Thiếu hụt vitamin D là tình trạng phổ biến trong đời sống hiện đại khi nhiều người làm việc văn phòng cả ngày và ít tiếp xúc ánh nắng mặt trời. Khi tìm kiếm các sản phẩm bổ sung trên thị trường, người tiêu dùng thường bắt gặp hai dạng phổ biến là vitamin D2 (ergocalciferol) và vitamin D3 (cholecalciferol). Nhiều người băn khoăn liệu hai hoạt chất này có mang lại hiệu quả nâng nồng độ vitamin D trong máu như nhau hay không.
Câu trả lời ngắn gọn là cả vitamin D2 và D3 đều có thể làm tăng nồng độ 25-hydroxyvitamin D [25(OH)D] toàn phần trong huyết thanh, nhưng vitamin D3 thường cho thấy hiệu quả duy trì nồng độ ổn định hơn theo thời gian, đặc biệt là khi dùng liều cao ngắt quãng. Ngược lại, vitamin D2 có tốc độ đào thải hoặc chuyển hóa nhanh hơn, đồng thời dạng thức bào chế và nguồn gốc thực phẩm chứa D2 cũng ảnh hưởng lớn đến mức độ hấp thu thực tế vào cơ thể.
Cơ chế hấp thu và chuyển hóa của vitamin D trong cơ thể
Để hiểu sự khác biệt giữa hai dạng, cần nắm rõ hành trình của vitamin D trong hệ tiêu hóa và hệ tuần hoàn. Quá trình sinh khả dụng của vitamin D phụ thuộc vào ba giai đoạn chính gồm: độ giải phóng sinh học (khả năng giải phóng khỏi pha chất béo của nền thực phẩm và hòa tan trong các hạt micelle hỗn hợp), quá trình biến đổi hóa sinh và cuối cùng là vận chuyển qua lớp chất nhầy để biểu mô ruột hấp thu [1]. Trong số này, độ giải phóng sinh học đóng vai trò quyết định mức độ hấp thu [1].
Sau khi vào máu, các chất chuyển hóa của vitamin D phần lớn liên kết chặt chẽ với protein gắn vitamin D (VDBP), chỉ một lượng nhỏ liên kết lỏng lẻo với albumin hoặc ở dạng tự do [2]. Gan chuyển hóa vitamin D thành 25(OH)D – chỉ số tiêu chuẩn phản ánh tổng lượng dự trữ trong máu [3], [2]. Mặc dù dạng hoạt tính cuối cùng là 1,25-dihydroxyvitamin D [1,25(OH)2D] trực tiếp điều hòa hấp thu canxi, dạng này có thời gian bán hủy ngắn và được kiểm soát chặt chẽ nên 25(OH)D huyết thanh mới là thước đo chính để đánh giá hiệu quả hấp thu giữa D2 và D3 [4], [2].
Bằng chứng lâm sàng so sánh hiệu quả giữa D2 và D3
Tranh luận khoa học về việc D2 hay D3 vượt trội hơn đã diễn ra trong nhiều năm với các dữ liệu thực nghiệm đa chiều. Một phân tích tổng hợp chỉ ra vitamin D3 hiệu quả hơn trong việc nâng nồng độ 25(OH)D huyết thanh so với vitamin D2 [3]. Tuy nhiên, nhiều thử nghiệm tiến cứu ghi nhận chúng tương đương khi dùng liều hằng ngày [3].
Cụ thể, một nghiên cứu kéo dài 11 tuần cho thấy bổ sung 1000 IU/ngày vitamin D2, 1000 IU/ngày vitamin D3 hoặc kết hợp 500 IU D2 cùng 500 IU D3 đều làm tăng nồng độ 25(OH)D toàn phần ở mức tương đương nhau [3]. Tương tự, ở trẻ sơ sinh và trẻ mới biết đi được điều trị trong 6 tuần, liều 2000 IU/ngày hoặc một liều duy nhất 50.000 IU của D2 hay D3 đều mang lại hiệu quả tăng 25(OH)D toàn phần ngang nhau [3]. Người trưởng thành uống D2 không chỉ nâng tổng mức 25(OH)D mà còn duy trì nồng độ 1,25(OH)2D tương đương nhóm dùng D3 [3].
