Witamina D3 – właściwości, działanie i występowanie witaminy D3

Witamina D3 (cholecalciferol) jest jedną z dwóch podstawowych form witaminy D, uważanej współcześnie za prohormon. W przeciwieństwie do syntetycznej witaminy D2, którą dodaje się do określonych rodzajów żywności, witamina D3 jest naturalnie produkowana w ludzkiej skórze pod wpływem promieni słonecznych. Dodatkowo, witaminę D3 można znaleźć w niektórych pokarmach zwierzęcego pochodzenia.

1. Czym się różni witamina D3 od witaminy D2?
2. Jak działa witamina D3?
3. Źródła witaminy D3
4. Dzienne zapotrzebowanie na witaminę D3
5. Uwaga – witamina D może być toksyczna!
6. Czy więc suplementować witaminę D3?

Choć ludzkość wie o istnieniu i potencjale witaminy D jako takiej już od XVII w., dopiero w latach 30-tych XX stulecia nietypową witaminę dało się poznać na tyle, żeby wyizolować jej różne postacie. W roku 1936 naukowcom udało się w końcu określić chemiczną budowę cholecalciferolu oraz odkryć sposób jego powstawania w ludzkiej skórze. Co ciekawe, współcześni naukowcy coraz częściej sugerują, że ów fascynujący związek nie powinien być wcale uważany za witaminę, bowiem ciało może wytwarzać go samodzielnie, ale międzynarodowa społeczność wciąż uznaje rację bytu witaminy D3, a nawet określa jej standaryzowaną jednostkę miary, IU, równą 25 nanogramom.

Czym się różni witamina D3 od witaminy D2?

Witamina D2 i D3 rozpisane na chemiczne symbole prezentują dość podobną strukturę, różniąc się tylko co do bocznego łańcucha atomów. To podobieństwo widać również w działaniu – zdaniem naukowców sposób metabolizmu i wykorzystania obu związków przez organizm ludzki jest identyczny. Istnieją jednak subtelne różnice. Otóż liczne badania pacjentów przyjmujących suplementy witaminowe wykazały, że witamina D3 w wyższych dawkach jest znacznie bardziej efektywna niż witamina D2, powodując wyższe stężenie serum 25-hydroksywitaminy D we krwi. Tłumacząc to na język laicki, przyjmowanie tabletek z cholecalciferolem pozwala organizmowi lepiej magazynować witaminę D w strukturze kręgosłupa, dzięki czemu jest łatwiej dostępna dla komórek ciała. Mówi się wręcz, że witamina D3 ma dłuższy okres żywotności niż D2.

Ale jest i druga strona medalu. Witamina D jako taka może być bowiem toksyczna dla organizmu i w formie D2 stwarza mniejsze zagrożenie dla zdrowia niż witamina D3. Nie powinno być jednak dla nikogo faktem zaskakującym, że z silniej działającą substancją trzeba obchodzić się ostrożniej!

Jak działa witamina D3?

Witamina D3 jest związkiem chemicznym biologicznie nieaktywnym. Dopiero dwie reakcje zachodzące w organizmie, zwane fachowo hydroksylacją, pozwalają ją uaktywnić. Pierwsza z nich zachodzi w wątrobie i prowadzi do powstania wspomnianego już wyżej serum 25-hydroksywitaminy D. Drugi etap zachodzi w nerkach, gdzie powstaje już biologicznie czynny hormon calcitrol, czyli to co nazywamy ogólnie witaminą D.

Najlepiej znaną i najbardziej bezpośrednią funkcją calcitrolu jest rozwój i utrzymanie w kondycji tkanki kostnej. Stąd niemowlętom w ramach prewencji krzywicy przez okres zimy bardzo często podaje się Vigantol – lek będący płynną formą witaminy D3. Kilkumiesięczne maluchy w chłodnych miesiącach mogą mieć bowiem problem z otrzymaniem optymalnej dawki światła słonecznego, a mleko matki nie jest wystarczającym źródłem witaminy D. Witamina D3 jest również jednym z podstawowych leków dla starszych ludzi, zwłaszcza kobiet, cierpiących na osteoporozę, czyli postępujące odwapnienie i osłabienie struktury kostnej.

