K-vitamin koagulációs vitaminnak nevezik vérzéscsillapító (vérzéscsillapító) hatása miatt, amelyet Carl Peter Henrik Dam fiziológus és biokémikus 1929-ben fedezett fel vér alvadási vizsgálatok. K-vitamin nem egységes anyag, hanem három szerkezeti változatban fordul elő. A K-vitamin csoport következő anyagai különböztethetők meg:
- A természetben előforduló K1-vitamin - filokinon.
- Vitamin K2 - menakinon (MK-n) - előfordul a természetben.
- K3-vitamin - 2-metil-1,4-naftokinon, menadion - szintetikus termék.
- K4-vitamin - 2-metil-1,4-nafto-hidrokinon, menadiol - szintetikus termék.
Minden termék K-vitamin a variánsoknak közös, hogy 2-metil-1,4-naftokinonból származnak. A fő strukturális különbség a C3 helyzetű oldalláncon alapul. Míg a K1-vitamin lipofil (zsírban oldódó) oldalláncában van egy telítetlen (kettős kötéssel) és három telített (kettős kötés nélkül) izoprén egység, K2-vitamin oldallánca változó, általában 6-10 izoprén molekulák. K3-vitamin, annak vízoldható származék menadion nátrium hidrogén szulfit és K4-vitamin - menadiol-diészter, például menadiol-dibutirát - mivel a szintetikus termékek nem rendelkeznek oldallánccal. A szervezetben azonban négy izoprén egység kovalens kötődése következik be a quinoid gyűrű C3 helyzetéhez. A C2 helyzetben lévő quinoid gyűrű metilcsoportja felelős a K-vitamin specifikus biológiai hatékonyságáért. A quinoid gyűrű C3 helyzetében lévő oldallánc a metilcsoport. A C3 helyzetben lévő oldallánc viszont meghatározza a lipidek oldhatóságát és így befolyásolja abszorpció (felvétel a belen keresztül). Korábbi tapasztalatok szerint körülbelül 100 K-vitamin aktivitású kinon ismert. Azonban csak a természetesen előforduló vitaminok A K1 és a K2 gyakorlati jelentőséggel bír, mivel a K3-vitamin és más naftokinonok káros, esetenként mérgező (mérgező) hatásokat fejthetnek ki [2-4, 9-12, 14, 17].
Szintézis
Míg a filokinon (K1-vitamin) szintetizálódik (képződik) a zöld növények kloroplasztjaiban (fotoszintézisre képes sejtorganellákban), ahol részt vesz a fotoszintetikus folyamatban, a menakinon bioszintézise (K2-vitamin) különböző bélrendszer végzi baktériumok, mint az Escherichia coli és a Lactobacillus acidophilus, amelyek a terminális ileumban (alsó vékonybél) És vastagbél (vastagbél), ill. Az emberi belekben akár 50% menakinon szintetizálható - de csak addig, amíg egy fiziológiás bélflóra jelen van. Bél reszekciók (a bél műtéti eltávolítása), gyulladásos bélbetegség (IBD), coeliakia és más bélbetegségek, valamint terápia val vel antibiotikumok mint például cefalosporinok, ampicillin és a tetraciklinek jelentősen ronthatják a menakinon szintézisét. Hasonlóképpen, az étrendi változások a bélflóra befolyásolhatja a bél K2-vitamin szintézisét. Vitatott, hogy a bakteriális úton szintetizált K2-vitamin mennyiben járul hozzá a követelmények teljesítéséhez. Mivel a kísérleti tapasztalatok szerint az abszorpció a menakinon aránya meglehetősen alacsony, feltételezhető, hogy a bél szintézisének teljesítménye baktériumok csak kis mértékben járul hozzá a K-vitamin ellátásához. Az a megfigyelés, miszerint öt hetes K-vitamin-mentes kezelés után az alanyokban nem találtak K-vitamin-hiánytünetet diéta, de hogy ezek 3-4 hét után jelentek meg, amikor antibiotikumok egyidejűleg adták, alátámasztja azt a feltételezést, hogy az enterálisan (a bélen keresztül) szintetizált K-vitamin valóban fontos a követelmények teljesítéséhez.
