Witamina D (cholekalcyferol)

Witamina D – jest to rodzina związków chemicznych określanych jako witaminy D1, D2 i D3. Witamina ta, z uwagi na specyficzne działanie zwana jest również kalcyferolem. Organizm człowieka syntetyzuje cholekalcyferol z prowitaminy (7-dehydrocholsterolu obecnego w skórze pod wpływem promieni nadfioletowych a ergokalcyferol z ergosterolu występującego w produktach roślinnych (drożdżach, grzybach). Przemiany prowitamin w formy aktywne polegają na otwarciu pierścienia B układu steranowego z udziałem promieniowania nadfioletowego.

Witamina D jest odporna na działanie podwyższonej temperatury i nie zmienia się podczas długotrwałego przechowywania. jest również stosunkowo trwała w środowisku zasadowym, natomiast jest wrażliwa na działanie kwasów. Pod wpływem silnego promieniowania UV ulega zniszczeniu. Przyjmuje się, że witamina D2 jest trwalasza niż witamina D3. Roztwory tłuszczowe stabilizują witaminę D.

Witamina D jest pod pewnymi względami niezwykła. Może być wyprodukowana przez organizm, który ma kontakt ze światłem słonecznym, lub czerpana z pożywienia. Istnieje kilka czynników hamujących produkcję witaminy D w organizmie. Należy do nich pigmentacja skóry (im ciemniejsza jest skóra, tym mniej powstaje w organizmie witaminy), a także przeszkody utrudniające docieranie do skóry promieni ultrafioletowych (smog, mgła, dym, ubranie, zasłony, okna czy kapelusze). Ponadto z wiekiem pogarsza się nasza zdolność do produkowania tej witaminy, konieczne jest więc dłuższe przebywanie na słońcu lub zwiększenie jej zawartości w pożywieniu. Zdrowa, młoda osoba o jasnej cerze może teoretycznie wyprodukować do 10000 j.m. witaminy D dziennie. Dziesięć minut dziennego przebywania na słońcu w miesiącach letnich pozwala prawdopodobnie uzyskać zapas witaminy D potrzebny na cały rok.

Witaminę D2 otrzymuje się zwykle przez naświetlanie lampami kwarcowymi ergosterolu rozpuszczalnego w eterze lub innych rozpuszczalnikach. Pierwszym produktem naświetlania jest lunisterol; nie ma on działania przeciwkrzywiczego. Przy dalszym naświetlaniu powstaje tachysterol, który jest również biologicznie nieczynny,; w krystalicznej postaci daje się on wyodrębnić tylko w połączeniach estrowych. Stosunkowo łatwo natomiast jest otrzymać dwuchydrotachysterol- AT 10. Działa on słabo przeciwkrzywiczo i znacznie zwiększa poziom wapnia w krwi.

W następnym etapie przemian fotochemicznych powstaje związek wywierający działanie przeciwkrzywicze, który nazwano wit. D. Pierwszy krystaliczny preparat oznaczono literą D1. Potem okazało się, że jest to związek addycyjny czystej witaminy D i lumisterolu. Dalsze badania doprowadziły do wyodrębnienia z produktów naświetlania ergosterolu czystej witaminy D wolnej od domieszek i nazwano go witaminą D2. Przy dalszym naświetlaniu ergosterolu powstaje toksysterol i wreszcie suprasterole I i II. nie działają ona przeciwkrzywiczo i są dość toksyczne.

Fale aktywujące mają długość 2300-3050 Å, najsilniej działają fale długości 2800-3050 Å. Widmo widzialne ma fale długości od 3900 do 7400 Å, a więc promienie aktywujące prowitaminy D2 i D3 należą do promieni ultrafioletowych. W świetle słonecznym dochodzącym do Ziemi długość promieni UV wynosi 2900-3130 Å,; zwykłe szyby nie przepuszczają promieni krótszych niż 3100 Å; Zakres promieniowania UV przechodzącego przez szyby i skuteczność jego działania jest o wiele mniejsza od bezpośredniego.

