Vitamin D không chỉ bảo đảm sự phát triển bình thường của bộ xương, duy trì sự cân bằng canxi nội môi, duy trì hằng định nồng độ canxi ngoài tế bào, tham gia kiểm soát nồng độ canxi trong máu cùng với hormon cận giáp trạng (PTH) và calcitonin mà còn tham gia vào quá trình biệt hóa tế bào, điều hòa miễn dịch, điều hòa huyết áp... và phòng chống ung thư.
Ngoại trừ trẻ sơ sinh, một phần nhu cầu D của trẻ được huy động từ nguồn dự trữ từ khi còn là bào thai, D được đưa vào cơ thể qua thức ăn như gan, trứng, bơ, dầu cá thu, cá hồi, cá dầu... dưới dạng D hoặc các chất tiền D (ergosterol và 7 dehydrocholesterol), và được cơ thể tổng hợp ở da. Do vậy, D được mệnh danh là của nắng.
Vitamin D từ thức ăn được cơ thể hấp thu ở phần ruột non (chủ yếu ở tá tràng), rồi theo hệ thống bạch mạch vào máu. Vì một bệnh lý nào đó gây rối loạn sự bài tiết mật, chẳng hạn bị tắc mật, xơ gan, viêm gan... thì quá trình hấp thu D sẽ bị ảnh hưởng. Và vì bất kỳ lý do gì làm trở ngại tới sự hấp thu mỡ, chẳng hạn viêm tụy, cũng sẽ ảnh hưởng đến sự hấp thu D. Tuy nhiên, bữa ăn hằng ngày thực sự mới chỉ đáp ứng được một phần nhu cầu D, phần còn lại là do da tổng hợp dưới tác động quang hóa của tia tử ngoại có trong ánh nắng mặt trời, biến tiền chất của D là 7 dehydrocholesterol ở lớp Malpighi của biểu bì chuyển thành tiền D3 (ergocalciferol) rồi thành D3 (cholecalciferol). Quá trình này phụ thuộc vào nhiều nhân tố: độ tuổi, tiền D3, màu da, mùa, thời gian trong ngày, vùng địa lý... Ở đây, nồng độ D, canxi, phospho và PTH trong máu là những nhân tố điều hòa sinh tổng hợp D. Khi canxi trong máu giảm sẽ kích thích bài tiết PTH để huy động canxi từ xương vào máu làm tăng canxi trong máu và giảm bài tiết canxi qua thận, đồng thời làm giảm phosphat trong máu. Khi ánh nắng mặt trời quá nhiều hay tiếp xúc lâu với ánh nắng mặt trời, tiền D sẽ được chuyển thành dạng không có hoạt tính sinh học nên không xảy ra tình trạng sản xuất thừa D, và không bị ngộ độc D.
Vitamin D có đầy đủ tính chất của một hormon steroid cổ điển, do cơ quan nội tiết (ở thận) tổng hợp. Trong cơ thể, qua một quá trình biến đổi thành dạng có hoạt tính sinh học, D theo tuần hoàn máu đến các tế bào đích ở ruột và xương... Khi canxi, phospho trong máu giảm, PTH huyết thanh tăng sẽ kích thích tổng hợp D. Ngược lại, canxi máu tăng, phosphat được giữ lại ở thận, PTH huyết thanh và D giảm sẽ ức chế tổng hợp D.
Như thế, vitamin D có vai trò rất quan trọng trong việc duy trì cân bằng canxi nội môi , khi bị thiếu vitamin D sẽ dẫn đến rối loạn chuyển hóa muối khoáng và sự bài tiết PTH, thiếu hụt sự khoáng hóa trong xương. Hậu quả là, giảm trương lực cơ, đau cơ, trẻ em bị còi xương, còn người lớn bị loãng xương.