Tuy nhiên, sự khác biệt xuất hiện rõ khi sử dụng liều đơn lớn hoặc đánh giá tốc độ duy trì nồng độ trong máu. Ở nam giới trưởng thành uống liều đơn 50.000 IU, cả D2 và D3 ban đầu đều làm tăng 25(OH)D tương đương, nhưng sau 3 ngày, nồng độ 25(OH)D ở nhóm dùng D2 bắt đầu giảm, trong khi nhóm dùng D3 vẫn duy trì ở mức cao [4]. Hiện tượng tương tự xảy ra ở phụ nữ cao tuổi dùng liều đơn 300.000 IU đường uống: vitamin D3 tạo mức tăng ban đầu lớn hơn và tốc độ suy giảm nồng độ chậm hơn đáng kể so với vitamin D2 [4]. Ngược lại, việc uống đều đặn 1000 IU mỗi ngày trong 11 tuần (dưới dạng viên nang hoặc nước cam tăng cường) duy trì mức tăng 25(OH)D như nhau giữa hai loại [4]. Trên mô hình động vật thí nghiệm, chuột non đang lớn ăn thức ăn chứa D2 trong 8 tuần có nồng độ 25(OH)D huyết tương thấp hơn chuột dùng D3, cho thấy khả năng tích lũy và duy trì của D2 kém hơn [4].
Một khía cạnh đáng chú ý khác là tác động của việc bổ sung D2 đối với kho vitamin D3 tự nhiên nội sinh. Trong thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng kéo dài 8 tuần trên 33 phụ nữ trẻ khỏe mạnh (20-37 tuổi) tại Helsinki vào mùa đông năm 2014, các nhóm được chia dùng giả dược, viên uống 25 microgam D2/ngày, viên uống 25 microgam D3/ngày hoặc bánh mì tăng cường 25 microgam D2/ngày [5]. Kết quả cho thấy cả hai nhóm uống D2 và D3 đều tăng tổng nồng độ 25(OH)D so với giả dược (lần lượt p = 0,030 và p = 0,001), nhưng nhóm bổ sung D2 lại ghi nhận nồng độ 25(OH)D3 sụt giảm rõ rệt (p < 0,001) [5]. D2 cho thấy kém hiệu quả hơn D3 trong việc nâng tổng 25(OH)D và làm suy giảm tỷ lệ đóng góp của D3 vào tổng lượng vitamin D của cơ thể [5].
Ảnh hưởng của cấu trúc thực phẩm và dạng bào chế
Hiệu quả hấp thu không chỉ nằm ở bản chất phân tử D2 hay D3 mà còn phụ thuộc chặt chẽ vào cấu trúc nền thực phẩm chứa chúng. Nghiên cứu thực nghiệm năm 2016 đánh giá độ giải phóng sinh học trong mô hình tiêu hóa in vitro 3 giai đoạn đối với bánh mì tăng cường men nấm chiếu tia UV, bánh mì tăng cường D2 dạng tinh thể, sữa bò và sữa công thức cho trẻ em [6]. Kết quả phân tích HPLC-MS cho thấy độ giải phóng của vitamin D từ sữa bò và sữa công thức đạt 71-85%, vượt trội hoàn toàn so với mức 6-7% ở bánh mì gối tăng cường men nấm chiếu xạ [6]. Độ giải phóng sinh học giữa bánh mì nguyên cám và bánh mì trắng không khác biệt (p > 0,05), nhưng bánh mì dùng men D2 thấp hơn khoảng 4 lần so với bánh mì tăng cường D2 dạng tinh thể (p < 0,05) [6]. Việc các tế bào men còn nguyên vẹn trong dịch tiêu hóa cho thấy D2 bị mắc kẹt bên trong cấu trúc khó tiêu của nấm men [6].
