vitamind:vitamin_d
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====== Vitamin D ====== | ====== Vitamin D ====== | ||
- | Reptilien benötigen, genauso wie alle anderen Wirbeltiere, | + | Reptilien benötigen, genauso wie alle anderen Wirbeltiere, |
===== Zufuhr von Vitamin D ===== | ===== Zufuhr von Vitamin D ===== | ||
- | Vitamin D kann über die Nahrung zugeführt werden. Vitamin-D-Supplemente für Menschen und Reptilen sind sowohl mit Vitamin D2 als auch Vitamin D3 erhältlich. Vitamin D2 wird von Pflanzen und Pilzen aus Ergosterol gebildet, Vitamin D3 wird von Tieren aus 7-Dehydrocholesterol gebildet. Es gibt Hinweise, dass Vitamin D3 vom Menschen besser aufgenommen wird als Vitamin D2. Wenn Vitamin D in ausreichender Menge über die Nahrung zugeführt werden kann, ist keine UVB-Beleuchtung notwendig. Beim Menschen liegt die nötige Menge in der Größenordnung 400 IU/ | + | Vitamin D kann über die Nahrung zugeführt werden. Vitamin-D-Supplemente für Menschen und Reptilen sind sowohl mit Vitamin D2 als auch Vitamin D3 erhältlich. Vitamin D2 wird von Pflanzen und Pilzen aus Ergosterol gebildet, Vitamin D3 wird von Tieren aus 7-Dehydrocholesterol gebildet. Es gibt Hinweise, dass Vitamin D3 vom Menschen besser aufgenommen wird als Vitamin D2. Wenn Vitamin D in ausreichender Menge über die Nahrung zugeführt werden kann, ist keine UVB-Beleuchtung notwendig. Beim Menschen liegt die nötige Menge in der Größenordnung 400 IU/ |
Die natürlichere Variante für viele Reptilien ist die Bildung von Vitamin D3 in der Haut mit Hilfe von UVB-Strahlung. Dem Tier die richtige Menge und Qualität an UVB-Strahlung angeboten werden kann und das Terrarium so strukturiert ist, dass das Tier ein natürliches Sonnenverhalten zeigt, muss kein Vitamin D über die Nahrung verabreicht werden. | Die natürlichere Variante für viele Reptilien ist die Bildung von Vitamin D3 in der Haut mit Hilfe von UVB-Strahlung. Dem Tier die richtige Menge und Qualität an UVB-Strahlung angeboten werden kann und das Terrarium so strukturiert ist, dass das Tier ein natürliches Sonnenverhalten zeigt, muss kein Vitamin D über die Nahrung verabreicht werden. | ||
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- | Das Spektrum dieser Reaktion wurde 1982 durch Bestrahlung von menschlichen Hautproben mit UV-Strahlung verschiedener Wellenlängen ermittelt {{wikindx>56}} und ist sowohl in DIN {{wikindx>73}} als auch CIE {{wikindx>537}} normiert: Strahlung der Wellenlänge 295 nm trägt maximal zu dieser Reaktion bei, aber auch der ganze UVB-Bereich sowie weite Teil des UVC-Bereichs erzeugen Vitamin D3. Der UVA-Bereich hat auf die Umwandlung von Pro- in Prävitamin D3 kaum Einfluss. Eine hohe relative relative Wirkung (>0,5) hat der Spektralbereich zwischen 280nm und 305nm, also fast der gesamte UV-B-Bereich mit Ausnahme des langwelligen Endes. | + | Das Spektrum dieser Reaktion wurde 1982 durch Bestrahlung von menschlichen Hautproben mit UV-Strahlung verschiedener Wellenlängen ermittelt {{wkx>56}} und ist sowohl in DIN {{wkx>73}} als auch CIE {{wkx>537}} normiert: Strahlung der Wellenlänge 295 nm trägt maximal zu dieser Reaktion bei, aber auch der ganze UVB-Bereich sowie weite Teil des UVC-Bereichs erzeugen Vitamin D3. Der UVA-Bereich hat auf die Umwandlung von Pro- in Prävitamin D3 kaum Einfluss. Eine hohe relative relative Wirkung (>0,5) hat der Spektralbereich zwischen 280nm und 305nm, also fast der gesamte UV-B-Bereich mit Ausnahme des langwelligen Endes. |
