Thiếu hụt vitamin D là tình trạng sức khỏe cộng đồng phổ biến, khiến nhiều người tìm đến các sản phẩm bổ sung không kê đơn trên thị trường. Khi chọn mua, người tiêu dùng thường bối rối trước hai cái tên quen thuộc là vitamin D2 (ergocalciferol) và vitamin D3 (cholecalciferol). Nhiều người thắc mắc liệu hai loại này có mang lại hiệu quả nâng nồng độ vitamin trong máu như nhau hay không.

Câu trả lời được khoa học chứng minh là vitamin D3 có hiệu quả làm tăng và duy trì nồng độ vitamin D toàn phần trong máu vượt trội hơn hẳn so với vitamin D2. Hầu hết các thử nghiệm lâm sàng và phân tích gộp đều cho thấy D3 nâng mức 25-hydroxyvitamin D [25(OH)D] cao hơn, ổn định hơn và tồn tại lâu hơn trong huyết thanh.

Hiểu đúng về hai dạng vitamin D quen thuộc

Vitamin D giữ vai trò cốt lõi trong việc điều hòa canxi, duy trì mật độ xương và hỗ trợ kiểm soát hormone tuyến cận giáp. Dù cùng tham gia vào chu trình chuyển hóa, hai dạng ergocalciferol và cholecalciferol có nguồn gốc thu nhận hoàn toàn khác nhau.

Vitamin D2 thường được tìm thấy trong thực vật hoặc nấm sau khi tiếp xúc với tia cực tím. Trong khi đó, vitamin D3 được tổng hợp qua da của người và động vật khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, hoặc thu nhận từ thực phẩm gốc động vật. Dù cả hai đều cần chuyển hóa tại gan thành dạng đo lường 25(OH)D trước khi chuyển hóa thành dạng hoạt tính sinh học ở thận, sự khác biệt sinh hóa giữa chúng tạo ra chênh lệch đáng kể về hiệu quả trong cơ thể.

Khác biệt cấu trúc và thời gian bán thải trong cơ thể

Sự vượt trội của vitamin D3 bắt nguồn từ cấu trúc hóa học và ái lực liên kết với các thụ thể protein vận chuyển trong dòng máu. Vitamin D2 sở hữu một nhóm methyl bổ sung tại vị trí carbon số 22, dẫn tới những biến đổi trong chu trình thoái hóa sinh học [1].

Do cấu trúc này, vitamin D2 có ái lực kém hơn đối với protein gắn vitamin D (DBP), dẫn đến việc bị thoái giáng sớm hơn [1]. Thời gian bán thải trong huyết tương của vitamin D2 chỉ khoảng 13,9 ngày, ngắn hơn rõ rệt so với 15,1 ngày của vitamin D3 [1]. Không những vậy, việc bổ sung vitamin D2 đôi khi còn gây suy giảm nồng độ vitamin D3 sẵn có trong cơ thể do sự cạnh tranh gắn kết với enzym 25-hydroxylase hoặc protein vận chuyển DBP [1]. Ngược lại, việc bổ sung vitamin D3 không gây ảnh hưởng tiêu cực lên nồng độ vitamin D2 trong máu [1].

Bên cạnh đó, các nghiên cứu tế bào và mô hình theo dõi động học cho thấy cholecalciferol tạo ra phản ứng tăng nồng độ 25(OH)D nhanh hơn và duy trì bền vững hơn [2]. Khi ngừng bổ sung, tốc độ phân hủy và đào thải của 25(OH)D2 diễn ra nhanh hơn rất nhiều so với 25(OH)D3 [2].

Nghiên cứu trên người cao tuổi và bệnh nhân gãy xương

Nhiều thử nghiệm lâm sàng đã được thiết kế để đo lường chính xác hiệu lực của hai dạng vitamin này trên các đối tượng thiếu hụt dưỡng chất.