Thực tế lâm sàng cũng khẳng định phát hiện này: trong nghiên cứu 8 tuần ở Helsinki, bánh mì bổ sung D2 từ men nấm chiếu UV hoàn toàn không làm thay đổi tổng nồng độ 25(OH)D (p = 0,707) hay 25(OH)D3 (p = 0,490) so với giả dược [5]. Mặc dù nồng độ 25(OH)D2 có tăng so với giả dược (p < 0,001), viên uống D2 vẫn hiệu quả hơn bánh mì rất nhiều trong việc nâng chỉ số này (p < 0,001) [5]. Điều này chứng minh D2 từ men nấm chiếu tia UV trong bánh mì gần như không có giá trị sinh khả dụng trên người [5]. Ngược lại, D2 tự nhiên từ nấm ăn thông thường lại được ghi nhận có sinh khả dụng tương đương với viên uống bổ sung D2 [3].
Về phía vitamin D3, công nghệ bào chế mới cũng tạo ra sự khác biệt về tốc độ hấp thu. Một thử nghiệm thí điểm ngẫu nhiên mù đôi năm 2024 trên 35 người trưởng thành so sánh dạng D3 micelle vi bao (LMD) và D3 tiêu chuẩn ở hai mức liều 1000 IU và 2500 IU trong 60 ngày (30 ngày dùng, 30 ngày theo dõi) [7]. Ở mức liều 1000 IU, diện tích dưới đường cong gia tăng iAUC(5-60) của nhóm micelle đạt 992 ± 260 nmol.ngày/L, cao hơn đáng kể so với 177 ± 140 nmol.ngày/L ở nhóm tiêu chuẩn (p < 0,05), tức hấp thu cao hơn tới 6 lần [7]. Trong giai đoạn theo dõi 30 ngày sau dừng uống, nhóm micelle 1000 IU duy trì nồng độ cao hơn khoảng 7 lần (iAUC(30-60): 680 ± 190 so với 104 ± 91 nmol.ngày/L; p < 0,05) [7]. Dù vậy, ở liều cao 2500 IU, sự khác biệt dược động học giữa dạng micelle và tiêu chuẩn lại không có ý nghĩa thống kê [7].
Hiểu lầm thường gặp về vitamin D2 và D3
Nhiều người lầm tưởng rằng vitamin D2 hoàn toàn vô dụng hoặc bị loại bỏ khỏi các khuyến cáo y khoa. Thực tế, cả D2 và D3 đều được phê duyệt và ứng dụng trong các phác đồ bổ sung [3]. Nếu duy trì dùng hằng ngày với liều lượng thích hợp, sự khác biệt về nồng độ 25(OH)D huyết thanh giữa hai dạng này là không đáng kể [3], [4].
Một hiểu lầm khác là cứ ăn thực phẩm tăng cường vi chất thì cơ thể sẽ nhận đủ dinh dưỡng. Như thí nghiệm với bánh mì nấm men chiếu tia xạ cho thấy, màng tế bào men không bị phân giải trong ruột khiến phần lớn D2 bị đào thải ra ngoài mà không được hấp thu [6], [5]. Tương tự, quan niệm ăn càng nhiều chất béo thì hấp thu vitamin D càng cao cũng chưa chính xác; dù chất béo kích thích tiết mật tạo micelle, các nghiên cứu in vivo hiện tại vẫn chưa đủ bằng chứng ủng hộ giả thuyết bữa ăn quá giàu chất béo sẽ làm tăng thêm độ hấp thu vitamin D [1]. Ngoài ra, chất xơ trong chế độ ăn có thể làm cản trở hấp thu vitamin D do ảnh hưởng đến quá trình tạo micelle và làm tăng độ nhớt của dưỡng trấp [1].
Ai nên thận trọng khi bổ sung vitamin D?