- | Dieses Spektrum darf jedoch nicht als unumstößlich angesehen werden und die verwendeten Methoden werden kritisiert {{wikindx>536}}. Andere Untersuchungen {{wikindx>538}} führen zu dem Ergebnis, dass das Maximum der Vitamin-D-Bildung bei 302nm liegt, ein Minimum bei 293nm, und oberhalb von 315nm keine Vitamin-D Bildung mehr möglich ist. | + | Dieses Spektrum darf jedoch nicht als unumstößlich angesehen werden und die verwendeten Methoden werden kritisiert {{wkx>536}}. Andere Untersuchungen {{wkx>538}} führen zu dem Ergebnis, dass das Maximum der Vitamin-D-Bildung bei 302nm liegt, ein Minimum bei 293nm, und oberhalb von 315nm keine Vitamin-D Bildung mehr möglich ist. |
- | Beim Versuch am Menschen mit Sonnenstudio UVB-Bestrahlung wurde ermittelt, dass eine Dosis von 1 MED äquivalent zur Einnahme von 10'000 IU bis 20'000 IU Vitamin D ist {{wikindx>127}}. Da sich das Spektrum der Sonnenstrahlung ändert und zur Vitamin-D-Bildung in der menschlichen Haut eine Schwelle überschritten werden muss, kommt es bei klarem Himmel bereits ab 51° nördlicher Breite zu einem UV-Winter, währenddessen in menschlicher Haut kein Vitamin D gebildet werden kann. Bewölkung, Ozon und Smog können diesen Winter um mehrere Wochen bis Monate verlängern {{wikindx> | + | Beim Versuch am Menschen mit Sonnenstudio UVB-Bestrahlung wurde ermittelt, dass eine Dosis von 1 MED äquivalent zur Einnahme von 10'000 IU bis 20'000 IU Vitamin D ist {{wkx>127}}. Da sich das Spektrum der Sonnenstrahlung ändert und zur Vitamin-D-Bildung in der menschlichen Haut eine Schwelle überschritten werden muss, kommt es bei klarem Himmel bereits ab 51° nördlicher Breite zu einem UV-Winter, währenddessen in menschlicher Haut kein Vitamin D gebildet werden kann. Bewölkung, Ozon und Smog können diesen Winter um mehrere Wochen bis Monate verlängern {{wkx> |
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====3. D3 -> 25OHD==== | ====3. D3 -> 25OHD==== | ||
- | Das gebildete Vitamin D3 verlässt nun die Plasmamembran der Zellen in der Epidermis und diffundiert zu den Blutgefäßen in der Dermis. Dort bindet Vitamin D an ein spezielles Transportprotein und wird im Blut abtransportiert. Vitamin D3 selbst ist nicht sehr stabil {{wikindx>79}}. In der Leber wird Vitamin D3 daher in die sehr stabile {{wikindx>1058}} Speicherform Calcidiol (25-Hydroxycholecalciferol, | + | Das gebildete Vitamin D3 verlässt nun die Plasmamembran der Zellen in der Epidermis und diffundiert zu den Blutgefäßen in der Dermis. Dort bindet Vitamin D an ein spezielles Transportprotein und wird im Blut abtransportiert. Vitamin D3 selbst ist nicht sehr stabil {{wkx>79}}. In der Leber wird Vitamin D3 daher in die sehr stabile {{wkx>1058}} Speicherform Calcidiol (25-Hydroxycholecalciferol, |
====4. 25OHD -> 1,25OHD==== | ====4. 25OHD -> 1,25OHD==== | ||
- | Bei Bedarf, z.B. einem sinkenden Kalziumspiegel im Blut, wird über die Schilddrüse die Umwandlung von Calcidiol in die aktive Form Calcitriol in der Niere angestoßen. Calcitriol (1, | + | Bei Bedarf, z.B. einem sinkenden Kalziumspiegel im Blut, wird über die Schilddrüse die Umwandlung von Calcidiol in die aktive Form Calcitriol in der Niere angestoßen. Calcitriol (1, |
====3./4. Alternative Umwandlung in den Körperzellen==== | ====3./4. Alternative Umwandlung in den Körperzellen==== | ||
- | Viele Zellen des menschlichen Körpers haben Rezeptoren für Vitamin D bzw. können Vitamin D selbst mithilfe von zwei Enzymen in 25OHD und 1,25OHD umwandeln. Man geht davon aus, dass der Pfad über Leber und Niere wichtig für den Knochenstoffwechsel ist, die Umwandlung in den Zellen wichtig für die positive Wirkung von Vitamin D3 auf Autoimmunerkrankungen, | + | Viele Zellen des menschlichen Körpers haben Rezeptoren für Vitamin D bzw. können Vitamin D selbst mithilfe von zwei Enzymen in 25OHD und 1,25OHD umwandeln. Man geht davon aus, dass der Pfad über Leber und Niere wichtig für den Knochenstoffwechsel ist, die Umwandlung in den Zellen wichtig für die positive Wirkung von Vitamin D3 auf Autoimmunerkrankungen, |
