Was ist Vitamin D3?
Vitamin D3, auch als Calciferol bekannt, ist ein fettlösliches Vitamin.
Vitamin D reicht von D2 bis D7, aber physiologisch gesehen sind D2 (Ergocalciferol) und D3 wichtiger, wobei beide als gleich wirksam angesehen werden. Beide sind am Kalzium- und Phosphorstoffwechsel beteiligt und wichtig für die Knochengesundheit.
Vitamin D2 ist in pflanzlichen Lebensmitteln wie Pilzen enthalten, während Vitamin D3 in fettem Fisch vorkommt.
Vitamin D3 kann auch in der menschlichen Haut gebildet werden. Vitamin D3 wird aus 7-Dehydrocholesterin, einer Vorstufe von Vitamin D3, das in der Epidermis reichlich vorhanden ist, durch die Einwirkung von ultravioletter Strahlung (UVB) und Körpertemperatur synthetisiert.
Anwendungen von Vitamin D3
Vitamin D3 wird hauptsächlich zur Erhaltung der Knochengesundheit und der Kalziumhomöostase verwendet.
Es ist bekannt, dass ein Mangel an Vitamin D3 Osteomalazie (Osteomalazie bei Erwachsenen und Rachitis bei Kindern) verursachen kann. Vitamin D3 ist auch wegen seiner verschiedenen gesundheitlichen Vorteile untersucht worden, darunter die Verbesserung der Immunfunktion, antioxidative und krebshemmende Eigenschaften.
In anderen Ländern wird Vitamin D3 auch Lebensmitteln zur Anreicherung mit Nährstoffen zugesetzt, um Vitamin-D-Mangel zu bekämpfen. Es wird auch als Nahrungsergänzungsmittel verwendet und ist dafür bekannt, dass es Rachitis, Osteomalazie und Osteoporose vorbeugt.
Die natürliche Form von Vitamin D3 kann im Körper nicht in seiner ursprünglichen Struktur wirken und muss von der Leber und den Nieren in die aktive Form von Vitamin D umgewandelt werden. Da der Stoffwechsel für die Wirkung von Vitamin D3 im menschlichen Körper wichtiger ist als der Blutspiegel, wird das Risiko einer Überdosierung als gering angesehen.
Zu den Lebensmitteln mit hohem Vitamin-D-Gehalt gehören Fisch, Milchprodukte und Pilze wie z. B. der Shiitake-Pilz. Da es schwierig ist, ausreichende Mengen an Vitamin D über die Nahrung aufzunehmen, gilt die Biosynthese durch Sonneneinstrahlung als am effektivsten.
Eigenschaften von Vitamin D3
Vitamin D3 ist ein fettlösliches Vitamin, das für die biologischen Aktivitäten unentbehrlich ist, und ein Nährstoff, der in vivo durch Photosynthese gebildet wird.
Als fettlösliche Substanz ist Vitamin D3 unlöslich in Wasser, aber leicht löslich in Fetten und organischen Lösungsmitteln. Aufgrund dieser Eigenschaft wird es im Fettgewebe des Körpers über lange Zeiträume gespeichert.
Vitamin D3 wird in vivo in die aktive Form Calcitriol (1,25-Dihydroxyvitamin D3) umgewandelt, die für die Regulierung des Calcium- und Phosphorstoffwechsels verantwortlich ist. Es fördert insbesondere die Kalziumabsorption im Darmtrakt und trägt zur Knochenbildung und -erhaltung bei. Ein Mangel führt zu einer verminderten Kalziumabsorption und zur Demineralisierung der Knochen.
Zu den häufigen Vitamin-D-Mangelerscheinungen gehören Rachitis und Osteomalazie, und es ist auch bekannt, dass es das Risiko für Osteoporose erhöht.
Aufbau von Vitamin D3
Vitamin D3 (Calciferol) ist ein fettlösliches Vitamin mit der Summenformel C27H44O. Seine Struktur ist durch drei Ringstrukturen (A-, B- und C-Ring) und eine lange Kohlenwasserstoffkette gekennzeichnet.
Vitamin D3 (Calciferol) wird aus 7-Dehydrocholesterol synthetisiert und in vivo zu Calcitriol, einem am Kalziumstoffwechsel beteiligten Hormon, weiter aktiviert.
Der Metabolismus von Calciferol zu Calcitriol ist ein wichtiger Prozess bei der Aktivierung von Vitamin D, an dem hauptsächlich die Enzyme CYP2R1 und CYP27B1 beteiligt sind.
Weitere Informationen zu Vitamin D3
Herstellung von Vitamin D3
Vitamin D3 wird in der Natur und in vivo hergestellt, aber es gibt auch industrielle Produktionsmethoden. Zu den gängigen synthetischen Methoden gehören.
Synthese von Vitamin-D3-Vorstufen (Prä-Vitamin D3) unter Verwendung von Aldehyden und Jodmethylenverbindungen, gefolgt von einer thermischen Isomerisierung zu Vitamin D3. Mit dieser Methode wird hochgereinigtes Vitamin D3 gewonnen.