Vitamin D

In den 1930er Jahren des 20. Jahrhunderts wurde Vitamin D erstmals synthetisiert und untersucht. Dieses Vitamin ist für die Wissenschaft von großem Interesse, da es sowohl ein Vitamin als auch ein Hormon ist. Es kann sowohl mit der Nahrung in den Körper gelangen als auch durch Sonneneinstrahlung vom Körper produziert werden. Vitamin D ist als Vitamin bekannt, das mit der Entstehung von Rachitis in Verbindung gebracht wird. Rachitis wurde bereits 1650 erwähnt. Das Modell des Vitamins wurde 1919 vorgeschlagen und 1932 synthetisiert.

Was Sie über Vitamin D wissen müssen?

Um nicht in eine Sackgasse zu geraten, wenn man eine bestimmte Substanz mit wissenschaftlichen Begriffen bezeichnet, muss man ihren chemischen Namen kennen. Vitamin D hat beispielsweise andere Namen wie Antirachitikum, Cholecalcefirol, Ergocalcefirol und Viosterol.

Vitamin D wird in mehrere Vitamine dieser Gruppe unterteilt. So wird Vitamin D3 als Cholecalciferol bezeichnet, und Vitamin D wird einfach als Ergocalciferol bezeichnet. Beide Vitamine kommen ausschließlich in tierischen Lebensmitteln vor. Vitamin D wird auch direkt vom Körper produziert, und zwar durch die Einwirkung ultravioletter Strahlen auf die Haut.

Vitamin D steht in direktem Zusammenhang mit Krankheiten wie Rachitis. Tatsache ist, dass tierische Fette Vitamin D freisetzen können, wenn sie dem Sonnenlicht ausgesetzt werden. So wurde bereits 1936 reines Vitamin D aus Thunfischfett isoliert. Daher wurde es zur Bekämpfung von Rachitis eingesetzt.

Chemische Natur und biologisch aktive Formen von Vitamin D

Vitamin D ist eine Sammelbezeichnung für mehrere Stoffe, die chemisch mit den Sterolen verwandt sind. Vitamin D ist ein zyklischer ungesättigter hochmolekularer Alkohol – das Ergosterin.

Es gibt mehrere Vitamin-D-Vitamere. Die aktivsten sind Ergocalciferol (D2), Cholecalciferol (D3) und Dihydroergocalciferol (D4). Vitamin D2 wird aus der pflanzlichen Vorstufe (Provitamin D) Ergosterol gebildet. Vitamin D3 entsteht aus 7-Dehydrocholesterin (wird in der menschlichen und tierischen Haut synthetisiert) nach Einwirkung von ultraviolettem Licht. Vitamin D3 ist biologisch am aktivsten.

Weniger aktive Vitamin-D-Vitamere – D4, D5, D6, D7 – entstehen durch ultraviolette Bestrahlung pflanzlicher Vorläufer (Dihydroergosterol, 7-Dehydrositosterol, 7-Dehydrostigmasterol und 7-Dehydrocampesterol). Vitamin D1 kommt in der Natur nicht vor. Biologisch aktive Formen von Ergo- und Cholecalciferolen entstehen im Stoffwechsel.

Vitamin-D-Stoffwechsel

Nahrungscalciferole werden im Dünndarm unter Beteiligung von Gallensäuren resorbiert. Nach der Resorption werden sie als Teil von Chylomikronen (60–80 %), teilweise im Komplex mit OC2-Glykoproteinen, zur Leber transportiert. Auch endogenes Cholecalciferol gelangt hier mit dem Blut in die Leber.

In der Leber werden Cholecalciferol und Ergocalciferol im endoplasmatischen Retikulum durch Cholecalciferol-25-Hydroxylase hydroxyliert. Dadurch entstehen 25-Hydroxycholecalciferol und 25-Hydroxyergocalciferol, die als Haupttransportform von Vitamin D gelten. Sie werden als Teil eines speziellen Calciferol-bindenden Plasmaproteins mit dem Blut zu den Nieren transportiert, wo unter Beteiligung des Enzyms 1-a-Hydroxylase von Calciferolen 1,25-Dihydroxycalciferole gebildet werden. Sie sind die aktive Form von Vitamin D, das eine dem D-Hormon ähnliche Wirkung hat – Calcitriol, das den Kalzium- und Phosphorstoffwechsel im Körper reguliert. Beim Menschen erhöht Vitamin D3 den Serumspiegel von 25-Hydroxyvitamin D und 1,25-Dihydroxyvitamin D wirksamer als Vitamin D2.

