Витамин D

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Холекальциферол

Витамин D — группа биологически активных веществ (в том числе холекальциферол и эргокальциферол). Холекальциферол (витамин D3) синтезируется под действием ультрафиолетовых лучей в коже и поступает в организм человека с пищей. Эргокальциферол (витамин D2) может поступать только с пищей.

Главной функцией как холекальциферола, так и эргокальциферола является обеспечение всасывания кальция и фосфора из продуктов питания в тонком кишечнике (преимущественно в двенадцатиперстной кишке). Также ряд клинических исследований заставляет предполагать следующие дополнительные функции витамина D: участие в регуляции размножения клеток, обменных процессов, стимуляция синтеза ряда гормонов.

Витамины группы D являются незаменимой частью пищевого рациона человека. Суточная потребность (RDA) в возрасте от 1 до 70 лет (включая беременных и кормящих матерей) составляет 15 мкг холекальциферола или 600 ME (международных единиц)[1].

Кальциферол растворим в жирах. Жиры также необходимы для адекватного всасывания этого витамина в кишечнике. Как и другие растворимые в жирах витамины, имеет свойство накапливаться в жировой ткани[2]. Запасы витамина D, накопленные организмом в течение лета, могут постепенно расходоваться в зимние месяцы[2].

Открытие[править | править исходный текст]

Обнаружение витамина D позволило решить острую до этого проблему детского рахита. После того, как американец Элмер Макколум обнаружил в 1914 г. в рыбьем жире витамин A, английский ветеринар Эдвард Мелленби сделал наблюдение, что от рахита не страдают те собаки, которых кормят рыбьим жиром. Это наблюдение привело его к выводу, что рахит предотвращает именно витамин A или какое-то связанное с ним вещество.

Чтобы внести ясность в этот вопрос, Макколум в 1922 году поставил эксперимент с порцией рыбьего жира, где витамин A был нейтрализован. Собаки, которым он давал этот продукт, благополучно излечились от рахита. Так было доказано, что за излечение от рахита отвечает не витамин A, а другой, неизвестный доселе витамин. Поскольку это был четвёртый по счёту витамин, открытый наукой, его назвали четвёртой буквой латинского алфавита — D.

В 1923 г. американский биохимик Гарри Стенбок продемонстрировал, что облучение пищи ультрафиолетом увеличивает содержание в ней витамина D. После такого облучения стандартная пища позволила крысам, на которых ставили опыт, излечиться от рахита. Примерно тогда же А. Ф. Гесс доказал, что человек может получать витамин D из солнечного света.

Стенбок тем временем запатентовал метод облучения ультрафиолетом молока и другие жирных продуктов с целью увеличения в них содержания «солнечного витамина». Эта практика остаётся довольно распространённой в США. В российской рознице молочные продукты с добавлением витамина D практически не представлены.

Механизм действия и измерение[править | править исходный текст]

Витамин D в обеих формах (холекальциферол и эргокальциферол) является на самом деле провитамином. Для активации холекальциферол сначала должен превратиться в печени в 25-гидрокси-холекальциферол (сокращенно 25(HO)D), а затем в почках — в 1,25-дигидрокси-холекальциферол (кальцитриол).

Оценка адекватности обеспечения конкретного человека витамином D вызывает споры в научном сообществе. Наиболее полезным и универсальным лабораторным показателем в настоящее время считается концентрация 25-гидрокси-холекальциферола в сыворотке крови[3]. Её минимальное значение, обеспечивающее оптимальное здоровье костей у большинства людей в популяции, составляет 20 нг/мл (50 нмоль/л)[1].

Однозначно установить дополнительную пользу от достижения значений выше 30 нг/мл (75 нмоль/л) в клинических исследованиях не удалось[1]. Тем не менее согласно некоторым рекомендациям, оптимальным считается интервал 30-60 нг/мл (75-150 нмоль/л)[4].

Дефицит[править | править исходный текст]

Дефицит витамина D — явление достаточно распространённое, затрагивающее, по некоторым оценкам, до миллиарда жителей Земли[5]. В США, по данным[6] крупного популяционного исследования, проведенного в 2001—2006 годах, распространенность «риска дефицита» витамина D у взрослых и детей старше 1 года составила 8 %. К ней можно прибавить 24 % людей со статусом «риск неадекватного потребления». В сумме это почти треть населения США. В ряде других стран, с достаточным уровнем солнечного облучения, таких как Индия, Пакистан, Иран, Китай, значительная доля населения (по некоторым данным, до 60-80 %) имеют симптомы дефицита витамина D[7][8]. Россия расположена в зоне низкой инсоляции, поэтому практически все её жители входят в группу риска[9].

