Enter your keyword

Witamina K

„Witamina K – budowa i właściwości”

dr hab. Piotr Wałejko*, mgr Anna Gorlewska-Pietluszenko**
*/ Uniwersytet w Białymstoku, Wydział Chemii, Katedra Chemii Organicznej, Ciołkowskiego 1K, 15-245 Białystok
**/ Olejowe Smaki, Al. Jana Pawła II 59c lok.2, 15-704 Białystok

Witamina K

Witamina K została odkryta przez duńskiego biochemik H. Dama. Jako pierwszy zaobserwował on u zwierząt hodowlanych (kurczęta) chorobę.  Objawiała się ona wydłużonym czasem krzepnięcia krwi oraz zwiększoną tendencją do krwawień. Ten sam biochemik, jako pierwszy w 1939 roku wyizolował z lucerny ten nieznany dotychczas czynnik krzepliwości krwi i nazwał go witaminą K1 – tzw. witaminą przeciwkrwotoczną. W wyniku dalszych badań wykazano, że również pewne drobnoustroje mogą wytwarzać inny czynnik przeciwkrwotoczny, który nazwano witaminą K2.

Struktura chemiczna witaminy K

Obecnie pod pojęciem witamina K rozumiemy całą rodzinę związków. Należą do niej: filochinon (witamina K1), menachinony (witaminy K2) oraz menadion (witamina K3). Naturalnie występujące formy witaminy K mają w strukturze łańcuch fitylowy (witamina K1) lub poliprenylowy (witamina K2) gdzie ilość reszt poliprenowych oznaczana jest cyfra po skrócie literowym MK-n, gdzie n = 1, 2, …13). Natomiast witamina K3 jest jej syntetyczną formą nie występującą naturalnie. Okazuje się, że długość łańcucha oraz liczba wiązań podwójnych w poszczególnych witamerach znacząco wpływa na aktywność oraz przyswajalność danej formy witaminy K.

Filochinon (witamina K1) w temperaturze pokojowej jest to oleista ciecz, nierozpuszczalna w wodzie. Jest nietrwały termicznie, w temp powyżej 100°C ulega rozkładowi. Jest wrażliwy na działanie światła widzialnego, promieniowania UV oraz zasad i mocniejszych kwasów. Menachinony (witamina K2) to związki krystaliczne o temperaturze topnienia powyżej 35oC. Podobnie jak filochinon nie rozpuszczają się w wodzie i są tak samo wrażliwe na światło, kwasy i zasady. W obecności substancji utleniających łatwo ulegają utlenianiu.

Podstawowe źródła witaminy K

Witamina K występują w wielu produktach spożywczych pochodzenia roślinnego, takich jak brokuły, seler, rzepa, szpinak, ogórek, sałata, kapusta, ziemniak, awokado czy też oleju sojowym czy też szafranowym.

Niewielskie ilości witaminy K można również znaleźć w produktach pochodzenia odzwierzęcego takich jak: jajka, ryby, mięso, wątróbka, jogurty i sery. Głównym źródłem filochinonu są zielone części warzyw takich jak brokuły, kapusta, szpinak. Natomiast menachinonu, produkty uzyskane w wyniku fermentacji bakteryjnej np.; sery, jogurty czy też kiszona kapusta. Natomiast bogatym źródłem K2 (MK7) są nasiona soi przefermentowane przez specjalny rodzaj bakterii (Japońska potrawa Natto o „specyficznym” smaku i zapachu).

Funkcje biologiczne witaminy K

Witamina K wykazuje przede wszystkim działanie zapobiegające krwotokom i krwawieniom.

Z uwagi, że jest ona kofaktor enzymu gamma-glutamylo-karboksylazy witamina K odgrywa ważną funkcję w metabolizmie kości, proliferacji komórek nowotworowych, chorobach sercowo-naczyniowych i stanach degeneracji ośrodkowego układu nerwowego.

