Vitamín K

Vitamin k

„Vitamín K“, všeobecný názov pre skupinu zlúčenín s bežnou chemickou štruktúrou 2-metyl-1,4-naftochinónu, je vitamín rozpustný v tukoch, ktorý je prirodzene prítomný v niektorých potravinách a je k dispozícii ako doplnok výživy. Tieto zlúčeniny zahŕňajú fylochinón (vitamín K1) a sériu menachinónov (vitamín K2). Menachinóny majú nenasýtené izoprenylové bočné reťazce a sú označené ako MK-4 až MK-13, na základe dĺžky ich bočného reťazca. MK-4, MK-7 a MK-9 sú najštudovanejšie menochinóny.

K1-fylochinón je prítomný predovšetkým v zelenej listovej zelenine a je hlavnou potravinovou formou vitamínu K. K2-menachinóny, ktoré sú prevažne bakteriálneho pôvodu, sú prítomné v skromných množstvách v rôznych živočíšnych a fermentovaných potravinách. Takmer všetky menachinóny, najmä tie s dlhým reťazcom, sú tiež produkované baktériami v ľudskom čreve. MK-4 je jedinečný v tom, že je produkovaný telom z fylochinónu konverzným procesom, ktorý nezahŕňa bakteriálny účinok.

Vitamín K funguje ako koenzým pre karboxylázu závislú od vitamínu K, čo je enzým potrebný na syntézu proteínov podieľajúcich sa na hemostáze (zrážanie krvi) a kostnom metabolizme a ďalších rôznych fyziologických funkciách. Protrombín (faktor zrážania II) je plazmatický proteín závislý od vitamínu K, ktorý sa priamo podieľa na zrážaní krvi. Warfarín a niektoré antikoagulanciá používané hlavne v Európe antagonizujú aktivitu vitamínu K a následne protrombínu. Z tohto dôvodu musia jednotlivci, ktorí užívajú tieto antikoagulanciá, udržiavať konzistentný príjem vitamínu K.

Matrix Gla-proteín, proteín závislý od vitamínu K, ktorý sa nachádza v hladkom svalstve ciev, kostí a chrupaviek, je predmetom značného vedeckého výskumu, pretože by mohol pomôcť znížiť abnormálnu kalcifikáciu. Osteokalcín je ďalší proteín závislý od vitamínu K, ktorý je prítomný v kostiach a môže sa podieľať na mineralizácii alebo obnove kostí.

Rovnako ako lipidy v strave a iné vitamíny rozpustné v tukoch, je prijatý vitamín K zabudovaný do zmiešaných micel pôsobením žlče a pankreatických enzýmov a je absorbovaný enterocytmi tenkého čreva. Odtiaľ je vitamín K zabudovaný do chylomikrónov, vylučovaný do lymfatických kapilár, transportovaný do pečene a znovu zabalený do lipoproteínov s veľmi nízkou hustotou. Vitamín K je prítomný v pečeni a iných telesných tkanivách vrátane mozgu, srdca, pankreasu a kostí.

V obehu sa vitamín K nesie hlavne v lipoproteínoch. V porovnaní s ostatnými vitamínmi rozpustnými v tukoch cirkuluje v krvi veľmi malé množstvo vitamínu K. Vitamín K sa rýchlo metabolizuje a vylučuje. Na základe meraní fylochinónu si telo zachováva iba asi 30% až 40% perorálnej fyziologickej dávky, zatiaľ čo asi 20% sa vylučuje močom a 40% až 50% stolicou. Tento rýchly metabolizmus zodpovedá za relatívne nízke hladiny vitamínu K v krvi a v tkanivových zásobách v porovnaní s ostatnými vitamínmi rozpustnými v tukoch.

O absorpcii a transporte vitamínu K produkovaného črevnými baktériami sa vie len málo, ale výskumy naznačujú, že v hrubom čreve je prítomné značné množstvo menachinónov s dlhým reťazcom. Aj keď množstvo vitamínu K, ktoré telo týmto spôsobom získava, je nejasné, odborníci sa domnievajú, že tieto menachinóny uspokojujú aspoň časť telesných požiadaviek na vitamín K.

