I miljarder år har växter och svampar utnyttjat solens energi genom fotosyntesen för att skapa mat för sig själva och människor. Nu söker forskare vid Joint Center for Artificial Photosynthesis banbrytande kemi för att replikera denna naturliga process.

Kroppens huvudsakliga naturliga källa till D-vitamin är solens ultravioletta B-strålar, som tränger in i otäckt hud och omvandlar kolesterolprekursorer till den aktiva formen av D-vitamin. Vissa livsmedel innehåller också D-vitamin, inklusive smör, torskleverolja, fet fisk, ägg och berikad mjölk.

Naturlig produktion

Solens strålar är den främsta källan till vitamin D. Det är känt som solskensvitaminet och har länge varit viktigt för människors hälsa. Det är ett fettlösligt vitamin som hjälper kroppen att absorbera kalcium och är avgörande för benhälsan. Det har också kopplats till många andra biologiska funktioner.

I huden orsakar solljus en kemisk reaktion som producerar D-vitamin. Startmolekylen är 7-dehydrokolesterol, som absorberar solens ultravioletta B (UVB) strålning i epidermis och omedelbart omvandlas till previtamin D3. Denna molekyl genomgår sedan termiskt inducerad isomerisering för att producera vitamin D3 – den form av vitaminet som oftast mäts av läkare. Överdriven UVB-exponering bryter ned preD3 och D-vitamin som härrör från kosten till biologiskt inerta fotoprodukter.

D-vitamin i cirkulationen metaboliseras i levern av 25-hydroxylas för att göra den aktiva formen av D-vitamin känd som 1,25(OH)2D3, som behövs för skelett- och icke-skelettfunktion. Kroppen kan bara lagra upp till en viss mängd D-vitamin, så det är viktigt att få i sig ett extra intag.

Människor i nordliga klimat har svårare att producera D-vitamin genom solljus, och de tenderar att ha mindre av en naturlig tillförsel än de som ligger närmare ekvatorn. Personer som är bundna till hemmet, de som bär långa kläder eller klänningar av religiösa skäl och personer vars yrken förhindrar frekvent solexponering kan också ha svårt att få i sig tillräckligt med D-vitamin.

D-vitamin

i vår hud och de flesta livsmedel kommer från en föregångare som kallas 7-dehydrokolesterol. Solljusets ultravioletta B-strålar (UVB) omvandlar det till vitamin D3, och levern och njurarna omvandlar det till den aktiva form som våra kroppar använder, 25-hydroxivitamin D [25(OH)D], eller kalcitriol. Vitamin D2 och D3 klumpas ofta ihop och kallas solskensvitaminet, men de fungerar olika och har distinkta kemiska egenskaper [1].

Människor vars kultur eller religion hindrar dem från att vara utomhus, de som bor i nordliga klimat och tillbringar lite tid inomhus, och vissa äldre vuxna riskerar att få otillräckligt intag av D-vitamin i kosten eftersom deras hud är mindre kapabel att syntetisera det. Dessutom minskar pigmentet melanin i mörk hud hudens förmåga att absorbera UVB-strålar, så svarta har vanligtvis lägre serumnivåer på 25(OH)D än vita.

Lyckligtvis kan vår kost ge tillräckliga mängder D-vitamin i form av fisk, berikad mjölk och spannmål, ägg och vissa vegetabiliska oljor. Som med alla fettlösliga vitaminer behöver kroppen bara mycket små mängder för att stödja en god hälsa. Endokrinologer vid Yale Medicine har funnit att ett balanserat intag av D-vitamin är förknippat med benhälsa och minskad risk för osteoporos, liksom med en mängd andra hälsofördelar, inklusive cancer, hjärt- och kärlsjukdomar, depression, multipel skleros, typ 2-diabetes och viktminskning.

Även

om D-vitamin är ett vitamin bryter det mot några av de regler som vanligtvis förknippas med vitaminer. Det är inte en enda kemikalie utan många – både D2 och D3 – som är biologiskt inerta tills levern och njurarna omvandlar dem till det fysiologiskt aktiva 1,25-dihydroxivitamin D [1,25(OH)2D], eller kalcitriol.

Människor som inte får tillräckligt med sol eller inte konsumerar tillräckligt med D-vitamin i kosten kan utveckla en brist. Detta är särskilt vanligt hos personer med vissa hudfärger, eftersom större mängder av pigmentet melanin i mörk hud minskar hudens förmåga att syntetisera D-vitamin vid exponering för solljus. Det kan också förekomma hos äldre vuxna som tenderar att tillbringa mer tid inomhus.

Den mest kända rollen för D-vitamin är att upprätthålla benhälsan genom att öka tarmabsorptionen av kalcium. En brist hos barn orsakar rakitis, och en brist hos vuxna leder till osteoporos, som kan orsaka svaga, sköra ben

Andra fördelar med ett balanserat D-vitaminintag undersöks, bland annat minskad cancerrisk och depression. En nyligen genomförd klinisk prövning visade att högre D-vitaminnivåer är förknippade med lägre frekvens av multipel skleros, en autoimmun sjukdom som kan skada myelinskidan hos nervceller i hjärnan och ryggmärgen och leda till muskelsvaghet, sensorisk förlust och spasticitet.