Một thử nghiệm can thiệp ngẫu nhiên thực hiện trên 32 phụ nữ cao tuổi (từ 66 đến 97 tuổi) bị thiếu hụt vitamin D sinh sống tại viện dưỡng lão đã so sánh việc dùng liều duy nhất 300.000 IU vitamin D2 hoặc D3 qua đường uống hoặc đường tiêm bắp [3]. Kết quả cho thấy nồng độ 25(OH)D tăng vọt vào ngày thứ 3 chỉ khi được dùng qua đường uống [3]. Sau 30 ngày, mức tăng 25(OH)D so với ban đầu ở nhóm uống D3 đạt 47,8 ± 7,3 ng/ml, cao hơn vượt trội so với nhóm tiêm D3 (15,9 ± 11,3 ng/ml), nhóm uống D2 (17,3 ± 4,7 ng/ml) và nhóm tiêm D2 (5 ± 4,4 ng/ml) [3]. Diện tích dưới đường cong nồng độ theo thời gian sau 60 ngày của nhóm uống D3 đạt 3.193 ± 759 ng·ngày/ml, cao gần gấp đôi mức 1.820 ± 512 ng·ngày/ml của nhóm uống D2 [3]. Nghiên cứu đi đến kết luận rằng vitamin D3 có hiệu lực làm tăng 25(OH)D huyết thanh mạnh gần gấp hai lần vitamin D2 ở cả đường uống lẫn đường tiêm [3].

Trong một nghiên cứu ngẫu nhiên mù đôi khác trên 95 bệnh nhân gãy xương khớp háng (độ tuổi 83 ± 8 tuổi) bị thiếu vitamin D (dưới 50 nmol/L), các tình nguyện viên được bổ sung 1.000 IU D3 mỗi ngày hoặc 1.000 IU D2 mỗi ngày trong 3 tháng [4]. Trong số 70 người hoàn thành đủ nghiên cứu, nồng độ chất vận chuyển DBP tăng tương đương giữa hai nhóm (D3 tăng 18%, D2 tăng 16%) và albumin cũng tăng tương tự (D3 tăng 31%, D2 tăng 21%) [4]. Dạng 25(OH)D tự do tính toán tăng 46% ở nhóm D3 so với 36% ở nhóm D2 [4]. Dù nồng độ 25(OH)D toàn phần tăng cao hơn ở nhóm dùng D3, cả hai dạng đều cho thấy khả năng hạ hormone tuyến cận giáp (PTH) tương đương nhau trong nghiên cứu này [4].

Khảo sát trên người mắc bệnh thận mạn tính

Bệnh nhân mắc bệnh thận mạn tính (CKD) là nhóm thường xuyên bị rối loạn chuyển hóa khoáng chất và có tỷ lệ thiếu vitamin D rất cao [5]. Hiệu quả bù đắp nồng độ vitamin D giữa D2 và D3 ở nhóm đối tượng này cũng bộc lộ những khác biệt đáng chú ý.

Một thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên trên 44 bệnh nhân bệnh thận mạn giai đoạn 3 đến 5 chưa phụ thuộc lọc máu đã so sánh việc dùng liều 1.250 mcg (tương đương 50.000 IU) D3 mỗi tuần với 1.250 mcg D2 mỗi tuần kéo dài trong 12 tuần [5]. Kết quả chỉ ra cholecalciferol (D3) vượt trội hơn hẳn ergocalciferol (D2) trong việc làm tăng nồng độ 25(OH)D toàn phần trong giai đoạn điều trị tích cực [5]. Tuy nhiên, sự vượt trội này biến mất sau khi ngừng điều trị và bệnh nhân đạt trạng thái ổn định [5]. Điều này nhấn mạnh rằng dù D3 mạnh hơn D2 ở cùng một mức liều khởi đầu, bệnh nhân thận mạn vẫn cần phác đồ duy trì liên tục để giữ nồng độ trong phạm vi mục tiêu [5].

Dữ liệu tại Colombia trên các bệnh nhân bệnh thận mạn giai đoạn 3 và 4 cũng cho thấy kết quả tương đồng [6]. Bổ sung D3 liều cao (8.000 IU mỗi ngày trong 12 tuần) giúp đưa 25(OH)D đạt mức tối ưu 162 ± 49 nmol/L và ổn định nồng độ PTH [6]. Khi dùng 2 liều D3 300.000 IU cách nhau 8 tuần, người bệnh ghi nhận nồng độ 25(OH)D, canxi huyết thanh tăng và giảm các dấu ấn hủy xương sau 16 tuần [6]. Trong khi đó, với vitamin D2, một tổng hợp 7 quan sát cho thấy dù 85% người bệnh đạt nồng độ mục tiêu, có tới 71% trường hợp không đạt đáp ứng điều trị tối ưu [6]. Bổ sung D2 trong 6 tháng giúp hạ PTH 20-25% ở bệnh nhân thận giai đoạn 3 nhưng lại không hiệu quả ở bệnh nhân giai đoạn 4 [6].