Вместе с тем приводимые цифры распространенности дефицита витамина D могут значимо отличаться в зависимости от того, какой уровень 25-гидрокси-холекальциферола в крови берётся за пограничный (16, 20 или 30 нг/мл или какой-либо другой). Институт медицины США в 2010 году ввел новую классификацию адекватности статуса витамина D в зависимости от уровня 25-гидрокси-холекальциферола в сыворотке крови[1].

Категория статуса витамина D Уровень 25(HO)D (нг/мл) Уровень 25(HO)D (нмоль/л)
риск дефицита < 12 < 30
риск неадекватного потребления 12–19 30–49
достаточное потребление 20–50 50–125
уровень, выше которого есть основание для обеспокоенности > 50 > 125

25(HO)D — концентрация 25-гидрокси-холекальциферола в сыворотке крови

Гиповитаминоз D играет основную роль в развитии рахита у детей. Долговременный дефицит витамина D может приводить к увеличению заболеваемости раком[10], увеличивает вероятность развития остеопороза. В последнее время опубликованы результаты исследований, увязывающих недостаток витамина с ослаблением иммунитета, повышенным риском развития сердечно-сосудистых заболеваний[5].

Переизбыток[править | править исходный текст]

Гипервитаминоз витамина D может вызывать нарушения метаболизма кальция, приводящие к гиперкальциемии и гиперкальциурии. При длительном лечении эргокальциферолом или холекальциферолом гиперкальциемия обычно обусловлена накоплением провитамина D3, но может быть вызвана одновременным избыточным потреблением пищевых продуктов, содержащих много кальция, например молочных продуктов[11].

Источники[править | править исходный текст]

  • Синтез в организме: предшественник холекальциферола — превитамин D3 образуется в эпидермисе кожи под воздействием ультрафиолетовых лучей солнечного света из провитамина D3. Превитамин D3 превращается в холекальциферол путем термической изомеризации (при температуре тела). В эпидермисе холекальциферол связывается с витамин-D-связывающим белком и в таком виде поступает в кровь и переносится в печень[11]. Через стекло и одежду солнечный свет, необходимый для синтеза превитамина, не проникает[2].
  • Пища:
    • Некоторые водоросли и потребляющие их рыбы (жирные сорта рыбы, рыбий жир). Чтобы получить 400 МЕ витамина, нужно ежедневно съедать 150 г. лососины или 900 г. трески[2]. Ввиду высокого содержания в жирной рыбе холестерина, это чревато риском возникновения сердечно-сосудистых заболеваний[2].
    • В значительно меньшей степени сливочное масло, сыр и другие жирные молочные продукты, яичный желток, икра[12].
    • Естественным источником эргокальциферола для человека являются лесные (а не выращенные при искусственном освещении) лисички и некоторые другие виды грибов, в клетках которых эргокальциферол вырабатывается из эргостерола[13].
    • Основным источником промышленного получения витамина D (эргостерола) служат дрожжи[14].

В расчете на 100 г, в печени животных содержится до 50 ME витамина, в сливочном масле — до 35 ME, в яичном желтке — 25 ME, в мясе — 13 ME, в кукурузном масле — 9 ME, в молоке — от 0,3 до 4 ME на 100 мл при суточной потребности человека 600 ME[15], поэтому даже при диете, ограниченной этими продуктами питания и лишенной жирной морской рыбы, без достаточного нахождения на солнце потребность организма в витамине D не может быть полностью обеспечена[16].

Согласно более консервативным оценкам, доступное среднестатистическому человеку питание в принципе не может обеспечить его потребности в витамине D, тогда как чрезмерное нахождение на солнце чревато риском возникновения рака кожи[2]. Принято считать, что солнечная активность на уровне 37 параллели и выше не позволяет получить достаточное количество этого витамина[17]. Выше 50-й параллели солнечное излучение недостаточно велико даже для удовлетворения потребности в витамине D в летние месяцы[18].

Зимой в северных странах солнечная активность недостаточна для пополнения запасов кальциферола в организме. Даже проживая в жарком климате, проблемы с получением витамина из солнечных лучей могут испытывать тёмнокожие, тучные и пожилые, а также люди, прикрывающие конечности одеждой[5].

Хотя северянам рекомендуется принимать добавки с витамином[19], эффективность этих добавок доказана только относительно рахита и рахитоподобных заболеваний. Не доказана эффективность добавок для предотвращения остеопороза, рака и заболеваний сердечно-сосудистой системы[20].

