Витамин D
Витамин D — органическое жирорастворимое биологически активное вещество, относится к классу витаминов. Существует в виде нескольких соединений, различающихся по химическому строению и биологической активности. Для человека и животных действующими формами витамина D считаются витамины D2 (эргокальциферол) и D3 (холекальциферол). Провитаминами для них служат эргостерин и 7-дегидрохолестерол соответственно. Играет важную роль в поддержании здоровья костей, иммунной системы, сердечно-сосудистой системы, обеспечивает всасывание в тонком кишечнике кальция и фосфора и поддержание в крови их уровня. Вырабатывается в коже под воздействием ультрафиолетовых лучей. Живой организм витамин D может получить из продуктов питания: жирной рыбы, яичного желтка, сыра, молочных продуктов[1].
История открытия
В 1911 году польский биохимик Казимир Функ из рисовой шелухи выделил вещество, которое назвал «витамин», и предположил, что существует по крайней мере четыре разных витамина. В 1922 году американский биохимик Элмер Макколлум поставил эксперимент, результатом которого стало открытие вещества для предотвращения и лечения рахита. Открытое новое вещество получило название витамина D, по четвёртой букве латинского алфавита. В 1924 году, Альфред Фабиан Гесс и Михаэль Вейншток, воздействуя на растительные масла и продукты питания ультрафиолетовыми лучами с длиной волны 280—310 нм получили активный препарат, предотвращающий развитие рахита у детей. В составе активного препарата был обнаружен стерин, который был идентифицирован как эргостерин и назван витамином D1[2][3].
В 1932 году Адольф Виндаус выделил эргостерол из дрожжей и показал, что истинным витамином D является не непосредственно эргостерин, а продукт его превращения, образующийся при ультрафиолетовом облучении, который был назван витамином D2, или кальциферолом. В 1956 году Международная комиссия по химической номенклатуре предложила для витамина D2 новое название — «эргокальциферол». Витамин D2 был получен из эргостерина в результате разрыва связи между 9-м и 10-м углеродными атомами кольца В под действием ультрафиолетовых лучей.
В 1936 году в лаборатории А. Виндауса из рыбьего жира был выделен витамин D3, активный препарат в отношении рахита. А. Виндаус доказал, что предшественником витамина D3 является не эргостерин, а холестерин. А. Виндаус в 1937 году выделил из поверхностных слоев кожи свиньи 7-дегидрохолестерин, который при УФ-облучении превращался в активный витамин D3. Выделенные бесцветные кристаллы с температурой плавления 115—117 °С, нерастворимые в воде, но хорошо растворимые в жирах, хлороформе, эфире представляли собой витамины D2 и D3. Именно холестерин и 7-дегидро-холестерин в составе липидов кожи человека способствует синтезу витамина D3 при солнечном облучении или облучении лампой ультрафиолетового излучения (так называемое "кварцевание") через поверхность тела. Этим приемом особенно широко пользуются при лечении рахита у детей[4].
Физические свойства
Витамины группы D представляют собой кристаллический порошок белого или желтоватого цвета, без запаха, при воздействии умеренно высоких температур не разрушаются. В воде нерастворимы, в жирах, маслах и этиловом спирте имеют низкую растворимость. Хорошо растворяются в органических растворителях: ацетоне, диэтиловом эфире и петролейном эфире (смеси пентана и гексана). Витамины группы D хорошо поглощают ультрафиолетовое излучение при максимуме длины волны в 264 нм[4].
Химический состав
С химической точки зрения эргостерин(ол) представляет собой одноатомный ненасыщенный циклический спирт, в основе структуры которого лежит конденсированная кольцевая система циклопентанпергидрофенантрена. Под действием ультрафиолетовых лучей эргостерин через ряд промежуточных продуктов (люмистерин, тахистерин) превращается в витамин D2.[5]
Витамины группы D — группа биологические активных веществ, относятся к классу полициклических ненасыщенных одноатомных спиртов, в основе молекулы которых лежит стероидное кольцо — циклопентанпергидрофенантрен. К ним относятся холекальциферол, эргокальциферол, ситокальциферол, 2,2 — дигидроэргокальциферол. Также к группе витамина D относится шесть стеринов: витамины D1, D2, D3, D4, D5 и D6. В таблице № 1 приведены химические названия витаминов группы D[4][5].
Таблица 1 — Витамины группы D
| Тривиальное название | Химическое название
или состав |
|---|---|
| D1 | сочетание эргокальциферола с люмистеролом 1:1 |
| D2 | эргокальциферол |
| D3 | холекальциферол (колекальциферол) |
| D4 | 2,2-дигидроэргокальциферол |
| D5 | ситокальциферол |
| D6 | сигма-кальциферол |
Из всей группы витаминов D активными формами являются витамины D2 (эргокальциферол) и D3 (холекальциферол). Химически эргокальциферол отличается от холекальциферола наличием в молекуле двойной связи между атомами углерода С22 и С23 и метильной группой при атоме углерода[4].
Биологическая роль
Витамин D способен сам образовываться в организме человека и животных. Витамин D3 формируется в клетках кожи из стеринов под действием ультрафиолетовых лучей, витамин D2 поступает в наш организм с продуктами питания[4].
Активные формы Витамина D
- витамин D2 (эргокальциферол) — витамин растительного происхождения. Его провитамином является эргостерол;
- витамин D3 (холекальциферол) — витамин животного происхождения и наиболее усваиваемый организмом человека[6].