===== Einfluss des UV-Spektrums ===== | ===== Einfluss des UV-Spektrums ===== | ||
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- | 7DHC absorbiert UV Strahlung mit einer Wellenlänge kleiner als ca. 310 nm. {{wikindx>56}} | + | 7DHC absorbiert UV Strahlung mit einer Wellenlänge kleiner als ca. 310 nm. {{wkx>56}} |
Im natürlichen Sonnenlicht ist nur wenig Strahlung zwischen 290 nm und 310 nm vorhanden. Es werden daher nur sehr wenige UV-Photonen von 7DHC absorbiert und nur sehr wenig 7DHC kann in Prävitamin D3 umgewandelt werden. | Im natürlichen Sonnenlicht ist nur wenig Strahlung zwischen 290 nm und 310 nm vorhanden. Es werden daher nur sehr wenige UV-Photonen von 7DHC absorbiert und nur sehr wenig 7DHC kann in Prävitamin D3 umgewandelt werden. | ||
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- | Prävitamin D3 kann anschließend entweder in einer warmen Umgebung spontan in Vitamin D umgewandelt werden oder selbst ein UV-Photon absorbieren und dadurch entweder in Tachysterol, | + | Prävitamin D3 kann anschließend entweder in einer warmen Umgebung spontan in Vitamin D umgewandelt werden oder selbst ein UV-Photon absorbieren und dadurch entweder in Tachysterol, |
Im natürlichen Sonnenlicht ist der Strahlungsanteil zwischen 290 nm und 335 nm sehr viel größer als der Anteil zwischen 290 nm und 335 nm. Die Wahrscheinlichkeit, | Im natürlichen Sonnenlicht ist der Strahlungsanteil zwischen 290 nm und 335 nm sehr viel größer als der Anteil zwischen 290 nm und 335 nm. Die Wahrscheinlichkeit, | ||
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Wenn das Prävitamin D3 ein UV-Photon absorbiert gibt es drei Möglichkeiten: | Wenn das Prävitamin D3 ein UV-Photon absorbiert gibt es drei Möglichkeiten: | ||
- | Aber auch die Moleküle Tachysterol und Lumisterol können ein UV-Photon absorbieren und wieder in Prävitamin D3 umgewandelt werden. Tachysterol benötigt dafür ein UV-Photon mit einer Wellenlänge kleiner als 335 nm. Lumisterol ein UV-Photon mit einer Wellenlänge kleiner als 310 nm. {{wikindx>56}} | + | Aber auch die Moleküle Tachysterol und Lumisterol können ein UV-Photon absorbieren und wieder in Prävitamin D3 umgewandelt werden. Tachysterol benötigt dafür ein UV-Photon mit einer Wellenlänge kleiner als 335 nm. Lumisterol ein UV-Photon mit einer Wellenlänge kleiner als 310 nm. {{wkx>56}} |
Im natürlichen Sonnenlicht ist sehr viel mehr Strahlung im Bereich 290 nm bis 335 nm vorhanden als Strahlung zwischen 290 nm und 310 nm. Daher wird das meiste Tachysterol schnell wieder zurück in Prävitamin D3 umgewandelt. Beim Lumisterol sieht es anders aus: Es werden viel schneller neue Lumisterol-Moleküle aus Prävitamin D3 gebildet als dass Lumisterolmoleküle in Prävitamin D3 umwandeln können. Daher baut sich über die Zeit ein Speicher aus Lumisterol-Molekülen in der Haut auf. | Im natürlichen Sonnenlicht ist sehr viel mehr Strahlung im Bereich 290 nm bis 335 nm vorhanden als Strahlung zwischen 290 nm und 310 nm. Daher wird das meiste Tachysterol schnell wieder zurück in Prävitamin D3 umgewandelt. Beim Lumisterol sieht es anders aus: Es werden viel schneller neue Lumisterol-Moleküle aus Prävitamin D3 gebildet als dass Lumisterolmoleküle in Prävitamin D3 umwandeln können. Daher baut sich über die Zeit ein Speicher aus Lumisterol-Molekülen in der Haut auf. | ||
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Die Prävitamin-D3-Moleküle, | Die Prävitamin-D3-Moleküle, | ||