Abszorpció
Jelentős különbségek vannak a K-vitamin csoport egyes anyagai között abszorpció. Az étrendben történő felszívódás főként a filokinon. A menakinon táplálékkal (táplálékkal együtt) alárendelt szerepet játszik a K-vitamin ellátásában. Mint minden zsírban oldódó vitaminok, a K1 és K2 vitamin felszívódik (felszívódik) a zsír emésztése során, azaz az étkezési zsírok jelenléte a lipofil transzport eszközeként molekulák, epesavak szolubilizáláshoz (az oldhatóság növekedése) és a micella képződéséhez (transzportgyöngyök képződése, amelyek zsírban oldódó anyagokat vizes oldatban szállíthatnak), valamint hasnyálmirigy-lipázokhoz (emésztőrendszer) enzimek hasnyálmirigyből) a kötött vagy észterezett K-vitamin hasításához az optimális bélfelszívódás (a bélen keresztüli felszívódás) szükséges. Vitaminok A K1 és a K2 a kevert micellák részeként eljut a jejunum (üres bél) enterocitáinak (hámsejtjei) - az élelmiszer által szállított filo- és menakinon - és a terminális ileum (alsó vékonybél) - baktériumokkal szintetizált menakinon - és internalizálódnak. A sejtben a K1 és K2 vitaminok beépülnek (felvesznek) a chilomicronokba (lipidekben gazdag lipoproteinek), amelyek a lipofil vitaminokat a nyirok a perifériába vér keringés. Míg az étkezési (étrendi) K1- és K2-vitamin az energiafüggő aktív transzport révén felszívódik a telítettségi kinetikát követően, a baktériumokban szintetizált K2-vitamin felszívódása passzív diffúzióval történik. Felnőtteknél a K1-vitamin gyorsan felszívódik bélben (a belekben), abszorpciós sebessége 20 és 80%. Az újszülöttnél a filokinon felszívódási aránya csak körülbelül 30% a fiziológiás steatorrhoea (zsíros széklet) következtében. A biohasznosulás A K1 és K2 lipofil vitaminok mennyisége a bél pH-jától, az étkezési zsírok típusától és mennyiségétől, valamint a epesavak és a hasnyálmirigyből származó lipázok (emésztő enzimek a hasnyálmirigyből). Alacsony pH-értékű, rövid vagy közepes láncú telített zsírsavak míg a magas pH és a hosszú láncú többszörösen telítetlen zsírsavak gátolják a filo- és menakinon felszívódását. Mivel étrendi zsírok és epesavak az abszorpcióhoz szükségesek csak korlátozott mértékben állnak rendelkezésre a distalis ileumban (a vékonybél) És vastagbél (vastagbél), ahol a K2-vitamint szintetizáló baktériumok találtak, a bakteriális menakinon sokkal kisebb mértékben szívódik fel, mint a filokinon. Hidrofil jellegük miatt (víz oldékonyság), a szintetikus K3 és K4 vitaminok és ezek vízoldható származékai (származékai) passzívan felszívódnak az étkezési zsíroktól függetlenül, epe savakés hasnyálmirigy-lipázok (emésztő enzimek a hasnyálmirigyből) mind a vékonybélben, mind a vastagbél (vastagbél) és közvetlenül a véráramba kerül.
