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维生素D又称“钙化醇”“骨化醇”，是脂溶性维生素，也是孕妇不可缺少的一种维生素，被称为“阳光维生素”，皮肤只要适度接受太阳光的照射便不会缺乏维生素D。维生素D也被称为“抗佝偻病维生素”，是人体骨骼正常生长的必要营养素，其中最重要的有维生素D 2 和维生素D 3 。维生素D 2 的前体是麦角醇，维生素D 3 的前体是脱氢胆固醇，这两种前体在人体组织内是无效的，当受到紫外线照射以后就转变为维生素D。由于孕妇晒太阳的机会不多，而胎儿对维生素D的需求量较多，因此孕妇应增加维生素D的摄入量。
维生素D是钙磷代谢的重要调节因子之一，可以提高机体对钙、磷的吸收，促进生长和骨骼钙化，健全牙齿，并可防止氨基酸通过肾脏流失。
孕妇缺乏维生素D，可导致钙代谢紊乱、骨质软化、胎儿或新生儿的骨骼钙化障碍以及牙齿发育缺陷，并可引发细菌性阴道炎，从而导致早产。严重缺乏时，会使胎儿出生后发生先天性佝偻病、低钙血症或牙釉质发育差，容易导致龋齿。
孕早期的孕妇建议摄入量为每日5微克，孕中期和孕晚期的孕妇建议为每日10微克。可耐受最高摄入量为每日20微克。