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维生素D

 医林探宝 2013-12-02

维生素D - 简介

维生素D维生素D

维生素D是一种重要的脂溶性维生素,其重要生理功能是与钙的吸收和利用有关。维生素D能促进食物中钙的吸收,并通过胎盘参与胎儿钙的代谢。维生素D对胎儿骨骼的形成极为重要,维生素D缺乏,胎儿的骨骼不能正常钙化,造成低钙血症和牙齿发育的缺陷,使骨骼变软,容易弯曲,同时也影响神经肌肉、造血和免疫器官组织的功能。当维生素D缺乏时,儿童可患与缺钙同样的佝偻病,出现枕秃、方颅、鸡胸、“O”型或“X”形腿。成人则表现为软骨病,导致骨质增生、骨质疏松等症。

在人类所需的维生素中,维生素D非常特殊,它是一种激素的前体,而且在阳光充足的情况下,人体自身可以合成(维生素D3)。

维生素D蕴藏在含脂肪较多的海鱼、鱼卵、肝、全脂乳、蛋黄、鱼肝油、黄油、奶油中维生素D含量丰富。阳光照射可以使存在于皮下的7-脱氢胆固醇转化成维生素D3,所以晒太阳可以最廉价地获得维生素D。

维生素D - 发现过程   

富含维生素d的食物富含维生素D的食物

维生素D的发现是人们与佝偻症抗争的结果。早在1824年,有人发现鱼肝油可在治疗佝偻病中起重要作用。1918年,英国的梅兰比爵士证实佝偻病是一种营养缺乏症。但他误认为是缺乏维生素A所致。1930年Gottingen大学的A.Windaus教授首先确定了维生素D的化学结构,1932年经过紫外线照射麦角固醇而得到的维生素D2的化学特性被阐明。维生素D3的化学特性直到1936年才被确定。

1913年,美国科学家Elmer McCollum和Marguerite Davis在鱼肝油里发现了一种物质,起名叫“维生素A”,后来,英国医生EdwardMellanby发现,喂了鱼肝油的狗不会得佝偻病,于是得出结论维生素A或者其协同因子可以预防佝偻病。1921年Elmer McCollum使用破坏掉鱼肝油中维生素A做同样的实验,结果相同,说明抗佝偻病并非维生素A所为。他将其命名为维生素D,即第四种维生素,但当时的人们还不知道,这种东西和其他维生素不同,因为只要有紫外线,人自己就可以而合成(有悖于维生素的定义)。

 

维生素D - 化学结构及性质

维生素D 麦解固醇及7-脱氢基胆固醇在紫外线作用下转变为维生素d2及维生素d3

维生素D(VD)是环戊烷多氢菲类化合物,可由维生素D原(provitamind)经紫外线270~300nm激活形成。动物皮下7-脱氢胆固醇,酵母细胞中的麦角固醇都是维生素D原,经紫外线激活分别转化为维生素D3及维生素D2的量少,但人工照射者多为此型。

维生素D的最大吸收峰为265nm,比较稳定,溶解于有机溶剂中,光与酸促进异构作用,应储存在氮气、无光与无酸的冷环境中,油溶液加抗氧化剂后稳定,水溶液由于有溶解的氧不稳定。在人类所需的维生素中,维生素D非常特殊,它是一种激素的前体,而且在阳光充足的情况下,人体自身可以合成维生素D3)

维生素D - 生理代谢

食物中得来的维生素D,与脂肪一起吸收,吸收部位主要在空肠与回肠。胆汁帮助其吸收。脂肪吸收受干扰时,如慢性胰腺炎、脂肪痢及胆道阻塞都会影响其的吸收。吸收的维生素D与乳糜微粒相结合,由淋巴系统运输,但也可与维生素D运输蛋白(α-球蛋白部分)相结合在血浆中运输。有些与β-脂蛋白相结合,口服维生素D与乳糜微粒结合,比从皮肤中来的与蛋白结合者易于分解。