Суточная норма витамина D[править | править исходный текст]

Возраст Рекомендуемая суточная норма витамина D [21], МЕ Безопасный верхний предел витамина D, МЕ
0 - 12 месяцев 400 1000 - 1500
1-13 лет 600 2500 - 4000
14-18 лет 600 4000
19-70 лет 600 4000
71 год и старше 800 4000
Беременные и кормящие женщины 600 4000

Формы[править | править исходный текст]

Название Химическая структура Строение
Витамин D1 сочетание эргокальциферола с люмистеролом, 1:1
Витамин D2 эргокальциферол (производное эргостерола) Note double bond at top center.
Витамин D3 холекальциферол (образуется из 7-дигидрохолестерола в коже) Cholecalciferol.svg
Витамин D4 2,2-дигидроэргокальциферол 22-Dihydroergocalciferol.png
Витамин D5 ситокальциферол (производное 7-дигидроситостерола) VitaminD5 structure.png
Витамин D6 сигма-кальциферол

Примечания[править | править исходный текст]

  1. 1 2 3 4 Institute of Medicine (US) Committee to Review Dietary Reference Intakes for Vitamin D and Calcium; Ross AC, Taylor CL, Yaktine AL, Del Valle HB, editors (2011). «Dietary Reference Intakes for Calcium and Vitamin D» (National Academies Press (US)). PMID 21796828.
  2. 1 2 3 4 5 6 Vitamin D and your health - Harvard Health Publications
  3. Holick MF (2006). «Resurrection of vitamin D deficiency and rickets.». J Clin Invest 116 (8): 2062–72. DOI:10.1172/JCI29449. PMID 16886050.
  4. Holick MF (Jul 2007). «Vitamin D deficiency.». N Engl J Med 357 (3): 266–81. DOI:10.1056/NEJMra070553. PMID 17634462.
  5. 1 2 3 Vitamin D and Health | The Nutrition Source | Harvard School of Public Health
  6. Looker AC, Johnson CL, Lacher DA, Pfeiffer CM, Schleicher RL, Sempos CT (Mar 2011). «Vitamin D status: United States, 2001–2006.». NCHS Data Brief (59): 1–8. PMID 21592422.
  7. Harinarayan CV, Joshi SR Vitamin D status in India — Its implications and Remedial Measures (англ.) // Journal of the Association of Physicians of India. — 2009. — В. January. — Т. 57. — С. 40–48. — PMID 19753759.
  8. Ziaee A, Javadi A, Javadi M, Zohal M, Afaghi A Nutritional Status Assessment of Minodar Residence in Qazvin City, Iran: Vitamin D Deficiency in Sunshine Country, a Public Health Issue (англ.) // Global Journal of Health Science. — 2013. — В. 1. — Т. 5. — С. 174–179. — ISSN 1916-9736. — DOI:10.5539/gjhs.v5n1p174
  9. Профессор Ольга Ершова о причинах и профилактике остеопороза - Газета.Ru | Наука
  10. Cedric F. Garland et al. (2006). «The Role of Vitamin D in Cancer Prevention». Am J Public Health 96 (2): 252–261. DOI:10.2105/AJPH.2004.045260.
  11. 1 2 Брикман А. Нарушение обмена кальция и фосфора у взрослых. — Эндокринология (под ред. Н. Лавина). — Москва: Практика, 1999. — С. 413–454. — 1128 с. — ISBN 5898160175
  12. Dietary Supplement Fact Sheet: Vitamin D
  13. NDL/FNIC Food Composition Database Home Page
  14. Елинов Н.П. Основы биотехнологии. — СпБ: "Наука", 1995. — 600 с. — ISBN 5-02-026027-4
  15. Апуховская Л. И., Омельченко Л. И., Калашников А. В. Витамин D3: физиологическая роль и медицинское применение (рус.) // Журнал практического врача. — К.:, 1997. — Т. 3. — С. 35–37.
  16. VanAmerongen BM, Dijkstra CD, Lips P, Polman CH Multiple sclerosis and vitamin D: an update // European Journal of Clinical Nutrition. — 2004. — Vol. 58. — С. 1095–1109. — DOI:10.1038/sj.ejcn.1601952
  17. Time for more vitamin D - Harvard Health Publications
  18. Витамин Д лечит все
  19. Listing of vitamins - Harvard Health Publications
  20. http://press.thelancet.com/vitDfutility.pdf
  21. Рекомендуемая суточная норма витамина D.

Литература[править | править исходный текст]

  • Марри Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. Биохимия человека. — Мир, 1993. — Т. 2. — 415 с. — ISBN 5-03-001775-5
  • Хоббс К., Хаас Э. Витамины для «чайников». — М.:: Диалектика, 2005. — 352 с. — ISBN 0-7645-5179-5