Bitamina D ay kumakatawan sa a panlahat kataga para sa mga seco steroid (bukas ang B-ring sa steroid) na may aktibong aktibidad na biologically. Ang makabuluhang medikal ay:
- Ergosterol (provitamin) → bitamina D2 (ergocalciferol) - matatagpuan sa mga pagkaing halaman.
- 7-Dehydrocolesterol (provitamin) → bitamina D3 (cholecalciferol) - nangyayari sa mga pagkaing hayop.
- Calcidiol (25-hydroxycolecalciferol, 25-OH-D3) - endogenous synthesis sa atay.
- Calcitriol (1,25-dihydroxylcholecalciferol, 1,25- (OH) 2-D3) - endogenous synthesis sa bato; aktibong form ng hormonal
Sa istruktura, tulad ng lahat ng mga steroid, ang bitamina D2 at D3 ay naglalaman ng karaniwang sistema ng singsing ng kolesterol (A, B, C, D), na putol ang singsing na B. Ang mga halaga ng bitamina D ay ipinahayag sa mga yunit ng timbang:
- Ang 1 International Unit (IU) ay katumbas ng 0.025 µg ng bitamina D.
- Ang 1 µg ay tumutugma sa 40 IU na bitamina D
Pagbubuo
Ang panimulang sangkap para sa endogenous synthesis ng bitamina D3 sa balat ay 7-dehydrocolesterol. Ang provitamin na ito ay matatagpuan sa pinakamataas walang halo sa stratum basale (basal layer) at stratum spinosum (prickle cell layer) ng balat at nagmula sa kolesterol nasa bituka mauhog (bituka mucosa) at atay sa pamamagitan ng pagkilos ng isang dehydrogenase (Hydrogenation-splitting enzyme). Ang huli naman ay maaaring ma-synthesize ng endogenous sa bituka mauhog (bituka mucosa) at atay at nakakain sa pamamagitan ng pagkain na nagmula sa hayop. Sa ilalim ng impluwensya ng UV-B radiation na may haba ng haba ng haba sa pagitan ng 280-315 nm na may maximum na epekto sa paligid ng 295 nm, sa isang unang hakbang isang reaksyon ng photochemical ay humahantong sa paghati ng B-ring sa sterane skeleton, na nagreresulta sa pag-convert ng 7-dehydrocolesterol sa previtamin D3. Sa isang pangalawang hakbang, ang previtamin D3 ay na-convert sa bitamina D3 ng isang light-independent thermal isomerization (pagbabago ng Molekyul sa isa pang isomer) [2-4, 6, 11]. Ang bitamina D2 ay maaaring ma-synthesize ng endogenous mula sa ergosterol. Ang Ergosterol ay nagmula sa mga organismo ng halaman at pumapasok sa katawan ng tao sa pamamagitan ng pagkonsumo ng mga pagkaing halaman. Analogous to endogenous vitamin D3 synthesis, ang bitamina D2 ay na-synthesize mula sa ergosterol sa balat sa ilalim ng impluwensya ng ilaw UV-B ng isang reaksyon ng photochemical na sinusundan ng light-independent thermoisomerization (pagbabago ng molekula sa isa pang isomer sa ilalim ng impluwensya ng init). Higit sa 50% ng araw-araw bitamina D natutugunan ang kinakailangan mula sa endogenous na produksyon.Hypervitaminosis ay hindi posible sa pamamagitan ng matagal na pagkakalantad sa UV-B radiation, dahil sa itaas ng isang previtamin D3 walang halo ng 10-15% ng orihinal na nilalaman ng 7-dehydrocolesterol, ang parehong previtamin D3 at bitamina D3 ay na-convert sa mga hindi aktibo na isomer. Ang rate ng pagbubuo ng bitamina D ay nakasalalay sa maraming mga kadahilanan, tulad ng:
- Panahon
- Lugar ng tirahan (latitude)
- Karamihan sa polusyon sa hangin, polusyon ng ozone sa mga pang-industriya na pagsasama-sama.