Obecnie uważa się, że witamina K:

  • jest niezbędna do wytwarzania związków w tzw. „kaskadzie krzepnięcia krwi”, w której to zapewnia prawidłowe stężenie trombiny oraz czynników krzepnięcia (II, VII, IX i X)
  • w wątrobie katalizuje syntezę protrombiny, która poprzez szereg reakcji w organizmie jest przekształcana do fibryny – podstawowego białka w procesie krzepnięcia krwi np.: po zabiegach operacyjnych
  • zależne od niej są również białka S i C biorące udział w regulacji krzepnięcia krwi jak również białka powiązane z rozwojem tkanki kostnej i chrzęstnej.

Nowe badania wskazują, że szczególnie witamina K2 może mieć istotne znaczenie dla stanu tętnic i układu krążenia. W efekcie badań przeprowadzonych w Holandii wykazano, że suplementacja witaminą K2 zmniejsza ryzyko choroby niedokrwiennej o 50%. Przy czym nawet bardzo duże dawki K1 nie dawały takich rezultatów. Witamina K2 wykazuje ponadto działanie przeciwbakteryjne, przeciwgrzybiczne oraz przeciwzapalnie i przeciwbólowe.

Nowa rola witaminy K – metabolizm wapnia. Do niedawna uważano, że prawidłowy stan kości zależy głównie od spożywania wystarczających ilości wapnia i witaminy D. Obecnie wiadomo jednak, że w procesie tym istotna role odgrywa również witamina K2, która wiążąc wapń w matrycy kostnej wzmacnia kości zapobiegając osteoporozie. Wykazano, że terapia witaminą K2 (MK4) oraz suplementacja wapnia i witaminy D2 znacznie zmniejsza ryzyko złamania kości u starszych kobiet cierpiących na chorobę Alzhaimera.

Objawy niedoboru witaminy K (hipowitaminoza)

Objawami niedoboru witaminy K to siniaki, krwotoki, zaburzenia krzepliwości, choroby układu sercowo-naczyniowego, spadek gęstości mineralnej kości oraz łamliwość kości.

W praktyce klinicznej, niedobór witaminy K występuje niezwykle rzadko z wyjątkiem sytuacji, w których pacjent poddawany jest leczeniu przeciwzakrzepowym bazującym na antagonistach witaminy K takich jak warfaryna czy acenokumarol. Wykazano, że już dawki 10 mg K2 (MK7) znacznie obniża skuteczność tych leków. Z uwagi na to preparaty z witaminą K nie powinien być spożywany przez osoby przyjmujące środki przeciwzakrzepowe.

Odpowiedni poziom witaminy K jest bardzo ważny dla kobiet w ciąży oraz matek karmiących, u których niedobory witaminy K zwiększają ryzyko anomalii kostnych oraz krwotoków u dziecka.

Objawy nadmiaru witaminy K (hiperwitaminoza)

Nie wykazano szczególnie toksycznych właściwości przyjmowania wyższych dawek witaminy K. Objawami nadmiaru witaminy K może być nadmierna potliwość oraz uczucie gorąca.

Suplementacja witaminą K

Dzienne zapotrzebowanie zdrowego organizmu na witaminę K jest zależne od wieku i płci.

Według zleceń Instytutu Żywności i Żywienia zalecana dawka dla mężczyzn i kobiet w Polsce wynosi odpowiednio 65 mg i 55 mg na dobę (Uchwała nr 2/2020 Zespołu do spraw diety z dnia 7 lutego 2020 r.) Odpowiednią ilość witaminy K wprowadzamy do organizmu wraz z pożywieniem.  Znaczna jej część jest syntetyzowana przez bakterie jelitowe znajdujące się w przewodzie pokarmowym. Szacuje się, że w warzywach zielonych jej zwartość może dochodzić do 700 mg/100g a w oleje do 200 mg /100g. Zatem dzienną porcje witaminy możemy znaleźć w 100 g np. gęsiej wątróbki, „dobrego” parmezanu czy też dwóch jajkach. Jakkolwiek dla zapewnienia odpowiedniej ilości witaminy K w organizmie decydujące znaczenie ma nie tylko jej zawartość w diecie, ale również przyswajalność.

