维生素D

一、化学结构与理化性质

维生素D是指含环戊烷多氢菲结构，并具有钙化醇生物活性的一大类物质。自然界中以多种形式存在，如维生素D2、维生素 D3、维生素D4、维生素D5、维生素D6，维生素D7等，至少有10种，但主要以维生素D2（麦角钙化醇）和维生素D3（胆钙化醇）对动物和人类有营养意义，最为重要。维生素D3在肝和肾内通过连续羟化代谢为活性类固醇激素-1，25- 二羟维生素D3。维生素D2通过相同的酶系代谢为1，25-二羟维生素D2。维生素 Dlmg=40 0001U。

维生素D2的化学名为9,10-开环麦角甾-5，7，10（19），22-四烯-3β-醇，分子式为 C28H44O,分子量为 396.66，CAS 号为 50-14-6。

维生素D3的化学名为9,10-开环胆甾-5,7,10（19）-三烯-3β-醇，分子式为C27H44O,分子量为384.65，CAS号为 67-97-0。

维生素D2和维生素D3的化学结构

维生素D3是白色晶体，可溶于脂肪与脂溶剂，在热、碱性条件下较稳定。光及酸可促进其异构化。一般的烹调加工不会引起维生素D的损失，但在脂肪酸败时可引起维生素D的破坏，过量辐射线照射可使维生素D形成具有毒性的化学物。

二、主要来源与生产制备方法

主要来源  维生素D在一般食物中含量都比较低，动物性食物是维生素D的主要来源，如鱼肝油中维生素D的含量可高达（210μg/100g）,含脂肪高的海鱼和鱼卵（0.5～12.5μg/100g），其他如肝、蛋黄、奶油和乳酪中维生素D的含量也相对较高（1.25～2.5μg/100g）。瘦肉、坚果、母乳和牛乳中维生素D含量较低，而蔬菜和谷物中几乎不含维生素D。

自然界中维生素D的量是有限的，主要来源于鱼肝油。

生产制备方法  利用酵母中提取的麦角固醇和由胆固醇合成的7-脱氢胆固醇经紫外线照射，光转化成为维生素D2和维生素D3是目前获得维生素D的工业化生产方法。其中，7-脱氢胆固醇一般由胆固醇经过一系列的化学反应而得到，主要有溴化/脱溴化氢法和氧化还原消除法。

三、生理功能及作用

促进机体钙、磷的吸收  近年的研究认为维生素D作用的最原始点在肠细胞的刷状缘表面。此外，1,25-（OH）2D3可与肠黏膜细胞中的特异受体结合后激活基因转录，促进肠黏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，对钙通过肠黏膜的运转有利。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。尤其是绝经后妇女补充钙1 400～1500mg/d外加维生素D 1100 IU/d 可以预防各种肿瘤的发生[6]。

促进肾近曲小管对钙、磷的重吸收以提高血钙、磷的浓度。

与甲状旁腺协同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。

调节免疫功能  （1）获得性免疫：维生素D对获得性免疫系统具有抑制作用。1，25-（OH）2D3可抑制淋巴细胞增殖及免疫球蛋白的产生，延缓B淋巴细胞活化成浆细胞的过程，对自身免疫性疾病具有益处。

（2）先天性免疫：先天免疫系统全身分布广泛，不仅仅通过淋巴细胞系统发挥作用，同时在直接面对外环境的上皮细胞中为机体提供防护外源性病原体侵袭的屏障。巨噬细胞和上皮细胞均具有羟化合成1，25-（OH）2D3 的能力，1,25-（OH）2D3能诱导抗菌肽（cathelicidin）表达，杀伤病原微生物。

其他  新的研究认为对糖代谢异常、癌症有预防保健作用、预防骨折及跌倒，更利于中老年人的身体机 能、缓解流感和哮喘、降低癌症等[12,13,17-19]。

四、安全性研究

人群资料  目前关于维生素D的人群流行病学研究很多，并且新增数据表明，维生素D在高剂量时才能对健康产生有益作用。

缺乏：维生素D还在人体流行病学研究中表现出减少骨折[3]、减少跌倒[4]、减少结肠癌[5]、乳腺癌和其他癌症的风险[6]、减少心肌梗死风险，血清维生素D和钙不足会对血糖产生不利影响[7]。

过量：有研究表明，过量的维生素D的摄入可能导致高钙血症和高尿血症，并有可能导致肾结石。

一次性给予成人超过超过300 000 IU （90mg）即可发生中毒。临床表现为嗜睡或过度兴奋，头痛、呕吐和高颅压症状；12个小时后，皮肤出现红肿、脱皮，数周后可恢复。

慢性中毒多为使用不当。有报道一名84岁老者，口服维生素D2 50 000IU/d,该患者血清维生素D水平在6个月内从<7.0 ng/ml达到100 ng/ml,并表现出食欲下降、体重减轻等中毒症状[1]。并伴有脱发、皮肤 干燥等症状。但同时维生素D2也常常以50000IU/d 的剂量应用于维生素D缺乏（血清维生素D水平<20ng/ml）的人群，治疗期一般为8～12周，但鲜有维生素D毒性的报道[2]。极大多数成人维生素D中毒剂量是每日摄入超过50000IU，但在某些疾病（如肉样瘤病），分支杆菌感染（如结核）或特发性高钙血症，每日摄入维生素D1000IU以上就能引起中毒反应。维生素D引起儿童不良反应的量为每日摄入2000～4000IU。