U zwierząt witamina D powstaje na upierzeniu lub na sierści; u ptaków materiał do naświetlania stanowi wydzielina gruczołu kuprowego, która jest przenoszona dziobem na pierze, wytworzona tu witamina D wsysa się bezpośrednio przez skórę lub jest zabierana dziobem do przewodu pokarmowego. Szczury, psy i koty przy oczyszczaniu futerka zlizują witaminę D z sierści. W świetle tych faktów częste ”mycie” się tych zwierząt ma swoje uzasadnienie. U ludzi promienie UV przenikają zaledwie na głębokość 0,1-0,2 mm, a więc wi6tamina D musi powstawać na powierzchni lub bardzo blisko powierzchni skóry. Kąpiel po plażowaniu może usuwać ze skóry pewną ilość tej witaminy.

Drugim źródłem witaminy D jest pożywienie. Tak jak w przypadku innych witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, tutaj również organizm potrzebuje niewielkich ilości tłuszczu w pożywieniu, aby przyswoić witaminę, a każda choroba przewodu pokarmowego, która zaburza wchłanianie tłuszczu, może doprowadzić do zahamowania absorpcji witaminy D. Witamina D czerpana z pożywienia lub wytwarzana przez organizm, jest wydalana w niewielkim stopniu i gromadzi się w wątrobie, skórze, mózgu, kościach i innych tkankach.

Rola w organizmie

Zarówno witamina powstająca w skórze, jaki wchłonięta z przewodu pokarmowego dostaje się do wątroby, gdzie zachodzi jej hydroksylacja przez przyłączanie grupy OH w pozycji 25. W ten sposób przechodzi w główną formę witaminy D-25 (OH)D. Metabolit ten po połączeniu z białkami dostaje się do nerek i tu ulega dalszej hydroksylacji w pozycji 1, przekształcając się w najbardziej aktywna hormonalnie formie witaminy D. Forma ta-1,25(OH)2D- wywiera wpływ na wchłanianie wapnia w jelicie, bierze udział w uruchamianiu wapnia z kości, zwiększa jego stężenie we krwi.

Kości i zęby. Podstawową funkcją witaminy D w organizmie jest regulowanie w przyswajania i zużycia w wapnia i fosforu oraz wspomaganie procesów formowania się kości i zębów. Oprócz tego witamina D pobudza do działania komórki jelita cienkiego wyspecjalizowane w przyswajaniu wapnia i fosforu, zapobiega nadmiernemu wydalaniu tych pierwiastków z moczem i utrzymuje ich stałe stężenie we krwi. W ten sposób przyczynia się do prawidłowej mineralizacji kości i zębów oraz ułatwia gromadzenie się w nich wapnia.

Nowotwory. Witamina D może pomagać w zapobieganiu różnym chorobom nowotworowym i w ich leczeniu poczynając od raka okrężnicy, poprzez raka piersi, do raka prostaty i chłonniaka nieziarniczego.

Słuch. Witamina D jest odpowiedzialna za stan wszystkich kości, w tym także kosteczek słuchu.

Odporność. Witamina D wspomaga działanie systemu immunologicznego, a zatem zwiększa zdolność  organizmu do obrony przed zakażeniami i innymi chorobami.

Wydzielanie insuliny. Witamina D może regulować produkcję i wydzielanie insuliny przez trzustkę, a przez to wpływać na gospodarkę cukrową organizmu

Tkanka nerwowa i mięśniowa. Regulując stężenie wapnia we krwi, witamina D pomaga w utrzymaniu zdrowego systemu nerwowego i układu mięśniowego. Wapń jest niezbędny dla prawidłowego przechodzenia impulsu nerwowego i skurczu mięśni, dlatego też praca układu nerwowego i mięśniowego zależy od stężenia wapnia we krwi.

Skóra. Witamina D może zapobiegać niektórym stanom zapalnym skóry bądź je łagodzić, m.in. łuszczycę – przewlekłą chorobę charakteryzującą się występowaniem na powierzchni skóry łuskowatych czerwonych plam.