Vo väčšine prípadov sa stav vitamínu K rutinne neposudzuje, s výnimkou jedincov, ktorí užívajú antikoagulanciá alebo majú poruchy krvácania. Jediným klinicky významným indikátorom stavu vitamínu K je protrombínový čas (čas potrebný na zrážanie krvi) a zriedka sa preukázalo, že bežné zmeny v príjme vitamínu K menia protrombínový čas. U zdravých ľudí sa zaznamenali plazmatické koncentrácie fylochinónu v plazme od 0,29 do 2,64 nmol / l. Nie je však jasné, či je možné toto opatrenie použiť na kvantitatívne vyhodnotenie stavu vitamínu K. Ľudia s plazmatickými koncentráciami fylochinónu mierne pod normálnym rozsahom nemajú klinické náznaky nedostatku vitamínu K, pravdepodobne preto, že plazmatické koncentrácie fylochinónu nemerajú príspevok menachinónov z potravy a hrubého čreva. Nie sú k dispozícii žiadne údaje o normálnych rozsahoch menachinónov.


Odporúčaná denná dávka vitamínu K

Vek Muž Žena Tehotenstvo Dojčenie
0–6 mesiacov 2 mcg 2 mcg
7–12 mesiacov 2,5 mcg 2,5 mcg
1–3 roky 30 mcg 30 mcg
4-8 rokov 55 mcg 55 mcg
9-13 rokov 60 mcg 60 mcg
14-18 rokov 75 mcg 75 mcg
19-a viac rokov 120 mcg 90 mcg 90 mcg 90 mcg

Zdroje vitamínu K

Potraviny ako zdroj vitamínu K

Medzi potravinové zdroje fylochinónu patrí zelenina, najmä zelená listová zelenina, rastlinné oleje a niektoré druhy ovocia. Mäso, mliečne výrobky a vajcia obsahujú nízke hladiny fylochinónu a mierne množstvo menachinónov. Natto (tradičné japonské jedlo vyrobené z fermentovaných sójových bôbov) má vysoké množstvo menachinónov. Menachinóny obsahujú aj iné fermentované potraviny, napríklad syr. Formy a množstvá vitamínu K v týchto potravinách sa však pravdepodobne líšia v závislosti od bakteriálnych kmeňov použitých pri výrobe potravín a od ich fermentačných podmienok. Zvieratá syntetizujú MK-4 z menadionu (syntetická forma vitamínu K, ktorý sa môže použiť v krmive pre hydinu a ošípané). Hydinové a bravčové výrobky teda obsahujú MK-4, ak sa do krmiva pre zvieratá pridá menadion.

Najbežnejším zdrojom vitamínu K v strave je špenát; brokolica; ľadový šalát; a tuky a oleje, najmä sójový a repkový olej. Len málo jedál je obohatených o vitamín K; raňajkové cereálie nie sú zvyčajne obohatené o vitamín K, aj keď niektoré koktaily a tyčinky ako náhrada jedla sú.

Údaje o biologickej dostupnosti rôznych foriem vitamínu K z potravy sú veľmi obmedzené. Miera absorpcie fylochinónu v jeho voľnej forme je približne 80%, ale jeho miera absorpcie z potravín je výrazne nižšia. Fylochinón v rastlinných potravinách je pevne viazaný na chloroplasty, takže je biologicky menej dostupný ako v olejoch alebo doplnkoch výživy. Napríklad telo absorbuje zo špenátu iba 4 až 17% fylochinónu ako z tablety. Konzumácia zeleniny súčasne s určitým množstvom tuku zlepšuje absorpciu fylochinónu zo zeleniny, ale absorbované množstvo je stále nižšie ako v olejoch. Obmedzený výskum naznačuje, že MK s dlhým reťazcom môžu mať vyššiu mieru absorpcie ako fylochinón zo zelenej zeleniny.

