Cholecalciferol, juga disebut vitamin D3 atau calciol, adalah bentuk vitamin D, dan disintesis oleh kulit setelah terpapar sinar matahari. Bentuk vitamin D ini juga ditambahkan ke banyak makanan sebagai suplemen, dan diresepkan sebagai obat untuk orang yang tidak mampu mempertahankan kadar vitamin D yang cukup. Sementara disebut vitamin, cholecalciferol secara teknis adalah hormon sekosteroid, dan itu adalah secara struktural mirip dengan hormon seperti testosteron dan kolesterol.
Dalam hal pentingnya dalam tubuh manusia, vitamin D hampir tiada bandingnya. Produk metabolisme vitamin ini, yang disebut calcitriol, diketahui berinteraksi dengan sekitar 2,000 dari 20,000 gen dalam genom manusia. Kekurangan vitamin D telah berkorelasi dengan lebih dari selusin kanker, serta penyakit serius lainnya seperti hipertensi, diabetes tipe 2, stroke dan penyakit jantung.
Dengan adanya sinar ultraviolet B matahari, cholecalciferol terbentuk dari molekul prekursor yang disebut 7-dehydrocholesterol. Di hati, cholecalciferol dimetabolisme menjadi calcifediol, yang selanjutnya dimodifikasi di ginjal menjadi calcitriol. Konversi 7-dehidrokolesterol menjadi kalsitriol diatur oleh beberapa mekanisme. Misalnya, konversi kalsifidiol menjadi kalsitriol di ginjal diatur oleh hormon paratiroid yang disekresikan oleh kelenjar paratiroid.
Dengan pengecualian makanan tambahan, vitamin D dapat diperoleh dari makanan yang sangat sedikit. Sumber alami vitamin D terkaya termasuk minyak ikan, ikan berlemak seperti salmon, lele, tuna, telur, dan hati sapi. Suplemen atau makanan yang diperkaya sering direkomendasikan oleh dokter untuk orang yang tidak mendapatkan vitamin D minimum yang direkomendasikan per hari. Minimum yang disarankan umumnya adalah antara 200 dan 600 unit internasional per hari, tergantung pada usia individu.
Kekurangan dan kelebihan kolekalsiferol atau bentuk vitamin D lainnya dapat menyebabkan penyakit. Kekurangan vitamin D, juga dikenal sebagai hipovitaminosis D, dapat menyebabkan penyakit masa kanak-kanak yang disebut rakhitis, yang menyebabkan perkembangan tulang panjang yang salah seperti di kaki. Penyakit ini jarang terjadi di negara-negara di mana susu diperkaya dengan vitamin D. Hipovitaminosis D merupakan faktor risiko yang kuat untuk osteoporosis dan terkait dengan penyakit kronis seperti hipertensi, penyakit autoimun, dan beberapa jenis kanker.
Kelebihan vitamin D disebut hipervitaminosis D. Gejalanya meliputi mual, muntah, sembelit, kehilangan nafsu makan, rasa haus yang meningkat, dehidrasi, kelelahan, dan gugup. Toksisitas yang parah dapat menyebabkan gagal ginjal dan penyakit jantung karena kadar kalsium darah yang tinggi, tetapi toksisitas ini dapat diobati secara efektif dengan diet rendah kalsium dan obat steroid. Sangat jarang terjadi keracunan vitamin D sebagai akibat dari modifikasi diet atau penggunaan suplemen. Hampir semua kasus keracunan vitamin D diakibatkan oleh kecelakaan industri yang menyebabkan konsumen membeli makanan yang diperkaya atau suplemen yang mengandung kadar vitamin yang sangat tinggi.