代谢情况 自皮肤形成的维生素D3与维生素D结合蛋白（DBP）结合经血入肝，口服的维生素D2或D3至小肠，在胆盐的作用下，大部分的维生素D与乳糜微粒结合经淋巴系统入肝；注射的D2或D3K收后也经血入肝。在侧链C-25位上羟化形成25-（OH）D,入血，25-（OH）D3为血清中多种维生素D代谢产物中含量最多且最稳定的一种。25-（OH）D3经血入肾，在近端曲管细胞的线粒体内经1-α羟化酶的作用生成1,25-（OH）2D3。 许多组织的细胞有1，25-（OH）2D3的受体（VDR），如小肠黏膜细胞、骨细胞、肾远端曲管细胞、皮肤生发层细胞、胰岛细胞及乳腺细胞等。其代谢物与部分D2或D3自胆汁及粪便排泄，或自尿排出。摄入或充分晒太阳后合成较多量维生素D时，可储于脂肪及肝达数月。

急性毒性对SD大鼠膳食中添加维生素D2, LD50为110.5mg/kg[8]。另有研究，维生素D3的LD50为135.4mg/kg（可信区间为112.2～157.4mg/kg）[9]。

急性毒性  未查见相关文献资料。

遗传毒性  未查见相关文献资料。

亚慢性毒性维生素D3对大鼠给予维生素5μg/kg/d持续4周后一半大鼠死亡，而给予维生素D2 20μg/kg/d 持续4周后一半大鼠死亡[10]。

慢性毒性与致癌性  对切除5/6肾的大鼠经口给予0.25μg/kg/d的1,25（OH）2D3可导致高血压、左心室肥 大、主动脉钙化和颅内动脉瘤[11]。

生殖与发育毒性  大鼠和兔在孕期摄入过量维生素D可产生多种不良生殖反应。尚未证实维生素D在体内或体外有致畸性。

其他  美国2000年，FNB根据NOAEL值60μg, 不确定系数（UF）1.2，得到维生素D的UL值为 50μg。

血清中25nmol/L常作为判断缺乏的指标，最近研究支持血清75nmol/L才是一个良好状况。Meier等（2004, JBMR）对高加索人的研究显示，每天给予500IU维生素D干预，可使25（OH）D3的水平维持在75 nmol/L，此水平是不可能从食物中获得的量，即便是强化食物。

五、常见使用方法与调査/推荐摄入量

常见使用方法

食品  作为营养强化剂添加于食品中，作为营养强化剂添加于动物饲料中。

保健食品  作为膳食补充剂。

其他  药品：作为改善维生素D缺乏症状、预防骨折和跌倒、预防癌症、牛皮癖、糖尿病、多发性硬化 症、高脂血症等药物使用。

调查/推荐摄入量

调査摄入量  根据第三次全国营养调査，中国人膳食中的摄入量为（1.2±0.5）mg/d。

推荐摄入量  中国营养学会制定的成人推荐摄入量为5μg/d（1μg＝40IU，相当于200IU），UL为20μg/d。

美国医学科学院（IOM）基于维生素D维持正常生理功能的剂量，最近修订了DRIs值[20]。1岁以下的婴儿未给出推荐量，但0～6个月的UL值为1000IU/d，6个月～12 个月UI值为 1500IU/day，1～3岁为2500IU/d, 4～8岁为3000IU/d，> 9岁为4000IU/d，大于1岁人群推荐膳食摄入量为600IU/d（15μg）。

欧盟SCF根据NOAEL值100μg，不确定系数 （UF）2（用于解释个体差异），制定的维生素D的UL值为50μg。目前DRI正在考虑修改。

北美更年停经期学会（North American Menopause Society）建议光照不足的妇女补充700～800IU/d维生素D。同样的，加拿大骨质疏松学会发布了指导意见：推荐50岁以下成人补充400IU/d；50岁以上老人补充 800IU/d。加拿大癌症学会最近也发布了维生素D的推荐摄入量：加拿大居民秋冬季推荐摄入1100IU/d。对维生素D不足的高危人群（包括深色皮肤人群，衣服覆盖大部分身体皮肤者及不常接触户外者），全年都应按以上推荐量补充。而最近的研究认为血清维生素D的最佳水平大约为75～80nmol/L[12,14,15]。

六、国际组织和各国政府评价、批准、认可情况

中国  我国批准维生素D为营养强化剂，允许的维生素D的化合物来源为麦角钙化醇和胆钙化醇。我国也允许维生素D作为OTC药品和保健食品。参见附录。

美国  维生素D是美国国家营养食品协会 （NNFA）认可的膳食补充剂原料，允许维生素D作为膳食补充剂。批准维生素D为GRAS物质，可添加于牛奶及奶油制品中（21 CFR Part 131），添加量为至少42IU/100g，浓缩乳、炼乳中的添加量至少为25IU/盎司，牛奶制品中至少的添加量为89IU/100g。在谷类制品中添加量为>350IU/100g （21 CFR Part 137），通心粉和面条制品中添加量为>90IU/100g（21 CFR Part 139）。

