протяжении миллиардов лет растения и грибы использовали солнечную энергию посредством фотосинтеза для создания пищи для себя и человека. Теперь исследователи из Объединенного центра искусственного фотосинтеза занимаются прорывной химией, чтобы воспроизвести этот естественный процесс.
Основным природным источником витамина D в организме являются солнечные ультрафиолетовые лучи группы B, которые проникают через открытую кожу и превращают предшественники холестерина в активную форму витамина D. Некоторые продукты также содержат витамин D, в том числе сливочное масло, жир печени трески, жирную рыбу, яйца и обогащенное молоко.
Естественное производство
Солнечные лучи являются основным источником витамина D. Известный как витамин солнечного света, он уже давно необходим для здоровья человека. Это жирорастворимый витамин, который помогает организму усваивать кальций и имеет решающее значение для здоровья костей. Он также связан со многими другими биологическими функциями.
В коже солнечный свет вызывает химическую реакцию, в результате которой вырабатывается витамин D. Исходной молекулой является 7-дегидрохолестерин, который поглощает солнечное ультрафиолетовое излучение B (UVB) в эпидермисе и немедленно преобразуется в превитамин D3. Затем эта молекула подвергается термически индуцированной изомеризации с образованием витамина D3 – формы витамина, которую чаще всего измеряют врачи. Чрезмерное воздействие UVB превращает preD3 и витамин D, полученные из пищи, в биологически инертные фотопродукты.
Витамин D в кровотоке метаболизируется в печени 25-гидроксилазой с образованием активной формы витамина D, известной как 1,25(OH)2D3, которая необходима для скелетных и нескелетных функций. Организм может хранить только определенное количество витамина D, поэтому важно принимать его с добавок.
Людям в северном климате труднее вырабатывать витамин D через солнечный свет, и они, как правило, имеют меньший естественный запас, чем те, кто находится ближе к экватору. Люди, не выходящие из дома, те, кто носит длинные халаты или платья по религиозным причинам, и люди, чья профессия не позволяет часто находиться на солнце, также могут испытывать трудности с получением достаточного количества витамина D.
Диетические источники
Витамин D в нашей коже и в большинстве продуктов питания содержится из предшественника под названием 7-дегидрохолестерин. Ультрафиолетовые лучи B (UVB) превращают его в витамин D3, а печень и почки преобразуют его в активную форму, которую использует наш организм, 25-гидроксивитамин D [25(OH)D] или кальцитриол. Витамины D2 и D3 часто объединяют в одну кучу и называют витаминами солнечного света, но они действуют по-разному и имеют разные химические свойства [1].
Люди, чья культура или религия не позволяют им находиться на открытом воздухе; те, кто живет в северном климате и проводит мало времени в помещении; и некоторые пожилые люди подвержены риску недостаточного потребления витамина D, потому что их кожа менее способна синтезировать его. Кроме того, пигмент меланин в темной коже снижает способность кожи поглощать UVB-лучи, поэтому у чернокожих обычно более низкий уровень 25(OH)D в сыворотке крови, чем у белых.
К счастью, наш рацион может обеспечить достаточное количество витамина D в виде рыбы, обогащенного молока и злаков, яиц и некоторых растительных масел. Как и в случае со всеми жирорастворимыми витаминами, организму требуется лишь очень небольшое количество для поддержания хорошего здоровья. Эндокринологи Йельского университета обнаружили, что сбалансированное потребление витамина D связано со здоровьем костей и снижением риска остеопороза, а также с множеством других преимуществ для здоровья, включая рак, сердечно-сосудистые заболевания, депрессию, рассеянный склероз, диабет 2 типа и потерю веса.
Несмотря
на то, что витамин D является витамином, он нарушает некоторые правила, обычно связанные с витаминами. Это не одно химическое вещество, а множество — как D2, так и D3 — которые биологически инертны до тех пор, пока печень и почки не преобразуют их в физиологически активный 1,25-дигидроксивитамин D [1,25(OH)2D], или кальцитриол.
У людей, которые не получают достаточного количества солнца или потребляют достаточное количество пищевых источников витамина D, может развиться дефицит. Это особенно распространено у людей с определенным цветом кожи, потому что большее количество пигмента меланина в темной коже снижает способность кожи синтезировать витамин D под воздействием солнечного света. Это также может произойти у пожилых людей, которые, как правило, проводят больше времени в помещении.
Наиболее известная роль витамина D заключается в поддержании здоровья костей за счет увеличения всасывания кальция в кишечнике. Дефицит у детей вызывает рахит, а дефицит у взрослых — к остеопорозу, который может вызвать слабые, ломкие кости.
Изучаются и другие преимущества сбалансированного потребления витамина D, в том числе снижение риска развития рака и депрессии. Недавнее клиническое исследование показало, что более высокий уровень витамина D связан с более низкими показателями рассеянного склероза, аутоиммунного заболевания, которое может повредить миелиновую оболочку нервных клеток в головном и спинном мозге и привести к мышечной слабости, потере чувствительности и спастичности.