19世纪,在伦敦阴冷的雾霾中,英国医生们正受困于一种导致儿童骨骼畸形的神秘疾病。直到1922年,美国生物化学家埃尔默·麦科勒姆在鳕鱼肝油中分离出一种生物因子,发现其可有效应对佝偻病,并将其命名为“维生素D”。
这一发现不仅解开了佝偻病的病因之谜,更开启了人类对维生素D3——胆钙化醇长达百年的科学探索历程。时至今日,随着维生素D3的多种功能陆续被科学证实,它已从单纯的“抗佝偻病因子”,跃升为维系骨骼坚固、调控免疫平衡、影响代谢稳态、甚至触及神经与精神健康的“健康多面手”。
换言之,随着人类对维生素D3认识程度的加深,全球营养健康产业的格局正在被重塑。
从骨骼守护到健康多面手
维生素D3的本质已经超越了传统维生素的定义,它是一种在体内转化为活性激素的前体物质。当紫外线B波段穿透皮肤,7-脱氢胆固醇分子结构就会发生光解反应,转化为维生素D3原,经体温作用最终形成维生素D3。
因此,勤晒太阳是人体获得维生素D的重要途径,约占人体所需维生素D的78%-80%,维生素D3又被称为“阳光维生素”。
不难发现,这一生物合成链条是自然进化赋予人类的精密光化学工程。但在缺乏阳光的环境下,膳食与补充剂就成为人们日常补充维生素D3的关键途径。
科学研究发现,维生素D3的核心生理功能通过维生素D受体介导,这一受体遍布于全身60多种组织细胞当中。其中,最经典的作用表现为促进肠钙吸收的分子机制:活性维生素D与肠道细胞核受体结合,触发钙结合蛋白基因表达,形成钙离子转运通道,从而保护人体骨骼健康。
然而现代研究揭示,维生素D3的作用远不止于此。在免疫前线,维生素D3是T细胞活化的调节器,能够抑制过度炎症因子风暴。《英国医学杂志》荟萃分析指出,维持充足维生素D水平还可以使急性呼吸道感染风险降低12%。
在代谢领域,哈佛大学团队发现脂肪组织中,维生素D受体信号通路与胰岛素敏感性存在显著关联。
肿瘤学研究则显示,维生素D3通过调控细胞周期蛋白抑制异常增殖,美国国家癌症研究所数据显示,血清25(OH)D浓度>40ng/ml人群的结直肠癌发病率降低67%。
时至今日,缺乏维生素D3正在全球范围内成为静默上演的流行病。要知道,季节更替、气候转变、空气污染、地理位置等,都会对人的日光照射造成不同程度的影响,甚至皮肤色素沉淀、涂抹防晒霜、穿防晒衣等都会显著干扰维生素D的合成。
与此同时,随着生活方式的变化,现代人在室内活动居多,缺乏维生素D已经成为普遍现象。据统《中华医学会骨质疏松和骨矿盐疾病分会》统计,国内仅有14%居民的维生素D3水平在正常的范围内。
其中,老年人、孕妇都是维生素D3缺乏症的高危人群。2015年,中科院(上海)营养研究所的一份报告验证了这一观点:北京和上海两个地区中,50-70岁中老年人群中维生素D3的缺乏人数占比为69%,维生素D3不足者占比为24%,两者相加总量超过了90%。
是以,全民补充维生素D3刻不容缓。但如何补充?普遍认为,补充维生素D3主要有两个来源。第一,通过日光中紫外线照射皮肤,由皮肤内7-脱氢胆固醇转化而成;第二,通过食物摄入获得。
研究发现,食物中的维生素D3主要存在于肝、乳以及蛋黄中,其中鱼肝油中维生素D3的含量最为丰富。是以,从鱼肝油中获取维生素D3成为十分重要的膳食补充手段。
时至今日,维生素D3市场已从单纯的疾病治疗药物,裂变为一个横跨药品、膳食补充剂、功能食品、个人护理及诊断服务的庞大健康产业生态系统。
从鱼肝油到精准营养
实际上,伴随着维生素D3膳食补充剂的演进和改变,也折射出了人类工业化与科技进步的文明历程。
19世纪后期,德国药剂师将腥臭的鱼肝油灌入胶囊当中,从而诞生了历史上最早的维生素D补充剂。
1930年代,德国科学家温道斯拆解了维生素D的化学结构并实现人工合成,这项获得诺贝尔奖的突破使规模化生产成为可能。
第二次世界大战期间,美国在牛奶中强化维生素D的国家计划使美国佝偻病发病率从80%骤降至接近消失,创造了公共营养干预的典范案例。
时至今日,现代产业已逐步形成了完整的维生素D3产业链。其中,上游原料领域中呈现出双轨道发展态势:从羊毛脂提取的7-脱氢胆固醇经紫外线照射生成D3结晶,占全球原料供应的85%;从地衣提取的植物源D3满足素食市场需求。
与此同时,中游制造聚焦剂型创新,不断进行产品升级。从传统油剂到微囊化粉末,从舌下速溶膜到透皮贴剂,以技术创新来解决生物利用度不高的痛点难题。
下游产品线则分化出了药品级、保健食品、功能食品以及动物营养4大矩阵。据统计,全球维生素D3原料市场年复合增长率稳定在6.5%,2023年市场规模突破16亿美元,预计2029年将达到14亿元。中国是最大的生产国,约占全球产能的68%。
在“健康中国2030”及全球“预防为主”的健康战略转向下,普罗大众对维生素D3的认知程度得到了前所未有的提升。今天,补充维生素D3已经超越了个体健康的管理范畴,全面提升为全民健康素养的持续深化。
与此同时,随着消费市场的不断跃升与觉醒,正催生出多元产品形态。不过,传统维生素D3补充剂仍占据60%左右的市场份额,但食品强化领域增长呈现出迅猛态势。比如,在母婴消费市场中,维生素D3滴剂正成为新生儿标配,银发族群则更偏好钙D复合制剂。
在此背景下,个性化营养正在重构产业逻辑,基于维生素D受体基因多态性检测的定制方案开始进入高端市场,预示营养干预将进入“精准营养时代”,以“精准营养”满足消费者差异化、个性化的健康需求。
今天,当维生素D检测相关数值出现在越来越多人的体检报告上,我们看到的不仅是生物标志数据的普及,更是公众健康认知的迭代和升级。
时至今日,在以“预防为主”的全球健康战略转向下,科学合理的补充维生素D3已经成为提升全民健康素养的重要主抓手之一。不难发现,在这场健康革命中,科研实力才是“硬通货”。未来可见的是,率先实现技术革命创新者将占领市场高地。
参考文献:
1.Eyles DW.Distribution of the vitamin D receptor and 1α-hydroxylase in human brain.2005.
2.Adrian R Martineau.Vitamin D supplementation to prevent acute respiratory tract infections: systematic review and meta-analysis of individual participant data.2017.
3.Kong J.Adipose-Specific VDR Deletion Leads to Hepatic Steatosis by Disrupting Fatty Acid Homeostasis.2018.
4.Na SY.Vitamin D and Colorectal Cancer: Current Perspectives and Future Directions. 2022.