Witamina K to witamina rozpuszczalna w tłuszczach. Ostatnio popularną jej formą, po którą chętnie sięgamy, stała się witamina K2Mk7. Czy faktycznie powinniśmy suplementować dodatkowo witaminę K, poza jej naturalnymi źródłami w diecie? Jak wygląda dzienne zapotrzebowanie, wchłanialność witamin z grupy K i jakie czynniki powodują zmniejszenie ich ilości w organizmie? Przyjrzyjmy się dostępnym badaniom. 

Witaminy z grupy K

Witamina K nie jest jednym związkiem chemicznym: to grupa bardzo podobnych w budowie substancji. Wspólną ich cechą jest obecność pierścienia 2-metylo-1,4 naftochinonowego z przyłączonymi w pozycji C-3 grupami izoprenoidowymi. To właśnie te grupy izoprenoidowe stanowią podstawę klasyfikacji witamin K do różnych jej rodzin.

⇒ Witamina K1 to filochinon (inaczej fitomenadion) i syntetyzowana jest w roślinach.
⇒ Witamina K2 to rodzina menachinonów określanych jako Mk-n. To „n” to ilość grup izoprenoidowych w łańcuchu bocznym – waha się ona od 1 do 13. Najważniejsze w diecie są menachinony od Mk4 do Mk10.

Mk4 jest jedyną witaminą K produkowaną w tkankach ssaków w wyniku konwersji z K1, Mk7, czy K3. Zakładano, że ta przemiana może się odbywać z udziałem bakterii jelitowych. Jednak badanie pokazało, że u wyjałowionych szczurów poziom Mk4 utrzymuje się na wysokim poziomie, mimo podaży tylko witaminy K1. Sugeruje to, że organizm sam uzyskuje w ten sposób menachinony przy ich niskiej podaży.

Reszta menachinonów jest syntetyzowana przez bakterie na potrzeby własnego cyklu oddechowego. To, który związek produkują, zależy od konkretnego szczepu bakteryjnego, a ilość produkowanych menachinonów od warunków zewnętrznych takich jak temperatura, pH środowiska, czy czasu trwania fermentacji.

Przemysł spożywczy coraz bardziej zaczyna się interesować zawartością menachinonów w produktach, ale mało jest jeszcze dostępnych danych o ich ilości w pożywieniu.

Menachinony produkują także nasze bakterie jelitowe. Nie są one jednakże dla nas dostępne w dużej ilości, wchłaniają się bowiem w jelicie cienkim przy obecności soli żółciowych, a nasza mikrobiota jest skoncentrowana w jelicie grubym.

Wspomnimy jeszcze o syntetycznej witaminie K3, czyli menadionie, która jest prowitaminą o wysokiej aktywności biologicznej i jest również zamieniana w organizmie na Mk4. Nie stosowana w lekach i suplementach ze względu na obawy o toksyczność wątrobową, ale stosowana czasem w paszach dla zwierząt, stąd obecność Mk4 w mięsie (najwięcej w mózgu, nerkach, trzustce – są niezbyt często jedzone, więc nie mogą być uznane za znaczące źródła w diecie).

Czemu wspominamy tu o takich nieco trudniejszych z punktu widzenia czytelnika sprawach? Chodzi o zrozumienie trudności w zbadaniu wpływu poszczególnych witamin z grupy K na organizm ludzki. Niby są bardzo podobne, a te drobne różnice w budowie determinują inne wchłanianie, rozkład w organizmie, metabolizm, wydalanie. Poza tym dowiedziono przemiany np. witaminy K1 w witaminę K2Mk4 w tkankach, istnieją słabe dowody, że witaminy K2Mk-n (czyli o innych długościach łańcucha) też mogą takim przemianom podlegać.

Działanie witaminy K w organizmie

Witamina K jest w organizmie niezbędna do procesu gamma-karboksylacji reszt kwasu glutaminowego, przez co aktywuje zależne od tego procesu białka.

