Long-term and seasonal dynamics of vitamin D supply indicators for the population of the Western Siberia region

• Elena A. Vilms
• Denis V. Turchaninov
• Yulia V. Menshchikova
• Evgenia V. Dobrovolskaya
• Alexander V. Storozhenko

Abstract

Despite the active study of vitamin D, today the problem of its insufficient supply remains relevant both in Russia and throughout the world. In our country, the situation is affected by the geographical, climatic, as well as ethnic and cultural characteristics of each region. It is of interest to assess the temporal and territorial characteristics of the population’s sufficiency.

The purpose of the study was to analyze long-term and intra-annual dynamics of vitamin D status among residents of the Western Siberia region for the correction of prevention programs.

Material and methods. An analysis of the vitamin D status in the residents of Western Siberia, located at 53–58° northern latitude, was carried out. The study was carried out among adults aged 18 to 93 years, the median age was 49 [36; 62] years (n=2586). Vitamin D status was determined by the level of 25(OH)D in venous blood serum. The determination was carried out using chemiluminescence immunoassay. Study period – 2017–2023.

Results. The results of the study demonstrate an improvement in vitamin D status in residents of Omsk region in dynamics. This is manifested in a decrease in the proportion of people with deficiency from 41.6±1.6% in 2017–2019 to 33.5±1.7% in the period 2022–2023 (p<0.001) and an increase in the proportion of the examined with optimal sufficiency from 26.7±1.4 to 38.2±1.8% (p<0.001). An obvious dependence of vitamin D serum level on the month of the year has been established: low values were noted in the winter and spring months with a minimum in March (18.4 [12.1; 27.9] ng/ml).

Conclusion. Seasonal variations are an important factor influencing 25(OH)D blood level. The decrease in the proportion of individuals with deficiency states most likely indicates an increase in vitamin D intake from food or supplements, which requires further study.

Keywords: vitamin D; vitamin sufficiency; 25(OH)D; seasonal variations; COVID-19; adult population; Omsk region

References

1. Golovatyuk K.А., Lagutina D.I., Mikhaylova А.A., Chernikova A.T., Karonova Т.L. 100 years of vitamin D. The impact of vitamin D level in the time of COVID-19 pandemic. Rossiyskiy zhurnal personalizirovannoy meditsiny [Russian Journal of Personalized Medicine]. 2022; 6 (2): 33–41. DOI: https://doi.org/10.18705/2782-3806-2022-2-6-33-41 (in Russian)

2. Suplotova L.A., Avdeeva V.A., Pigarova E.A., Rozhinskaya L.Ya., Karonova T.L., Troshina E.A. The first Russian multicenter non-interventional registry study to study the incidence of vitamin D deficiency and insufficiency in Russian Federation. Terapevticheskiy arkhiv [Therapeutic Archive]. 2021; 93 (10): 1209–16. DOI: https://doi.org/10.26442/00403660.2021.10.201071 (in Russian)

3. Kodentsova V.M., Mendel’ O.I., Khotimchenko S.A., Baturin A.K., Nikitiuk D.B., Tutelyan V.A. Physiological needs and effective doses of vitamin D for deficiency correction. Current state of the problem. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2017; 86 (2): 47–62. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2017-00033 (in Russian)

4. Gromova O.A., Torshin I.Yu., Gabdulina G.Kh. COVID-19 pandemic: protective role of vitamin D. Farmakoekonomika. Sovremennaya farmakoekonomika i farmakoepidemiologiya [Pharmacoeconomics. Modern Pharmacoeconomics and Pharmacoepidemiology]. 2020; 13 (2): 132–45. DOI: https://doi.org/10.17749/2070-4909/farmakoekonomika.2020.044 (in Russian)

5. Carpagnano G.E., Di Lecce V., Quaranta V.N., Zito A., Buonamico E., Capozza E., et al. Vitamin D deficiency as a predictor of poor prognosis in patients with acute respiratory failure due to COVID-19. J Endocrinol Invest. 2021; 44 (4): 765–71. DOI: https://doi.org/10.1007/s40618-020-01370-x