Ale przetrawiona przez organizm witamina D3 ma jeszcze szereg innych funkcji, które wciąż są zgłębiane przez naukowców. Uważa się, że główne sfery jej oddziaływania dotyczą systemu odpornościowego oraz regulacji rozmnażania się i planowanej śmierci komórek. Stąd cholecalciferol odgrywa ważną rolę w prewencji, a prawdopodobnie także leczeniu raka. Poza tym wskazuje się, że witamina D może chronić przed chorobami autoimmunologicznymi, m.in. cukrzycą typu I, chorobami serca i układu krążenia, a także infekcjami powodowanymi przez bakterie i wirusy.

Ponadto, dzieci, cierpiące na niedobór witaminy D znacznie częściej borykają się z atopowym zapaleniem skóry, astmą i egzemą. Z kolei kobietom w ciąży, którym brakuje cennego hormonu, częściej przytrafia się preeklampsja, czyli stan przedrzucawkowy, i mają większe ryzyko porodu przez cesarskie cięcie. Istnieją wreszcie również badania potwierdzające skuteczność suplementacji witaminą D3 w leczeniu objawów depresji i zaburzeń nastroju.

Źródła witaminy D3

Skąd więc wziąć ową dobroczynną witaminę D3? Jak już zostało wspomniane, dla zdrowego człowieka głównym źródłem cholecalciferolu jest słońce. Jest to pewne uproszczenie, bowiem proces syntezy witaminy D nie mógłby zajść, gdyby nie specyficzna budowa naszej skóry. Wyizolowanie naturalnie występującego w niej sterydu o nazwie 7-dehydrocholestrelol przyniosło w 1928 r. Nagrodę Nobla niemieckiemu chemikowi, Adolfowi Windausowi. Ów steryd, obecny także w skórze i mleku innych ssaków, pod wpływem promieniowania słonecznego UVB przekształca się w prewitaminę D3, a następnie pod wpływem cieplnej izomeracji bezpośrednio w cholecalciferol.

Brzmi to bardzo prosto i wydaje się, że trudno, aby człowiek żyjący na Ziemi i korzystający z uroków świeżego powietrza mógł cierpieć na niedobór witaminy D. Niestety, efektywność wspomnianego wyżej procesu zależy od wielu czynników, które nie muszą działać na naszą korzyść. Poziom syntezy witaminy D3 może być bowiem ograniczony:

• Pigmentacją skóry – im ciemniejsza, tym mniej promieniowania przenika do tkanki.
• Ubraniami – tkaniny nie przepuszczają promieniowania UVB, więc w miesiącach jesienno-zimowych często jedynie skóra twarzy bierze udział w tworzeniu witaminy D.
• Wiek – im człowiek starszy, to mniej efektywnie przebiega proces syntezy.
• Szerokość geograficzna i wysokość nad poziomem morza – im bardziej na północ i niżej, tym mniej intensywne promieniowanie UVB. Na naszej półkuli także sezon zimowy znacznie ogranicza podaż dobroczynnego światła słonecznego.
• Użycie filtrów SPF.

Ten ostatni czynnik jest najbardziej kontrowersyjny, bowiem z jednej strony dermatolodzy przestrzegają nas przed rakiem skóry i zabraniają wychodzić na słońce bez filtra. Z drugiej jednak, współczesne kosmetyki są na tyle skuteczne, że blokują promieniowanie UVB niemal w 100%, całkowicie uniemożliwiając syntezę witaminy D3. Jednym wyjściem wydaje się rozsądny kompromis – szacuje się, że osoba o jasnej karnacji potrzebuje zaledwie 15 minut nasłonecznienia dziennie, bez filtra i z obnażeniem większych powierzchni ciała – np. tułowia, aby samodzielnie wytworzyć potrzebną ilość cholecalciferolu. 