Najlepiej poznane są białka, od których zależą procesy krzepnięcia krwi. Stąd też nazwa witamin z tej grupy – K od słowa koagulacja. Inne białka wymagające zależnej od witaminy K karboksylacji to białka biorące udział w mineralizacji i regulacji metabolizmu tkanki kostnej, takie jak osteokalcyna, białko macierzy Gla, białko kostne S. Niecałkowicie ukarboksylowana osteokalcyna (ucOC) jest wskaźnikiem gęstości mineralnej kości i ryzyka złamania biodra. Białko macierzy Gla (MGP) zapobiega zwapnieniu tkanek miękkich i kości oraz ułatwia prawidłowy wzrost kości. Zaobserwowano też wpływ witaminy K na białka obecne w mózgu (Gas6) – wpływa ochronnie na neurony. Wykazano też korelację pomiędzy stężeniem witaminy K a funkcją enzymów biorących udział w biosyntezie sfingolipidów (składnik mieliny i błon komórkowych). Prowadzone są także badania nad przeciwnowotworowym potencjałem tej witaminy: możliwy mechanizm to indukcja apoptozy i hamowanie cyklu komórkowego.

Dotychczas poznano 17 białek zależnych od witaminy K, ale może to być dopiero początek wiedzy o jej roli.

Dzienne zapotrzebowanie na witaminę K

Dotychczas zalecenia dotyczące dziennego spożycia witaminy K opierały się na ilości wystarczającej do karboksylacji białek odpowiedzialnych za proces krzepnięcia.

Przyjmuje się, jako ilość wystarczającą, 1 mikrogram /kg masy ciała na dzień. Średnio przyjęto jako zdrowe spożycie z pokarmem dawki 90 mikrogramów dla kobiet i 120 mikrogramów dla mężczyzn. Dodatkowo trzeba wspomnieć, że jako witaminę wskazaną do obliczeń wybrano filochinon (witaminę K1). Stanowi on około 80% spożywanej witaminy K i na dodatek tabele dotyczące jego zawartości w żywności są szeroko dostępne.

Zainteresowanie menachinonami jest niedawne, stąd mało jest dokładniejszych badań nad ilością w poszczególnych pokarmach.

Na podstawie publikowanych w ostatnim czasie badań można wysnuć wniosek, że powinniśmy zwiększyć spożywane dawki witaminy K i szczególnie warto zadbać o dostępność witaminy K2.

Źródła witaminy K w codziennej diecie

Filochinon (K1) znajdziemy przede wszystkim w roślinach. Najbogatsze źródła warzywne to między innymi (w mikrogramach na 100g produktu):

  • natka pietruszki,
  • botwinka,
  • jarmuż,
  • rzeżucha,
  • szpinak,
  • bazylia,
  • endywia,
  • szczypiorek,
  • rukola,
  • brokuły.

Witamina K1 występuje też w owocach i tu najwięcej znajdziemy jej w:

  • śliwkach suszonych,
  • kiwi,
  • rabarbarze,
  • awokado,
  • jeżynach,
  • borówkach.

Menachinony (K2) jako produkty syntezy bakteryjnej występują w zachodniej diecie głównie w:

  • produktach pochodzenia zwierzęcego, czyli w mięsie, jajach,
  • w serach i produktach mlecznych,
  • w produktach roślinnych fermentowanych, jak na przykład kiszona kapusta.

Informacje dotyczące ilościowego spożycia są ograniczone, gdyż brak jest pełnych tabel składu produktów! W przeprowadzonych analizach dla ludności holenderskiej, niemieckiej, czy w Wielkiej Brytanii ustalono, że mieszkańcy średnio spożywają 30-50 mikrogramów na dzień długołańcuchowych menachinonów. Istnieje hipoteza, że m.in. wysokie spożycie serów we Francji i w krajach śródziemnomorskich może być prawdopodobnie przyczyną mniejszej częstości występowania choroby niedokrwiennej serca.

W diecie azjatyckiej fermentowanym produktem o bardzo wysokiej zawartości menachinonów (w większości Mk7) jest natto, czyli sfermentowana soja. Specyficzna dla tego produktu jest bakteria Bacillus subtilis. Zawartość Mk7 wynosi w niej 900-1000 mikrogramów na 100g produktu. Ze względu na smak i zapach natto trudno się spodziewać, żeby stał się popularny w naszej codziennej diecie.