维生素D - 生理功用

孕期饮食防维生素D缺乏性佝偻病孕期饮食防维生素D缺乏性佝偻病
维生素D主要用于组成和维持骨骼的强壮。它被用来防治儿童的佝偻病和成人的软骨症关节痛等等。患有骨质疏松症的人通过添加合适的维生素D和镁可以有效的提高钙离子的吸收度。除此以外,维生素D还被用于降低结肠癌、乳腺癌和前列腺癌的机率,对免疫系统也有增强作用。

心脏病:维生素D可降低对胰岛素的耐受性,而胰岛素耐受性是导致心脏病的主要因素之一。

肺病:肺部组织在人的一生中会经历修复和“改造”,由于维生素影响多种细胞的生长,它可能对肺的修复过程起到一定的作用。 

癌症(包括乳腺癌、结肠癌、卵巢癌和前列腺癌等):维生素D对调节细胞繁殖起到关键作用,癌症患者体内则缺乏这种调控机制。因此,通过防止细胞过度繁殖,维生素D就能预防某些癌症。

糖尿病:在Ⅰ型糖尿病中,免疫系统会杀灭人体自身的细胞。科学家认为,维生素D可起到免疫抑制剂的作用,能防止免疫系统的过度反应。

高血压:维生素D为颈部甲状腺上的副甲状腺所利用。这些腺体分泌出一种调节体内钙水平的激素,钙则帮助调节血压。

精神分裂症:患精神分裂症的几率大概与出生前几个月的日照情况有关。缺乏日照可能会导致维生素D缺乏,会改变胎儿大脑的发育。

多发性硬化:缺乏维生素D会限制人体产生的1,25二羟基维生素D3,这是维生素D3的一种激素形式,可以调节免疫系统。它的缺乏可能提高患上多发性硬化的风险。

佝偻病和骨质疏松:维生素D可坚固骨骼,预防儿童佝偻病和老年骨质疏松症。

抗疲劳:缺乏维生素D时,会使人感到疲倦、乏力,不愿运动和参加体力劳动。

维生素D - 缺乏症状

维生素D抗维生素d佝偻病的X照片
缺乏维生素D最典型的会引起少儿的佝偻病和成人的软骨病。早期常烦躁不安,爱哭闹,睡不安,易惊醒,汗多,特别是入睡后头部多汗,由于汗的刺激不舒服故头常在枕头上摩擦致头后枕部半圈秃发。以后逐渐出现骨骼改变,如前自门闭合延迟(正常应在1.5岁前闭合),出牙晚,可晚至1岁才出牙,头较大呈方形,助骨下缘外翻,鸡胸、“O”形腿等。血钙、血磷可降低、碱性磷酸酶增高,长骨X线照片在疾病活动期均有不同改变。  

血清1,25-二羟维生素D3水平较低可能导致周围血管疾病、肿瘤、多发性硬化、类风湿性关节炎、青少年型糖尿病、帕金森氏症和阿尔兹海默征。其他的典型症状还包括肌肉萎缩,痢疾腹泻,失眠,紧张等等。 

维生素D - 作用机制

维生素D的前体(生成维生素D的原料)存在于皮肤中,当阳光直射时会发生反应转化为维生素D3,D3分子被运送到肝脏并且转化为维生素D的另一种形式25位单脱氧胆固醇,这种形式的效用更大。然后25位单脱氧胆固醇又被转运到肾形矿脉并在那里被转化为1,25-二羟维生素D3[1,25位二羟胆钙化(甾)醇],这种形式是维生素D最有效的状态。然后维生素D将和甲状旁腺激素以及降血钙素协同作用来平衡血液中钙离子和磷的含量,特别是增强人体对钙离子的吸收能力。

皮质类固醇对维生素D的作用有抵消作用。消胆胺矿物油会抑制人体对维生素D的吸收,所以应该避免一起食用。苯妥英钠和安眠药可能增加维生素D的效果而降低血压。

维生素D - 毒副作用

维生素造成的主要毒副作用是血钙过多,早期征兆主要包括痢疾或者便秘,头痛,没有食欲,头昏眼花,走路困难,肌肉骨头疼痛,以及心律不齐等等。晚期症状包括发痒,肾形矿脉功能下降,骨质疏松症,体重下降,肌肉和软组织石灰化等等。