6. Kaya M.O., Pamukçu E., Yakar B. The role of vitamin D deficiency on COVID-19: a systematic review and meta-analysis of observational studies. Epidemiol Health. 2021; 43: e2021074. DOI: https://doi.org/10.4178/epih.e2021074

7. Zakharova I.N., Solov’eva E.A., Tvorogova T.M., Lazareva S.I., Vil’ken T Yu., Sugyan N.G. Factors affecting the status of vitamin D in Moscow adolescents. Meditsinskiy sovet [Medical Council]. 2019; (17): 50–7. DOI: https://doi.org/10.21518/2079-701X-2019-17-50-57 (in Russian)

8. Vil’ms E.A., Dobrovol’skaya E.V., Turchaninov D.V., Bykova E.A., Sokhoshko I.A. Provision of vitamin D in the adult population of Western Siberia: a population-based study. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2019; 88 (4): 75–82. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2019-10044 (in Russian)

9. Nutrition and clinical nutrition. National guidance. Eds. by V.A. Tutelyan, D.B. Nikityuk. 2nd ed. Moscow: GEOTAR-Media, 2021:1008 p. ISBN: 978-5-9704-6280-5. DOI: https://doi.org/10.33029/9704-6280-5-NKD-2021-1-1008 (in Russian)

10. Dedov I.I., Mel’nichenko G.A., Mokrysheva N.G., Pigarova E.A., Povalyaeva A.A., Rozhinskaya L.Ya., et al. Draft federal clinical practice guidelines for the diagnosis, treatment, and prevention of vitamin D deficiency. Osteoporoz i osteopatii [Osteoporosis and Osteopathies]. 2021; 24 (4): 4–26. DOI: https://doi.org/10.14341/osteo12937 (in Russian)

11. NEWS.ru. Russians have started buying «sunny» vitamin D₃ more often. URL: https://news.ru/society/vitamind3-solonce-bady/?ysclid=m0gcln2yx446853677 (date of access August 15, 2024). (in Russian)

12. Murai I.H., Fernandes A.L., Sales L.P., Pinto A.J., Goessler K.F., Duran C.S.C., et al. Effect of a single high dose of vitamin D3 on hospital length of stay in patients with moderate to severe COVID-19: a randomized clinical trial. JAMA. 2021; 325 (11): 1053–60. DOI: https://doi.org/10.1001/jama.2020.26848

13. Pereira M., Dantas Damascena A., Galvão Azevedo L.M., de Almeida Oliveira T., da Mota Santana J. Vitamin D deficiency aggravates COVID-19: systematic review and meta-analysis. Crit Rev Food Sci Nutr. 2022; 62 (5): 1308–16. DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.2020.1841090

14. DSM Group. Dietary supplement. Against Covid-19. URL: https://dsm.ru/upload/iblock/240/240a25777ceb90a243afb07a46a3976d.pptx (date of access August 15, 2024). (in Russian)

15. DSM Group. Analytical report. Russian pharmaceutical market. Results of 2020. URL: https://dsm.ru/upload/iblock/cf9/cf90a8be2be6374d636c6cc65bc96860.pdf (date of access August 15, 2024). (in Russian)

16. Business profile. The market of dietary supplements and vitamins under sanctions: prospects for the development of dietary supplements in 2022. URL: https://delprof.ru/upload/iblock/1ee/Analitika_DELOVOY-PROFIL_Rynok-BADov.pdf (date of access August 15, 2024). (in Russian)

17. Review of pharmacy sales of vitamins at the end of 2022. Da Signa. 2023; 3-4: 8. URL: http://www.dasigna.ru/articles/direktor/analitika/obzor-aptechnykh-prodazh-vitaminov-po-itogam-2022-goda/?ysclid=lzwi2n9ril99775433#ixzz8j9LKCz1H (date of access August 15, 2024) (in Russian)

18. Sber Eapteka. Sales of vitamin D in Russia increased by 25% in a year. URL: https://iz.ru/1650951/2024-02-16/prodazhi-vitamina-d-v-rf-vyrosli-za-god-na-25?ysclid=lzwhyi8yt0981587086 (date of access August 15, 2024) (in Russian)

19. Maxwell J.D. Seasonal variation in vitamin D. Proc Nutr Soc. 1994; 53 (3): 533–43. DOI: https://doi.org/10.1079/pns19940063

20. Institute of Medicine (US) Committee to Review Dietary Reference Intakes for Vitamin D and Calcium. Dietary Reference Intakes for Calcium and Vitamin D. In: A.C. Ross, C.L. Taylor, A.L. Yaktine, H.B. Del Valle (eds). Washington, DC: National Academies Press (US), 2011.

