Витамин K (Филлохинон и Менахинон): научный обзор

История открытия

Открытие витамина К произошло в 1929 году благодаря датскому биохимику Хенрику Даму (Henrik Dam). Он проводил исследования на цыплятах и заметил, что при диете, лишенной жиров, у них развивались подкожные кровоизлияния и проблемы со свертыванием крови. Дам предположил, что это вызвано дефицитом неизвестного ранее фактора, который он назвал коагуляционным витамином (от немецкого "Koagulation"), или витамином К. В 1943 году Дам и американский биохимик Эдвард Дойзи (Edward Adelbert Doisy) получили Нобелевскую премию за открытие химической структуры и функции витамина К.

Физико-химические свойства

Витамин К является жирорастворимым соединением, что означает, что он растворяется в жирах и органических растворителях, а не в воде. Это свойство влияет на его всасывание и хранение в организме.

• Термостабильность: Относительно устойчив к нагреванию, но может разрушаться при воздействии света и щелочей.

• Чувствительность: Разрушается при воздействии сильных кислот и окислителей.

• Хранение: Хранится в печени и жировых тканях.

Строение и формы

Витамин К существует в нескольких формах, наиболее важными из которых являются:

Витамин К существует в нескольких формах, наиболее важными из которых являются:Все формы имеют общее ядро — 2-метил-1,4-нафтохинон, но различаются боковой цепью. У K1 это фитил-группа, у K2 — изопреноидные боковые цепи различной длины (обозначаются как MK-n).

Пищевые источники

Основным источником витамина К1 являются зеленые листовые овощи, в то время как К2 поступает из животных и ферментированных продуктов, а также синтезируется бактериями в толстом кишечнике.

• Витамин K1 (Филлохинон):

• Зеленые листовые овощи: капуста кейл, шпинат, листовая капуста, брокколи, брюссельская капуста.

• Растительные масла: соевое, рапсовое.

• Витамин K2 (Менахиноны):

• Ферментированные продукты: Натто (ферментированные соевые бобы) — один из богатейших источников (особенно MK-7).

• Животные продукты: Печень, яичные желтки, сыры, цельное молоко, жирное мясо.

Суточная потребность

Рекомендуемая суточная потребность (Адекватный уровень потребления - АУП) витамина К зависит от возраста и пола. В России и большинстве стран эти значения выражаются в микрограммах (мкг) в день.

Источник: Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации (МР 2.3.1.2539-09) и IOM (США/Канада).

Для чего организму нужен витамин К

Витамин К выполняет две основные жизненно важные функции:

Свертывание крови (Коагуляция)

Витамин К является кофактором для фермента-глутамилкарбоксилазы (GGC). Этот фермент активирует несколько белков, участвующих в каскаде свертывания крови, в том числе протромбин (фактор II), факторы VII, IX и X. Активация этих белков путем добавления карбоксильной группы позволяет им связываться с кальцием и липидными мембранами тромбоцитов, что критически важно для образования сгустка и остановки кровотечения.

Метаболизм костной ткани

Витамин К необходим для активации белка остеокальцина, который синтезируется остеобластами. Активированный (карбоксилированный) остеокальцин способен связывать кальций и играет ключевую роль во встраивании кальция в костную матрицу, тем самым способствуя минерализации и повышая прочность костей.

Сколько витамина нужно получать каждый день

Рекомендуемая суточная норма для взрослого человека составляет 90-120 мкг в день (см. таблицу в разделе 5).

Важно: Эти нормы обычно рассчитываются, исходя из потребности в предотвращении дефицита, связанного с нарушением свертывания крови. Оптимальные дозы для максимального здоровья костей и сердечно-сосудистой системы могут быть выше, особенно для витамина К2, но это до сих пор является предметом исследований.

Как усваивается витамин К

Как жирорастворимый витамин, К усваивается в тонком кишечнике по тому же механизму, что и жиры:

1. Эмульгирование: Витамин К вместе с пищевыми жирами эмульгируется желчными кислотами, выделяемыми из желчного пузыря.

2. Образование мицелл: Эмульгированные жиры и витамин К образуют мелкие частицы, называемые мицеллами.

3. Всасывание: Мицеллы транспортируются к клеткам слизистой оболочки тонкого кишечника (энтероцитам), где витамин К всасывается.

4. Транспорт: В энтероцитах витамин К включается в хиломикроны (липопротеиновые частицы), которые попадают в лимфатическую систему, а затем в кровоток.

5. Накопление: В первую очередь витамин К накапливается в печени, а также в жировой ткани, костях и других органах.

