Η χοληκαλσιφερόλη, που ονομάζεται επίσης βιταμίνη D3 ή καλσιόλη, είναι μια μορφή βιταμίνης D και συντίθεται από το δέρμα μετά την έκθεση στο ηλιακό φως. Αυτή η μορφή βιταμίνης D προστίθεται επίσης σε πολλά τρόφιμα ως συμπλήρωμα και συνταγογραφείται ως φάρμακο για άτομα που δεν μπορούν να διατηρήσουν επαρκή επίπεδα βιταμίνης D. Ενώ ονομάζεται βιταμίνη, η χοληκαλσιφερόλη τεχνικά είναι μια σεκοστεροειδής ορμόνη και είναι δομικά παρόμοια με ορμόνες όπως η τεστοστερόνη και η χοληστερόλη.
Όσον αφορά τη σημασία για το ανθρώπινο σώμα, η βιταμίνη D είναι ουσιαστικά απαράμιλλη. Το μεταβολικό προϊόν αυτής της βιταμίνης, που ονομάζεται καλσιτριόλη, είναι γνωστό ότι αλληλεπιδρά με περίπου 2,000 από τα 20,000 γονίδια στο ανθρώπινο γονιδίωμα. Η ανεπάρκεια βιταμίνης D έχει συσχετιστεί με περισσότερους από δώδεκα καρκίνους, καθώς και με άλλες σοβαρές ασθένειες όπως η υπέρταση, ο διαβήτης τύπου 2, το εγκεφαλικό επεισόδιο και οι καρδιακές παθήσεις.
Παρουσία ηλιακού υπεριώδους φωτός Β, η χοληκαλσιφερόλη σχηματίζεται από ένα πρόδρομο μόριο που ονομάζεται 7-δεϋδροχοληστερόλη. Στο ήπαρ, η χοληκαλσιφερόλη μεταβολίζεται σε καλσιφεδιόλη, η οποία τροποποιείται περαιτέρω στα νεφρά για να γίνει καλσιτριόλη. Η μετατροπή της 7-δεϋδροχοληστερόλης σε καλσιτριόλη ρυθμίζεται από διάφορους μηχανισμούς. Για παράδειγμα, η μετατροπή της καλσιφεδιόλης σε καλσιτριόλη στους νεφρούς ρυθμίζεται από παραθυρεοειδείς ορμόνες που εκκρίνονται από τους παραθυρεοειδείς αδένες.
Με εξαίρεση τα συμπληρωμένα τρόφιμα, η βιταμίνη D μπορεί να ληφθεί από πολύ λίγα τρόφιμα. Οι πιο πλούσιες φυσικές πηγές βιταμίνης D περιλαμβάνουν ιχθυέλαια, λιπαρά ψάρια όπως ο σολομός, το γατόψαρο, ο τόνος, τα αυγά και το μοσχαρίσιο συκώτι. Συμπληρώματα ή εμπλουτισμένα τρόφιμα συνιστώνται συχνά από τους γιατρούς για άτομα που δεν λαμβάνουν τη συνιστώμενη ελάχιστη βιταμίνη D την ημέρα. Το συνιστώμενο ελάχιστο είναι γενικά μεταξύ 200 και 600 διεθνείς μονάδες την ημέρα, ανάλογα με την ηλικία του ατόμου.
Τόσο η ανεπάρκεια όσο και η περίσσεια χοληκαλσιφερόλης ή άλλων μορφών βιταμίνης D μπορεί να προκαλέσουν ασθένεια. Η ανεπάρκεια της βιταμίνης D, γνωστή και ως υποβιταμίνωση D, μπορεί να προκαλέσει μια παιδική ασθένεια που ονομάζεται ραχίτιδα, η οποία οδηγεί σε κακή ανάπτυξη μακριών οστών όπως αυτά στα πόδια. Αυτή η ασθένεια είναι σπάνια σε χώρες όπου το γάλα είναι εμπλουτισμένο με βιταμίνη D. Η υποβιταμίνωση D είναι ισχυρός παράγοντας κινδύνου για οστεοπόρωση και συνδέεται με χρόνιες ασθένειες όπως η υπέρταση, τα αυτοάνοσα νοσήματα και αρκετοί τύποι καρκίνου.
Η περίσσεια βιταμίνης D ονομάζεται υπερβιταμίνωση D. Τα συμπτώματα περιλαμβάνουν ναυτία, έμετο, δυσκοιλιότητα, απώλεια όρεξης, αυξημένη δίψα, αφυδάτωση, κόπωση και νευρικότητα. Η σοβαρή τοξικότητα μπορεί να οδηγήσει σε νεφρική ανεπάρκεια και καρδιακή νόσο λόγω των υψηλών επιπέδων ασβεστίου στο αίμα, αλλά αυτή η τοξικότητα μπορεί να αντιμετωπιστεί αποτελεσματικά με δίαιτα χαμηλής περιεκτικότητας σε ασβέστιο και στεροειδή φάρμακα. Είναι εξαιρετικά σπάνιο να εμφανιστεί τοξικότητα βιταμίνης D ως αποτέλεσμα διατροφικών τροποποιήσεων ή χρήσης συμπληρωμάτων. Σχεδόν όλες οι περιπτώσεις τοξικότητας της βιταμίνης D προέκυψαν από βιομηχανικά ατυχήματα που οδήγησαν τους καταναλωτές να αγοράσουν εμπλουτισμένα τρόφιμα ή συμπληρώματα που περιέχουν εξαιρετικά υψηλά επίπεδα βιταμίνης.