21. Turyanskaya Yu.V., Melkozerova N.Yu., Aretinsky V.B. Vitamin D level in residents of the Sverdlovsk region suffering from cardiovascular diseases and its seasonal fluctuations. Osteoporoz i osteopatii [Osteoporosis and Osteopathies]. 2020; 23 (2): 179. (in Russian)

22. Akhverdyan Yu.R., Zavodovsky B.V., Papichev E.V., Polyakova Yu.V., Sivordova D.E. Seasonal vitamin D variations in osteoporosis patients. Yakutskiy meditsinskiy zhurnal [Yakut Medical Journal]. 2022; 79 (3): 5–8. DOI: https://doi.org/10.25789/YMJ.2022.79.01 (in Russian)

23. Kondrat’eva E.I., Zhekayte E.K., Odinaeva N.D., Voronkova A.Yu., Sherman V.D., Loshkova E.V., et al. Dynamics of indicators of vitamin D status in children with cystic fibrosis of the Moscow region for 2016–2018. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2020; 89 (2): 90–9. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10019 (in Russian)

24. Spiro A., Buttriss J.L. Vitamin D: An overview of vitamin D status and intake in Europe. Nutr Bull. 2014; 39 (4): 322–50. DOI: https://doi.org/10.1111/nbu.12108

Современная наука располагает данными о том, что сезонные колебания обеспеченности витамином обусловлены в большей степени различной интенсивностью синтеза эндогенного витамина D, нежели алиментарным его потреблением [3, 19, 20]. В настоящем исследовании отчетливо видны сезонные колебания уровня 25(ОН)D в популяции обследуемых и сезонные изменения структуры дефицитных состояний во все анализируемые годы. В летние месяцы обследуемые демонстрировали наибольшие концентрации кальцидиола в сыворотке крови, что, на наш взгляд, говорит о том, что в формировании обеспеченности образование в коже витамина D под влиянием ультрафиолетовых лучей продолжает играть существенную роль.

Известно достаточно большое количество факторов, определяющих интенсивность эндогенного синтеза витамина D: широта расположения региона, продолжительность светового дня, облачность, время пребывания на солнце, вид одежды, характер физической нагрузки. Это во многом обусловливает характер сезонных различий обеспеченности витамином D, оценке которых посвящено множество работ. В изучении сезонных колебаний в Свердловской области (региона более высоких широт) минимальные уровни 25(ОН)D установлены в январе, феврале и декабре [21]. В исследовании [22] обеспеченности витамином D на низких широтах установлено, что максимальные уровни средних концентраций 25(OH)D наблюдались в июне, а минимальное значение - в январе. По данным исследований, проведенных среди детей и подростков в Москве (аналогичные широты), установлено, что концентрации 25(OH)D в осенние месяцы значимо выше, чем в весенние, дефицит витамина D чаще встречался в зимне-весенний период, реже летом и осенью, самый низкий статус витамина D выявлен в мае [7, 23]. Подобные сезонные колебания выявлены в Великобритании и Дании при изучении обеспеченности детей [24].

В настоящем исследовании (с участием взрослых жителей региона) максимальные уровни кальцидиола в сыворотке достигались к августу, в то время как самая высокая инсоляция наблюдается в июне. Месяцами с минимальным уровнем инсоляции, с самой короткой продолжительностью светового дня являются ноябрь, декабрь и январь. В эти месяцы продолжается снижение уровня 25(ОН)D в сыворотке. Уменьшение запасов витамина D в организме, достигающее максимума к началу весны, сопровождается снижением медианных концентраций в марте до дефицитных состояний.