Natto budzi, ze względu na tak wysoką wydajność, zainteresowanie w branży suplementów. Ze względu na łatwość pozyskania, dobrą przyswajalność, wysoki poziom w surowicy, niską efektywną dawkę oraz długi okres półtrwania w organizmie prowadzi się też coraz więcej badań z użyciem tej formy w zapobieganiu i leczeniu chorób.

Różnice we wchłanialności różnych form witaminy K

Warto abyśmy wiedzieli, że wchłanianie każdej z form witaminy K w jelitach jest różne! 

Filochinon (K1) jest związany z błonami chloroplastów i wchłania się w 5-15% z przyjętego pokarmu. Menachinony (K2) są wchłaniane praktycznie w całości, w obecności soli żółciowych. Zbadano, że podając tą samą ilość witaminy K1 i K2Mk7 uzyskano 10-krotnie wyższe stężenie tej drugiej w surowicy krwi.

Istnieje teoria, że przy niedoborze jakiegokolwiek składnika odżywczego jest on kierowany najpierw tam, gdzie jego obecność umożliwia przeżycie organizmu. W przypadku witaminy K jest to wątroba, gdzie syntetyzowane są czynniki krzepnięcia. Dlatego problemy związane z niedoborem pojawiają się najpierw w innych tkankach, bowiem witamina K1 związana z frakcją trójglicerydów przenoszona jest głównie do wątroby. Za to nośnikiem dla witamin K2 są frakcje LDL i HDL lipoprotein i te rozprowadzają witaminę do innych tkanek.

Witamina K1 jest w wątrobie poddawana cyklowi reakcji utleniania i redukcji, które sprawiają, że się odnawia i może być wykorzystana nawet kilka tysięcy razy. To tłumaczy jej niewielkie dzienne zapotrzebowanie w stosunku do innych witamin.

Z czego wynikają trudności w ustaleniu norm dietetycznych dla spożycia witamin z grupy K2?

Jedną z trudności w ustaleniu norm dietetycznych dla spożycia menachinonów, czyli witamin z grupy K2 jest to, że mają różne okresy półtrwania w organizmie, zależnie od tego, który to Mk-n. Mają też różną dawkę efektywną.

Dla porównania ustalono, że standaryzowana dawka Mk4, która musiałaby być podana, żeby osiągnąć takie efekty kliniczne, jakie obserwowano po podaniu natto (Mk7) wynosi 45 miligramów/dzień. To aż 1000 razy więcej, niż potrzebne 45 mikrogramów Mk7. Jest to prawdopodobnie związane z tym, że im dłuższy łańcuch boczny w cząsteczce, tym dłużej witamina pozostaje w organizmie.

Nie prowadzono badań porównawczych z najczęściej obecnymi w serze menachinonami Mk8, Mk9, więc nie wiemy czy przypadkiem tu nie jest potrzebna dawka jeszcze mniejsza. Logicznie rzecz ujmując, natura w swej mądrości nie pozbawiłaby bez ochrony sporej części ludzkości, dla której natto nie jest zwyczajowym pożywieniem.

Stężenie w surowicy po podaniu witaminy K nie mówi nam wszystkiego.

Wiadomo, że filochinon (K1) błyskawicznie znika, ale to dlatego, że jest szybko wychwytywany do wątroby. Krótko również obserwujemy obecność Mk4 po podaniu. Ale znaleziono duże jego ilości w nerkach, mózgu, tkankach rozrodczych i trzustce, co sugerować może, że albo te tkanki bardzo go potrzebują, więc szybko wychwytują, albo z tej potrzeby konwertują duże ilości filochinonu właśnie w Mk4.

Wydaje się, że konwersja filohinonu (K1) w Mk4 musi mieć dla organizmu znaczenie. Po co miałaby zachodzić, jeśli funkcje obu form by się powielały?

