Die Vitamin-D-Synthese ist der Prozess der Bildung von Vitamin D im Körper. Der Mensch muss die meisten Vitamine und Mineralstoffe mit der Nahrung aufnehmen, aber Vitamin D kann bei direkter Sonneneinstrahlung in der Haut synthetisiert werden. Dieses fettlösliche Vitamin ist für die Aufrechterhaltung eines normalen Kalziumstoffwechsels unerlässlich, und ein Mangel an dem Vitamin kann eine Reihe von ungünstigen Bedingungen verursachen.
Da Vitamin D in Lebensmitteln selten vorkommt, ist die Hauptquelle die Vitamin-D-Synthese, bei der Cholesterin in das Vitamin umgewandelt wird. Eine cholesterinarme Ernährung kann daher zu einem verringerten Vitamin-D-Spiegel führen. Während die Sonnenbestrahlung es dem Menschen ermöglicht, das Vitamin selbst zu synthetisieren, verringern Faktoren wie Jahreszeit, Wolkenbedeckung, Smog und die Verwendung von Sonnenschutzmitteln die Aufnahmefähigkeit des Körpers ultraviolettes Licht. Ein Mangel an richtiger Sonneneinstrahlung kann auch zu einem Mangel an Vitaminen führen.
Um das biologisch inaktive Vitamin gebrauchsfertig zu machen, muss eine Vitamin-D-Synthese erfolgen. Es gibt zwei Prozesse, die Vitamin D durchlaufen muss, bevor der Körper darauf zugreifen kann. Zunächst wird es in der Leber zu 25-Hydroxyvitamin D, auch Calcidiol genannt, umgewandelt. Als nächstes wandeln die Nieren das Calcidiol in das aktive 1,25-Dihydroxyvitamin D oder Calcitriol um. Wenn Vitamin D in Calcitriol umgewandelt wird, kann es verwendet werden, um den Kalziumspiegel im Blut zu regulieren.
In Lebensmitteln kommt Vitamin D vor allem in Fisch und Fischleberöl vor. Kleine Mengen finden sich in Rinderleber, Käse und Eigelb, die alle als cholesterinreiche Lebensmittel gelten. In vielen Industrienationen wird Vitamin D auch oft anderen Lebensmitteln zugesetzt, wie z. B. mit Vitamin angereicherter Milch oder Frühstückszerealien. Es gibt auch Vitamin-D-Präparate für Menschen mit Vitaminmangel.
Ein Vitamin-D-Mangel kann Muskel- und Gelenkschmerzen, eine verminderte Funktion des Immunsystems und Probleme bei der Stabilisierung der Stimmung verursachen. Schließlich können sich auch schwere Erkrankungen wie Rachitis und Osteomalazie entwickeln. Während diese Erkrankungen in der Regel auf eine verminderte Vitamin-D-Zufuhr zurückzuführen sind, können sie gelegentlich auch auf eine verminderte Fähigkeit zur Vitamin-D-Synthese zurückzuführen sein.
Bei Rachitis, einer schweren Erkrankung im Kindesalter, können die Knochen nicht mineralisieren. Ohne ausreichende Mineralisierung werden wachsende Knochen in gewichttragenden Gliedmaßen wie den Beinen verbogen. Auch Knochen im Brustkorb können Fehlbildungen aufweisen. Bei Erwachsenen kann ein Mangel an Vitamin D zu Osteomalazie führen, die die Knochen weich macht. Obwohl die Knochen nicht mehr wachsen, werden sie immer noch wieder aufgebaut, da alte Zellen sterben und neue Zellen entstehen, um sie zu ersetzen.