Заключение

Результаты исследования демонстрируют улучшение обеспеченности витамином D жителей Омской области за 2017-2023 гг. Концентрации у населения сывороточного 25(OH)D в июле, августе и сентябре были наиболее близки, по современным нормам, к оптимальным величинам. Результаты исследования подтверждают целесообразность внедрения программ ранней диагностики и коррекции недостаточности витамина D у взрослого населения с учетом факторов риска.

Литература

1. Головатюк К.А., Лагутина Д.И., Михайлова А.А., Черникова А.Т., Каронова Т.Л. 100 лет витамину D. Уровень обеспеченности витамином D в пандемию новой коронавирусной инфекции // Российский журнал персонализированной медицины. 2022. Т. 6, № 2. С. 33-41. DOI: https://doi.org/10.18705/2782-3806-2022-2-6-33-41

2. Суплотова Л.А., Авдеева В.А., Пигарова Е.А., Рожинская Л.Я., Трошина Е.А. Первое российское многоцентровое неинтервенционное регистровое исследование по изучению частоты дефицита и недостаточности витамина D в Российской Федерации у взрослых // Терапевтический архив. 2021. Т. 93, № 10. С. 1209-1216. DOI: https://doi.org/10.26442/00403660.2021.10.201071

3. Коденцова В.М., Мендель О.И., Хотимченко С.А., Батурин А.К., Никитюк Д.Б., Тутельян В.А. Физиологическая потребность и эффективные дозы витамина D для коррекции его дефицита. Современное состояние проблемы // Вопросы питания. 2017. Т. 86, № 2. С. 47-62. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2017-00033

4. Громова О.А., Торшин И.Ю., Габдулина Г.Х. Пандемия COVID-19: защитные роли витамина D // Фармакоэкономика. Современная фармакоэкономика и фармакоэпидемиология. 2020. Т. 13, № 2. С. 132-145. DOI: https://doi.org/10.17749/2070-4909/farmakoekonomika.2020.044

5. Carpagnano G.E., Di Lecce V., Quaranta V.N., Zito A., Buonamico E., Capozza E. et al. Vitamin D deficiency as a predictor of poor prognosis in patients with acute respiratory failure due to COVID-19 // J. Endocrinol. Invest. 2021. Vol. 44, N 4. P. 765-771. DOI: https://doi.org/10.1007/s40618-020-01370-x

6. Kaya M.O., Pamukçu E., Yakar B. The role of vitamin D deficiency on COVID-19: a systematic review and meta-analysis of observational studies // Epidemiol. Health. 2021. Vol. 43. Article ID e2021074. DOI: https://doi.org/10.4178/epih.e2021074

7. Захарова И.Н., Соловьева Е.А., Творогова Т.М. Лазарева С.И., Вилькен Т.Ю., Сугян Н.Г. Факторы, влияющие на статус витамина D у московских подростков // Медицинский совет. 2019. № 17. С. 50-57. DOI: https://doi.org/10.21518/2079-701X-2019-17-50-57

8. Вильмс Е.А., Добровольская Е.В., Турчанинов Д.В., Быкова Е.А., Сохошко И.А. Обеспеченность взрослого населения Западной Сибири витамином D: данные популяционного исследования // Вопросы питания. 2019. Т. 88, № 4. С. 75-82. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2019-10044

9. Нутрициология и клиническая диетология : национальное руководство / под ред. В.А. Тутельяна, Д.Б. Никитюка. 2-е изд. Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2021. 1008 с. ISBN: 978-5-9704-6280-5. DOI: https://doi.org/10.33029/9704-6280-5-NKD-2021-1-1008

10. Дедов И.И., Мельниченко Г.А., Мокрышева Н.Г., Пигарова Е.А., Поваляева А.А., Рожинская Л.Я. и др. Проект федеральных клинических рекомендаций по диагностике, лечению и профилактике дефицита витамина D // Остеопороз и остеопатии. 2021. Т. 24, № 4. С. 4-26. DOI: https://doi.org/10.14341/osteo12937

11. NEWS.ru. Россияне стали чаще покупать "солнечный" витамин D₃. URL: https://news.ru/society/vitamind3-solonce-bady/?ysclid=m0gcln2yx446853677 (дата обращения: 15.08.24).

