Витамин к

История открытия витамина К

Витамин К открыл в 1930 г. датский биохимик Хенрик Дам. Анализируя метаболизм холестерина у цыплят, ученый отметил, что при диете с низким содержанием жиров и стеринов, у них развивалось обширное кровотечение в подкожной клетчатке и мышцах. Подобное наблюдали и другие исследователи. Например, уч. Макфарлейн писал, что животные, питающиеся рыбой и мясом, из которых извлекались жиры, страдали от нарушений свертываемости крови даже после короткого пребывания в лаборатории.

В результате начались интенсивные исследования различных видов кормов и пищевых продуктов. В 1934 году уч. Дам и Шёнхейдер, включая или исключая отдельные компоненты из рациона куриц, выявили, что диета, богатая зеленью, помидорами и свиной печенью, предотвращает кровотечение. Так появилась гипотеза, что нарушения свертываемости крови — результат дефицита жирорастворимого фактора. Генрик Дам назвал этот фактор витамином свертывания (витамин К).

Во второй половине 30-х годов ученые пытались выделить витамин К из различных продуктов. Богатыми источниками оказались люцерна и рыба. Было установлено, что витамин К в данном случае образуется под действием кишечной палочки. Поэтому введение ферментированного экстракта люцерны, овса предотвращало кровотечение.

Дам использовал открытие на практике, вводя препарат, извлеченный из зеленых листьев, новорожденным со склонностью к кровотечениям из-за низкого уровня протромбина. В результате смертность новорожденных из-за этих причин снизилась более чем в 2 раза.

За открытие витамина К и установление его химической структуры Дам и его коллега Дуази получили Нобелевскую премию.

Нормы витамина К

Рекомендуемая суточная доза (RDA) витамина К в большинстве стран, включая США, составляет 1 мкг/1 кг массы тела. Эта доза была основана на количестве витамина, необходимого для синтеза факторов, участвующих в процессах свертывающейся крови.

Однако выдающейся способностью к клиренсу витамина К, при небольших его количествах, характеризуется только печень, в то время как накопление витамина К в других органах (сердце, поджелудочная железа, почки, легкие, аорта) происходит только при более высоком его поступлении. Поэтому рекомендуемая в настоящее время суточная доза витамина К достаточна только для поддержания функции свертывания крови.

Исследования показывают, что рекомендуемое суточное потребление витамина К зависит от типа ткани и органа, а также от кровотока и плотности рецепторов аполипопротеина на поверхности клеток-мишеней. Количество витаминов К, достигающих различных органов, зависит, среди прочего, от носителей, с которыми они транспортируются.

Нормы витамина К

Например, витамин К1, связанный с триглицеридной фракцией, в основном переносится в печень. Носители, транспортирующие витамин К2 в другие ткани, — липопротеиновые фракции ЛПНП и ЛПВП. Витамин К1 (натуральный) захватывается печенью в первые 8 часов после его введения. МК-7, полученный из сои, сначала подвергается перераспределению в печени, после чего транспортируемый в кровотоке с помощью липопротеинов ЛПНП и ЛПВП становится доступным для внепеченочных тканей.

Период полувыведения витамина К1 значительно короче по сравнению с МК-7 и составляет всего 1,5 часа. Концентрация менахинона в кровотоке фиксируется даже через 72 часа после введения. Период полураспада синтетического витамина К1 немного длиннее, чем его природного аналога, но короче по сравнению с МК-7 из сои.

Разница в способе транспорта и периоде полураспада этих витаминов делает MK-7 более доступным для костной ткани и стенок кровеносных сосудов, чем филлохинон или MK-4.

Доза для отдельных форм витамина К должна быть скорректирована с учетом их разных периодов полураспада.

Следует также подчеркнуть, что кишечное всасывание не одинаково для всех витаминов. Поглощение филлохинона достигает только 5-15% от общего количества витамина К1, принимаемого с пищей. Витамин К2 усваивается почти полностью. Пероральное поступление тех же количеств синтетического витамина К1 и натурального МК-7, полученного из сои, в конечном итоге приводит к почти в 10 раз более высокой концентрации МК-7 в сыворотке по сравнению с филлохиноном.

Эта разница, вероятно, связана с типом источника, из которого поступает форма витамина. Растительный филлохинон, тесно связанный с мембранами хлоропластов, гораздо труднее усваивается, чем менахиноны из жиров и молочных продуктов.

Витамин К и здоровье человека

Ученые давно изучают этот витамин и то, какое влияние он оказывает на здоровье человека и некоторые заболевания.

