pienoiskuva|Kalsitriolihormoni eli 1,25-dihydroksikolekalsiferoli, kemiallinen kaava 1,25(OH)2D3. D-vitamiineja ovat elimistön D-vitamiinireseptoreita aktivoiva kalsitrioli-hormoni C27H44O3 sekä sen ravinnossa esiintyvät esiasteet kuten D3-vitamiini eli kolekalsiferoli. Lisäksi tunnetaan yli 2000 keinotekoista D-vitamiinia.
D-vitamiinit ovat rasvaliukoisia 9,10-sekosteroideja.
Elimistö osaa valmistaa kalsitriolia auringonvalosta, mikäli iho altistuu sille riittävästi. Muussa tapauksessa ihminen tarvitsee ravinnosta tai ravintolisistä joko eläin- tai jäkäläperäistä D3-vitamiinia. Toisena vaihtoehtona on D2-vitamiini eli ergokalsiferoliLauri Miettinen: D-vitamiineissa isot hintaerot. Yle 6.10.2016, jonka käyttö on kuitenkin harvinaista sen heikomman biologisen hyödynnettävyyden vuoksi.
D3-vitamiinin kemiallinen kaava on C27H44O ja D2-vitamiinin C28H44O.
Tehtävät D-vitamiini ehkäisee muun muassa riisitautia, osteomalasiaa ja osteoporoosia.
D-vitamiini edistää kalsiumin imeytymistä, mikä puolestaan ehkäisee luuston haurastumista. D-vitamiinia tehostaa myös immuunipuolustuksen toimintaa edistäen infektiotautien torjumista ja vähentäen autoimmuunisairauksien riskiä. On olemassa viitteitä siitä, että D-vitamiini liittyisi epäsuorasti myös syövän ehkäisyyn. D-vitamiini säätelee myös veren fosfaattipitoisuuksia.
Muita D-vitamiinin tehtäviä ovat solujen kasvun ja hormonitasapainon säätely.
Kalsitrioli ja muut D-vitamiinit tai yhdistekohtaisesti vasta niiden aineenvaihduntatuotteet sitoutuvat D-vitamiinireseptoreihin (VDR). VDR:ien kautta ne vaikuttavat suoraan vähintään 200:aan ja epäsuoraan jopa noin 2 000 geeniin lisäten tai vähentäen niiden koodaamien proteiinien tuottoa.
Teollinen valmistus Lisäravinteena käytetty D3-vitamiini valmistetaan yleensä lampaanvillasta, mutta sitä voidaan valmistaa myös jäkälästä.
D-vitamiinin tuotanto elimistössä Ihmisten ja muiden eläinten iho tuottaa 7-dehydrokolesterolia altistuessaan auringonvalon tai muiden lähteiden UVB-säteilylle. 7-dehydrokolesteroli muuttuu sen jälkeen D3-vitamiiniksi, joka muuntuu maksassa kalsidioliksi. Munuaiset puolestaan muuntavat kalsidiolin D-vitamiinitoimintoiseksi kalsitrioliksi.
D-vitamiinien tuotto on vähäistä, jos ihminen oleskelee paljon sisätiloissa, elää lähellä maapallon napa-alueita tai savusumuisella alueella. Myös tumma ihonväri, peittävien vaatteiden ja aurinkorasvan käyttö altistavat D-vitamiinipuutokselle estämällä UVB-säteilyn pääsyä ihoon. Kalsitriolin tuotto alenee lisäksi iän myötä.Combs, s. 146–175
Suomessa ihmisten kalsitriolin tuotto auringonvalon avulla on liian pientä talvisin. Valtaväestön tulisi talvisin Suomen ravitsemussuositusten mukaan huolehtia D-vitamiinien riittävästä saannista ruuasta tai ravintolisistä. Lasten, vanhusten ja vähän auringossa oleskelevien tulisi pääsääntöisesti nauttia D-vitamiinia sisältäviä ruokia tai ravintolisiä läpi vuoden.