Vybrané potravinové zdroje vitamínu K

Potravina mcg/100 g %ODD*
Hlávková biela kapusta 3333 3703
Bazalka, šalvia, tymián (sušené) 1715 1906
Petržlenová vňať (čerstvá) 1640 1822
Koriander, petržlen (sušené) 1360 1511
Natto 1103 1226
Mangold (surový) 830 922
Kučeravý kel 817 908
Kuracie srdce 720 800
Majorán (sušený) 622 691
Špenát (čerstvý) 483 537
Slepačie mäso 300 333

ODD je prepočítaná na 100 g u žien od 19 rokov.

Doplnky výživy

Vitamín K je prítomný vo väčšine multivitamínových / multiminerálnych doplnkov, zvyčajne v hodnotách menej ako 75% ODD. Je k dispozícii aj v doplnkoch výživy, ktoré obsahujú iba vitamín K alebo vitamín K v kombinácii s niekoľkými ďalšími výživnými látkami, často vápnikom, horčíkom a / alebo vitamínom D. Tieto doplnky majú tendenciu mať širšiu škálu dávok vitamínu K ako multivitamínové / minerálne doplnky, niektoré poskytujú 4 050 mcg (5 063% ODD) alebo iné veľmi vysoké množstvo.

V potravinových doplnkoch sa používa niekoľko foriem vitamínu K, vrátane vitamínu K1 ako fylochinónu alebo fytonadiónu (syntetická forma vitamínu K1) a vitamínu K2 ako MK-4 alebo MK-7. K dispozícii je len málo údajov o relatívnej biologickej dostupnosti rôznych foriem doplnkov vitamínu K. Jedna štúdia zistila, že fytonadión aj doplnky MK-7 sú dobre absorbované, ale MK-7 má dlhší polčas.

Menadion, ktorý sa niekedy nazýva „vitamín K3“, je ďalšou syntetickou formou vitamínu K. Ukázalo sa, že poškodzuje pečeňové bunky v laboratórnych štúdiách uskutočňovaných v 80. a 90. rokoch, takže sa už nepoužíva v doplnkoch výživy ani v obohatených potravinách.

Vitamín K a zdravá strava

V pokynoch federálnej vlády k stravovaniu z rokov 2015 - 2020 sa uvádza, že „výživové potreby by sa mali uspokojovať predovšetkým z potravín. … Potraviny bohaté na živiny obsahujú základné vitamíny a minerály a tiež vlákninu a ďalšie prirodzene sa vyskytujúce látky, ktoré môžu mať pozitívne účinky na zdravie. V niektorých prípadoch môžu byť obohatené potraviny a doplnky výživy užitočné pri poskytovaní jednej alebo viacerých živín, ktoré sa inak môžu konzumovať v menšom ako odporúčanom množstve.“

Pokyny pre stravovanie popisujú zdravé stravovacie návyky ako také, ktoré:

  • Zahŕňa rôzne druhy zeleniny, ovocia, celozrnných výrobkov, odtučnené alebo nízkotučné mlieko a mliečne výrobky a oleje.
  • Mnoho druhov zeleniny je vynikajúcim zdrojom vitamínu K a niektoré druhy ovocia a ovocných štiav obsahujú vitamín K. Syry obsahujú vitamín K.
  • Zahŕňa rôzne bielkovinové jedlá vrátane morských plodov, chudého mäsa a hydiny, vajec, strukovín (fazuľa a hrášok), orechov, semien a sójových výrobkov.
  • Sójové bôby a orechy obsahujú vitamín K.
  • Obmedzuje obsah nasýtených a trans-tukov, pridaných cukrov a sodíka.

Nedostatok vitamínu K

Nedostatok vitamínu K sa považuje za klinicky relevantný iba vtedy, keď sa protrombínový čas významne zvýši v dôsledku zníženia protrombínovej aktivity krvi. Krvácanie je teda klasickým znakom nedostatku vitamínu K, aj keď sa tento prejav vyskytujú iba v závažných prípadoch. Pretože je vitamín K potrebný na karboxyláciu osteokalcínu v kostiach, jeho nedostatok môže tiež znížiť mineralizáciu kostí a prispieť k osteoporóze.

