История
Хората са познавали веществото, което ние днес наричаме витамин D, преди стотици години. Липсата на това вещество в храната е била причината за болестта рахит. Първото научно обяснение на витамин D-дефицита е било направено през XVII век почти едновременно от д-р Daniel Whistler, 1645 г. и проф. Francis Glisson, 1650 г. През XVIII век народната медицина успешно е използвала масло от черен дроб на акула за лечение на рахит. Bretonneau третирал петнадесет месечни деца с подобно масло и постигнал успешно лечение. Неговият ученик Trousseau впоследствие потвърждава резултатите на учителя си, като постига още по-добър ефект чрез комбиниране на третирането с излагане на слънце (Holick, 1994). Най-големият успех за това време е развитието на храненето като експериментална наука и признанието на съществуването на витамините в храната. Интересно е, че заради историческата случайност витамин D, който е стероиден хормон, е открит заедно с другите витамини, попада в тяхната група и до днес е включен в общата класификация на мастноразтворимите витамини. В експериментите на Sir Edward Mellanby, който проучва развитието на кучета, отглеждани на тъмно със специални диети, се откроява ясно причината за рахита – дефицит на вещество в храната, съдържащо се в минимални количества. През 1921 г. ученият изказва мнение, че това вещество се съдържа в мазнината и най-вероятно е мастноразтворим витамин. Goldblatt и Soames успяват през 1923 г. да установят, че в кожата на човека се съдържа прекурсор на витамина, който под действието на слънчевата енергия се превръща в субстанция, подобна на мастноразтворимите витамини. Hess и Weinstock въвеждат понятието „светлинен витамин“ и доказват три експерименти е плъхове, че облъчването с UV лъчи не тозволява развитие на рахит и че в организма на животните има механизъм за ендогенно образуване на това активно вещество, наречено от тях „светлинен витамин“. Така това е “първото становище, определящо витамин D не като есенциален нутриент, а като ендогенно биологичноактивно съединение. Инерцията обаче от многото новооткрити по това време водоразтворими витамини увлича и „светлинния витамин“ в общата група на витамините.
Първото вещество, смятано за витамин D, е било изолирано като фотопродукт от облъчването на намиращия се в гъбите стерол-ергостерол. Дадено му е името витамин Di. След време се установява, че то е смес от съединения. Разделянето на тази смес довело до идентифициране на съединението ергокалциферол, наречено витамин D2. По същото време се провеждат и проучвания по идентификацията на активното вещество, образуващо се в кожата на човека под въздействие на слънчевата радиация (Holick, 1994). Пред учените остават много въпроси за разгадаване, но основният е дали активното вещество, установено в растенията, е идентично с образуващото се в кожата на човека.
Химичната структура на витамин D е разгадана през 1930 г. в лабораториите на университета Гьотинген, Германия, от професор Windans, A. (Norman, 1996). Реакцията на превръщането на ергостерола, прекурсор на витамин D в растенията, под действието на слънчевото облъчване във витамин D2 е описана през 1932 г. Витамин D3 е химически характеризиран едва през 1936 г., когато се установява образуването му от 7-де- хидрохолестерол, под действие на ултравиолетовото облъчване, в кожата на човека (SCF, ЕС, 2002).
Описанието на историческото развитие на познанието за витамин D показва колко труд, научна енергия и време са необходими за изясняване само на химичната структура и класификация, а веществата се характеризират и по своите свойства, биологична роля и физиологично значение. Независимо от съвременните научни достижения и разкритието, че витамин D е хормон, инерцията в науката все още го класифицира към витамините, поради което и в този труд е включен към маст- норазтворимите витамини.
Химия
Витамин D (калциферол) получава името си съобразно класификация на Международния Съюз за Чиста и Приложна химия. Витамин D3 е физиологичната форма, а синтетичният аналог е витамин D2. Двете форми се различават само по страничната верига на стероловия скелет. Витамин D е генерично наименование, обхващащо съединения от А, В, С, D пръстени с различни странични вериги. Структурата е основана на цикло-пентаноперхидрофенантреновия пръстен, типичен за стероидите. Всъщност стероидът витамин D се класифицира като секостероид. Секостероидите са съединения, в които един от пръстените е разтворен. При витамин D връзката 9,10 въглерод-въглерод в пръстен В е разкъсана, което е показателно за включване на 9,10 seco в официалната номенклатура (Gregory, 1996).
Важно е да се отбележи, че витамин D3 може да бъде синтезиран ендогенно с участието на слънчевата светлина от 7-де- хидрохолестерола. Витамин D2 е напълно синтетична форма, която може да се продуцира при облъчване на растителния стероид ергостерол. В исторически аспект първоначално витамин D2 е използван за суплементиране в периода 1940-1960 г., когато все още не са известни значимите разлики в действието на витамин D2 и D3.
Витамин D е стабилен в липидни разтвори и не се разгражда по време на пастьоризация и стерилизация. Той се окислява от кислорода на въздуха и се разлага в кисели разтвори под действие на светлина….
…следва продължение…