Liikasaanti D-vitamiinien liikasaanti aiheuttaa ihmisillä hyperkalsemiaa ja mahdollisesti muun muassa hyperkalsemiasta johtuvaa pahoinvointia, janoisuutta ja pidemmällä aikavälillä vaarallista kalsiumkertymien muodostumista pehmytkudoksiin. Esimerkiksi munuaisissa kertymät voivat aiheuttaa munuaisten vajaatoimintaa. D-vitamiinin liikasaanti voi tappaa. Auringonvalo ei käytännössä aiheuta yliannostusta, mutta ravintolisät voivat. Ruoka aiheuttaa yliannostuksen vain harvoin ja tällöin kyse on esimerkiksi hyvin D-vitamiinirikkaiden ruokien, kuten kalanmaksaöljyjen, liikakäytöstä.
Saanti ja veripitoisuudet Suomessa Kala on ollut perinteisesti suomalaisten ylivoimaisesti suurin D-vitamiinin lähde. Vitaminoidut maitotuotteet nousivat kuitenkin 2000-luvun ensimmäisen vuosikymmenen aikana lähes kalan suuruiseksi D-vitamiininlähteeksi. Suomalaiset miehet saivat vuonna 2011 ravinnostaan noin 14 mikrogrammaa päivässä D-vitamiinia ja naiset 12 μg. Miehistä 41 prosenttia ja naisista 43 prosenttia käytti lisäksi erillisiä D-vitamiinivalmisteita. Suomalaisten veriseerumin keskimääräinen D-vitamiinipitoisuus oli vuonna 2011 tasoa 65 nanomoolia/litra. Niiden keskitaso, jotka eivät käyttäneet erillistä D-vitamiinilisää, oli 62 nmol/l. Pohjoismaisten ravitsemussuositusten laatijoiden mukaan on olemassa vakuuttavaa tutkimusnäyttöä siitä, että taso 50 nmol/l on terveydelle täysin riittävä.
FinRavinto 2017 -tutkimukseen osallistuneiden D-vitamiinin saannin keskiarvo ravinto ja ravintolisät huomioiden oli sekä miehillä että naisilla 36 mikrogrammaa vuorokaudessa.
FinRavinto 2017 -tutkimukseen osallistuneiden D-vitamiinivalmisteiden käyttäjien osuus ja D-vitamiinin keskimääräinen saanti ruoasta ja ravintolisistä. Lisäksi D-vitamiinin saanti ruoasta niille, jotka eivät käyttäneet ravintolisiä. Miehet Naiset Käyttäjien osuus, % 40 57 Saanti ravintolisistä käyttäjillä, μg 23 26 Saanti ruoasta käyttäjillä, μg 13 9,9 Kokonaissaanti käyttäjillä, μg 36 36 Saanti ruoasta ei-käyttäjillä, μg 13 9,1
Tarve ja saantisuositukset
Lihavilla ihmisillä muodostuu tavallista enemmän D-vitamiinia jos he altistuvat voimakkaalle auringonvalolle, koska heidän ihonsa pinta-ala on keskivertoa suurempi. Tutkimuksissa on kuitenkin huomattu, että paljon rasvakudosta omaavien veressä kiertää selvästi tavallista vähemmän D-vitamiinia. D-vitamiinin tarvetta tutkinut biolääketieteen professori Carsten Carlberg on esittänyt, että lihavat ihmiset tarvitsevat sen vuoksi pimeänä vuodenaikana tavanomaista suuremman D-vitamiinilisän. Pienemmät veripitoisuudet ovat hänen mukaansa osoitus siitä, ettei rasvakudoksesta vapaudukaan D-vitamiinia, kuten yleensä ajatellaan. Toiset tutkijat ovat kuitenkin sitä mieltä, että paljon rasvakudosta omaavien ihmisten verenkierrossa on vähemmän D-vitamiinia sen vuoksi, että heidän on helppo vapauttaa sitä tarpeen mukaan D-vitamiinivarastona toimivasta rasvakudoksestaan. D-vitamiinin tarve vaihtelee myös yksilöllisesti perimän mukaan.