Tuy còn nhiều điều chưa rõ và phải tiếp tục nghiên cứu về cách tác động của nó, song hiện có khá nhiều bằng chứng chứng tỏ vitamin D là nhân tố giàu tiềm năng trong việc ngăn ngừa và điều trị một số bệnh ung thư:
Các nghiên cứu labo và trên động vật mới đây cho thấy, vitamin D đã chặn đứng sự phát triển của các tế bào bất thường, giúp tiêu diệt các tế bào lạ và hạn chế sự hình thành các mạch máu nuôi dưỡng các khối u.
Một số nghiên cứu cho thấy, ở các cộng đồng đông dân có nồng độ vitamin D trong máu cao hơn có tỉ lệ ung thư thấp hơn, những người béo phì có nồng độ vitamin D trong máu thấp hơn cũng có tỉ lệ ung thư cao hơn, những người bị bệnh đái tháo đường cũng có xu hướng phát triển ung thư do chức năng thận của họ suy yếu không thể biến đổi vitamin D thành một dạng có hoạt tính sinh học được.
Các nhận xét dịch tễ học cho thấy, các cư dân ở vùng Đông Bắc Hoa Kỳ và các vùng phía Bắc bán cầu (như vùng Scandinavia) có tỉ lệ ung thư cao hơn những người sinh sống ở những vùng quanh năm nhận được ánh nắng mặt trời, hay người da đen có tỉ lệ ung thư cao hơn người da trắng do da của họ có nhiều sắc tố hơn đã ngăn cản quá trình tổng hợp vit D ở da; hoặc người cao tuổi có tỉ lệ ung thư cao hơn do khả năng tạo vitamin D của da ở tuổi này bị suy giảm nhiều.
Các nghiên cứu độc lập mới đây cũng phát hiện thấy, vitamin D đã giúp cơ thể chống lại lymphoma và các bệnh ung thư đại tràng, tuyến tiền liệt, ung thư phổi và cả ung thư da.
Đáng lưu ý là công trình nghiên cứu do tiến sĩ Edward Giovannucci – giáo sư y học và dinh dưỡng học ở Đại học Harvard chỉ đạo cũng cho kết luận: không một nhân tố nào đem lại lợi ích chống ung thư chắc chắn như vitamin D.
Thay đổi theo tuổi, giới, màu da, tình trạng dinh dưỡng... Để xác định được nhu cầu này là không dễ, bởi một phần đáng kể nhu cầu đã được đáp ứng nhờ quá trình tổng hợp từ ánh nắng mặt trời, nên theo các cố vấn về dinh dưỡng của Chính phủ Hoa Kỳ thì khẩu phần thích hợp hằng ngày của những người dưới 50 tuổi là 200 UI, 50-70 tuổi: 400 UI, trên 70 tuổi: 600 UI. Có ý kiến đề nghị khẩu phần vitamin D dành cho người trưởng thành là 1.000 UI/ngày.
Vì nguồn vitamin D trong thiên nhiên không nhiều, không dễ kiếm, trong khi các viên Thu*c không làm tăng nồng độ vitamin D trong máu được bao nhiêu, còn các thực phẩm bổ sung hiện thời hầu hết ở dạng D2, hiệu lực kém hơn D3 nhiều, nên mọi người cần biết cách tận dụng nguồn ánh nắng mặt trời, nhất là trong những ngày đông tháng giá. Theo các chuyên gia, mọi người tắm nắng 3 lần trong 1 tuần lễ (mỗi lần 15 phút) là đủ. Nhớ tắm nắng vào buổi sáng trong khoảng thời gian từ khi mặt trời mới mọc đến 9 giờ sáng, tránh phơi mình trên bãi biển dưới trời nắng. Về mùa đông, do ngày ngắn, tia nắng lại chiếu quá xiên, lượng tia tử ngoại không đủ để da tạo vitamin D nên cần bổ sung vitamin D3. Những người có lớp da sẫm màu, cũng cần bổ sung vitamin D. Vấn đề là bổ sung khi nào và bổ sung bao nhiêu thì không thể tự ý sử dụng mà phải do các bác sĩ chỉ định, bởi nếu quá liều sẽ gây tích lũy canxi trong cơ thể.