W wyniku badań naukowcy biorą pod uwagę inne funkcje Mk4 związane z konwersją specyficzną dla tkanek: rolę w metabolizmie cholesterolu i utrzymaniu homeostazy śródbłonka naczyń, hamowanie utleniającej śmierci komórek w hodowlach oligodendrocytów i niedojrzałych neuronów, indukcja apoptozy w białaczce i innych złośliwych liniach komórkowych. Potwierdzenie tych teorii wymaga jednak dalszych, dobrze zaprojektowanych badań i czasu.

Aby prześledzić jak rozkładają się inne długołańcuchowe menachinony w organizmie, trzeba opracować technologię izotopową pozwalającą to zobaczyć. Na tą chwilę badamy poziomy ukarboksylowanych białek zależnych od K, wysnuwając teorie o znaczeniach tego faktu.

Co pokazują badania naukowe?

Trzeba pamiętać, że wszelkie badania naukowe określające poziomy samej witaminy K, czy też związanych z nią białek w organizmie były prowadzone na czystych, wyizolowanych formach! Nie wiemy więc za dużo, jak wygląda sprawa po podaży tej witaminy z pożywienia. A to jest podstawą profilaktyki – prawidłowa dieta! Dla przykładu, przy porównaniu podaży samej witaminy Mk7 z pokarmem, jakim jest natto, jedzenie wypadło lepiej. Podejrzewa się, że pozostałe składowe natto zadziałały synergistycznie, choćby obecne w fermentowanej soi izoflawony.

Z innych ciekawostek, kiedy badano synergistyczny wpływ suplementacji witaminy D3, wapna i witaminy K w każdej formie, to stwierdzono odwrotną korelację z częstością złamań kręgów (japońskie kobiety). Związek ten był silniejszy z filochinonem (K1!), choć dawka Mk7 była 30% niższa.

Trudno też oderwać witaminę K i jej działanie od innych składników pożywienia, jak na przykład od witaminy D3 i witaminy A. Dzięki nim bowiem powstają białka Gla (bierze w tym udział kalcytriol i kwas retinowy).

Zwiększone zapotrzebowanie na witaminę K

Zwiększone zapotrzebowanie na witaminę K wykazują osoby starsze, noworodki i niemowlęta (wg obecnych wytycznych), osoby z chorobami takimi jak bulimia, alkoholizm, choroba Leśniowskiego-Crohna, mukowiscydoza, zaburzone wchłanianie tłuszczów, wrzodziejące zapalenie jelita grubego, nowotwory, biegunka tłuszczowa, zaburzenia wydzielania żółci, choroby wątroby i trzustki, celiakia.

Uwaga na interakcje

Przyjmowanie antagonistów witaminy K takich jak warfaryna czy acenocumarol, leki przeciwgruźlicze, salicylany (np. aspiryna), niektóre antybiotyki o szerokim spektrum, leki przeciwpadaczkowe, nadmierne dawki syntetycznych witamin E i A – zmieniają metabolizm witaminy K. Leki hamujące wchłanianie tłuszczu, olej parafinowy wiążący witaminy rozpuszczalne w tłuszczach, leki stosowane w chemioterapii nowotworów, alkohol – upośledzają jej wchłanianie.

Witamina K nie wykazuje w naturalnej postaci działania toksycznego nawet w ilościach przekraczających 500 razy jej zalecane dawki terapeutyczne. Dzieje się tak choćby dlatego, że białka Gla mają określoną liczbę reszt glutaminowych do karboksylacji.

Jedynie osoby przyjmujące leki przeciwkrzepliwe powinny konsultować się z lekarzem i wiedzieć o interakcji. Zmieniły się jednakże zalecenia unikania w czasie terapii witaminy K, zaobserwowano bowiem większą stabilność INR przy kontrolowanej podaży witaminy K, czy to w prawidłowej diecie, czy jako dodatku suplementacyjnego filochinonu. Trzeba jednak pamiętać, że menachinon, czyli coraz bardziej powszechny składnik suplementów Mk7, jest od filochinonu kilka razy silniejszy.

