Vitamín K

Vitamin K  je skupinový název pro lipofilní (rozpustné v tucích) a hydrofobní vitaminy nezbytné pro syntézu bílkovin, které zajišťují normální hladinu srážení krve . Chemicky se jedná o derivát 2 -methyl- 1,4 - naftochinonu . Významně se podílí na metabolismu svalů a pojivové tkáně a také na zdravé činnosti ledvin . Ve všech těchto případech se vitamín podílí na vstřebávání vápníku a na zajištění interakce vápníku a vitamínu D. V jiných tkáních, například v plicích a v srdci, byly také nalezeny proteinové struktury, které lze syntetizovat pouze za účasti vitaminu K.

Fyzikální a chemické vlastnosti

Vitamin K 1 je viskózní žlutá kapalina, rozpustná v petroletheru , chloroformu, špatně v ethanolu, nerozpustná ve vodě. [jeden]

Základní formy vitaminu K

Vitamin K je definován jako skupina lipofilních ( hydrofobních ) vitaminů . Vitamin K 2 ( menachinon , menatetrenon ) je produkován bakteriemi ve střevě , takže jeho nedostatek je vzácný, hlavně při dysbakterióze .

Chemická struktura

Vitamin K je skupinový název pro řadu derivátů 2-methyl-1,4-naftochinonu s podobnou strukturou a podobnou funkcí v těle. Obvykle mají methylovanou naftochinonovou část s alifatickým postranním řetězcem proměnlivým v počtu jednotek v poloze 3 (viz obr. 1). Fyllochinon (také nazývaný vitamin K 1 ) obsahuje 4 isoprenoidní jednotky, z nichž jedna je nenasycená.

V přírodě byly nalezeny pouze dva vitamíny skupiny K: vitamín K 1 izolovaný z vojtěšky a vitamín K 2 izolovaný z hnijící rybí moučky . Kromě přírodních vitamínů K je v současné době známá řada derivátů naftochinonu, které působí antihemoragicky a které se získávají synteticky. Patří mezi ně tyto sloučeniny: vitamín K 3 (2-methyl-1,4-naftochinon), vitamín K 4 (2-methyl-1,4-naftohydrochinon), vitamín K 5 (2-methyl-4-amino-1 - naftohydrochinon), vitamín K 6 (2-methyl-1,4-diaminonaftochinon), vitamín K 7 (3-methyl-4-amino-1-naftohydrochinon).

Biochemie

Vitamin K se podílí na karboxylaci zbytků kyseliny glutamové v polypeptidových řetězcích některých proteinů. V důsledku tohoto enzymatického procesu jsou zbytky kyseliny glutamové přeměněny na zbytky kyseliny gama-karboxyglutamové (zkráceně Gla-radikály). Zbytky kyseliny gama-karboxyglutamové (Gla-radikály) se díky dvěma volným karboxylovým skupinám podílejí na vazbě vápníku. Radikály Gla hrají důležitou roli v biologické aktivitě všech známých proteinů Gla [2] .

V současné době bylo identifikováno 14 lidských Gla proteinů, které hrají klíčovou roli v regulaci následujících fyziologických procesů:

Některé bakterie, jako je Escherichia coli , která trvale žije v tlustém střevě, jsou schopny syntetizovat vitamín K 2 , ale ne vitamín K 1 [6] .

U těchto bakterií slouží vitamin K2 jako elektronový nosič v procesu zvaném anaerobní dýchání. Například molekuly, jako jsou laktáty, formiáty nebo NADH, které jsou donory elektronů, darují dva elektrony K2 pomocí enzymu . Vitamin K2 zase daruje tyto elektrony molekulám akceptorů elektronů, jako jsou fumaráty nebo dusičnany, které jsou redukovány na sukcináty nebo dusitany. V důsledku takových reakcí je syntetizován buněčný zdroj energie ATP , podobně jako je syntetizován v eukaryotických buňkách s aerobním dýcháním. E. coli je schopna aerobního i anaerobního dýchání, na kterém se podílejí meziprodukty menachinonu.