Остеопороз

Витамин К важен для здоровья костей. Некоторые исследования доказали, что люди, получающие витамин К в достаточных количествах с продуктами питания, имеют более крепкие кости, и гораздо меньше подвержены рискам переломов.

Однако есть и другие исследования, которые не подтверждают этих фактов.

Требуются дополнительные исследования, для изучения того, способен ли витамин К помочь с укреплением костей и избежать развития остеопороза.

Ишемическая болезнь сердца.

Требуются дополнительные исследования. Однако ученые уже изучают, может ли нехватка витамина К спровоцировать развитие ишемической болезни сердца или других заболеваний сердца. Это может происходить из-за того, что нехватка донного витамина может, возможно, сделать кровеносные сосуды, которые питают сердце, более жесткими и узкими.

Классификация витамина К

Усвоение его осуществляется при помощи желчи, он является жирорастворимым. Основные его плюсы для человека заключаются в его способности к регуляции процессов свертываемости крови, он помогает при заживлении ран и способствует прекращению кровотечения. При нехватке данного витамина остановить кровотечения в разы труднее. Так же, у человека может возникнуть проблемы с желчным пузырем. Если организм человека ослаблен болезнями вроде гепатита, язвы, цирроза, диареи, заболевании кишечника и т. д., то витамин К 1 организмом усваиваться не будет, или будет усваиваться частично. Так же правильное всасывание и переработка организмом этого витамина на прямую зависит от нужного количества в организме жиров.

В продуктах питания можно найти в:

Авокадо
Свиной печени
Винограде
Киви
В разнообразных зеленых листовых овощах
В маслах растительного происхождения

Вырабатывается самим организмом человека при помощи специальных бактерий. Способствует остановке капиллярного кровотечения и скорейшему затягиванию ран. Нарушение состава микрофлоры в кишечнике в следствии болезней, таких как остеопороз и ишемическая болезнь сердца, вот основная причина дефицита этого витамина в организме. В продуктах питания его можно найти в молочных и животных продуктах.

Можно ли прожить без витаминов?

Эти биоактивные вещества абсолютно незаменимы в нашем рационе. Они являются ключевым фактором метаболизма. Без них человеческий организм не растет и не развивается, не обновляются его травмированные ткани.

Суточная потребность в витаминах невелика, но и дефицит витаминов в организме приводит к патологическим изменениям:

· снижению веса;

· нарушению сна;

· потере аппетита;

· плохому настроению;

· хронической усталости;

· частой простуде;

· ослаблению иммунитета.

Витамины поддерживают сексуальную активность мужчин и женское либидо. Они позволяют зачать, выносить и выкормить здорового ребенка. Именно поэтому женщинам во время беременности и кормящим матерям рекомендуют витаминные комплексы.

В современной косметологии никуда без этого эликсира жизни и красоты. На его основе можно сделать чудо-крем, помогающий быстро избавиться от прыщей. Специалисты утверждают, что витамины для волос и для ногтей также необходимы.

Владельцы животных знают, что их питомцы также нуждаются в витаминах. В зоомагазинах можно купить общеукрепляющие витаминные комплексы для кошек, собак, грызунов, птиц и рыб.

«Кровавая» история открытия

В 20-х годах прошлого столетия, изучая роль холестерина и его влияние на здоровье, датский биохимик и физиолог Хенрик Дам, наблюдал потрясающий феномен. Цыплята, которые «сидели» на безжировой диете, через некоторое время буквально истекали кровью и умирали

То есть, при очищении пищи от холестерина пропадало какое-то еще важное вещество, которое отвечала за процессы свертывания крови

Параллельно, американскому биохимику Эдварду Дойзи удалось выделить и определить структуру этого вещества. Это была неизвестная до тех пор молекула, названная витамином К. В 1943 году Хенрику Даму и Эдварду Дойзи Нобелевский комитет присуждает премию по медицине за открытие витамина К.

Удивительно, но еще очень долгое время, цыплячий эксперимент был единственным способом определения содержания витамина К в тех или иных продуктах питания. Безжировой диетой цыплят доводили до кровотечения, а потом кормили исследуемым продуктом. И уже по скорости остановки кровотечения и времени выздоровления судили о содержании в продукте витамина К.

Позже было установлено, что витамин К – не одно вещество, а целая группа с одной стороны похожих по структуре, но с другой — с разной биологической активностью молекул. Самыми изученными на сегодняшний день представителями группы являются витамин К1 – (филохинон) и витамин К2 (менохинон).




Зеленые овощи	Кишечные бактерии	Ферментированные пищевые продукты (сыр, йогурт, натто)

Взаимодействие витамина К с лекарствами.