Nedostatok vitamínu K sa môže vyskytnúť počas niekoľkých prvých týždňov dojčenia v dôsledku nízkeho prenosu fylochinónu placentou, nízkych hladín faktorov zrážania a nízkeho obsahu vitamínu K v materskom mlieku. Klinicky významný nedostatok vitamínu K u dospelých je veľmi zriedkavý a zvyčajne sa obmedzuje na ľudí s poruchami malabsorpcie alebo na tých, ktorí užívajú lieky ovplyvňujúce metabolizmus vitamínu K. U zdravých ľudí konzumujúcich pestrú stravu je takmer nemožné dosiahnuť príjem vitamínu K dostatočne nízky na to, aby sa zmenili štandardné klinické merania zrážania krvi.

Nadbytok vitamínu K

Rada pre potraviny a výživu FNB nestanovila prípustnú hornú úroveň príjmu UL pre vitamín K pre jeho nízky potenciál toxicity. FNB vo svojej správe uviedla, že „u ľudí alebo zvierat neboli hlásené žiadne nepriaznivé účinky spojené s konzumáciou vitamínu K z potravy alebo doplnkov.“

Vitamín K a jeho vplyv na zdravie

Osteoporóza

Osteoporóza, porucha charakterizovaná pórovitými a krehkými kosťami, je vážnym problémom verejného zdravia, ktorý postihuje viac ako 10 miliónov dospelých z USA, z ktorých 80% tvoria ženy. Konzumácia primeraného množstva vápniku a vitamínu D, najmä v detstve, dospievaní a ranej dospelosti, je dôležitá pre maximalizáciu kostnej hmoty a zníženie rizika osteoporózy. Vedecký výskum bol zameraný na vplyv príjmu a stavu vitamínu K na zdravie kostí a osteoporózu.

Vitamín K je kofaktorom pre gama-karboxyláciu mnohých proteínov, vrátane osteokalcínu, jedného z hlavných proteínov v kostiach. Niektoré výskumy naznačujú, že vysoké sérové ​​hladiny podkarboxylovaného osteokalcínu súvisia s nižšou kostnou minerálnou denzitou. Niektoré štúdie tiež spájajú vyšší príjem vitamínu K s vyššou minerálnou denzitou kostí a / alebo nižším výskytom zlomenín bedrového kĺbu.

Aj keď sa vitamín K podieľa na karboxylácii osteokalcínu, nie je jasné, či suplementácia akoukoľvek formou vitamínu K znižuje riziko osteoporózy. V roku 2006 uskutočnili Cockayne a kolegovia systematické preskúmanie a metaanalýzu randomizovaných kontrolovaných štúdií, ktoré skúmali účinky suplementácie vitamínu K na kostnú minerálnu hustotu a zlomeniny kostí. Väčšina pokusov sa uskutočnila v Japonsku a zúčastňovali sa ich ženy po menopauze; trvanie skúšky sa pohybovalo od 6 do 36 mesiacov. Do systematického prehľadu bolo zahrnutých trinásť pokusov a 12 ukázalo, že suplementácia buď fytonadiónom alebo MK-4 zlepšila kostnú minerálnu hustotu. Sedem z 13 pokusov malo tiež údaje o zlomeninách, ktoré boli spojené v metaanalýze. Všetky tieto štúdie používali MK-4 buď v dávke 15 mg / deň (1 test) alebo 45 mg / deň (6 testov). Suplementácia MK-4 významne znížila výskyt zlomenín bedrového kĺbu, zlomenín stavcov a všetkých nevertebrálnych zlomenín.