Một nghiên cứu đoàn hệ tại Ý theo dõi bệnh nhân suy thận mạn giai đoạn sớm trong 12 tháng bổ sung D3 liều 10.000 IU cũng ghi nhận nồng độ 25(OH)D tăng gần gấp đôi và làm giảm nhẹ PTH mà không gây xáo trộn nồng độ canxi và phospho máu [7]. Sự sụt giảm hormone tuyến cận giáp khi bổ sung vitamin D dễ đạt được ở bệnh thận giai đoạn 3 hơn là các giai đoạn muộn 4-5 [7].

Bằng chứng từ các phân tích gộp và dữ liệu hồ sơ bệnh án

Các nghiên cứu quy mô lớn trên hồ sơ bệnh án điện tử và các phân tích gộp hệ thống đã củng cố thêm bằng chứng về sự chênh lệch hiệu quả giữa hai dạng vitamin.

Một phân tích hồi cứu đa trung tâm trên các cựu chiến binh từ năm 2005 đến 2010 đã đánh giá 2.272 người dùng đơn trị liệu ergocalciferol và 4.140 người dùng cholecalciferol [8]. Kết quả cho thấy nhóm dùng D3 liều trung bình từ 600 đến 1.100 IU làm tăng 25(OH)D từ 8 đến 9,1 ng/mL, liều 2.700 IU giúp tăng 12,7 ng/mL [8]. Để đạt được mức tăng 19,9 ng/mL, nhóm dùng vitamin D2 phải sử dụng liều trung bình lên tới 11.000 IU [8]. Với người có mức 25(OH)D ban đầu dưới 15 ng/mL, 90% đạt ngưỡng điều trị với tổng liều tích lũy 300.000 IU vitamin D3 [8]. Tỷ lệ tuân thủ điều trị ở nhóm dùng D3 cũng cao hơn hẳn nhóm dùng D2 (87% so với 68%) [8].

Tổng quan hệ thống và phân tích gộp năm 2021 xác nhận cholecalciferol có hiệu quả cao hơn rõ rệt trong việc tăng 25(OH)D toàn phần, đặc biệt khi dùng ở liều can thiệp cao, dạng liều bolus và khi thời điểm xét nghiệm cách xa hơn hai tuần sau liều cuối cùng [1]. Nghiên cứu này cũng chỉ ra việc dùng D3 giúp ức chế và làm giảm nồng độ hormone tuyến cận giáp PTH mạnh mẽ hơn so với D2 [1].

Tương tự, phân tích gộp năm 2012 dẫn chứng các nghiên cứu can thiệp cho thấy liều 50.000 IU vitamin D3 mỗi tuần trong 12 tuần tạo ra diện tích dưới đường cong AUC cao hơn vượt trội so với D2 [2]. Khi dùng một liều duy nhất 50.000 IU, nồng độ 25(OH)D2 tụt nhanh về mức ban đầu chỉ sau 14 ngày, trong khi 25(OH)D3 đạt đỉnh vào ngày 14 và vẫn chưa trở về mức nền sau 28 ngày [2].

Hiểu lầm thường gặp và những hạn chế khoa học cần lưu ý

Nhiều người lầm tưởng rằng mọi dạng vitamin D đều có giá trị sinh học tương đương và cơ thể sẽ tự điều chỉnh như nhau nếu dùng cùng đơn vị quốc tế (IU). Tuy nhiên, các phân tích dược động học đã chứng minh mối liên hệ giữa liều dùng và nồng độ trong máu không hoàn toàn là đường thẳng tuyến tính, và D2 có tốc độ suy giảm nhanh hơn hẳn [8], [2].

Một hiểu lầm khác là cứ bổ sung vitamin D2 liều cao sẽ luôn giải quyết triệt để vấn đề ở bệnh nhân nặng. Thực tế, ở những bệnh nhân suy thận mạn tiến triển giai đoạn 4-5, việc dùng vitamin D2 thường không mang lại hiệu quả hạ PTH rõ rệt như kỳ vọng [7], [6].