Варфарин

Витамин К может достаточно сильно взаимодействовать с варфарином, разжижающим кровь.

Если человек принимает варфарин, ему следует контролировать то, чтобы количество витамина к, который поступает в организм от пищи и добавок, было примерно одинаковым каждый день. Внезапное изменение в количествах поступления в организм этого витамина может вызвать опасные кровотечения (при уменьшении количества) или сгустки крови (при большем потреблении).

Антибиотики.

Антибиотики могут уничтожать полезные бактерии в вашем кишечнике. Некоторые, из таких бактерий, вырабатывают витамин К. Использование антибиотиков на протяжении нескольких недель, может снизить количество витамина К, вырабатываемого в кишечнике, и, следовательно, и его общее количество в организме.

Секвестранты желчных кислот.

Некоторые люди принимают секвестранты желчных кислот (такие как холестирамин и колестипол) для снижения уровня холестерина в крови. Данные лекарства способны снизить количество витамина К, усваемого организмом. Особенно, это происходит, если вы принимаете эти лекарства не один год.

Орлистат.

Орлистат (Алли, Ксеникал)- препарат для похудения. Этот препарат снижает поглощение телом человека жира, поступающего с питанием, а также, он может снижать и усвоение витамина К и других жирорастворимых витаминов. Сочетание орлистата с терапией варфарином может привести к значительному увеличению времени протромбина.

Врачи обычно рекомендуют пациентам, принимающим орлистат, принимать поливитаминные добавки, с содержанием витамина К.

Обязательно сообщайте своему лечащему врачу обо всех добавках и препаратах, которые вы принимаете.

Источники витамина К

Многочисленные исследования показали, что наиболее распространенный витамин К в пище — филлохинон. На него в диете жителей западных стран приходится более 80% от общего запаса витамина К. Остальную часть составляют витамины из группы К2, преобразующиеся в МК-4.

Продукты, содержащие витамин К

Синтезированный исключительно в растениях, витамин К1 содержится в основном в зеленых листьях, овощах и растительных маслах. Наименьшее количество филлохинона содержится в мясе и молочных продуктах. Содержание витамина К1 варьируется в широких пределах и зависит от источника, в котором он встречается.

Таблица 1. Содержание К1 в продуктах

Продукты	К1 мкг на 100 г
зеленые овощи	100-750
растительные масла	50-200
соевое натто	20-40

Менахины, синтезируемые бактериями, в основном содержатся в продуктах животного происхождения — мясе, яйцах и молочных продуктах. Особенно богаты менахинами продукты ферментации сои, где преобладает MK-7, синтезируемый с участием Bacillus subtilis.

Наиболее важные менахины в рационе — группы МК-4-МК-10.

Таблица 2. Содержание менахинонов в продуктах

Продукты	МК-4 мкг на 100 г
мясо	1-30
яйца	10-25
молочные продукты	0,2-15
	Другие менахиноны (МК-н)
натто	900-1200
сыр	40-80
другие молочные продукты	до 35

Как работает витамин К?

В организме человека есть ряд важнейших белков-ферментов, активность которых напрямую зависит от витамина К. Это так называемые Gla-белки. Фактор свертывания крови относится именно к таким белкам. Если витамина К не хватает, то Gla-радикалы формируются не полностью, вследствие чего Gla-белки не в полной мере выполняют свои функции. Потому-то, лишенные витамина К цыплята и истекали кровью.

Однако, фактор свертывания крови оказался далеко не единственным зависящим от витамина К белком. А значит, роль витамина К должна простираться далеко за пределы антигеморрагической функции.

Ученые обнаружили, что окостенение хрящей, деформация костей и отложение солей на стенках кровеносных сосудов – все эти процессы также регулируются Gla-белками. Только активировать их способны не все формы витамина К. Так многочисленными исследованиями было показано, что роль витамина К1 ограничена процессами свертывания крови. Но зато настоящая сенсация ожидала ученых в отношении витамина К2. Роль витамина К2 в организме человека оказалась настолько феноменальной, что сегодня предлагается рассматривать К1 и К2 как два совершенно разных витамина.

Сколько надо потреблять витамина К?

Существуют нормы потребления витамина К, принятые Минздравом. В России они составляют для взрослого человека: 100 мкг в день.

Однако эти цифры были получены на основании изучения лишь белков свертывания крови и не учитывают потребности других витамин-К-зависимых белков. Сегодня есть серьезные основания к пересмотру норм потребления витамина К2, так как они не отражают реальную потребность в этом уникальном витамине.

По оценкам разных исследований для эффективного функционирования всех К-зависимых белков необходимо потреблять от 200 до 500 мкг витамина К2.

