ویتامین D3 ، نحوه تولید، مصرف و کاربرد آن در بدن

ویتامین D یک گروه از ویتامین های محلول در چربی است. ویتامین های گروه D متشکل از پنج آنالوگ طبیعی و چندین آنالوگ مصنوعی است. یکی از برجسته ترین آنالوگ های طبیعی آن، ویتامین D3 است. اگر چه برخی از اشکال مصنوعی این ویتامین نیز وجود دارد. ویتامین D3، همراه با ویتامین D2 یکی از دو آنالوگی است که اکثر افراد زمانی که درباره ویتامین D صحبت می کنند، بدون مشخص کردن یک زیر مجموعه آنالوگ از آن ها یاد خواهند کرد. شایع ترین شکل ویتامین D3 در پوست تمام حیوانات مهره دار، به استثنای موش خال دار که تنها مهره داری است که در بدن آن هیچ ویتامین D وجود ندارد، یافت می شود.

در ادامه این مطلب مجله پیام سلامت به طور اختصاصی در مورد یکی از آنالوگ های طبیعی ویتامین D یعنی ویتامین D3 صحبت می کنیم.

ویتامین D3

۷-دهیدروکلسترول

۷-دهیدروکلسترول پیش ماده تولید ویتامین D3 است. این ماده در خون، شیر و پوست حیوانات مهره دار یافت می شود. لایه داخلی پوست درم نامیده می شود در حالی که لایه بیرونی اپیدرم نام دارد.

درم در درجه اول از بافت همبند تشکیل شده است، و اپیدرم دارای پنج لایه و یا قشر است. درونی ترین قشر، قشر basale نام دارد. لایه های دیگر اپیدرم عبارتند از:

  • لایه شاخی
  • لایه شفاف
  • لایه دانه ای
  • لایه خار دار
  • لایخ زایا

بیشترین غلظت ۷-دی هیدروکلوسیسترول در دو قشر درونی، basale و خاردار یافت می شود.

هنگامی که اشعه ماوراء بنفش از نوع B با طول موج های ۲۷۰ تا ۳۱۵ نانومتر، با ۷-دهیدروکلسترول در پوست تماس ایجاد می کند، واکنش شیمیایی رخ می دهد که آن را به ویتامین D3 تغییر می دهد. تابش اشعه ماوراء بنفش یک شکل از نور تولید شده توسط خورشید است.

این اشعه به سه نوع، A، B و C طبقه بندی می شود. نوع C قوی ترین نوع اشعه است و می تواند بسیار مضر باشد. خوشبختانه، UVC توسط اتمسفر مسدود شده است و هرگز به سطح زمین نمی رسد. نور UVA نیز به عنوان “اشعه های برنزه کننده” شناخته می شود. چرا که عمدتا برای تیره شدن رنگدانه (ملانین) در پوست ما و ایجاد رنگ قهوه ای مایل به زرد استفاده می شود.

نور UVB مسئول اکثر آفتاب سوختگی ها است. این نوع اشعه قدرتمندتر از نور UVA است. اما نور UVA هیچ مزیت شناخته شده ای ندارد. نور UVB نه تنها باعث واکنش شیمیایی که ۷-دهیدروکلسترول را به ویتامین D3 تبدیل می کند می شود، بلکه باعث تحریک ملانوسیت ها در ایجاد ملانین و هورمون تحریک کننده ملانوسیت (MSH) می شود. در حالی که به نظر می رسد همه افراد سطح کافی از ویتامین D را بدون استفاده از مکمل در بدن دارند اما بسیاری از افراد از کمبود این ویتامین رنج می برند. زیرا تمام نور خورشید دارای اشعه UVB نیست.

جغرافیا و آب و هوا

جغرافیا، فصل، زمان، پوشش آسمان و موانع بین خورشید و پوست، همه دلایل این است که باعث می شود افراد به اندازه نیاز ویتامین D3 در بدن تولید نکنند. اشعه خورشید باید با یک جهت و زاویه دقیق بتابد تا UVB  به سطح سیاره ما برسد. از این رو، فصول مختلف بر روی زمان روشنایی زمین تاثیر می گذارد و هر چقدر دورتر از استوا شوید، نور کمتر می شود.

به عنوان مثال، اگر شما در نیمکره شمالی هستید، به نور UVB در مقادیر کافی فقط در ماه های مارس تا اکتبر دسترسی دارید. در بخش هایی از کانادا و آلاسکا، این دوره زمانی می تواند به آوریل و سپتامبر کاهش یابد. در ایالات متحده، فقط کسانی که در جنوب لس آنجلس هستند، می توانند نور UVB کافی برای تولید ویتامین D سالانه خود را دریافت کنند.