Dù vitamin D3 chiếm ưu thế, giới khoa học vẫn ghi nhận một số hạn chế nhất định từ nguồn dữ liệu hiện có. Một số thử nghiệm lâm sàng không tìm thấy sự khác biệt đáng kể giữa D2 và D3 ở các mức liều can thiệp thấp hoặc khi dùng liều nhỏ hàng ngày [4], [2]. Thêm vào đó, khuyến cáo bổ sung vitamin D cho bệnh nhân suy thận từ KDIGO vẫn dựa trên mức độ bằng chứng thấp (mức 2c) [7]. Không loại trừ khả năng việc sử dụng vitamin D2 ở các mức liều rất cao vẫn có thể bù đắp tương đương liều 50.000 IU D3 hàng tuần trong giai đoạn nạp ban đầu [5].

Những ai cần đặc biệt thận trọng khi dùng vitamin D?

Dù vitamin D là vi chất thiết yếu, việc tự ý bổ sung liều cao mà không có giám sát y tế có thể dẫn đến nguy cơ quá liều và gây độc. Nhóm người bệnh mạn tính, đặc biệt là bệnh nhân suy thận các giai đoạn muộn từ 3 đến 5, cần hết sức thận trọng [5], [7].

Những đối tượng này thường có tình trạng rối loạn khoáng chất phức tạp [5]. Việc bổ sung vitamin D có thể làm thay đổi nồng độ canxi ion hóa hoặc canxi huyết thanh [4], [6]. Do đó, người có bệnh lý nền về thận, sỏi thận, hoặc đang điều trị các thuốc ảnh hưởng đến chuyển hóa canxi tuyệt đối không tự ý mua các chế phẩm liều cao (như các liều 50.000 IU hay 300.000 IU) để uống [5], [3]. Mọi phác đồ bù nồng độ vi chất ở nhóm này bắt buộc phải qua thăm khám và theo dõi định kỳ nồng độ 25(OH)D cùng các chỉ số máu từ bác sĩ chuyên khoa [8], [7].

Hướng dẫn sử dụng và bổ sung an toàn hàng ngày

Đối với người trưởng thành khỏe mạnh có nhu cầu duy trì hoặc cải thiện nhẹ tình trạng vi chất, việc lựa chọn vitamin D3 thường đem lại hiệu quả bền vững và kinh tế hơn so với D2.

Khi chọn mua thực phẩm bảo vệ sức khỏe, người tiêu dùng nên đọc kỹ nhãn thành phần để ưu tiên hoạt chất cholecalciferol (D3). Các nghiên cứu thực tế cho thấy liều trung bình hàng ngày trong khoảng 600 đến 1.100 IU đã có thể nâng dần nồng độ 25(OH)D trong máu một cách an toàn [8]. Vitamin D là loại vitamin tan trong chất béo, vì vậy thời điểm uống thích hợp nhất là cùng với bữa ăn có chứa một lượng dầu mỡ vừa phải để tối ưu hóa khả năng hấp thu qua đường tiêu hóa.

Nếu bạn có chế độ ăn thuần chay hoàn toàn không sử dụng sản phẩm động vật, vitamin D2 là một lựa chọn thay thế khả dĩ từ thực vật. Tuy nhiên, do D2 bị đào thải nhanh hơn và thời gian bán thải ngắn hơn, bạn cần duy trì sử dụng đều đặn hơn và có thể cần liều lượng cao hơn dưới sự hướng dẫn của chuyên gia dinh dưỡng để đạt nồng độ mục tiêu [1], [2].

Nhìn chung, các dữ liệu khoa học hiện hành đều nghiêng về kết luận vitamin D3 (cholecalciferol) có ưu thế sinh học vượt trội hơn vitamin D2 (ergocalciferol) trong việc gia tăng và duy trì nồng độ vi chất trong máu. Tuy nhiên, việc bổ sung vi chất dinh dưỡng luôn cần dựa trên lối sống cân bằng, kết hợp phơi nắng hợp lý và chế độ ăn phong phú. Bất kỳ ai nghi ngờ thiếu hụt nghiêm trọng nên thực hiện xét nghiệm máu và tham khảo ý kiến bác sĩ thay vì tự ý điều trị.