维生素D Vitamin D
维生素D.Vitamin D
特性
维生素D也称抗佝偻病维生素,是脂溶性维生素,属类固醇化合物。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。
从结构上来看,因为它的四环结构中有一环不完整,因此被归为固seco-固醇类,它必先在肝脏中代谢成25-OH-D3 (25- hydroxyvitamin D3),再经肾脏中酶作用而合成1,25(OH)2-D (1,25-dihydroxyvitamin D3後才具有活性。维生素D是以维生素D3(胆钙化固醇)为计量标准 (1μg=40IU)。
维生素D有二种不溶於水的固醇类:一是由植物体中的麦角固醇(ergosterol),它会经由阳光紫外线的照射而成的麦角钙化固醇(ergocalciferol; vitamin D2);另一个是皮肤中的维生素D先质(7-去氢胆固醇),会经紫外线照射而合成胆钙化固醇,是存在於动物中的。
虽然人体经由阳光照射会自行合成维生素D,但活性不高,它必须经肝及肾脏的酵素反应生成骨化三醇(1,25-二羟胆钙化醇)才能具有最高的活性。维生素D可以调节小肠丶肾脏和骨骼对钙的吸收与代谢,加上它是荷尔蒙的前驱物,也与血液中钙的代谢有关。
维生素D可藉由骨骼之矿物化来形成骨质以去磺化,让钙和磷从骨质中释放出来以维持血浆中的钙磷浓度。
维生素D可促进皮肤表皮的分化及防止增生。
钙三醇在小肠的作用是可增加钙和磷的吸收,
经过肝脏和肾脏的进一步转化,维生素D转化为骨化三醇,作为一种激素重新进入循环,调节钙和磷的吸收,促进骨骼的生长和重构,维生素D可以用来预防小儿佝偻病和成人骨软化症,维生素D与钙合用可以预防老年人骨质疏松。维生素D对神经肌肉功能丶炎症都有作用,还影响许多基因的表现和翻译,调节细胞的增殖丶转化和凋亡。
胆钙化固醇(D3)
历史
1913年:美国科学家Elmer McCollum和Marguerite Davis在鱼肝油里发现了一种物质,把他命名为维生素A;但後来英国医生EdwardMellanby发现喂食鱼肝油的狗不会得佝偻病而推测出维生素A或鱼肝油中某一物质具有抗佝偻病因子。
1921年: Elmer McCollum取出了鱼肝油中的维生素A再重新做同样的实验,得出之结果还是相同-喂食鱼肝油的狗依然不会得佝偻病,这也证明了抗佝偻病的因子并非维生素A,於是他将该因子命名为维生素D,即为第四种被发现的维生素。当时的人们还不知道此因子只要有紫外线便自行合成。
1923年:7-脱氢胆固醇被发现可经紫外线照射形成一种脂溶性维生素,Alfred Fabian Hess还把称它为「阳光维生素」。
1930年代:AdolfWindaus更成功的研究出维生素D 的化学式。
1923年:威斯康辛大学Harry Steenbock证明了用紫外线照射食物和其他有机物可以提高维生素D含量,用紫外线照射过兔子的食物,可以治疗兔子的佝偻病。於是他花了300美元申请了专利,他用自己的技术对食品进行维生素D的强化,到1945年他的专利权到期时,佝偻病也已经在美国绝迹了。
缺乏徵状
在婴儿及儿童时期或发育期间的青少年若缺乏了维生素D会造成佝偻病及骨质软化症。佝偻病通常会发生在手腕丶脚踝及膝盖上特别显着,腿部弯曲丶膝盖走路会有异音丶脊椎和骨盆胸腔变形等,串珠状佝偻病会在肋骨和肋软骨交接处有如串珠状的膨出物。而这些徵状是因为软骨骨骺(epiphyseal)持续变大成长,而且无法被骨基质及磺物质取代。
成年中体内维生素D流失会造成骨质软化症(osteomalacia),这是一种因钙磷吸收及排泄改变而造成的磺质化的缺陷,当血清中钙和维生素D下降时,硷性磷酸酶的活性增加,由抑钙素控制的骨骼矿质化就无法发生,当骨基质渐渐的去磺质化时,就会造成骨骼疼痛及骨质软化症。
维生素D3的缺乏也易患有软骨病,此病症在寒带地区较常发生,因当地居民都穿着厚重衣物而隔绝阳光的照射,无法自行产生维生素D3。