Szállítás és eloszlás a testben
A máj, ingyenes zsírsavak (FFS) és a kiomikronok monogliceridjei lipoprotein hatására felszabadulnak a perifériás szövetekbe lipáz (LPL), amely a sejtek felszínén helyezkedik el és hasít trigliceridek. E folyamat révén a chilomicronok chilomicron maradványokká (alacsony zsírtartalmú chilomicron maradványokká) bomlanak, amelyek az apolipoprotein E (ApoE) közvetítésével kötődnek a specifikus receptorokhoz (kötődési helyekhez). máj. A K1 és K2 vitaminok felvétele a máj receptor által közvetített endocitózis következik be. A filo- és menakinon részben felhalmozódik a májban, részben beépül a májban (a májban) szintetizált VLDL-be (nagyon alacsony sűrűség lipoproteinek; nagyon alacsony sűrűségű zsírtartalmú lipoproteinek). Miután a VLDL felszabadult a véráramba, az abszorbeált K3 és K4 vitaminok szintén kötődnek a VLDL-hez, és az extrahepatikus (a májon kívüli) szövetekbe szállítják. A célszervek közé tartozik vese, mellékvese, tüdő, csontvelőés nyirok csomópontok. A K-vitamin célsejtek általi felvétele a lipoprotein révén történik lipáz (LPL) tevékenység. Eddig a bélbaktériumok által szintetizált és a szervezetben filokinonból és menadionból származó specifikus menakinon (MK-4) szerepe még mindig nem világos. Hasnyálmirigyben nyálmirigyek, agy és a szegycsont egy magasabb koncentráció az MK-4 mennyisége megtalálható, mint a filokinon. A filokinon koncentráció in vér a plazmát mind a triglicerid tartalom, mind az ApoE polimorfizmusa befolyásolja. A triglicerid szérum növekedése koncentráció a filokinonszint megnövekedésével jár, amelyet az életkor előrehaladtával gyakrabban figyelnek meg. Azonban a 60 évesnél idősebb felnőttek általában rossz K-vitamin-státusszal rendelkeznek, amit a fiatal felnőttekhez viszonyított alacsony filokinon: triglicerid arány bizonyít. Az ApoE (a chilomikronok lipoproteinje) polimorfizmusa strukturális változásokhoz vezet a fehérjében, ami megakadályozza a chilomicron maradványait ( alacsony zsírtartalmú chilomicron maradványok) a máj receptorokhoz való kötődéséből. Ennek eredményeként a vér filokinonkoncentrációja a lipidkoncentrációk mellett növekszik, hamisan a K-vitamin jó ellátottságára utal.
Tárolás
A természetesen előforduló K1 és K2 vitaminok túlnyomórészt a májban halmozódnak fel, majd a mellékvese, vese, tüdő, csontvelőés nyirok csomópontok. Mivel a K-vitamin gyors - kb. 24 órás - forgalomnak van kitéve, a máj tárolókapacitása csak áthidalhatja a vitaminhiány körülbelül 1-2 hétig. A K3-vitamin csak kis mértékben van jelen a májban, gyorsabban oszlik el a szervezetben, mint a természetes filo- és menakinon, és gyorsabban metabolizálódik (metabolizálódik). A K-vitamin teljes testállománya kicsi, 70-100 µg, illetve 155-200 nmol között mozog. Tanulmányok a biohasznosulás egészséges férfiaknál kimutatták, hogy hasonló mennyiségű K1 és K2 vitamin táplálékfelvétele után a keringő menakinon koncentrációja több mint tízszeresét meghaladta a filokinon koncentrációját. Ennek oka egyrészt a viszonylag alacsony biohasznosulás élelmiszerből származó filokinon mennyisége - 2-5-szer alacsonyabb, mint a K-vitaminé kiegészítők - a növényi kloroplasztokhoz való gyenge kötődés és az élelmiszer-mátrixból származó alacsony enterális felszabadulás miatt. Másrészt a menakinon felezési ideje hosszabb, mint a filokinoné, ezért a K2-vitamin hosszabb ideig áll rendelkezésre az extrahepatikus szövetekben, például a csontban.
Kiválasztás
A K1 és K2 vitaminok renálisan választódnak ki (a vese) után glükuronidok formájában glükuronidáció több mint 50% -kal epe az ürülékkel (széklet) és körülbelül 20% az oldallánc béta-oxidációval történő rövidülése után (a zsírsavak). A filo- és menakinonnal párhuzamosan a K3-vitamin is biotranszformációval válik kiválasztó formává. A biotranszformáció sok szövetben, különösen a májban fordul elő, és két fázisra osztható:
- Az I. fázisban a K-vitamint a citokróm P-450 rendszer hidroxilezi (OH csoport beiktatása) az oldhatóság növelése érdekében.
- A II. Fázisban konjugáció zajlik erősen hidrofil (vízoldható) anyagokkal - erre a célra a glükuronsavat a szulfotranszferáz segítségével glükuroniltranszferáz vagy egy szulfátcsoport segítségével a K-vitamin korábban behelyezett OH csoportjába viszik át, ill.
Eddig a K3-vitamin metabolitjai (köztitermékei) és kiválasztódási termékei közül csak a 2-metil-1,4-nafto-hidrokinon-1,4-diglukuronidot és a 2-metil-1,4-hidroxi-1-naftil-szulfátot azonosították. , amelyek a K1 és K2 vitamintól eltérően gyorsan és nagyrészt eliminálódnak a vizelettel (~ 70%). A menadion metabolitjainak többségét még nem jellemezték.