Ciąg dalszy nastąpi …

Ta część artykułu traktuje o profilaktyce, nie o leczeniu. Profilaktyką jest zdrowe, nieobciążające organizmu życie i zdrowe jedzenie. Wydaje się więc, że wzbogacenie naszych posiłków zielonymi warzywami i produktami fermentacji bakteryjnej będzie wystarczającym działaniem. O roli witaminy K w leczeniu chorób cywilizacyjnych mówimy w kolejnym artykule ⇒ Witamina K i jej potencjalne możliwości lecznicze [część 2].

Radioklinika | Alergia - stan wiedzy

Bibliografia:

1) Sato T, Schurgers LJ, Uenishi K „Comparison of menaquinone-4 and menaquinone-7 bioavailability in healthy women”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23140417
2) Presse N, Shatenstein B, Kergoat MJ, Ferland G „Low vitamin K intakes in community-dwelling elders at an early stage of Alzheimer’s disease”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19027415
3) Showalter SL, Wang Z, Costantino CL, Witkiewicz AK, Yeo CJ, Brody JR, Carr BI „Naturally occurring K vitamins inhibit pancreatic cancer cell survival through a caspase-dependent pathway”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19929921
4) Yoshida T, Miyazawa K, Kasuga I, Yokoyama T, Minemura K, Ustumi K, Aoshima M, Ohyashiki K „Apoptosis induction of vitamin K2 in lung carcinoma cell lines: the possibility of vitamin K2 therapy for lung cancer”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12888897
5) Abdel-Rahman MS, Alkady EA, Ahmed S „Menaquinone-7 as a novel pharmacological therapy in the treatment of rheumatoid arthritis: A clinical study”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26073022
6) Ebina K, Shi K, Hirao M, Kaneshiro S, Morimoto T, Koizumi K, Yoshikawa K, Hashimoto J „Vitamin K2 administration is associated with decreased disease activity in patients with rheumatoid arthritis”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23124653
7) Knapen MH, Drummen NE, Smit E, Vermeer C, Theuwissen E „Three-year low-dose menaquinone-7 supplementation helps decrease bone loss in healthy postmenopausal women”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23525894
8) Gerry Kurt Schwalfenberg „Vitamins K1 and K2: The Emerging Group of Vitamins Required for Human Health”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5494092/
9) BarbaraWalther, J Philip Karl, Sarah L Booth, Patrick Boyaval „Menaquinones, Bacteria, and the Food Supply: The Relevance of Dairy and Fermented Food Products to Vitamin K Requirements”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3941825
10) Leon J. Schurgers, Kirsten J. F. Teunissen, Karly Hamulyák, Marjo H. J. Knapen, Hogne Vik and Cees Vermeer „Vitamin K–containing dietary supplements: comparison of synthetic vitamin K1 and natto-derived menaquinone-7”
http://www.bloodjournal.org/content/109/8/3279?sso-checked=true
11) Joline WJ Beulens, Sarah L Booth, Ellen GHM van den Heuvel, Elisabeth Stoecklin, Athanasia Baka, Cees Vermeer „ The role of menaquinones (vitamin K2) in human health”
https://www.cambridge.org/core/journals/british-journal-of-nutrition/article/role-of-menaquinones-vitamin-k2-in-human-health/5B9F317B526629D8BA77B6435F1E5509/core-reader
12) Elke Theuwissen, Egbert Smit, Cees Vermeer „The Role of Vitamin K in Soft-Tissue Calcification”
https://academic.oup.com/advances/article/3/2/166/4557937
13) Geleijnse JM, Vermeer C, Grobbee DE, Schurgers LJ, Knapen MH, van der Meer IM, Hofman A, Witteman JC „Dietary intake of menaquinone is associated with a reduced risk of coronary heart disease: the Rotterdam Study.”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15514282
14) Beulens JW, Bots ML, Atsma F, Bartelink ML, Prokop M, Geleijnse JM, Witteman JC, Grobbee DE, van der Schouvw YT, „High dietary menaquinone intake is associated with reduced coronary calcification.”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18722618