Сегодня препараты содержащие витамин К2 можно приобрести в аптеках. Например, «Трансактиватор кальция» от компании «Леколайк». Прием «Трансактиватора кальция» самостоятельно или одновременно с любым кальциевым препаратом улучшит усвоение кальция и обеспечит его правильный метаболизм. А именно, направит кальций в те места, где он действительно необходим – кости и зубы, предотвращая его отложение в мягких тканях, суставах и стенках сосудов.

Химическая структура витамина К

Вскоре после открытия фактора свертываемости была установлена его химическая структура и выявлены его естественные формы:

выделенный из листьев зеленой люцерны — К1;
из мяса рыбы – К2. Т

К2 включает группу факторов свертывания, включающую соединения, демонстрирующие небольшие различия в молекулярной структуре.

Структура витамина К

Характерная особенность витаминов группы К — общую для всех основу 2-метил-1,4-нафтохинон с изопреновым группами, присоединенными в положении С-3. Последние, в зависимости от их количества, составляют основу для классификации витамина К на семейства К1, К2 и К3.

Витамин К1, или филлохинон, или фитоменадион, содержит одну ненасыщенную и три насыщенные изопренеоидные группы. Витамин К1 синтезируется исключительно в растениях.

Витамин К2 представляет собой целую группу соединений, называемых менахинонами. Их структура была установлена в 60-х годах ХХ века, а номенклатура основана на количестве изопреноидных групп в боковой цепи.

Менахиноны (MK-n, где n – число ненасыщенной изопреновой группы в позиции 3 и колеблется от 1 до 13) с большим количеством этих групп (например, MK-7 или MK-10), синтезируются бактериями и встречаются в основном в продуктах животного происхождения, а в Японии – также в продуктах ферментации сои.

МК-4 — единственный менахинон, продуцируемый в клетках млекопитающих в результате превращения витамина К1, МК-7 и витамина К3. Исследования показали, что пероральное введение витамина K1 позволяет превращать его в витамин K2 путем удаления алифатической боковой цепи из молекулы филлохинона.

Интересно, что превращение K1 в K2 не происходит при поступлении витамина K1 энтеральным путем или в спинномозговую жидкость.

Витамин К3 (менадион) — синтетический, лишенный алифатической боковой цепи, аналог витамина К, действующий как провитамин. Менадион характеризуется высокой биологической активностью и способностью превращаться в МК-4 в клетках млекопитающих.

Дефицит витамина К

Это явление очень редкое для обычных людей.

Наблюдается дефицит витамина К чаще всего у:

Новорожденных деток, которых кормят грудью.
У взрослых, при приеме антикоагулянтов
У людей с различными заболеваниями печени
При воспалительных процессах в кишечнике.
Если есть нарушения в процессе абсорбции жиров
При не сбалансированном питании
Злоупотреблении диетами
При приеме медицинских препаратов (барбитураты, салицилаты, цефамандол)
При избытке витаминов А и Е.

К самым распространенным симптомам дефицита витамина К можно отнести:

Всевозможные кровотечения (из носа, десен, кровь в моче, кале)
Затруднительно остановить кровотечение от порезов или ран.
Цвет калла, напоминает цвет черной смолы
Увеличенный период менструального цикла

Значение витамина К в организме

Витамин К — жирорастворимый витамин — необходим для синтеза белков, нормализующих коагуляцию крови. При его недостатке нарушается обмен веществ в соединительной ткани и мышцах, усвоение кальция, ухудшается работа почек, легких и сердца.

Более конкретно витамин К:

Принимает участие в карбоксилировании белков, участвующих в минерализации костей и кальцификации кровеносных сосудов. Остеокальцин, продуцируемый остеобластами, повышает минерализацию костей. MGP (Matrix Gla Protein), продуцируемый эпителиальными клетками в кровеносных сосудах и хондроцитами в хрящах, предотвращает кальцификацию сосудов.
Стимулирует синтез коллагеновых белков.
Увеличивает выработку остеобластов и апоптоз остеокластов, изменяя баланс между этими двумя типами клеток в сторону образования новой костной ткани.
Ингибирует (подавляет) активность полимеразы γ в митохондриях и тем самым индуцирует окислительный стресс и апоптоз в раковых клетках. Это также вызывает увеличение экспрессии протоонкогенов и белка TR3, а также ингибирование коннексина CX43, подавляющего пролиферацию и индуцированного массивного апоптоза опухолевых клеток.
Играет важную роль в ограничении нарушения функций нейронов и снижения когнитивных функций мозга после инсульта. Он модулирует синтез сфинголипидов и используется в профилактике болезни Альцаймера.