- Manatili sa labas
- Paggamit ng mga sunscreens na may sun protection factor (> 5)
- Panakip sa katawan para sa mga relihiyosong kadahilanan
- Kulay ng balat at pigmentation
- Mga sakit sa balat, nasusunog
- edad
Pagsipsip
Tulad ng lahat ng mga bitamina na natutunaw sa taba, ang bitamina D ay hinihigop (kinuha) sa itaas na maliit na bituka bilang bahagi ng pantunaw na pagkatunaw, ibig sabihin, ang pagkakaroon ng mga pandiyeta na pandiyeta bilang mga nagdadala ng mga lipopiliko (natutunaw na taba) na mga molekula at mga acid na apdo upang matunaw (dagdagan natutunaw) at bumubuo ng mga micelles (bumubuo ng mga globula ng transportasyon na gumagawa ng mga sangkap na natutunaw sa taba na maaaring ilipat sa may tubig na solusyon) ay kinakailangan para sa pinakamainam na pagsipsip ng bituka (pag-agaw sa pamamagitan ng bituka). Ang pandiyeta na bitamina D ay pumapasok sa maliit na bituka at hinihigop bilang isang bahagi ng mga halo-halong micelles sa mga enterosit (mga cell ng maliit na bituka epithelium) sa pamamagitan ng passive diffusion. Ang pagsipsip ay lubos na nakasalalay sa uri at dami ng mga lipid na ibinibigay nang sabay. Intracellularly (sa loob ng cell), ang pagsasama (pagkuha ng) bitamina D ay nangyayari sa chylomicrons (lipid-rich lipoproteins), na nagdadala ng bitamina D sa pamamagitan ng lymph papunta sa peripheral sirkulasyon. Sa hindi buo na atay / gallbladder, pancreas (pancreatic), at maliit na paggana ng bituka, pati na rin ang sapat na paggamit ng mga taba sa pandiyeta, humigit-kumulang na 80% ng alimentaryong (pandiyeta) na bitamina D ay hinihigop.
Transport at pamamahagi sa katawan
Sa panahon ng pagdadala sa atay, ang mga chylomicrons ay napapahamak sa mga labi ng chylomicron (mababang taba na chylomicron labi ng mga maliit na bahagi) at hinihigop ang bitamina D ay inililipat sa isang tukoy na bitamina D-binding protein (DBP). Ang bitamina D na na-synthesize sa balat ay inilabas sa daluyan ng dugo at dinadala sa atay na nakasalalay sa DBP. Ang DBP ay nagbubuklod sa parehong bitamina D2 at bitamina D3, pati na rin sa hydroxylated (OH group-naglalaman) na bitamina D. Ang DBP ay nagbubuklod sa bitamina D2 at bitamina D3. Ang suwero walang halo ng DBP ay tungkol sa 20-tiklop mas mataas kaysa sa mga nabanggit na ligand (nagbubuklod na kasosyo). Ipinapalagay na sa ilalim ng normal na mga kondisyon sa pagitan lamang ng 3-5% ng nagbubuklod na kakayahan ng DBP ay puspos. Ang Vitamin D3 ay nakaimbak ng nakararami sa taba at kalamnan na may mahabang biyolohikal na kalahating buhay.