Вывод: Для адекватного усвоения витамина К необходимо достаточное количество пищевого жира и нормальная функция желчного пузыря/печени.

Причины и симптомы дефицита витамина К

Дефицит витамина К встречается редко у здоровых взрослых, но может развиваться при определенных условиях.

Причины дефицита:

• Нарушение всасывания жиров (Мальабсорбция): Хронические заболевания (муковисцидоз, целиакия, болезнь Крона), удаление части кишечника или желчного пузыря.

• Длительный прием антибиотиков: Антибиотики широкого спектра действия могут уничтожить бактерии в кишечнике, синтезирующие витамин К2.

• Прием антикоагулянтов-антагонистов витамина К (например, варфарин): Эти препараты блокируют его действие.

• Заболевания печени: Нарушение синтеза транспортных белков и факторов свертывания крови.

• Новорожденные: У новорожденных низкий уровень витамина К, поскольку он плохо проникает через плаценту, и их кишечник еще не заселен бактериями. Это состояние известно как геморрагическая болезнь новорожденных (ГБН), поэтому им обязательно вводят его сразу после рождения.

Симптомы дефицита:

Самый яркий симптом — нарушение свертывания крови.

• Легкое образование синяков (гематом).

• Носовые кровотечения и кровотечения из десен.

• Продолжительное кровотечение из ран или после инъекций/операций.

• Кровь в моче или кале (гематурия, мелена).

• Остеопороз: Долгосрочный дефицит может способствовать снижению минеральной плотности костей.

Симптомы избытка витамина К

При употреблении витамина К1 (филлохинона) и К2 (менахинонов) избыток практически не встречается, поскольку он быстро метаболизируется и выводится. Эти формы имеют очень низкую токсичность, и на сегодняшний день Верхний допустимый уровень потребления (ВДУП) не установлен.

Однако синтетическая форма (К3 или менадион) может быть токсичной, особенно в высоких дозах. Симптомы избытка К3 могут включать:

• Гемолитическая анемия: Разрушение эритроцитов.

• Желтуха: У новорожденных.

• Повреждение печени.

Важно: Эти риски связаны только с синтетическим менадионом (К3), который редко используется в пищевых добавках.

В каких продуктах содержится витамин К

Список сокращений

• АУП — Адекватный уровень потребления

• ВДУП — Верхний допустимый уровень потребления

• $\text{K}_1$ — Филлохинон

• $\text{K}_2$ — Менахиноны

• $\text{K}_3$ — Менадион

• MK — Менахинон (например, MK-7, MK-4)

• $\gamma$-GGC — $\gamma$-глутамилкарбоксилаза

• ГБН — Геморрагическая болезнь новорожденных

• IOM — Институт медицины (США)

Краткий глоссарий

• Коагуляция — Процесс свертывания крови.

• Филлохинон ($\text{K}_1$) — Форма витамина К, содержащаяся в растениях.

• Менахиноны ($\text{K}_2$) — Формы витамина К, синтезируемые бактериями и содержащиеся в животных/ферментированных продуктах.

• Протромбин — Один из ключевых белков свертывания крови, который активируется при участии витамина К.

• Остеокальцин — Белок костной ткани, который активируется витамином К и необходим для минерализации кости.

• Мальабсорбция — Нарушение всасывания питательных веществ в кишечнике.

• Кофактор — Небелковое химическое соединение, которое требуется для биологической активности белка (фермента).

Список литературы

1. Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации: Методические рекомендации МР 2.3.1.2539-09.

2. Dam, H. (1935). The antihaemorrhagic vitamin of the chick. Biochem. J. 29 (6): 1273–1285. (Оригинальная работа по открытию).

3. Institute of Medicine (IOM). Dietary Reference Intakes for Vitamin A, Vitamin K, Arsenic, Boron, Chromium, Copper, Iodine, Iron, Manganese, Molybdenum, Nickel, Silicon, Vanadium, and Zinc. National Academies Press; 2001.

4. Shearer, M. J. (2009). Vitamin K: an update of the biochemistry and therapeutic potential. Br J Nutr, 102(11), 1705-1715.

5. Vermeer, C., et al. (2018). Beyond Deficiency: Potential Roles of Vitamin K2 in Promoting Human Health. The Open Nutraceuticals Journal, 11(1).

Проверено врачом

Хамматова Гузель Сафаргалиевна

Поделиться статьей

скопировать ссылку

Витамины

Витамин К2

Витамин К1

★ ★ ★ ★ ★

0,0 0 оценок