Witamina D3 występuje również w niektórych pokarmach pochodzenia zwierzęcego. Najlepszym jej źródłem jest bez wątpienia olej z wątroby dorsza, ale niebagatelne ilości znajdują się również w innych rybach morskich, takich jak śledź, łosoś czy sardynki. Małe ilości witaminy D3 obecne są również w żółtkach jaj, cielęcinie, wołowinie i maśle.

Dzienne zapotrzebowanie na witaminę D3

W przeciwieństwie do innych witamin, cholecalciferol jest trudny do ilościowego określenia, bowiem nikt z nas nie jest precyzyjnie w stanie określić, ile witaminy D3 produkuje jego ciało pod wpływem słońca. Dlatego naukowcy przyjęli uogólnione normy, które mówią, że dla większości osób w wieku od 1 do 90 lat dzienna zalecana dawka wynosi od 400 do 800 IU. W badaniach krwi satysfakcjonujący poziom wynosi 20-30 ng/ml. Niestety, w wielu przypadkach potrzebne są większe dawki, aby stężenie witaminy D w osoczu osiągnęło pożądany poziom. Dlatego amerykański Instytut Medycyny (IOM) określił maksymalną dopuszczalną dzienną dawkę na poziomie 4000 IU.

Uwaga – witamina D może być toksyczna!

Ta górna granica bezpieczeństwa jest bardzo ważna. Jak bowiem wyżej wspomniano, witamina D3 jest silniejsza, a przez to bardziej toksyczna w działaniu niż D2, natomiast jej popularność ostatnimi laty doprowadziła do prawdziwej mody na suplementację. Tymczasem, w medycynie obserwujemy stan zwany hiperwitaminozą D, który był diagnozowany już w pierwszej połowie ubiegłego stulecia. Jego konsekwencje dla zdrowia są bardzo groźne i obejmują wapnienie miękkiej tkanki, co z kolei prowadzi do poważnych uszkodzeń układu krążenia oraz nerek. Pod żadnym pozorem nie należy więc brać większych niż zalecanych dawek cholecalciferolu.

Czy więc suplementować witaminę D3?

Odpowiedź na to najważniejsze pytanie nie jest jednoznaczna i musi brać pod uwagę wspomnianego ryzyko. Dodajmy, że nie ma możliwości przedawkowania witaminy D3 tylko wskutek ekspozycji na słońce, bowiem organizm produkuje tyle, ile potrzebuje. Ale choć słońce świeci nam nad głowami nieustannie, szacuje się, że nawet 40% populacji może cierpieć na deficyt witaminy D. Grupami szczególnego ryzyka są niemowlęta, młode kobiety, ludzie starsi oraz osoby o ciemnej karnacji. Pierwsze oznaki niedoboru mogą obejmować obniżoną odporność, słabość mięśni, depresyjne nastroje czy nawet łatwe złamania kości.

Biorąc więc pod uwagę położenie Polski na mapie świata, długość naszych zim i sposób, w jaki ubieramy się w ich trakcie, należy uznać, że przyjmowanie bezpiecznych dawek witaminy D3 od października do marca nikomu nie wyrządzi krzywdy, a może poprawić zdrowie całej rodzinie!

Bibliografia

1. A Catharine Ross, Christine L Taylor, Ann L Yaktine, and Heather B Del Valle; “Dietary Reference Intakes for Calcium and Vitamin D”; National Academic Press, 2011;
2. Logan VF z zespołem; “Long-term vitamin D3 supplementation is more effective than vitamin D2 in maintaining serum 25-hydroxyvitamin D status over the winter months”; The British Hournal of Nutrition, 2013;
3. Megan Ware RDN LD; “What are the health benefits of vitamin D?”; data dostępu: 2018-11-15
4. redakcja WebMD; “Vitamin D3”; data dostępu: 2018-11-15