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微量营养素之维生素D(Vitamin D)
日期:2012年01月31日 稿件来源:辽宁营养学会
维生素D 是一族来源于类固醇的环戊氢烯菲环结构相同,但侧链不同的复合物的总称,目前已知的维生素D 至少有10 种,但最重要的是维生素D2(麦角骨化醇)和维生素D3 (胆钙化醇)。25-(OH)2D3和1,25-(OH)2D3是其在体内的代谢物,其中1,25-(OH)2D3被认为具有类固醇激素的作用。
一、生理功能与缺乏
维生素D 的最主要功能是提高血浆钙和磷的水平到超饱和的程度,以适应骨骼矿物化的需要,主要通过以下的机制:
(一)促进肠道对钙、磷的吸收
维生素D 作用的最原始点是在肠细胞的刷状缘表面,能使钙在肠腔中进入细胞内。此外1,25-(OH)2D3 可与肠粘膜细胞中的特异受体结合,促进肠粘膜上皮细胞合成钙结合蛋白,对肠腔中的钙离子有较强的亲和力,对钙通过肠粘膜的运转有利。维生素D 也能激发肠道对磷的转运过程,这种运转是独立的,与钙的转运不相互影响。
(二)对骨骼钙的动员
与甲状旁腺协同,维生素D 使未成熟的破骨细胞前体,转变为成熟的破骨细胞,促进骨质吸收;使旧骨中的骨盐溶解,钙、磷转运到血内,以提高血钙和血磷的浓度;另一方面刺激成骨细胞促进骨样组织成熟和骨盐沉着。
(三)促进肾脏重吸收钙、磷促进肾近曲小管对钙、磷的重吸收以提高血钙、血磷的浓度。
二、吸收与代谢
(一)吸收
维生素D 吸收最快的部位在小肠的近端,也就是在十二指肠和空肠,但由于食物通过小肠远端的时间较长,维生素D最大的吸收量可能在回肠。维生素D像其他的疏水物质一样,通过胶体依赖被动吸收。
(二)代谢
大部分的维生素D(约90%的吸收总量)与乳糜微粒结合进入淋巴系统,其余与α- 球蛋白结合,维生素D 的这种吸收过程有效性约为50%。乳糜微粒可直接或在乳糜微粒降解的过程中与血浆中的蛋白质结合,没有结合的血浆维生素D 随着乳糜微粒进入肝脏,在肝脏中再与蛋白质结合进入血浆。
皮肤中的维生素D3 可与维生素D 结合蛋白(DBP)结合直接进入循环,而口服维生素D 是以DBP 复合物和乳糜微粒进入,口服维生素D 在肝中停留时间较长,可引起非常高的25-(OH)D3 的水平,而易引起中毒,但紫外线照射很少引起25-(OH)D3 的血浆浓度增高,未见紫外线照射引起的高维生素D 血症。
在25-(OH)D3的血浆浓度正常时,仅有少量从血浆池中释放进入组织。因此,25-(OH)D3的循环水平是良好的维生素D 营养状况的评价指标。
通过1,25-(OH)2D3甲状旁腺素(PTH)、降钙素和几个其他的激素以及Ca2+和磷的循环水平,严格控制肾脏1-羟化酶的活性,来调节维生素D 内分泌系统。
维生素D 以几种不同的方式被分解,许多其他的代谢物包括葡萄糖苷和亚硫酸盐已被确定,大多数通过胆汁从粪便排出,有2%~4%出现在尿中。
三、缺乏与过量
(一)缺乏
1.儿童缺乏维生素D
维生素D 缺乏在婴幼儿可引起维生素D 缺乏病,以钙、磷代谢障碍和骨样组织钙化障碍为特征,严重者出现骨骼畸形,如方头、鸡胸、漏斗胸,“O”型腿和“x”型腿等。
2.成人缺乏维生素D
在成人维生素D 缺乏使成熟骨矿化不全,表现为骨质软化症,特别是妊娠和哺乳妇女及老年人容易发生,常见症状是骨痛、肌无力,活动时加剧,严重时骨骼脱钙引起骨质疏松,发生自发性或多发性骨折。
(二)过量
1.中毒剂量:
通过膳食来源的维生素D 一般认为不会引起中毒,但摄人过量维生素D 补充剂或强化维生素D 的奶制品,有发生维生素D 过量和中毒的可能。准确的中毒剂量还不清楚,一些学者认为长期摄入25μg/d 维生素D可引起中毒,这其中可能包含一些对维生素D较敏感的人,但长期摄人125μg/d 维生素D 则肯定会引起中毒。目前普遍接受维生素D 的每日摄入量不宜超过25μg。
2.中毒表现:维生素D 中毒时可出现厌食、呕吐、头痛、嗜睡、腹泻、多尿、关节疼痛和弥漫性骨质脱矿化。随着血钙和血磷水平长期升高,最终导致钙、磷在软组织的沉积,特别是心脏和肾脏,其次为血管、呼吸系统和其他组织,引起功能障碍。高维生素D 摄入的危险也和钙、磷摄入有关。
四、营养状况评价
25-(OH)D3 是血浆中的主要存在形式,测定血浆25-(OH)D3 的浓度是评价个体维生素D 营养状况最有价值的指标,它的半衰期约3 周,在血浆中的浓度稳定,是几周甚至是几个月来自膳食和通过紫外线照射产生的总和。低于25nmol/L(10ng/m1)为维生素D缺乏。
五、需要量与膳食参考摄人量
由于维生素D 既可由膳食提供,又可经暴露在日光之下的皮肤合成,而皮肤合成量的多少又受到纬度、暴露面积、阳光照射时间、紫外线强度、皮肤颜色等影响,因此维生素D 的需要量很难确切估计。
膳食参考摄入量:
RNI,0~11岁,10µg
11~50岁,5µg
50岁以上,10µg
UL,20µg
六、食物来源
维生素D 有两个来源,一为外源性,依靠食物来源;另一为内源性,通过阳光(紫外线)照射由人体皮肤产生。
(一)食物来源
维生素D 无论是维生素D2 或维生素D3,在天然食物中存在并不广泛,植物性食物如蘑菇、蕈类含有维生素D2,动物性食物中则含有维生素D3,以鱼肝和鱼油含量最丰富,其次在鸡蛋、乳牛肉、黄油和咸水鱼如鲱鱼、鲑鱼和沙丁鱼中含量相对较高,牛乳和人乳的维生素D含量较低(牛乳为41 IU/lOOg),蔬菜、谷物和水果中几乎不含维生素D。
(二)体内来源
人体的表皮和真皮内含有7-脱氢胆固醇,经阳光或紫外线照射后形成前维生素D3,然后再转变为维生素D3,产生量的多少与季节、纬度、紫外线强度、年龄、暴露皮肤的面积和时间长短有关。按照我国婴儿衣着习惯,仅暴露面部和前手臂,每天户外活动2小时即可维持血中25-(OH)D3在正常范围内,可预防维生素D 缺乏病的发生。儿童和年轻人每周2~3 次的短时户外活动,这样的接触阳光就能满足维生素D 需要。老年人皮肤产生维生素D 的能力较低,衣服又常常穿得较多,接触阳光照射较少,使维生素D3 的产生减少,加上老年人易有乳糖不耐受,奶制品摄人少,维生素D 的来源往往较少。有报道在冬末时约80%老人处于维生素D 缺乏边缘,因此,对老年人应鼓励在春、夏、秋季的早晨或下午多接触阳光,使维生素D 满足身体需要。