维生素D2是批准的食品添加剂，可添加于大豆饮料（添加量不超过50IU/100g），大豆饮料制品（添加量不超过89IU/100g），大豆制黄油类似物（添加量不超过330IU/100g），大豆制奶酪类似物（添加量不超过 270IU/100g） （21 CFR 172.379）。

维生素D3是批准的食品添加剂，可以添加于强化钙的果汁和果汁饮料中（添加量不超过100IU/240ml），大豆制代餐饮料（添加量为140IU/240ml），特殊膳食代餐棒或其他棒（添加量为100IU/40g），奶酪制品（添加量为 81IU/30g） （21 CFR 172.380）。

欧盟  允许使用的维生素D的化合物来源是麦角钙化醇、胆钙化醇。

允许维生素D作为膳食补充剂（2002/46/EC） （EC NO 1170/2009）。

允许维生素D作为食品添加剂添加于食品中（EC NO 1925/2006） （EC NO 1170/2009）。

允许将维生素D添加于婴幼儿配方奶粉和较大婴儿配方奶粉中，允许的添加量为0.25～0.65μg/100kJ或1～2.5μg/100kcal（2006/141/EC）。

允许将维生素D添加于婴幼儿谷物加工制品，最大添加量为3μg/100kcal,添加高蛋白的谷物制品中允许的添加量为0.25～0.75μg/100kJ或1～3μg/100kcal（2006/125/EC）。

允许维生素D应用于具有特殊营养作用的食品中（2001/15/EC）,

澳/新  允许将维生素D作为营养强化剂添加于食品中，允许添加的食品类别和添加量如下表所示 （STANDARD 1.3.2）:

维生素D在食品中的添加量

允许将维生素D应用于婴儿配方食品中，允许的添加量为0.25～0.63μg/100kJ，允许的维生素D的化合 物来源是麦角钙化醇、胆钙化醇、胆钙化醇-胆固醇 （STANDARD 2.9.1）。

允许将维生素D应用于婴儿食品中，推荐婴儿膳食摄入量为5μg胆钙化醇（STANDARD 2.9.2）。

允许将维生素D应用于代餐和配方补充食品，每份代餐的最大含量和最大声称量为5.00μg，儿童配方补 充食品的最大含量和最大声称量为2.5μg，成人配方补充食品的最大含量和最大声称量为5μg（STANDARD 2.9.3）。

允许将维生素D应用于一般性运动配方补充食品，每天从中摄入的维生素D的最大量为2.5μg,最大声称量为2.5μg（STANDARD 2.9.4）。

允许将维生素D添加到食用油和人造黄油，使得其中维生素D的含量不低于55μg/kg （Standard 2.4.2）。

将维生素D的膳食补充剂可作为补充药品管理。

CODEX 允许的维生素D的化合物来源为麦角钙化醇和胆钙化醇（CAC/GL 10-1979）。

允许将维生素D添加到婴儿配方食品和特殊医学用途的婴儿配方食品中，允许的添加量为1～2.5μg/100kcal或0.25～0.6μg/100kJ（CODEX STAN 72-1981）。

允许将维生素D添加到较大婴儿配方食品中，允许的添加量为40～120IU/100kcal（即1～3μg/100kcal），或10~30IU/100kJ（0.25～0.75μg/100kJ）（CODEXSTAN 156-1987）。

允许将维生素D添加到谷基类婴幼儿加工食品中，允许的添加量为1～3μg/100kcal或0.25～0.75μg/100kJ（CODEX 74-1981，REV 1-2006）。

允许将维生素D添加到罐装婴儿食品中（CODEX STAN 73-1981）。

允许将维生素D添加到除婴儿配方外的其他特殊医用食品中。允许将维生素D添加到混合油或脂肪制品中（CODEX STAN 256-2007）。

七、注意事项和禁忌

不适宜人群  有研究提示，大剂量的维生素D可增加易感者肾结石的形成。

禁忌  未查见相关文献资料。

与药物相互作用 （1）抗癫痫药物（苯巴比妥等），可能干扰维生素D在肝内的代谢，因此需要额外补充维生素D。

（2）钙通道阻滞剂，除非有医嘱，不要服用高剂量的维生素D （与钙剂同服时）。

（3）噻嗪类利尿剂，除非有医嘱，不要服用钙和维生素D补充剂。

（4）降胆固醇的药物（如消胆胺）可使维生素D储备量减少，需要额外补充。

（5）与其他物质的相互作用：据报道，铅可抑制维生素D的合成。细胞毒素剂（放射菌素）和抗真菌剂（咪唑）通过肾的25-羟维生素D-1-脱氢酶来抑制25-羟维生素D3向1,25-二羟维生素D3的转换，从而干扰维生素D的活性。

其他  未查见相关文献资料。