริออลกับ VDR ช่วยให้สามารถทำหน้าที่เป็นปัจจัยการถอดรหัสที่ปรับเปลี่ยนการแสดงออกของยีนของโปรตีนขนส่ง (เช่น TRPV6 และ calbindin) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการดูดซึมแคลเซียมในลำไส้ วิตามินดี เป็นสเตียรอยด์ / ตัวรับฮอร์โมนไทรอยด์ superfamily และแสดงออกโดยเซลล์ในอวัยวะส่วนใหญ่ ได้แก่ สมอง หัวใจ ผิวหนัง อวัยวะสืบพันธุ์ ต่อมลูกหมาก และเต้านม
การกระตุ้น VDR ในลำไส้ กระดูก ไต และเซลล์พาราไทรอยด์จะนำไปสู่การรักษาระดับแคลเซียมและฟอสฟอรัสในเลือด (ด้วยฮอร์โมนพาราไทรอยด์และแคลซิโทนิน) และเพื่อรักษาปริมาณกระดูกไว้
บทบาทที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของวิตามินดีคือ การรักษาสมดุลแคลเซียมโครงกระดูก ส่งเสริมการดูดซึมแคลเซียมในลำไส้ การดูดซึมของกระดูกโดยการเพิ่มจำนวนเซลล์สร้างกระดูก รักษาระดับแคลเซียมและฟอสเฟตสำหรับการสร้างกระดูก และช่วยให้ฮอร์โมนพาราไทรอยด์ทำงานได้อย่างถูกต้อง เพื่อรักษาระดับแคลเซียมในซีรัม การขาดวิตามิน D อาจส่งผลให้ความหนาแน่นของกระดูกลดลงและความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของความหนาแน่นของกระดูกลดลง (โรคกระดูกพรุน) หรือกระดูกหัก เนื่องจากการขาดวิตามินดีจะเปลี่ยนแปลงการเผาผลาญแร่ธาตุในร่างกาย ดังนั้นวิตามินดีจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสร้างกระดูกใหม่ผ่านบทบาทเป็นตัวกระตุ้นการดูดซึมกลับที่มีประสิทธิภาพ
VDR ยังควบคุมการเพิ่มจำนวนเซลล์และการสร้างความแตกต่าง วิตามินดียังทำปฏิกิริยากับระบบภูมิคุ้มกัน และ VDR จะแสดงในเซลล์เม็ดเลือดขาวหลายประเภท รวมถึงโมโนไซต์และเซลล์ T และ B ที่กระตุ้น ในหลอดทดลอง วิตามินดีจะเพิ่มการแสดงออกของยีนไทโรซีนไฮดรอกซีเลสในเซลล์ไขกระดูกต่อมหมวกไตและมีอิทธิพลต่อการสังเคราะห์ปัจจัยเกี่ยวกับระบบประสาท ไนตริกออกไซด์ซินเทสและกลูตาไธโอน
สเตียรอยด์วิตามินดีเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับภาวะธำรงดุลของแคลเซียมและฟอสเฟตและมีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตและการบำรุงของโครงกระดูก รูปแบบที่ออกฤทธิ์ทางเมตาบอลิซึมคือ 1,25- (OH) 2-โคเลแคลซิเฟอรอลซึ่งทำหน้าที่โดยชอบ:
- การดูดซึมแคลเซียมและฟอสเฟตในลำไส้
- แคลเซียมจากกระดูก
- รักษาถ้วยรางวัลกระดูกอ่อน
- การดูดซึมแคลเซียมและฟอสฟอรัสในไตกลับคืนมาในท่อที่โค้งงอใกล้เคียง
วิตามินดีและแคลเซียม
L "1,25- (OH) 2-cholecalciferol ช่วยกระตุ้นการสังเคราะห์ CaBP (โปรตีนที่ขนส่งแคลเซียม) ในอวัยวะเป้าหมาย (enterocytes) แทรกแซงที่ระดับของการถอดรหัส DNA ในลำไส้ที่เข้ารหัสโปรตีนและพลาสมา RNA polymerase . การใช้ตัวยับยั้ง actinomycin D และ a-amatinin ของการถอดรหัสและ RNA polymerase ตามลำดับยืนยันการกระทำนี้ ด้วยวิธีนี้ RNA ใหม่จะถูกสังเคราะห์ซึ่งสนับสนุนการสังเคราะห์ CaBP ที่จำเป็นต่อการดูดซึมแคลเซียม ขณะนี้ เป็นที่แน่นอนว่า cyclic AMP มีส่วนเกี่ยวข้องในกระบวนการนี้ ซึ่งจะเพิ่มในเนื้อเยื่อโดยการกระทำของวิตามินดีที่ออกฤทธิ์
, ปลาทะเล (ปลาเฮอริ่ง, แซลมอน, ปลาซาร์ดีน) และไข่แดง เห็ดมีปริมาณน้อยกว่า ข้อมูลเพิ่มเติม : อยู่ที่ไหนหมายเหตุ: วิตามินดีเกือบทั้งหมดถูกสังเคราะห์ในผิวหนัง ดังนั้นจึงแนะนำให้รับแสงแดดอย่างเพียงพอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้สูงอายุ
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม: วิตามินดีในอาหาร