علاوه بر این، زمان نیز بر روی میزان نور UVB برای تولید ویتامین D3 تاثیر می گذارد. مقادیر معینی از نور UVB را می توان بین ساعات ۱۰ صبح تا ۲ بعد از ظهر جذب کرد. قبل و بعد از این، جذب کافی نور UVB، منجر به سوختگی از طریق نور UVA می شود. همچنین پوشش هوا توسط ابر دارای تأثیر چشمگیری روی نفوذ UVB است. ابرها نفوذ این اشعه را ۵۰٪ کاهش می دهند. حضور در سایه، جذب UVB را تا ۶۰٪ کاهش می دهد. این در حالی است که نور UVB از شیشه عبور نمی کند. قرار گرفتن در معرض نور مستقیم UVB برای دسترسی به ویتامین D ضروری است.

زمان توصیه شده برای قرار گرفتن در معرض نور خورشید ۱۰ تا ۳۰ دقیقه سه بار در هفته است. دست ها، بازوها و صورت مکان خوبی برای جذب این اشعه است. کسانی که پوست روشنی دارند، نیاز به نور کمتری خواهند داشت. کسانی که پوست تیره دارند ممکن است برای جذب ویتامین D3 تا ۹۰ دقیقه سه بار در هفته نیاز به آفتاب داشته باشند. در این زمان ۱۰۰ تا ۲۰۰ واحد بین المللی (IU) ویتامین D3 برای هر ۵٪ پوستی که در تماس با اشعه UVB است تولید می شود. مشکل این قرار گرفتن در معرض آفتاب این است که یک عامل خطر برای ایجاد سرطان پوست می باشد. قرار گرفتن در معرض سطح توصیه شده، این خطر را به همراه ندارد.

پیش ویتامین D3

هنگامی که مقدار کافی نور  UVB به پوست برسد، ۷-دی هیدرو کلسترول تحت یک واکنش ۶-الکترونی قرار می گیرد که به ماده ای واسط به نام پیش ویتامین D3 تبدیل می شود. پیش ویتامین D3 روغنی است که باید برای تولید ویتامین D3 توسط پوست جذب شود.

شنا کردن در آب کلردار می تواند پیش ویتامین D3 را  پیش از آن که دوباره به ویتامین تبدیل شود، از پوست بگیرد. همچنین، شستشو یا دوش گرفتن در عرض یک ساعت پس از قرار گرفتن در معرض نور UVB می تواند این روغن را از روی پوست حذف کند. بنابراین برای جذب ویتامین D پس از قرار گرفتن در معرض نور خورشید، پوست را به مدت ۱ ساعت شستشو ندهید.

نحوه تولید، مصرف و کاربرد ویتامین D3
نحوه تولید، مصرف و کاربرد ویتامین D3

کوله کلسیفرول

پس از چندین ساعت، ویتامین D3 از طریق یک تغییرات خود به خودی تولید می شود. این تغییر از نظر علمی، تغییرات سیگماتروپیک هیبریدی نامیده می شوند. نتیجه این تغییرات یک فرم اولیه ویتامین D3 به نام کوله کلسیفرول است. این شکل از ویتامین D در مکمل های ویتامین D3 وجود دارد. این ماده از محصولات حیوانی استخراج شده و به صورت کپسول تولید می شود. کوله کلسیفرول را می توان از منابع غذایی طبیعی نیز دریافت کرد. مواد غذایی حاوی کوله کلسیفرول شامل گونه های مختلف ماهی، کبد ماهی، تخم مرغ و گوشت گاو است.

کوله کلسیفرول تنها شکل اول ویتامین D3 است. در این شکل، هنوز برای بدن چیزی قابل استفاده ای وجود ندارد. این ماده یا از طریق پوست به داخل جریان خون راه پیدا می کند یا اگر به صورت مکمل استفاده شود، از طریق دستگاه گوارش وارد خون می شود. بعد از جذب کوله کلسیفرول از جریان خون توسط کبد، در این محل این ماده در معرض تبدیل به ماده بعدی قرار می گیرد.

[quote font_size=”18″ color=”#37a02b”]

پیشنهاد می کنیم برای اطلاعات بیشتر، این مطالب را نیز بخوانید:

۹ دلیل برای بهینه کردن سطح ویتامین D در بدن

عوارض جانبی ویتامین D زیاد در بدن

چربی شکم مرتبط با کمبود ویتامین D و مطالعات انجام شده بر روی این موضوع

[/quote]

۲۵ هیدروکسی کوله کلسیفرول

۲۵ هیدروکسی کوله کلسیفرول که به عنوان ۲۵D نیز شناخته می شود، در کبد از کوله کلسیفرول و از طریق یک روند شناخته شده به عنوان هیدروکسیلی ایجاد می شود. این کار با کمک آنزیم ۲۵ هیدروکسیلاز انجام می شود. این واکنش در سلول های اندوپلاسمی کبدی رخ می دهد. پس از ایجاد در همان سلول های کبد ذخیره می شود تا بدن در صورت تشخیص از آن استفاده کند. برای استفاده نیز، ۲۵D به پلاسمای خون منتقل می شود که در آن به گلوبولین متصل می شود.

