El 7-deshidrocolesterol ( 7-DHC ) es un zoosterol que funciona en el suero como precursor del colesterol y se convierte fotoquímicamente en vitamina D3 en la piel , por lo que funciona como provitamina D3 . La presencia de este compuesto en la piel humana permite a los humanos fabricar vitamina D3 ( colecalciferol ) . Tras la exposición a los rayos ultravioleta UV-B de la luz solar, el 7-DHC se convierte en vitamina D3 a través de la previtamina D3 como isómero intermedio . También se encuentra en la leche de varias especies de mamíferos. [1] [2] La lanolina , una sustancia cerosa que secretan naturalmente los mamíferos lanudos, contiene 7-DHC que se convierte en vitamina D por la luz solar y luego se ingiere durante el aseo como nutriente. En los insectos, el 7-deshidrocolesterol es un precursor de la hormona ecdisona , necesaria para alcanzar la edad adulta. [3] El 7-DHC fue descubierto por el químico orgánico y premio Nobel Adolf Windaus .
Se sintetiza a partir del latosterol por la enzima latosterol oxidasa (latosterol 5-desaturasa). Este es el penúltimo paso de la biosíntesis del colesterol. [4] La síntesis defectuosa da como resultado el trastorno hereditario humano latosterolosis, similar al síndrome de Smith-Lemli-Opitz . [4] Los ratones a los que se les ha eliminado este gen pierden la capacidad de aumentar la vitamina D3 en la sangre después de la exposición de la piel a los rayos UV. [5]
La piel consta de dos capas principales: una capa interna, la dermis , que comprende principalmente tejido conectivo , y una epidermis externa, más delgada . El grosor de la epidermis varía de 0,08 mm a más de 0,6 mm (de 0,003 a 0,024 pulgadas). [6] La epidermis comprende cinco estratos ; de más externo a más interno, son el estrato córneo , el estrato lúcido , el estrato granuloso , el estrato espinoso y el estrato basal . Las concentraciones más altas de 7-dehidrocolesterol se encuentran en la capa epidérmica de la piel, específicamente en el estrato basal y el estrato espinoso. [7] Por lo tanto, la producción de previtamina D 3 es mayor en estas dos capas.
La síntesis de previtamina D3 en la piel implica la radiación UVB , que penetra eficazmente sólo en las capas epidérmicas de la piel. El 7-dehidrocolesterol absorbe la luz UV de forma más eficaz en longitudes de onda entre 295 y 300 nm y, por tanto, la producción de vitamina D3 se producirá principalmente en esas longitudes de onda. [8] Los dos factores más importantes que rigen la generación de previtamina D3 son la cantidad (intensidad) y la calidad (longitud de onda apropiada) de la irradiación UVB que llega al 7-dehidrocolesterol en las profundidades del estrato basal y el estrato espinoso. [7] Se pueden utilizar diodos emisores de luz ( LED ) para producir la radiación. [9]
Otra consideración importante es la cantidad de 7-dehidrocolesterol presente en la piel. En circunstancias normales, en el estrato espinoso y en el estrato basal de la piel humana hay cantidades abundantes de 7-dehidrocolesterol (aproximadamente 25–50 μg /cm2 de piel) para satisfacer las necesidades de vitamina D del cuerpo. Se ha propuesto la insuficiencia de 7-DHC como una causa alternativa de la deficiencia de vitamina D. [10]
Los animales y las plantas pueden producir 7-DHC a través de diferentes vías. Los hongos no lo producen en cantidades significativas. Algunas algas lo producen , pero la vía por la que se produce no se conoce bien. [11]
Industrialmente, el 7-DHC generalmente proviene de la lanolina y se utiliza para producir vitamina D3 mediante exposición a rayos UV. [12] El liquen ( Cladonia rangiferina ) se utiliza para producir vitamina D3 vegana . [13] [14]
El 7-DHC se utiliza para la síntesis de vitamina D3 a través del lanosterol en animales terrestres, a través del cicloartenol en plantas y en algas junto con otra provitamina D, el ergosterol , para la D2. En los hongos, únicamente el ergosterol se utiliza para la síntesis de D2 a través del lanosterol. [15]
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[La vitamina D3] se produce comercialmente mediante la extracción de 7-dehidrocolesterol de la grasa de lana, seguida de irradiación con UVB y purificación [...] [La vitamina D2] se produce comercialmente mediante la irradiación y luego purificación del ergosterol extraído de la levadura