In Zellen ist Vitamin D3 in Membranen und subzellulären Fraktionen – Lysosomen, Mitochondrien und dem Zellkern – lokalisiert. Vitamin D reichert sich nicht in Geweben an, mit Ausnahme von Fettgewebe. Sowohl 25-Hydroxyvitamin D als auch 1,25-Dihydroxyvitamin D werden durch Katalyse mit dem Enzym 24-Hydroxylase abgebaut. Dieser Prozess findet in verschiedenen Organen und Geweben statt. Generell hängt die im Blut zirkulierende Vitamin-D-Menge von exogenen Quellen (Nahrung, Nutraceuticals), der endogenen Produktion (Synthese in der Haut) und der Aktivität der am Vitaminstoffwechsel beteiligten Enzyme ab.

Es wird hauptsächlich in unveränderter oder oxidierter Form oder in Form von Konjugaten über den Stuhl ausgeschieden.

Biologische Funktionen von Vitamin D

Die biologische Aktivität von 1,25-Hydroxycalciferolen ist zehnmal höher als die Aktivität der ursprünglichen Calciferole. Der Wirkungsmechanismus von Vitamin D ähnelt der Wirkung von Steroidhormonen: Es dringt in die Zelle ein und reguliert die Synthese spezifischer Proteine, indem es auf den genetischen Apparat einwirkt.

Vitamin D reguliert den Transport von Kalzium- und Phosphorionen durch Zellmembranen und damit deren Blutspiegel. Es wirkt synergistisch mit dem Parathormon und antagonistisch mit dem thyreocorticotrophen Hormon. Diese Regulation beruht auf mindestens drei Prozessen, an denen Vitamin D beteiligt ist:

1. Stimuliert die Aufnahme von Calcium- und Phosphationen durch das Epithel der Dünndarmschleimhaut. Die Calciumaufnahme im Dünndarm erfolgt durch erleichterte Diffusion unter Beteiligung eines speziellen Calcium-bindenden Proteins (CaBP – Calbindin D) und aktiven Transport mithilfe von Ca2+-ATPase. 1,25-Dihydroxycalciferole induzieren die Bildung von CaBP und Proteinkomponenten der Ca2+-ATPase in den Zellen der Dünndarmschleimhaut. Calbindin D befindet sich auf der Oberfläche der Schleimhaut und erleichtert aufgrund seiner hohen Fähigkeit, Ca2+ zu binden, dessen Transport in die Zelle. Ca2+ gelangt unter Beteiligung von Ca2+-ATPase aus der Zelle in den Blutkreislauf.
2. Stimuliert (zusammen mit Parathormon) die Mobilisierung von Kalzium aus dem Knochengewebe. Die Bindung von Calcitriol an Osteoblasten erhöht die Bildung von alkalischer Phosphatase und des Kalzium-bindenden Proteins Osteocalcin und fördert zudem die Freisetzung von Kalzium aus den tiefen Apatitschichten des Knochens und dessen Ablagerung in der Wachstumszone. In hohen Konzentrationen stimuliert Calcitriol die Resorption von Kalzium und anorganischem Phosphor aus dem Knochen und wirkt auf Osteoklasten.
3. Stimuliert die Rückresorption von Calcium und Phosphor in den Nierentubuli durch die Stimulation der Ca2+-ATPase der Nierentubulusmembranen durch Vitamin D. Darüber hinaus unterdrückt Calcitriol seine eigene Synthese in den Nieren.

Generell äußert sich die Wirkung von Vitamin D in einer Erhöhung des Calciumionengehalts im Blut.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Wie viel Vitamin D benötigen Sie pro Tag?

Die Vitamin-D-Dosis steigt mit dem Alter und dem Verbrauch dieses Vitamins. So sollten Kinder 10 µg Vitamin D pro Tag zu sich nehmen, Erwachsene die gleiche Menge und ältere Menschen (über 60 Jahre) etwa 15 µg Vitamin D pro Tag.

Wann steigt der Bedarf an Vitamin D?