Následná klinická štúdia zistila, že suplementácia MK-7 (180 mcg / deň po dobu 3 rokov) zlepšila pevnosť kostí a znížila stratu výšky stavcov v dolnej hrudnej oblasti stavcov u postmenopauzálnych žien. Ďalšie randomizované klinické štúdie od preskúmania v roku 2006, ktoré uskutočnili Cockayne a kol. zistili, že suplementácia vitamínu K nemá žiadny vplyv na minerálnu hustotu kostí u starších mužov alebo žien. V jednej z týchto štúdií dostávalo 381 postmenopauzálnych žien buď 1 mg fylochinónu, 45 mg MK-4 alebo placebo denne počas 12 mesiacov. Všetci účastníci tiež dostávali denné doplnky stravy obsahujúce 630 mg vápnika a 400 IU vitamínu D3. Na konci štúdie mali účastníci, ktorí dostávali buď fylochinón alebo MK-4, signifikantne nižšie hladiny podkarboxylovaného osteokalcínu v porovnaní s účastníkmi, ktorí dostávali placebo. Avšak v žiadnej z liečených skupín neboli významné rozdiely v denzite kostí v bedrovej chrbtici alebo v proximálnom femure. Autori poznamenali, že je dôležité vziať do úvahy vplyv vitamínu D na zdravie kostí pri porovnaní výsledkov štúdií suplementácie vitamínom K, najmä ak sa liečenej skupine podáva vitamín K aj vitamín D (a / alebo vápnik), ale nie skupine s placebom. Podávanie vitamínu D a / alebo vápnika spolu s vitamínom K by mohlo čiastočne vysvetliť, prečo niektoré štúdie zistili, že suplementácia vitamínu K zlepšuje zdravie kostí, zatiaľ čo iné nie.

V Japonsku a ďalších častiach Ázie sa ako liečba osteoporózy používa farmakologická dávka MK-4 (45 mg). Európsky úrad pre bezpečnosť potravín schválil zdravotné tvrdenie týkajúce sa vitamínu K s tým, že „bol zistený vzťah medzi príčinami a následkami medzi príjmom vitamínu K v strave a udržiavaním normálnych kostí“. FDA nepovolila zdravotné tvrdenie týkajúce sa vitamínu K v Spojených štátoch.

Ischemická choroba srdca

Cievna kalcifikácia je jedným z rizikových faktorov srdcových chorôb, pretože znižuje aortálnu a arteriálnu elasticitu. Matrix Gla-proteín (MGP) je proteín závislý od vitamínu K, ktorý môže hrať úlohu v prevencii vaskulárnej kalcifikácie. Aj keď je úplná biologická funkcia MGP nejasná, hypotéza založená na údajoch o zvieratách naznačuje, že neadekvátny stav vitamínu K vedie k podkarboxylovanému MGP, čo by mohlo zvýšiť vaskulárnu kalcifikáciu a riziko srdcových chorôb. Tieto nálezy môžu byť obzvlášť dôležité pre pacientov s chronickým ochorením obličiek, pretože ich miera vaskulárnej kalcifikácie je oveľa vyššia ako u bežnej populácie.

V observačnej štúdii uskutočnenej v Holandsku na 564 postmenopauzálnych ženách bol príjem menachinónu (ale nie fylochinónu) v strave nepriamo spojený s koronárnou kalcifikáciou. Príjem menachinónu bol tiež nepriamo spojený s ťažkou kalcifikáciou aorty v prospektívnej populačnej kohortnej štúdii zahŕňajúcej 4 807 mužov a žien vo veku od 55 rokov z Holandska. Účastníci tejto štúdie, ktorí mali príjem menochinónu v potrave v strednom tertile (21,6 - 32,7 mcg / deň) a hornom tertile (> 32,7 mcg / deň), mali o 27% nižšie riziko úmrtia na srdcové choroby a 57% nižšie riziko úmrtnosti na koronárne srdcové choroby, ktoré sú na dolnej hranici príjmu (<21,6 mcg / deň). Príjem fylochinónu nemal žiadny vplyv na akýkoľvek výsledok.