15) Westenfeld R, Krueger T, Schlieper G, Cranenburg EC, Magdeleyns EJ, Heidenreich S, Holzmann S, Vermeer C, Jahnen-Dechent W, Ketteler M, Floege J,Schurgers LJ „Effect of vitamin K2 supplementation on functional vitamin K deficiency in hemodialysis patients: a randomized trial.”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22169620
16) Liv M.Vossen, Leon J. Schurgers, Bernard J. Van Varik, Bas L.J.H. Kietselaer, Cees Vermeer, Johannes G.Meeder, Braim m.Rahel, Yvonne J.M. van Cauteren, Ge A. Hoffland, Roger J.M.W. Rennenberg, Koeen D. Reesink, Peter W. de Leeuw, Abraham A. Kroon „ Menaquinone-7 supplementation to reduce vascular calcification in patients with coronary disease: rationale and study protocol (VitaK-CAC Trial)”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4663571/
17) prof. Iwona Wawer Witamina K: rola w metabolizmie wapnia
http://naukadlazdrowia.pl/witamina-k-rola-w-metabolizmie-wapnia/
18) Justyna Kosińska, Katarzyna Billing-Marczak, Marcin Krotkiewski „Nowopoznana rola witaminy K2 w chorobach cywilizacyjnych”
http://www.czytelniamedyczna.pl/788,nowopoznana-rola-witaminy-k-w-patogenezie-chorlb-cywilizacyjnych.html
19) Katarzyna Maresz Proper calcium use: Vitamin K2 as a promoter of bone and cardiovascular health
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4566462/
20) Johanna M. Geleijnse, Cees Vermeer, Diederick E. Grobbee, Leon J. Schurgers, Marjo H.J. Knapen, Irene M van der Meer, Albert Hofman, Jacqueline C.M. Witteman „Dietary Intake of Menaquinone Is Associated with a Reduced Risk of Coronary Heart Disease: The Rotterdam Study
https://academic.oup.com/jn/article/134/11/3100/4688389
21) U. Grober, M.F. Holick, J.Reichrath, K.Kisters „Vitamin K: an old vitamin in a new perspective”
https://www.tandfonline.com/doi/full/10.4161/19381972.2014.968490
22) Kiely A.,Ferland G.,Ouliass B, O’Toole P.W., Purtill H., O’Connor E.M. „Vitamin K status and inflammation are associated with cognition in older Irish adults”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30451602
23) van den Heuvel E.G., van Schoor N.M., Vermeer C, Zwijsen R.M., den Heijer M, Comijs H.C., „ Vitamin K Status Is not Associated with Cognitive Decline in Middle Aged Adults
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26482692
24) Aoun M, Makki M, Azar H, Matta H, Chelala DN „High Dephosphorylated-Uncarboxylated MGP in Hemodialysis patients: risk factors and response to vitamin K2, A pre-post intervention clinical trial”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28592319
25) Mansour A.G., Hariri E, Daaboul Y, Korijan S, El Alam A, Protogerou A.D., Kilany H, Karam A, Stephan A, Bahous S.A. „Vitamin K2 supplementation and arterial stiffness among renal transplant recipients-a single-arm, single-center clinical trial”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28756183
26) Ikari Y, Torii S, Shioi A, Okano T. „Impact of menaquinone-4 supplementation on coronary artery calcification and arterial stiffness: an open label single arm study”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27175730
27) Torii S, Ikari Y, Tanabe K, Kakuta T, Hatori M, Shioi A, Okano T. „Plasma phylloquinone, menaquinone-4 and menaquinone-7 levels and coronary artery calcification”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28620475
28) Shea MK, Booth SL, Weiner DE, Brinkley TE, Kanaya AM, Murphy RA, Simonsick EM, Wasel CL, Vermeer C, Kritchevsky SB, „Circulating Vitamin K Is Inversely Associated with Incident Cardiovascular Disease Risk among Those Treated for Hypertension in the Health, Aging, and Body Composition Study (Health ABC)”
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28356433

Zapytaj lub skomentuj:

Napisz komentarz
Podaj swoje imię