12. Murai I.H., Fernandes A.L., Sales L.P., Pinto A.J., Goessler K.F., Duran C.S.C. et al. Effect of a single high dose of vitamin D3 on hospital length of stay in patients with moderate to severe COVID-19: a randomized clinical trial // JAMA. 2021. Vol. 325, N 11. P. 1053-1060. DOI: https://doi.org/10.1001/jama.2020.26848

13. Pereira M., Dantas Damascena A., Galvão Azevedo L.M., de Almeida Oliveira T., da Mota Santana J. Vitamin D deficiency aggravates COVID-19: systematic review and meta-analysis // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2022. Vol. 62, N 5. P. 1308-1316. DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.2020.1841090

14. DSM Group. БАД. Против Covid-19. URL: https://dsm.ru/upload/iblock/240/240a25777ceb90a243afb07a46a3976d.pptx (дата обращения: 15.08.24).

15. DSM Group. Аналитический отчет. Фармацевтический рынок России. Итоги 2020 г. URL: https://dsm.ru/upload/iblock/cf9/cf90a8be2be6374d636c6cc65bc96860.pdf (дата обращения: 15.08.24).

16. Деловой профиль. Рынок БАДов и витаминов в условиях санкций: перспективы развития биодобавок в 2022 году. URL: https://delprof.ru/upload/iblock/1ee/Analitika_DELOVOY-PROFIL_Rynok-BADov.pdf (дата обращения: 15.08.24).

17. Обзор аптечных продаж витаминов по итогам 2022 года // Да Сигна. 2023. № 3-4. С. 8. URL: http://www.dasigna.ru/articles/direktor/analitika/obzor-aptechnykh-prodazh-vitaminov-po-itogam-2022-goda/?ysclid=lzwi2n9ril99775433#ixzz8j9LKCz1H (дата обращения: 15.08.24).

18. Сбер Еаптека. Продажи витамина D в РФ выросли за год на 25%. URL: https://iz.ru/1650951/2024-02-16/prodazhi-vitamina-d-v-rf-vyrosli-za-god-na-25?ysclid=lzwhyi8yt0981587086 (дата обращения: 15.08.24).

19. Maxwell J.D. Seasonal variation in vitamin D // Proc. Nutr. Soc. 1994. Vol. 53, N 3. P. 533-543. DOI: https://doi.org/10.1079/pns19940063

20. Institute of Medicine (US) Committee to Review Dietary Reference Intakes for Vitamin D and Calcium. Dietary Reference Intakes for Calcium and Vitamin D / eds A.C. Ross, C.L. Taylor, A.L. Yaktine, H.B. Del Valle. Washington, DC : National Academies Press (US), 2011.

21. Турянская Ю.В. Мелкозерова Н.Ю., Аретинский В.Б. Уровень витамина D у жителей Свердловской области, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями и его сезонные колебания // Остеопороз и остеопатии. 2020. Т. 23, № 2. С. 179.

22. Ахвердян Ю.Р., Заводовский Б.В., Папичев Е.В., Полякова Ю.В., Сивордова Д.Е. Сезонные колебания уровня витамина D у пациентов с остеопорозом // Якутский медицинский журнал. 2022. Т. 79, № 3. С. 5-8. DOI: https://doi.org/10.25789/YMJ.2022.79.01

23. Кондратьева Е.И., Жекайте Е.К., Одинаева Н.Д., Воронкова А.Ю., Шерман В.Д., Лошкова Е.В. и др. Динамика показателей обеспеченности витамином D страдающих муковисцидозом детей Московского региона за 2016-2018 гг. // Вопросы питания. 2020. Т. 89, № 2. С. 90-99. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2020-10019

24. Spiro A., Buttriss J.L. Vitamin D: An overview of vitamin D status and intake in Europe // Nutr. Bull. 2014. Vol. 39, N 4. P. 322-350. DOI: https://doi.org/10.1111/nbu.12108

All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)

© GEOTAR-Media Publishing Group. The use of textual and illustrative content from this publication for the training of any artificial intelligence systems - including machine learning models and neural networks - is strictly prohibited without the prior written consent of the copyright holder.