- | Während sich Vitamin D3 in der oberen Epidermis befindet aber vermutlich auch in der tieferen Dermis und den Blutgefäßen kann Vitamin D3 selbst ein UV-Photon mit einer Wellenlänge kleiner als 335 nm absorbieren und wird dann in verschiedene Suprasterole oder 5, | + | Während sich Vitamin D3 in der oberen Epidermis befindet aber vermutlich auch in der tieferen Dermis und den Blutgefäßen kann Vitamin D3 selbst ein UV-Photon mit einer Wellenlänge kleiner als 335 nm absorbieren und wird dann in verschiedene Suprasterole oder 5, |
- | Sobald das Vitamin D3 aber in die Speicherform 25OHD umgewandelt wurde, ist es äußerst stabil und wird durch UV-Strahlung nicht mehr zerstört. {{wikindx>1058}} | + | Sobald das Vitamin D3 aber in die Speicherform 25OHD umgewandelt wurde, ist es äußerst stabil und wird durch UV-Strahlung nicht mehr zerstört. {{wkx>1058}} |
Natürliches Sonnenlicht enthält Strahlung zwischen 290 nm und 335 nm und zerstört daher einen gewissen Anteil des gebildeten Vitamin D3 auf seinem Weg zur Umwandlung in 25-OHD. Das trifft möglicherweise auch auf Vitamin D zu, das über die Nahrung aufgenommen wurde, wenn die UV-Strahlung stark genug ist um bis zu den Blutgefäßen vorzudringen. | Natürliches Sonnenlicht enthält Strahlung zwischen 290 nm und 335 nm und zerstört daher einen gewissen Anteil des gebildeten Vitamin D3 auf seinem Weg zur Umwandlung in 25-OHD. Das trifft möglicherweise auch auf Vitamin D zu, das über die Nahrung aufgenommen wurde, wenn die UV-Strahlung stark genug ist um bis zu den Blutgefäßen vorzudringen. | ||
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Im nächsten Zeitabschnitt sind nicht nur 7DHC-Molküle in der Haut vorhanden sondern auch eine gewisse Anzahl an preD3-Molekülen. Ich gehe davon aus, dass die Absorption durch preD3-Moleküle die Absorption durch 7DHC-Moleküle nicht beeinflusst und umgekehrt ((ein UV-Photon, das durch preD3 absorbiert wurde steht eigentlich natürlich nicht mehr für die Absorption durch 7DHC zur Verfügung)), | Im nächsten Zeitabschnitt sind nicht nur 7DHC-Molküle in der Haut vorhanden sondern auch eine gewisse Anzahl an preD3-Molekülen. Ich gehe davon aus, dass die Absorption durch preD3-Moleküle die Absorption durch 7DHC-Moleküle nicht beeinflusst und umgekehrt ((ein UV-Photon, das durch preD3 absorbiert wurde steht eigentlich natürlich nicht mehr für die Absorption durch 7DHC zur Verfügung)), | ||
- | Zur Bestimmung der drei Werte $p_\mathrm{preD3\to 7DHC}$, $p_\mathrm{preD3\to Lum}$ und $p_\mathrm{preD3\to Tac}$ kann ich auf zwei Messungen zurückgreifen: | + | Zur Bestimmung der drei Werte $p_\mathrm{preD3\to 7DHC}$, $p_\mathrm{preD3\to Lum}$ und $p_\mathrm{preD3\to Tac}$ kann ich auf zwei Messungen zurückgreifen: |
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=== natürliches Sonnenlicht (60° Sonnenstand) === | === natürliches Sonnenlicht (60° Sonnenstand) === | ||
- | Natürliches Sonnenlicht wandelt 60% des 7DHC in Lumisterol, 5% in Tachysterol und 15% in PrävitaminD3 um. 20% des 7DHC bleiben erhalten. Dieser zeitliche Verlauf wurde so auch in Hautproben gemessen {{wikindx>1056}}. | + | Natürliches Sonnenlicht wandelt 60% des 7DHC in Lumisterol, 5% in Tachysterol und 15% in PrävitaminD3 um. 20% des 7DHC bleiben erhalten. Dieser zeitliche Verlauf wurde so auch in Hautproben gemessen {{wkx>1056}}. |
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====== verwendete Literatur ====== | ====== verwendete Literatur ====== | ||
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vitamind/vitamin_d.txt · Last modified: 2022/11/15 14:18 by sarina