انتشار ۲۵ هیدروکسی کوله کلسیفرول هنوز مرحله نهایی نیست که در آن ویتامین D3 قابل استفاده تولید می شود. آخرین روند در کلیه ها اتفاق می افتد.

حتی اگر بدن از ۲۵D استفاده نکند، این ماده برای آزمایش تعیین  مقدار کافی ویتامین D در سیستم بدن کاربرد دارد. سطح ۲۵D بر حسب نانوگرم در هر میلی لیتر (ng / ml) اندازه گیری می شود. اگر آزمایشات نتیجه نهایی را ۸ نانوگرم در میلی لیتر نشان دهند، فرد مبتلا به کمبود تشخیص داده می شود. بین ۸ تا ۲۰ نانوگرم در میلی لیتر میزان ناکافی است. بین ۲۰ تا ۶۰ نانوگرم در میلی لیتر سطح بهینه است و بالای ۶۰ تا ۹۰ نانوگرم در میلی لیتر سطح بالا شناخته می شود. بیش از ۹۰ نانوگرم در میلی لیتر نیز سمی است.

۲۵ هیدروکسی کوله کلسیفرول نقش دیگری نیز ایفا می کند. این ماده باعث جذب کلسیم از طریق روده می شود. بسیاری از پزشکان در واقع مصرف مکمل های ویتامین D3 را زمانی که بیمار نیاز به کلسیم دارد، تجویز می کنند.

کلسیتریول (۱،۲۵- هیدروکسی کوله کلسیفرول)

بعد از این که ۲۵ هیدروکسی کوله کلسیفرول به پلاسمای خون آزاد می شود و به لوله های پروگزیمال در کلیه ها منتقل می شود. در آنجا از طریق یک فرایند هیدروکسی نهایی به شکل فعال ویتامین D3 تبدیل می شود. این فرم فعال به مدت کوتاهی به عنوان ۱،۲۵-دی هیدروکسی کوله کلسیفرول یا ۱،۲۵-OHD شناخته می شود. گاهی نیز کلسیتریول نامیده می شود. همزمان یکی دیگر از اشکال غیر فعال ویتامین D3 نیز در کلیه ها ایجاد می شود. این فرم  ۲۴،۲۵-OHD نام دارد. ۲۴٫۲۵-OHD باید ابتدا با هورمون پاراتیروئید واکنش نشان دهد تا آن را به کلسیتریول فعال بیولوژیکی تبدیل کند.

هنگامی که کلسیتریول ایجاد می شود، کلیه آن را به جریان خون منتقل کرده و به یک پروتئین به نام پروتئین مرتبط با ویتامین D در پلاسما متصل می کند. سپس سیستم گردش خون کلسیتریول را به ارگان های مختلفی که از آن استفاده می کنند حمل می کند.

اثرات بیولوژیکی ویتامین D3 به وسیله اتصال کلسیتریول به گیرنده های اختصاصی ویتامین دی (VDRs) در هسته سلول های اندام آغاز می شود. برخی از اندام ها و قسمت های بدن مانند مغز، قلب، اندام جنس، پروستات، پوست، سینه، استخوان، روده و کلیه VDRs دارد.

کلسیتریول در استخوان ها، کلیه ها، روده ها و غده پاراتیروئید مسئول حفظ سطح کلسیم در سراسر بدن است. همچنین سطح فسفر در خون را نیز حفظ می کند. محتوای استخوان نیز توسط D3 تنظیم می شود.

ویتامین D3 همچنین نقش مهمی در رشد سلول ها و تمایز سلولی دارد، به این ترتیب سلول های کمتر تخصصی به سلول های تخصصی تر تبدیل می شوند. در خون، ویتامین D3 با نگهداری سلول های سفید خون و فعال سازی سلول های T و B، به ایجاد یک سیستم ایمنی سالم کمک می کند.

کلسیتریول همچنین نقش مهمی در پیشگیری از بیماری های مختلف دارد. شواهدی وجود دارد که نشان می دهد برخی از سرطان های روده بزرگ با سطوح پایین ویتامین D3 مرتبط هستند. می توان از نرمی استخوان و سایر بیماری های استخوانی نیز با حفظ سطح کافی ویتامین D3 در بدن جلوگیری کرد. سایر بیماری هایی که توسط کلسیتریول قابل پیشگیری هستند، دیابت و فشار خون بالا می باشند.

اسید کلسیتریول

هنگامی که کالسیتریول مصرف می شود، به اسید کلسیتروئیک متابولیزه شده و از VDR جدا می شود. اسید کلسیتروئیک محلول در آب است، بنابراین هنگامی که به جریان خون وارد می شود، توسط کلیه جذب شده و در ادرار دفع می شود.

منبع:

  1. Vitamin D
  2. VITAMIN D3