D-vitamiinia ei tarvitse saada ruuasta tai ravintolisistä sellaisena aikana, jolloin ihmisen iho altistuu riittävästi auringonvalolle, koska iho tuottaa D-vitamiinia auringon UV-säteilyn avulla (katso kohta ihotuotto). Ihon altistaminen auringonvalolle 1/4-osan ajasta, joka aiheuttaa lievän auringonpolttaman, takaa riittävän vitamiinituoton, jos altistus toistuu 2–3 kertaa viikossa. Vaadittu altistusaika on siten pidempi tumma- kuin vaaleaihoisilla.
Suomessa Asiantuntija-arvion mukaan kesällä Suomessa noin 15 minuutin kokovartaloaltistus auringonvalolle 2–3 kertaa viikossa takaa riittävän D-vitamiinisaannin valkoihoisella väestöllä. Auringonvalosta voi saada Suomen leveysasteilla kesällä D-vitamiinia vähissä vaatteissa jopa 200 mikrogrammaa puolessa tunnissa. Aurinkovoiteet vähentävät kuitenkin D-vitamiinin muodostumista. Auringossa oleskelua ilman suojavoiteita ei suositella siihen liittyvän ihosyöpäriskin vuoksi.
Auringonvalolle runsaasti altistuvien veressä voi olla jopa 100–200 nanomoolia kalsidiolia per litra verta (nmol/l). Tämä pitoisuus ei yleensä voi ylittyä auringonvalon vaikutuksesta.
Auringonvalo on Suomessa pääosan vuodesta niin heikkoa, että D3-vitamiinia on saatava ravinnosta tai ravintolisistä ainakin talvisin, sillä kesällä kehoon kertynyt D-vitamiinivarasto ehtyy noin 1–2 kuukaudessa (katso myös kohta varastoituminen). Kesälläkään saanti ei aina ole riittävää eri syiden takia, joista on esimerkkejä kohdassa puutos. On arvoitu, että päivittäinen 15–20 mikrogramman D3-vitamiinilisä nostaa veren kalsidiolipitoisuuden keskimäärin tasolle 50 nmol/l ja 40–50 mikrogramman annos tasolle 75 nmol/l.
Pohjoismaiset D-vitamiinisuositukset perustuvat siihen, että D-vitamiinilisänon havaittu pienentävän hieman tutkittavien kokonaiskuolleisuutta, parantavan syöpäpotilaiden ennustetta ja saattavan vähentää hengitystieinfektoiden riskiä. Kalsiumlisään yhdistettyn D-vitamiinin on havaittu puolestaan suojaavan luustoa. Tavoitteeksi on otettu tämän vuoksi veriseerumin taso 50 nmol/l. Tähän arvioidaan päästävän noudattamalla alla olevia suosituksia.
Vähintään 2-viikkoiset ja enintään vuoden ikäiset vauvat: 2–10 mikrogrammaa D3-vitamiinia vuorokaudessa (µg/vrk) äidinmaidonkorvikkeen tai vieroitusvalmisteen D3-vitamiinimäärästä riippuen. 1-vuotiaat: 10 μg/vrk. 2–17-vuotiaat: 7,5 μg/vrk. 18–74-vuotiaat, jotka eivät syö päivittäin D-vitaminoituja maitotuotteita ja rasvalevitteitä ja/tai kalaa 2–3 kertaa viikossa: 10 µg/vrk lokakuun ja maaliskuun välillä. Muina kuukausina on mahdollista saavuttaa saannin tavoitetaso ilman vitamiinilisää. Yli 75-vuotiaat: 20 μg/vrk, mutta 10 μg/vrk riittää, jos käyttää säännöllisesti paljon kalaa tai D-vitaminoituja maitotuotteita tai ravintorasvoja. Hyvin vähän kesäisin ulkona oleskelevat täysi-ikäiset: ravinnosta ja/tai lisäravinteista yhteensä jopa 20 μg/vrk. Raskaana olevat ja imettävät: 10 μg/vrk.