Biotransformation
Sa atay at klase, ang bitamina D3 ay na-convert sa calcitriol (1,25-dihydroxylcholecalciferol, 1,25- (OH) 2-D3), ang metabolically na aktibong bitamina D hormone, sa pamamagitan ng twofold hydroxylation (pagpapasok ng mga grupo ng OH). Ang unang reaksyon ng hydroxylation ay nangyayari sa mitochondria ("Mga halaman ng lakas na enerhiya") o microsome (maliit na vesicle na limitado sa lamad) ng atay, at sa isang mas kaunting lawak sa klase at bituka, sa pamamagitan ng 25-hydroxylase (isang enzyme), na nagpapalit ng bitamina D3 sa 25-hydroxycolecalciferol (25-OH-D3, calcidiol). Ang 1-alpha-hydroxylase ay namamagitan sa ikalawang hakbang na hydroxylation sa mitochondria ng proximal renal tubule (renal tubules). Ang enyzm na ito ay nagko-convert ng 25-OH-D3 na nakasalalay sa DBP mula sa atay patungo sa klase sa pamamagitan ng pagpasok ng isa pang pangkat ng OH sa aktibong biologically 1,25- (OH) 2-D3, na nagpapalabas ng mga hormonal na epekto sa mga target na organo, kabilang ang maliit na bituka, buto, bato, at parathyroid gland. Ang mga mababang aktibidad ng 1-alpha-hydroxylase ay matatagpuan din sa iba pang mga tisyu na may mga receptor ng bitamina D na mayroong autocrine (pinakawalan hormones kumilos sa mismong nagtatago na cell) o mga pagpapaandar ng paracrine (naglabas ng mga hormon na kumikilos sa mga cell sa agarang kapaligiran), tulad ng tutuldok, prosteyt, dibdib, at immune system [2-4, 6, 7, 10, 11]. Sa isang kahaliling hakbang ng hydroxylation, ang 25-OH-D3 ay maaaring mai-convert sa 24,25- (OH) 2-D3 sa mitochondria ng proximal renal tubule sa pamamagitan ng pagkilos ng 24-hydroxylase. Hanggang ngayon, ang reaksyon ng hydroxylation na ito ay itinuturing na isang hakbang ng pagkasira sa pagbuo ng mga hindi mabisang metabolite (intermediates). Gayunpaman, ang 24,25-dihydroxylcholecalciferol ay naisip na mayroon ng mga pagpapaandar sa metabolismo ng buto [2-4, 10, 11]. Ang 25-OH-D3 ay ang nangingibabaw na bitamina D metabolite na nagpapalipat-lipat sa plasma at kumakatawan sa pinakamahusay na tagapagpahiwatig ng katayuan ng supply ng bitamina D3. Ang konsentrasyon ng nagpapalipat-lipat na 1,25- (OH) 2-D3 ay makinis na kinokontrol ng mga antas ng plasma ng parathyroid hormone (PTH) at bitamina D at kaltsyum mga antas, ayon sa pagkakabanggit. Hypercalcemia (kaltsyum labis) at nadagdagan ang antas ng bitamina D na nagtataguyod ng aktibidad na 24-hydroxylase, habang pinipigilan ang aktibidad na 1-alpha-hydroxylase. Sa kaibahan, hypocalcemia (kaltsyum kakulangan) at hypophosphatemia (pospeyt kakulangan) mamuno sa isang pagtaas sa aktibidad na 1-alpha-hydroxylase sa pamamagitan ng pagpapasigla ng produksyon ng PTH [1-3, 6, 7, 10].
Pagkakapareho ng bitamina D2 at bitamina D3
Ang dating itinatag na pagtingin sa pagkakapareho at pagpapalitan ng bitamina D2 at bitamina D3 ay pinabulaanan ng kamakailang mga pag-aaral ng pharmacokinetic. Sa kanilang trabaho, Trang et al. natagpuan ang isang 1.7-tiklop na mas mataas na konsentrasyon ng suwero ng 25-OH-D3 sa pangkat na suplemento ng bitamina D3 pagkatapos ng 2 linggo ng pagkuha ng 4,000 IU ng bitamina D2 at bitamina D3, ayon sa pagkakabanggit .astaglia et al. Napagpasyahan na sa postmenopausal, ang mga babaeng osteoporotic sa isang tatlong buwan na interbensyon, kinakailangan ng mas mataas na oral dosis ng bitamina D2 kumpara sa karaniwang inirerekumendang pang-araw-araw na bitamina D3 dosis ng 800 IU upang makamit ang sapat na antas ng suwero na 25-OH-D3. Bilang karagdagan, ang mga bitamina D2 metabolite ay naisip na magkaroon ng mas mababang binding sa plasmatic vitamin D-binding protein, nonphysiologic metabolism, at mas maikling kalahating buhay kumpara sa bitamina D3. Dahil sa pagkakaiba sa pagitan ng dalawang anyo ng bitamina D sa pangnguya antas, bitamina D 2 ay hindi maaaring magrekomenda para sa suplemento o pampatibay ng pagkain.
Eksklusibo
Ang bitamina D at ang mga metabolite ay pinalalabas ng nakararami sa pamamagitan ng apdo at sa isang maliit na lawak lamang.