Role při způsobení nemocí

Nedostatek vitamínů

Nedostatek vitaminu K se může vyvinout v důsledku střevní malabsorpce (jako je obstrukce žlučovodů), terapeutické nebo náhodné absorpce antagonistů vitaminu K nebo velmi vzácně nedostatku vitaminu K v potravě.

V důsledku získaného nedostatku vitaminu K nedochází k úplné tvorbě Gla-radikálů, v důsledku čehož Gla-proteiny neplní plně své funkce.

Výše uvedené faktory mohou vést k: profuznímu vnitřnímu krvácení, osifikaci chrupavky, těžké deformaci vyvíjejících se kostí nebo usazování solí na stěnách arteriálních cév.

Nedostatek vitaminu K se může vyvinout v důsledku některých chronických onemocnění ( enteritida , enterokolitida), s malabsorpčním syndromem, po chirurgickém odstranění části střeva, s hepatitidou různé etiologie, cirhózou jater, nádory slinivky břišní, cholelitiázou a také při dlouhodobém užívání antibiotik , která potlačují střevní mikroflóru, antikoagulancia, jako je dikumarin, warfarin, protože jsou antagonisty tohoto vitaminu.

U novorozenců je primární nedostatek vitaminu K spojený s jeho zadržováním v placentě , dále v důsledku nedostatečné funkce jater a sníženého vstřebávání tuku. Primární nedostatek vitaminu K je základem hemoragického onemocnění novorozence .

Klinický obraz nedostatku vitaminu K je charakterizován výskytem ekchymózy , hematomu , krvácení (obvykle nazálního). Novorozenci mohou mít krvácení z pupeční rány, intrakraniální krvácení.

Na kůži a sliznicích nejsou žádné petechiální vyrážky , endoteliální testy ( příznak škrtidla , příznak Konchalovského ) jsou negativní. U K-hypoavitaminózy je obsah protrombinu nižší než 70 %.

Léčba - přípravky vitaminu K ( vikasol ).

Historie

V roce 1929 dánský vědec Henrik Dam ( Dan. Carl Peter Henrik Dam ) zkoumal důsledky nedostatku cholesterolu u kuřat krmených bezcholesterolovou dietou [7] . O pár týdnů později se u kuřat objevilo krvácení – krvácení do podkoží, svalů a dalších tkání. Přídavek čištěného cholesterolu neodstranil patologické jevy. Ukázalo se, že zrna obilovin a další rostlinné produkty mají léčivý účinek. Spolu s cholesterolem byly z potravin izolovány látky, které přispívaly ke zvýšené srážlivosti krve. Tato skupina vitamínů dostala název vitamín K, protože první zpráva o těchto sloučeninách byla zveřejněna v německém časopise, kde se nazývaly Koagulationsvitamin (koagulační vitamíny).

V roce 1939 byl v laboratoři švýcarského vědce Carrera poprvé izolován vitamín K z vojtěšky , nazývaný fylochinon.

Ve stejném roce získali američtí biochemici Binkley a Doisy z hnijící rybí moučky látku s antihemoragickým účinkem, ale s jinými vlastnostmi než droga izolovaná z vojtěšky. Tato látka byla pojmenována vitamin K 2 , na rozdíl od vitaminu z vojtěšky zvaného vitamin K 1 [8] .

V roce 1943 Dam a Doisy obdrželi Nobelovu cenu za objev a stanovení chemické struktury vitaminu K.

Míry spotřeby

Doporučená denní dávka pro muže (25 let) v americkém dietetickém referenčním příjmu  (DRI) je 120  mcg / den .

Tabulka příjmu vitaminu K

Skupina lidí Stáří Denní hodnota vitaminu K, mcg/den
miminka až 6 měsíců 2,0
miminka 7-12 měsíců 2.5
Děti 1-3 roky třicet
Děti 4-8 let 55
Děti 9-13 let 60
teenageři 14-18 let 75
Dospělí 19 let a starší 120 [9]

Zdroje

Vitamin K se nachází v zelené listové zelenině, jako je špenát a hlávkový salát ; v zeleném čaji; v zelí  - krmné zelí, bílé zelí , květák , brokolice a růžičková kapusta ; v rostlinách, jako je kopřiva , výpary [10] , pšenice ( otruby ) a další obiloviny , dýně, avokádo , v některých druzích ovoce , jako je kiwi a banány ; v mase ; kravské mléko a mléčné výrobky; vejce ; sója a výrobky z ní. Petržel také obsahuje významné množství vitamínu K.