Helsingin ja Uudenmaan sairaanhoitopiirin (HUS) suositteli 2020 COVID-19-pandemian aikana puutokselle alttiille ryhmille, kuten yli 70-vuotiaille, ympärivuorokautisessa hoidossa oleville ja tummaihoisille käyttämään tavallista suurempaa 20 mikrogramman D-vitamiiniannosta vuorokaudessa. Lisän oli tutkimuksissa havaittu pienentävän jonkin verran akuutin hengitystieinfektion riskiä. Ylipainoisille, joiden painoindeksi on yli 30, suositeltiin 50 mikrogramman vuorokausiannosta.
Muissa maissa
Euroopan elintarviketurvallisuusviraston suositus aikuisille on 15 µg päivässä. Pohjoismaiden vuoden 2023 ravitsemussuosituksissa D-vitamiinia suositellaan aikuisille 10 µg päivässä ja yli 75-vuotiaille 20 µg päivässä. Saksassa aikuisten D-vitamiinisuositus on 20 µg päivässä, Isossa-Britanniassa 10 µg päivässä ja Ranskassa 15 µg päivässä. Yhdysvalloissa aikuisille suositellaan 15 µg päivässä ja yli 71-vuotiaille 20 µg päivässä.
Kansainvälinen yksikkö IU Joidenkin maiden tai järjestöjen ravitsemussuosituksissa käytetään Maailman terveysjärjestön kansainvälistä yksikköä, jonka symboli on IU. D-vitamiinien kohdalla 1 IU vastaa vitamiiniteholtaan 0,025:tä mikrogrammaa (µg) eli noin 65:tä pikomoolia (pmol) kolekalsiferolia (D3-vitamiinia).
Veren viitearvot ja mittaus
Euroopan elintarviketurvallisuusviraston (EFSA) ravitsemusta, uuselintarvikkeita ja ruoka-allergeeneja käsittelevä tiedepaneeli (NDA) arvioi, että 50 nmol:n/l pitoisuus on sopiva tavoitearvo kaikille ikä- ja sukupuoliryhmille, jos D-vitamiinin kanssa vuorovaikutuksessa olevien ravintoaineiden (esim. kalsium) saanti on riittävä.
Ravitsemussuositusten laatijoiden mukaan on olemassa vakuuttavaa tutkimusnäyttöä siitä, ettei 50 nmol:n/l ylittävästä seerumin 25(OH)D-pitoisuudesta ei ole lisähyötyä.
Eri laboratorioissa tehtyjen kokeiden on havaittu voivan antaa hyvin erilaisia tuloksia veren D-vitamiinipitoisuudesta. Vaihtelu voi johtua erilaisista mittausmenetelmistä. Pääosassa suomalaisia laboratorioita käytetään immunologista mittausmenetelmää, jossa D-vitamiinipitoisuuksia mitataan D-vitamiineihin kiinnittyvin vasta-ainein. Liittymisen jälkeinen reaktio voidaan mitata. Eri laboratoriot kuitenkin käyttävät eri vasta-aineita, josta yksilötason vaihtelu voi johtua.
Puutos Vakava D-vitamiinipuutos aiheuttaa lapsilla riisitautia ja aikuisilla osteomalasiaa. Näiden pääoireita ovat luiden pehmeneminen ja murtumaherkkyys. Pitkäaikainen puutos altistaa myös osteoporoosille.
D-vitamiinin puutoksen syynä voi olla muun muassa liian vähäinen D-vitamiinin saanti auringonvalosta tai ruuasta, ruuansulatuksen imeytymishäiriöt, maksan toimintahäiriöt (esimerkiksi kirroosi), munuaisten vajaatoiminta, lisäkilpirauhasen häiriöt, kuten sen liikatoiminta eli hyperparatyroidismi, ja monet geenivirheet, kuten X-kromosomaalinen hypofosfatemia.
Kyky tuottaa D-vitamiinia heikkenee iän myötä. Auringonvalon saantia vähentäviä ja siten D-vitamiinipuutosriskiä lisääviä asioita ovat muun muassa Maan napa-alueiden lähellä asuminen, savusumuisella alueella asuminen, tumma ihonväri, peittävien vaatteiden ja aurinkorasvan käyttö sekä pilvinen ilmasto.