С первых минут жизни младенец получает витамин D вместе с молоком матери, в дальнейшем он поступает в организм, формируясь в клетках кожи под воздействием солнечной радиации из холестерина. Поэтому холестерин, потребляемый в пределах нормы организму человека очень необходим [7].
Функции Витамина D в организме человека
- помогает абсорбировать кальций и фосфор, что необходимо для здоровья костей и зубов. Без достаточного уровня витамина D кальций и фосфор (в виде фосфата и гидрофосфатов кальция) могут не откладываться в костях, что может привести к развитию остеопороза, костных деформаций[4];
- участвует в поддержании здоровой иммунной системы. Он помогает белкам иммунной системы, таким как макрофаги и T-клетки, бороться с инфекциями и болезнями. Люди с низким уровнем витамина D более склонны к различным инфекционным заболеваниям, включая грипп и ОРВИ[8];
- помогает поддерживать здоровье сердечно-сосудистой системы, уменьшая риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, таких как инфаркт и инсульт[4];
- играет важную роль в процессах деминерализации кости, депрессивных состояниях, заболеваниях зубов и десен (кариес, пародонтит), с состояниями, вызывающими рост опухолей[8].
Последствия недостатка Витамина D
Недостаток витамина D — микронутриентная недостаточность, приводящая к нарушению фосфорно-кальциевого обмена, противоинфекционного и противоопухолевого иммунитета, репродуктивных функций. Недостаток витамина D коррелирует с тяжестью протекания COVID-19, риском развития инфекционных, аллергических, сердечно-сосудистых (артериальная гипертензия, сердечная недостаточность), аутоиммунных (рассеянный склероз, псориаз) заболеваний[8][9].
Суточная норма потребления
.jpg)
Всем людям рекомендовано принимать витамин D осенью и зимой, когда солнце недостаточно активно, с профилактической целью, в следующей дозировке[10].
Профилактическая суточная доза витамина D:
- дети в возрасте до года — 400 МЕ (международных единиц);
- дети в возрасте старше одного года и взрослые — 600—800 МЕ;
- люди в возрасте старше 50 лет — 800—1000 МЕ;
- женщины беременные и кормящие — 800—1200 МЕ[10].
Продукты питания, содержащие витамин D
Витамин D в повышенных количествах содержится в продуктах животного происхождения и кукурузном масле. К продуктам, обогащенным витамином D относятся [7]:
- жирные северные сорта рыбы и икра;
- устрицы, креветки, крабы;
- сыр, молоко, творог;
- печень;
- грибы;
- желтки куриных яиц;
- сливочное масло;
- мясо [7].
Интересные факты
- витамин D — одновременно витамин и гормон, влияет на работу органов человека, так как рецепторы к витамину D имеются во многих органах;
- витамин D3 вырабатывается в коже в результате химической реакции, когда вещества, образующиеся из холестерина в стенках кишечника, расщепляются под влиянием солнечных лучей. Это говорит о том, что для нормального синтеза витамина D важно потребление «полезных жиров» и активность солнца в достаточных количествах;
- пигмент (меланин) предохраняет кожу от солнечных лучей, препятствуя его накоплению, поэтому у смуглых людей потребность в витамине D выше;
- у людей в возрасте старше 50 лет уровень провитамина D3 снижен вследствие изменения свойств кожи и привычки больше времени проводить в помещении, а значит, потребность в витамине D выше;
- у людей, страдающих ожирением уровень витамина D возрастает со снижением их собственного веса[8].
Литература
- Березов Т. Т., Коровкин Б. Ф. Биологическая химия. — М.: Медицина, 1998. — 704 с.
Примечания
- ↑ Витамин D. ФБУЗ «Центр гигиенического образования населения» РосПотребСоюза. Дата обращения: 29 сентября 2023.
- ↑ Раскина К.В. История «D». Актуальная эндокринология. Дата обращения: 30 сентября 2023.
- ↑ Туголукова Ю. Метаболические приключения витамина длиною в век. Биомолекула. Дата обращения: 30 сентября 2023.
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 Зубарева Г.М., Лопина Н.П., Бордина Г.Е., Гавриленко Д.А. Химия витамина D: строение, свойства, активные формы, метаболизм // Тверской медицинский журнал. — 2021. — № 1.
- ↑ 5,0 5,1 Дубова Ю.М. Витамин D3: Биохимические и фармацевтические аспекты // Scientist. — 2023. — Февраль (№ 2(24)). — С. 123—130.
- ↑ Кедров А. «Солнечный» витамин в другом свете: новые исследования терапевтических свойств витамина D. Биомолекула. Дата обращения: 25 сентября 2023.
- ↑ 7,0 7,1 7,2 Бартукова Н.В. В каких продуктах содержится витамин D и как восполнить его дефицит?. MedAboutMe. Дата обращения: 1 октября 2023.
- ↑ 8,0 8,1 8,2 8,3 Кедров А. «Солнечный» витамин в другом свете: новые исследования терапевтических свойств витамина D // Биомолекула. — 2021. — 24 февраля.
- ↑ Васильева Е. П., Немтинов Д. С. Дефицит витамина D // Молодой ученый. — 2023. — 31 января (№ 4). — С. 92—93 с..
- ↑ 10,0 10,1 Голубева Ю. Витамин D. Гемотест (16 августа 2022). Дата обращения: 30 сентября 2023.
Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!