Ältere Menschen sollten ihre tägliche Vitamin-D-Dosis erhöhen, ebenso wie Menschen, die wenig Zeit in der Sonne verbringen. Kinder sollten Vitamin D einnehmen, um Rachitis vorzubeugen. Schwangere und stillende Frauen sowie Frauen in den Wechseljahren sollten ihre Vitamin-D-Zufuhr unbedingt erhöhen.

Vitamin D-Aufnahme

Mit Hilfe von Gallensäften und Fetten wird Vitamin D im Magen besser aufgenommen.

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ]

Wechselwirkung von Vitamin D mit anderen Elementen des Körpers

Vitamin D trägt zur Aufnahme von Kalzium (Ca) und Phosphor (P) bei und mit seiner Hilfe werden Magnesium (Mg) und Vitamin A gut aufgenommen.

Wodurch wird das Vorkommen von Vitamin D in Lebensmitteln bestimmt?

Über die richtige Zubereitung von Lebensmitteln müssen Sie sich keine Gedanken machen, denn Vitamin D geht bei der Hitzebehandlung nicht verloren, Faktoren wie Licht und Sauerstoff können es jedoch vollständig zerstören.

Warum entsteht ein Vitamin-D-Mangel?

Die Aufnahme des Vitamins kann durch eine Leberschwäche (Leberversagen und mechanischer Ikterus) beeinträchtigt sein, da die Zufuhr der benötigten Gallenmenge stark gestört ist.

Da Vitamin D im menschlichen Körper ausschließlich durch die Haut und Sonnenlicht produziert wird (das Hautfett synthetisiert unter Sonneneinwirkung Vitamin D, das anschließend wieder in die Haut aufgenommen wird), sollten Sie nach dem Sonnenbaden nicht sofort duschen. Andernfalls wird das gesamte Vitamin D von der Haut abgewaschen, was zu einem Mangel im Körper führt.

Anzeichen eines Vitamin-D-Mangels

Bei Kleinkindern kann ein Vitamin-D-Mangel zu Schlafstörungen, vermehrtem Schwitzen, verzögertem Zahnen und einer Erweichung des Knochengewebes an Rippen, Gliedmaßen und Wirbelsäule führen. Kinder werden reizbar, ihre Muskeln erschlaffen, und bei Säuglingen kann es lange dauern, bis sich die Fontanelle schließt.

Bei Erwachsenen sind die Anzeichen eines Vitaminmangels etwas anders: Zwar werden auch die Knochen weicher, dennoch können diese Menschen stark an Gewicht verlieren und unter starker Müdigkeit leiden.

Lebensmittel, die Vitamin D enthalten

Wenn Sie mehr Vitamin-D-reiche Lebensmittel essen, können Sie Ihren Vitamin-D-Spiegel im Körper vollständig aufrechterhalten. Zu diesen Lebensmitteln gehören Leber (0,4 µg), Butter (0,2 µg), Sauerrahm (0,2 µg), Sahne (0,1 µg), Hühnereier (2,2 µg) und Wolfsbarsch (2,3 µg Vitamin D). Essen Sie diese Lebensmittel häufiger, um Ihre Knochen und Ihren Körper zu schützen!

Vitamin D ist in einer Reihe tierischer Produkte enthalten: Leber, Butter, Milch sowie Hefe und Pflanzenölen. Fischleber ist die reichhaltigste Vitamin-D-Quelle. Aus ihr wird Fischöl gewonnen, das zur Vorbeugung und Behandlung von Vitamin-D-Mangel eingesetzt wird.

Anzeichen einer Vitamin-D-Überdosierung

Eine Überdosierung von Vitamin D kann Übelkeit, Durchfall, Bauchkrämpfe, extreme Müdigkeit und Kopfschmerzen verursachen. Menschen mit einer Vitamin-D-Überdosis leiden häufig unter starkem Juckreiz, Herz- und Leberfunktionsstörungen, Bluthochdruck und schweren Augenentzündungen.

Behandlung von Hypervitaminose D:

• Drogenentzug;
• Ca2+-arme Ernährung;
• Aufnahme großer Flüssigkeitsmengen;
• Verabreichung von Glukokortikosteroiden, α-Tocopherol, Ascorbinsäure, Retinol, Thiamin;
• in schweren Fällen - intravenöse Verabreichung großer Mengen 0,9%iger NaCl-Lösung, Furosemid, Elektrolyte, Hämodialyse.