Napriek týmto údajom málo štúdií skúmalo účinky suplementácie vitamínu K na riziko arteriálnej kalcifikácie alebo koronárnych srdcových chorôb. Jedna randomizovaná, dvojito zaslepená klinická štúdia skúmala účinok suplementácie fylochinónom u 388 zdravých mužov a postmenopauzálnych žien vo veku 60–80 rokov. Účastníci dostávali buď multivitamín (obsahujúci vitamíny B, vitamín C a vitamín E) plus 500 IU vitamínu D3, 600 mg vápnika a 500 mcg fylochinónu denne (liečba) alebo multivitamín plus vápnik a vitamín D3 (kontrola) iba po dobu 3 rokov. Medzi liečenou a kontrolnou skupinou nebol signifikantný rozdiel v kalcifikácii koronárnych artérií. Avšak medzi 295 účastníkmi, ktorí dodržiavali protokol o suplementácii, mali účastníci v liečebnej skupine signifikantne nižšiu progresiu kalcifikácie koronárnych artérií ako tí v kontrolnej skupine. Ďalej u tých, ktorí mali na začiatku kalcifikáciu koronárnych artérií, liečba fylochinónom znížila progresiu kalcifikácie o 6% v porovnaní s kontrolnou skupinou. Na základe týchto zistení autori neurobili žiadne klinické odporúčania a požadovali rozsiahlejšie štúdie u iných populácií.

V súčasnosti nie je jasná úloha rôznych foriem vitamínu K pri arteriálnej kalcifikácii a riziko koronárnych ochorení srdca, je však naďalej aktívnou oblasťou výskumu u bežnej populácie a u pacientov s chronickým ochorením obličiek.

História vitamínu K

V roku 1929 dánsky vedec Henrik Dam skúmal úlohu cholesterolu pri kŕmení kurčiat stravou bez obsahu cholesterolu. Spočiatku replikoval experimenty ohlásené vedcami z Ontario Agricultural College. McFarlane, Graham a Richardson, pracujúci na programe kŕmenia kurčiat v OAC, použili chloroform na odstránenie všetkého tuku z kurčaťa. Všimli si, že u kurčiat kŕmených iba tukom ochudobneným jedlom sa vyvinuli krvácania a začali krvácať zo zadočku. Dam zistil, že tieto poruchy nie je možné obnoviť pridaním vyčisteného cholesterolu do stravy. Ukázalo sa, že - spolu s cholesterolom - bola z potravy extrahovaná druhá zlúčenina, ktorá sa nazývala koagulačný vitamín. Nový vitamín dostal písmeno K, pretože prvé objavy zverejnil nemecký časopis, v ktorom bol označený ako Koagulationvitamin. Edward Adelbert Doisy z univerzity v Saint Louis urobil veľkú časť výskumu, ktorý viedol k objaveniu štruktúry a chemickej povahy vitamínu K. Dam a Doisy sa podelili o Nobelovu cenu za medicínu z roku 1943 za prácu na vitamíne K1 a K2 zverejnenú v roku 1939. Niekoľko laboratórií pripravilo zlúčeninu (y) v roku 1939.

Po niekoľko desaťročí bol model kurčiat s nedostatkom vitamínu K jedinou metódou kvantifikácie vitamínu K v rôznych potravinách: u kurčiat bol urobený nedostatok vitamínu K a následne boli kŕmené známymi množstvami potravy obsahujúcej vitamín K. To, do akej miery sa stravou obnovila koagulácia krvi, sa bralo ako miera obsahu vitamínu K. Nezávisle to našli tri skupiny lekárov: Biochemický inštitút, Kodaňská univerzita (Dam a Johannes Glavind), Katedra patológie University of Iowa (Emory Warner, Kenneth Brinkhous a Harry Pratt Smith) a Klinika Mayo (Hugh Butt, Albert Snell a Arnold Osterberg).

Prvá publikovaná správa o úspešnej liečbe život ohrozujúceho krvácania s vitamínom K u pacienta so žltačkou s nedostatkom protrombínu bola vypracovaná v roku 1938 Smithom, Warnerom a Brinkhousom.

Presná funkcia vitamínu K bola objavená až v roku 1974, keď sa potvrdilo, že protrombín, proteín zrážajúci krv, závisí od vitamínu K. Ak je vitamín prítomný, protrombín má aminokyseliny blízko amino konca proteínu ako y-karboxyglutamát namiesto glutamátu a je schopný viazať vápnik, ktorý je súčasťou procesu zrážania.

Zdroje: