Colecalciferolul, numit și vitamina D3 sau calciol, este o formă de vitamina D și este sintetizat de piele după expunerea la lumina soarelui. Această formă de vitamina D este, de asemenea, adăugată la multe alimente ca supliment și este prescrisă ca medicament pentru persoanele care nu pot menține niveluri adecvate de vitamina D. Deși este numit vitamina, colecalciferolul este, din punct de vedere tehnic, un hormon secosteroid și este structural similar cu hormonii precum testosteronul și colesterolul.
În ceea ce privește importanța în corpul uman, vitamina D este practic de neegalat. Produsul metabolic al acestei vitamine, numit calcitriol, este cunoscut că interacționează cu aproximativ 2,000 din cele 20,000 de gene din genomul uman. Deficitul de vitamina D a fost corelat cu mai mult de o duzină de tipuri de cancer, precum și cu alte boli grave precum hipertensiunea arterială, diabetul de tip 2, accidentul vascular cerebral și bolile de inimă.
În prezența luminii ultraviolete solare B, colecalciferolul se formează dintr-o moleculă precursoare numită 7-dehidrocolesterol. În ficat, colecalciferolul este metabolizat în calcifediol, care este modificat în continuare în rinichi pentru a deveni calcitriol. Conversia 7-dehidrocolesterolului în calcitriol este reglată prin mai multe mecanisme. De exemplu, conversia calcifediolului în calcitriol în rinichi este reglată de hormonii paratiroidieni secretați de glandele paratiroide.
Cu excepția alimentelor suplimentate, vitamina D poate fi obținută din foarte puține alimente. Cele mai bogate surse naturale de vitamina D includ uleiurile de pește, peștele gras precum somonul, somnul, tonul, ouăle și ficatul de vită. Suplimentele sau alimentele fortificate sunt adesea recomandate de medici pentru persoanele care nu obțin minimul recomandat de vitamina D pe zi. Minimul recomandat este în general între 200 și 600 de unități internaționale pe zi, în funcție de vârsta individului.
Atât deficiența, cât și excesul de colecalciferol sau alte forme de vitamina D pot provoca boli. Deficiența de vitamina D, cunoscută și sub denumirea de hipovitaminoză D, poate provoca o boală a copilăriei numită rahitism, care duce la dezvoltarea malformată a oaselor lungi, cum ar fi cele de la picioare. Această boală este rară în țările în care laptele este îmbogățit cu vitamina D. Hipovitaminoza D este un factor de risc puternic pentru osteoporoză și este legată de boli cronice precum hipertensiunea arterială, bolile autoimune și mai multe tipuri de cancer.
Un exces de vitamina D se numește hipervitaminoză D. Simptomele includ greață, vărsături, constipație, pierderea poftei de mâncare, sete crescută, deshidratare, oboseală și nervozitate. Toxicitatea severă poate duce la insuficiență renală și boli de inimă din cauza nivelului ridicat de calciu în sânge, dar această toxicitate poate fi tratată eficient cu o dietă cu conținut scăzut de calciu și medicamente cu steroizi. Este extrem de rar ca toxicitatea vitaminei D să apară ca urmare a modificărilor dietei sau a utilizării suplimentelor. Aproape toate cazurile de toxicitate cu vitamina D au rezultat din accidente industriale care au determinat consumatorii să cumpere alimente fortificate sau suplimente care conțin niveluri extrem de ridicate ale vitaminei.