Inne funkcje. Witamina D wpływa nie tylko na metabolizm kości. Receptory tej witaminy znajdują się też w innych tkankach docelowych, nie tylko w jelicie, kościach i nerkach. Właściwie wiele innych tkanek reaguje na witaminę D:

•    Komórki wysp trzustkowych produkujące insulinę
•    Komórki szpiku kostnego odpowiedzialne za produkcje wyspecjalizowanych komórek obronnych  zwanych monocytami
•    Komórki przytarczyc
•    Komórki jajników
•    Niektóre komórki mózgu
•    Rozwijający się mięsień sercowy
•    Komórki sutka

Te nowe funkcje witaminy D zostały do tej pory tylko częściowo zbadane. Wiadomo na przykład, że witamina D hamuje wzrost gruczołu przytarczycowego i wydzielanie produkowanego przez niego hormonu. Może więc odgrywać pozytywną rolę w leczeniu nadczynności przytarczyc.

Niedobór

Długotrwały brak witaminy D w pożywieniu powoduje zniekształcenia kości u dzieci i dorosłych, a u osób w podeszłym wieku może wywołać utratę słuchu.

Utrata słuchu. Powolna, stopniowa utrata słuchu może być wynikiem niedoboru witaminy D w pożywieniu. Brak witaminy sprawia, że mała, spiralnie zwinięta kostka znajdująca się wewnątrz ucha, zwana ślimakiem, staje się porowata i nie może przekazać informacji do nerwów prowadzących do mózgu, to zaś powoduje utratę słuchu. Bywa, że utrata słuchu następuje pomimo przyjmowanych dodatkowych dawek witaminy. Kuracja witaminowa może sie okazać bezskuteczna, jeśli przyczyną utraty słuchu nie jest hipowitaminoza.

Niedobór witaminy D w pożywieniu, powodując zmniejszenie się masy i gęstości kości, wzmaga ryzyko zachorowania na osteoporozę. Przyjmowanie zwiększonych dawek  witaminy D i wapnia zmniejsza utratę masy kostnej i liczbę złamań spowodowanych przez osteoporozę. Ponadto gen kontrolujący receptory witaminy D na błonach komórkowych może wpływać na gęstość kości i powodować wrodzoną predyspozycję do osteoporozy. Możliwe, że w przyszłości testy oceniające metabolizm pozwolą ocenić zagrożenie osteoporozą.

Krzywica to choroba dziecięca spowodowana brakiem witaminy D w pożywieniu lub niedostatecznym nasłonecznieniem. Rezultatem krzywicy jest zniekształcenie i osłabienie kości wskutek braku lub niedoboru wapnia i fosforu. Kości, na których opiera się ciężar ciała, zaczynają się uginać, kości klatki piersiowej przypominają pierś gołębia, głowa jest zniekształcona, a nadgarstki i kostki nadmiernie powiększone. Kiedy niedobór witaminy jest mniejszy, objawy bywają mniej poważne.

Krzywica u niemowląt często pozostaje nie wykryta, dopóki dziecko nie zacznie chodzić. Wcześniejsze przejawy hipowitaminozy u dziecka to nadmierna aktywność, pocenie się i częste, wielokrotne przekręcanie głowy z jednej strony na drugą. Oznaką łagodnego niedoboru witaminy D bywa również opóźnione wyrastanie zębów, w wyniku uszkodzenia narządów wewnętrznych przez osłabione kości może nastąpić śmierć.

Dziecko dotknięte krzywica ma wygląd zmęczonego, jest niespokojne i nieszczęśliwe, źle śpi, trze główką o poduszkę, poci, cierpi na zaparcie z nagłymi atakami biegunek; brzuszek jest rozciągnięty z powodu zmniejszonego napięcia mięśni gładkich żołądka i jelit oraz mięśni poprzecznie prążkowanych powłok brzusznych. Kości są wrażliwe na ucisk. W tym stanie zdrowia dziecka przy złych warunkach otoczenia rozwijają się często zakażenia i niedokrwistość; ząbkowanie, czołganie się, wstawanie i chodzenie są opóźnione. Ze strony układu kostnego występują następujące objawy: opóźnienione zarastanie ciemiączek, cranitabes, głowa kwadratowa, rozszerzenie spojeń chrząstkowo- żebrowych.