Wykazano, że Witamina K1 jest słabo przyswajalna przez organizm ludzki – jedynie od 5% do 10% ilości zawartej w diecie. Natomiast K2 w postaci syntetycznie uzyskiwanej witaminy K2 (MK-4) wymaga częstego podawania dużych dawek preparatu. Na szczególną uwagę zasługuje natomiast naturalna witamina K2 w postaci MK-7.

Znaczenie witaminy K2 (MK-7)

Witamina ta jest najbardziej bioaktywną spośród wszystkich form witaminy K. Witamina ta ma znacznie lepszą biodostępność i skuteczność działania w porównaniu z innymi K witamerami. Długo utrzymuje się w krwioobiegu – ok. trzech dni oraz jest doskonale wchłaniana z pożywienia. Poza tym nawet jej niewielkie dawki ok. 10 mg/dzień zapewniają prawidłową gospodarkę wapnia w organizmie. Ponadto K2 (MK-7) w przeciwieństwie do K1 poprawia stan tętnic żylnych. Podstawowym źródłem K2 (MK-7) są popularne w Japonii fermentowane nasiona soi (tzw. Natto), w których to zawartość Witamina K2 MK7 wynosi ok. 1970 μg/100g produktu.

Czynnikiem uszkadzającym pobieranie witaminy K z pożywienia jest długotrwała antybiotykoterapia prowadząca do „wyjaławiająca” przewodu pokarmowego. W takich sytuacjach niezbędna jest suplementacja witamina K. Standardowo witaminę podaje się noworodkom, które nie mają jeszcze stabilnej flory jelitowej, a mogą być zagrożone wystąpieniem skazy krwotocznej wywołanej niedoborem witaminy K.

Istnieją przypuszczenia, że suplementacja witaminą K może działać profilaktycznie w zakresie poprawy, jakości kości. Z uwagi na to, że niskie spożycie witaminy K idzie zazwyczaj w parze z niedoborami w zakresie innych składników pokarmowych, odpowiadających za tworzenie prawidłowej struktury kostnej.

Witamina K a nasze produkty oleje/ziarna/mąki

Witamina K jest składnikiem oleju rzepakowego tłoczonego na zimno. Wykazano, że spożywanie ok. 2 łyżek oleju dziennie pokrywa zapotrzebowanie na tę witaminę w ok. 50%. Spożywanie olejów tłoczonych na zimno z produktami spożywczymi bogatymi w witaminę K znacznie poprawia jej biodostępność z pożywienia. Różnice w ilości wchłanianej witaminy K, związane są z jej liofilowością, przez co do jej dobrego wchłaniania w spożywanym pokarmie niezbędna jest obecność kwasów tłuszczowych.

Bibliografia:

  1. Wawer – Suplementy dla Ciebie. „Jak nie stać się pacjentem”, Wektor, 2009
  2. Puzanowska-Tarasiewicz, A. Z. Wilczewska „Podstawy chemii kosmetycznej”, WSKiOZ w Białymstoku, Białystok 2006
  3. S Kobayashi, M. Shiraki, K. Takaoka, Concurrent treatment of osteoporosis including vitamin K, Clin. Calcium. 2007, 17, 1731–1737
  4. Dubiel-Braszczok, A. Kruszec-Żytniewska, P. Kotyla, Witamina K — kontrowersje, Rheumatology Forum 2018, 4, 152-157
  5. W Suttie, Vitamin K in health and disease, ISBN 978-0-8493-3392-7
  6. Combs, “The vitamins: fundamental aspects in nutrition and health” ISBN-13: 978-0-12-183493-7
  7. B. Rucker, “Handbook of vitamins, Vitamins in human nutrition” ISBN-13: 978-0-8493-4022-2
  8. “Encyclopedia of Biological Chemistry”, 2004, Elsevier Inc.
  9. R. Fennema, “Food chemistry (Food science and technology)” ISBN 0-8247-9346-3
  10. Reinhard, “The vitamin sourcebook, Vitamins in human nutrition” ISBN 1-56565-878-7
  11. https://pl.wikipedia.org/wiki/Witamina_K