维生素D不应该用于血钙过高的病人,或者血液中钙离子含量偏高的人。另外对患有肾结石和动脉硬化的病人来说也必须小心使用,因为维生素D可能会引起他们的甲状旁腺疾病,削弱肾功能甚至引起心脏疾病。 

维生素D - 食物来源

富含脂肪的鱼是维生素D的食物来源之一,一些国家,符合国家标准的食品都人工强化了其中的维生素D,食品中的维生素D包括:

鲶鱼85g(3盎司)提供425单位维生素D(5IU/g)。

大马哈鱼烹熟,100 g (3.5盎司) 提供360 IU (3.6 IU/g)。

鲭鱼烹熟,100 g (3.5盎司),345 IU (3.45 IU/g)。

沙丁鱼油浸罐头鱼干,50 g (1.75盎司),250 IU (5 IU/g)。

金枪鱼油浸罐头,100 g (3.5盎司),235 IU (2.35 IU/g)。

鳗鱼烹熟,100 g (3.5盎司),200 IU (2.00 IU/g)。

一个60g大小的鸡蛋能提供20 IU (0.33 IU/g)。

牛肝烹熟,100 g (3.5盎司),15 IU (0.15 IU/g)。

鱼肝油,如鳕鱼肝油1 汤匙(15 ml) 提供1360 IU (90.6 IU/ml)。

紫外线照射过的蘑菇和酵母是仅有的可以补充维生素D的重要素食,紫外线照射波塔贝拉菇可以将每100g蘑菇的维生素D14IU(未照射前0.14 IU/g)提升到500IU(5 IU/g)。

欧盟对维生素D日摄入量的建议

欧盟对维生素D摄入的建议是每天摄入5μg1 μg = 40 IU and 0.025 μg = 1 IU

澳大利亚与新西兰

儿童:5.0 μg /day

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

维生素D - 过量表现 

1、健康成年人,长期每日服用超过1.25 mg (50,000 IU)几个月可能导致毒性,而患有某种疾病,如原发性甲状旁腺亢进症的患者,对维生素D尤其敏感。稍有维生素D补充进体内就可能导致高钙血症。

2、妊娠期母亲现高钙血症也会影响胎儿维生素D的代谢,使其对维生素D敏感性增强,最终导致新生儿弱智低能,面部畸形。

3、维生素D摄入过多会导致高钙血症,典型症状就是高钙血症的症状,可能会厌食,胃内嘈杂,恶心。接下来会多尿,烦渴,乏力,过度紧张,皮肤瘙痒甚至会导致肾衰竭、蛋白尿、尿管型、氮质血症以及迁徙性钙化。如果发现毒性后及时停用维生素D并限制钙摄入,肾损害还是有可能逆转的。

维生素D - 相关研究

2012年6月9日,相关研究报道维生素D缺乏或是男性性功能障碍(ED)危险因素之一。支持该假设的证据是有哮喘、抑郁、骨外伤、多发性硬化、牙周炎等维生素D缺乏临床表现的人群也都是男性性功能障碍(ED)以及心血管疾患、糖尿病、代谢病的发病高危人群。[1]
2012年9月,英国玛丽女王大学研究人员在美国新一期《国家科学院学报》上报告说,高剂量的维生素D补充剂能加速肺结核患者的康复过程。[1]

2013年1月,一项刊登于《加拿大医学协会期刊》上的研究报告指出,低浓度的维生素D可能和长寿直接相关,这项研究的对象是一些90多岁老人的中年后代们。 那些90多岁人群的后代机体中维生素D的浓度与参照对象相比要更低,而且这些后代在基因CYP2R1的遗传突变上也表现出较低的频率。而基因CYP2R1的突变常导致个体表现出较高浓度的维生素D。这些研究对低水平维生素D和家族长寿之间的关联是个有力支持。[2]

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