Występowanie krzywicy zmniejszyło się od czasu, gdy zaczęto wzbogacać mleko w witaminę D. Ciągle jeszcze stanowi problem w niektórych rejonach świata, zwłaszcza na północy, gdzie dociera niewiele światła słonecznego i brakuje pożywienia bogatego w witaminę D. Krzywica może również wystąpić wówczas, gdy matka karmiąca piersią przez dłuższy czas nie uzupełnia zasobów witaminy D lub kiedy samo dziecko nie pija mleka z dodatkiem tej witaminy. Ciemnoskóre dzieci są bardziej narażone na krzywicę, ponieważ ciemne zabarwienie skóry ogranicza produkcję witaminy D przez organizm. Narażone na niedobór witaminy D i krzywicę są również dzieci poddawane długotrwałej kuracji przeciw padaczce oraz te, których organizm nie przyjmuje tłuszczów.

Rozmiękczenie kości jest formą krzywicy występującą u dorosłych i wynika z długotrwałego braku witaminy D w pożywieniu.
Zarówno objawy krzywicy, jak i rozmiękczania kości zaczynają ustępować po dwóch miesiącach od rozpoczęcia kuracji witaminowej. Większość strat w tkance kostnej można uzupełnić, choć niektóre uszkodzenia są nieodwracalne; kuracja zapobiega jednak dalszym zniekształceniom.

Zalecane dawki dzienne

Nie ma ustalonego zapotrzebowania organizmu na witaminę D. Rolą tabel zalecanego spożycia jest pokazanie, że jest ona potrzebna w ciągu całego życia. Zdrowa osoba przebywająca często na słońcu nie potrzebuje przyjmować witaminy w pożywieniu. Jest to natomiast konieczne, jeśli w miejscu czyjegoś zamieszkania występuje smog, mgła, duże zachmurzenie lub też człowiek jest zawsze szczelnie ubrany, nie wychodzi z domu lub ma kontakt ze światłem słonecznym tylko poprzez szyby lub zasłony, ponadto z wiekiem zmniejsza się zdolność organizmu do wytwarzania witaminy D pod wpływem promieni ultrafioletowych. Tak więc osoby starsze powinny dłużej przebywać na słońcu lub przyjmować zwiększone dawki witaminy w pożywieniu: 400 j.m. zamiast przewidzianych  200 j.m. Osoby o ciemniejszej karnacji, których skóra może odbijać do 90 proc. promieni ultrafioletowych  niezbędnych do produkcji witaminy D, najbardziej potrzebują pożywienia bogatego w tę witaminę.

Zapotrzebowanie na witaminę D jest najmniejsze, jeżeli stosunek Ca:P wynosi 1,2:1. Po zwiększeniu się tego stosunku zapotrzebowanie na witaminę D wzrasta.

Witamina D jest stosunkowo stabilna i nie ulega rozkładowi pod wpływem podwyższonej temperatury ani w czasie długotrwałego przechowywania. Niszczy ją natomiast promieniowanie ultrafioletowe, a w warunkach tlenowych w środowisku wodnym ulega samoutlenianiu.

Dzienne wydalanie witaminy D u człowieka wynosi 1-7 µg i odbywa się głównie z kałem, przy współudziale soli żółci. Niewielkie ilości pojawiają się także w moczu.
Źródła w pożywieniu

W produktach spożywczych witamina D występuje w niewielkich ilościach. Około 80% tej witaminy organizm człowieka czerpie z syntezy skórnej. Najprostszym źródłem witaminy D w krajach zachodnich jest wzbogacane mleko. Dobrymi źródłami witaminy D są:

  • Wątroba
  • Żółtko jaj
  • Masło
  • Śmietana

Doskonałymi źródłami witaminy D są: tran  i inne oleje rybne. Jadając często łososia, śledzia, makrelę czy sardynki, zapewniamy naszemu organizmowi znaczne ilości tej witaminy.