Toxicita

Alergické reakce jsou možné.

Viz také

Poznámky

  1. Vitamin K // Chemická encyklopedie  : v 5 dílech / kap. vyd. I. L. Knunyants . - M . : Sovětská encyklopedie , 1988. - T. 1: A - Darzana. — 623 s. — 100 000 výtisků.  - ISBN 5-85270-008-8 .
  2. Furie B. , Bouchard B.A. , Furie B.C. Biosyntéza kyseliny gama-karboxyglutamové závislá na vitaminu K.  (anglicky)  // Krev. - 1999. - 15. března ( roč. 93 , č. 6 ). - S. 1798-1808 . — PMID 10068650 .
  3. Mann KG Biochemie a fyziologie srážení krve.  (anglicky)  // Trombóza a hemostáza. - 1999. - Srpen ( roč. 82 , č. 2 ). - S. 165-174 . — PMID 10605701 .
  4. Cena PA Role vitamin-K-dependentních proteinů v kostním metabolismu.  (anglicky)  // Annual Review Of Nutrition. - 1988. - Sv. 8 . - str. 565-583 . - doi : 10.1146/annurev.nu.08.070188.003025 . — PMID 3060178 .
  5. Berkner KL , Runge KW Fyziologie výživy vitaminu K a funkce proteinu závislé na vitaminu K při ateroskleróze.  (anglicky)  // Journal Of Thrombosis And Haemostasis : JTH. - 2004. - prosinec ( vol. 2 , č. 12 ). - S. 2118-2132 . - doi : 10.1111/j.1538-7836.2004.00968.x . — PMID 15613016 .
  6. Bentley R. , Meganathan R. Biosyntéza vitaminu K (menachinonu) v bakteriích.  (anglicky)  // Microbiological Reviews. - 1982. - září ( roč. 46 , č. 3 ). - str. 241-280 . — PMID 6127606 .
  7. DAM H. The Antihæmorrhagic Vitamin of the Chick.: Occurrence And Chemical Nature   // Nature . - 1935. - Duben ( roč. 135 , č. 3417 ). - S. 652-653 . — ISSN 0028-0836 . - doi : 10.1038/135652b0 .
  8. MacCorquodale DW , Binkley SB , Thayer SA , Doisy EA O STAVU VITAMINU K1  //  Journal of the American Chemical Society. - 1939. - Červenec ( roč. 61 , č. 7 ). - S. 1928-1929 . — ISSN 0002-7863 . - doi : 10.1021/ja01876a510 .
  9. Normy fyziologických potřeb energie a živin pro různé skupiny obyvatel Ruské federace Směrnice MP 2.3.1.2432-08 [1] [2]
  10. Lebeda A. F. et al. Léčivé rostliny. Nejúplnější encyklopedie / Nauchn. vyd. N. Zamjatina. - M .: AST-press book, 2009. - S. 138. - (Zlatá sbírka rostlin). — ISBN 978-5-462-00943-3

Literatura

  • Dam, H., Researches in Vitamin K, In: Pespectives in Biological Chemistry (RE Olson, ed. ), Marcel Dekker, 1970. Nositel Nobelovy ceny líčí historii objevu vitaminu K.
  • Suttie, JW, Vitamin K, In: Handbook of Lipid research: The fat-rozpustné vitaminy (HF DeLuca, ed. ), Plenum Press, 1978. Vynikající přehled výzkumu vitaminu K z let 1930–1978 jedním z lídrů v oboru .
  • David A. Bender, Nutriční biochemie vitamínů , Cambridge University Press, 2003
  • GFM Ball, Vitamíny: jejich role v lidském těle , Blackwell Science, 2004
  • Gerald F. Combs, Vitamíny: základní aspekty výživy a zdraví , Academic Press, 1998