Dù vitamin D rất cần thiết cho sức khỏe xương khớp và miễn dịch, việc tự ý bổ sung liều cao mà không theo dõi có thể dẫn đến nguy cơ ngộ độc. Tình trạng ngộ độc vitamin D đặc trưng bởi tăng canxi máu, tăng canxi niệu và tăng phosphat máu, lâu dài dẫn đến vôi hóa mô mềm, vôi hóa mạch máu và sỏi thận [3]. Ngộ độc thường đi kèm nồng độ 25(OH)D huyết thanh tăng rất cao, vượt mức 150 ng/mL [3]. Đối với nam giới khỏe mạnh, liều vitamin D3 hàng ngày lên đến 10.000 IU được ghi nhận là an toàn, không gây tăng canxi máu hay canxi niệu [3]. Thử nghiệm dùng D3 liều 1000-2500 IU cũng không ghi nhận trường hợp tăng canxi máu (canxi toàn phần > 2,63 mmol/L) hay biến đổi bất thường của 1,25(OH)2D ở ngày thứ 60 [7].
Những người mắc các bệnh u hạt mạn tính như sarcoidosis cần đặc biệt cẩn trọng; ở nhóm bệnh nhân này, enzym CYP27B1 bị biểu hiện quá mức trong các đại thực bào hoạt hóa, dẫn đến sản xuất quá nhiều 1,25(OH)2D và làm tăng nguy cơ ngộ độc canxi máu ngay cả ở liều bổ sung thông thường [2]. Ngoài ra, những người mắc bệnh phong có thể bị vi khuẩn làm gián đoạn hệ thống vitamin D qua cơ chế microRNA [2]. Người mắc bệnh gan, đái tháo đường týp 1 hoặc phụ nữ mang thai cũng có sự biến động lớn về tỷ lệ 25(OH)D tự do và liên kết do nồng độ protein vận chuyển VDBP thay đổi, cần tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa trước khi dùng [2].
Gợi ý áp dụng thực tế để đạt hiệu quả tối ưu
Để tối ưu hóa lượng vitamin D hấp thu vào cơ thể, người tiêu dùng nên cân nhắc một số nguyên tắc dựa trên các dữ liệu khoa học:
Về việc lựa chọn hoạt chất, nếu bạn có thói quen uống bổ sung ngắt quãng (uống liều cao theo tuần hoặc theo tháng), vitamin D3 là lựa chọn ưu tiên vì khả năng duy trì nồng độ huyết thanh kéo dài và ổn định hơn D2 [4]. Nếu chọn dùng đều đặn hàng ngày, cả D2 và D3 đều đem lại hiệu quả tương đương trong việc nâng chỉ số 25(OH)D [3], [4]. Người ăn chay trường có thể dùng D2 từ nấm ăn tự nhiên hoặc các chế phẩm D2 dạng tinh thể, hạn chế dựa vào các sản phẩm bột nấm men chưa qua tinh chế [6], [3].
Về thời điểm và cách dùng, vitamin D là chất tan trong dầu, phụ thuộc vào quá trình nhũ hóa micelle trong lòng ruột [1]. Do đó, nên uống viên bổ sung cùng với bữa ăn có chứa một lượng chất béo vừa phải để kích thích bài tiết mật [1]. Tránh dùng viên uống cùng lúc với các bữa ăn quá nhiều chất xơ hòa tan để không làm cản trở quá trình khuếch tán của micelle vào niêm mạc ruột [1]. Khi chọn các dạng bào chế mới như micelle vi bao ở mức liều thông thường 1000 IU, tốc độ và mức độ hấp thu có thể gia tăng đáng kể so với dạng dầu tiêu chuẩn [7].
Bổ sung vitamin D là giải pháp quan trọng khi cơ thể thiếu hụt ánh nắng tự nhiên. Hiểu rõ sự khác biệt giữa D2 và D3 cùng các yếu tố ảnh hưởng từ thức ăn sẽ giúp xây dựng chế độ bổ sung hợp lý, an toàn và đạt sinh khả dụng cao nhất.