Produkty pochodzenia roślinnego nie są zbyt bogate w witaminę D, toteż dieta ściśle wegeteriańska  nie oferuje zbyt  wielkiego wyboru, jeśli chodzi o zaspokajanie zapotrzebowania organizmu na tę witaminę. Pozostaje wtedy korzystanie ze wzbogaconych produktów oraz preparatów witaminowych.

Toksyczność

Witamina D może stać się toksyczna jeśli przyjmowana jest w ilości czterokrotnie przewyższającej zalecane dzienne zapotrzebowanie. Objawy przedawkowania to biegunka, zapalenie skóry, bóle głowy, nudności, osłabienie i utrata apetytu. Wapń osadza się w tkance miękkiej (nerki, tętnice, serce, uszy i płuca), co pociąga za sobą nieodwracalne zmiany w nerkach i sercu oraz opóźnienia w rozwoju fizycznym i umysłowym. Nadmiar witaminy D może również zwiększać ryzyko przedwczesnego zawału serca, miażdżycy i kamicy nerkowej u osób z wrodzonymi predyspozycjami do chorób nerek. Hiperwitaminoza rozwija się przez dłuższy czas i wywołuje reakcje o różnym nasileniu w zależności od tolerancji organizmu na przedawkowanie witaminy.

Dzieci i niemowlęta są narażone na skutki hiperwitaminozy bardziej niż dorośli. Rodzice powinni bacznie śledzić, jakie ilości witaminy D spożywa dziecko w odżywkach. Również kobiety powinny wystrzegać się nadmiaru witaminy D. Choć objawy przedawkowania ustępują po ograniczeniu spożycia witaminy, odkładający się w tkance miękkiej wapń może spowodować trwałe  uszkodzenie organów.

Długie przebywanie na  słońcu nie grozi hiperwitaminozą. Nasz organizm wyposażony jest w sprawnie działający mechanizm, który zmniejsza produkcje witaminy w miarę wzrostu nasłonecznienia.

Powiązania z innymi składnikami odżywczymi

  • Witamina D jest potrzebna do właściwego wchłaniania i osadzania się w kościach wapnia i fosforu.
  • Kadm może zablokować produkowanie witaminy D przez organizm.
  • Aby organizm mógł prawidłowo przyjąć witaminę D, co najmniej 10% wartości kalorycznej pożywienia muszą dostarczać tłuszcze.
  • Kwas pantotenowy jest konieczny do syntezy witaminy D.
  • Witamina D może wpływać korzystnie na obecność cynku w organizmie osób chorych na nerki i poddawanych dializie.

Otrzymywanie witaminy D

Zasadniczo znane są dwa spsosoby otrzymywania witaminy D na skalę przemysłową. pierwszy polega na pozyskaniu najpierw odpowiedniej prowitaminy, a następnie przekształceniu jej metodą fotochemicznej i termicznej przemiany we właściwą witaminę. Drugi sposób to otrzymywanie witaminy D w wyniku pełnej synstezy chemicznej. Praktyczne znaczenie i zastosowanie ma pierwszy z nich. Najbogatszym źródłem ergosterolu są odpowiednie drożdże i stanowią one podstawowy surowiec do otrzymywania tej prowitaminy na skalę przemysłową. Z kolei 7-dehydrocholesterol jest przede wszytkim otrzymywany chemicznie w wyniku dehydrogenacji cholesterolu. Istnieje też możliwość dehydrogenacji cholesterolu metodą biotechnologiczną, przy udziale odpowiednich dehydrogenaz (Sikorski WN-T).

Advertisements

One thought on “Witamina D (cholekalcyferol)

  1. najpotrzebniejsza witamina zdecydowanie:) ważne też, że zwiększa wchłanianie wapnia. Ale wapń wchłaniany ponad miarę zwapnia naczynia krwionośne. Ten „drobny” defekt niweluje suplementacja naturalną witaminą K2. Ja przyjmuję obie razem – D vitum forte K2

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s