Витамин K

Химическая формула Пиридоксина

Химическая формула Пиридоксальфосфат

Витамин К относится к группе липофильных (жирорастворимых) и гидрофобных витаминов, необходимых для синтеза белков, обеспечивающих достаточный уровень коагуляции. Химически, является производным 2-метил-1,4-нафтохинона. Играет значительную роль в обмене веществ в костях и в соединительной ткани, а также в здоровой работе почек. Во всех этих случаях витамин участвует в усвоении кальция и в обеспечении взаимодействия кальция и витамина D. В других тканях, например, в легких и в сердце, тоже были обнаружены белковые структуры, которые могут быть синтезированы только с участием витамина К.

Основные формы витамина К

Витамин K определяют как группу липофильных (гидрофобных) витаминов. Витамин K₂ (менаквинон, менатетренон) продуцируется бактериями в кишечнике, поэтому его недостаточность проявляется редко, преимущественно при дисбактериозах.

Химическое строение

Витамин K₂ (menaquinones). Боковая цепь может состоять из разного числа изопреноидных остатков.

Витамин K — групповое название для ряда производных 2-метил-1,4-нафтохинона, сходного строения и близкой функции в организме. Обычно они имеют метилированный нафтохиноновый фрагмент с переменной по числу звеньев алифатической боковой цепью в положении. Филлохинон (также именуемый витамином K₁) содержит 4 изопреноидных звена, одно из которых является ненасыщенным.

В природе найдены только два витамина группы К: выделенный из люцерны витамин K₁ и выделенный из гниющей рыбной муки K₂. Кроме природных витаминов К, в настоящее время известен ряд производных нафтохинона, обладающих антигеморрагическим действием, которые получены синтетическим путем. К их числу относятся следующие соединения: Витамин К₃, (2-метил-1,4-нафтохинон), Витамин К ₄ (2-метил-1,4-нафтогидрохинон), Витамин К₅ (2-метил-4-амино-1-нафтогидрохинон), Витамин К₆ (2-метил-1,4-диаминонафтохинон), Витамин K₇ (3-метил-4-амино-1-нафтогидрохинон)

Физиология

Витамин K участвует в карбоксилировании остатков глутаминовой кислоты в полипептидных цепях некоторых белков. В результате такого ферментативного процесса происходит превращение остатков глутаминовой кислоты в остатки гамма-карбоксилглутаминовой кислоты (сокращенно Gla-радикалы). Остатки гамма-карбоксилглутаминовой кислоты (Gla-радикалы), благодаря двум свободным карбоксильным группам, участвуют в связывании кальция. Gla-радикалы играют важную роль в биологической активности всех известных Gla-белков.

В настоящее время обнаружены 14 человеческих Gla-белков, играющих ключевые роли в регулировании следующих физиологических процессов:
• свертывание крови (протромбин (фактор II), факторы VII, IX, X, белок C, белок S и белок Z).
• метаболизм костей (остеокальцин, также названный Gla-белком кости, и матрицей gla белка (MGP)).
• сосудистая биология.

Некоторые бактерии, такие как кишечная палочка, найденная в толстом кишечнике, способны синтезировать витамин K₂, но не витамин K ₁.)

В этих бактериях витамин K₂ служит переносчиком электронов в процессе, называемым анаэробным дыханием. Например, такие молекулы, как лактаты, формиаты или NADH, являющиеся донорами электронов, с помощью фермента передают два электрона K₂. Витамин K ₂ в свою очередь передает эти электроны молекулам — акцепторам электронов, таким, как фумараты или нитраты, которые соответственно восстанавливаются до сукцинатов или нитритов. В результате таких реакций, синтезируется клеточный источник энергии АТФ, подобно тому, как он синтезируется в эукариотических клетках с аэробным дыханием. Кишечная палочка способна осуществлять как аэробное, так и анаэробное дыхание, в котором участвуют интермедиаты менахиноны.

Роль в возникновении заболеваний

Дефицит витамина К может развиваться из-за нарушения усвоения пищи в кишечнике (такие как закупорка желчного протока), из-за терапевтического или случайного всасывания антагонистов витамина K, или, очень редко, дефицитом витамина К в рационе. В результате приобретенного дефицита витамина К Gla-радикалы формируются не полностью, вследствие чего Gla-белки не в полной мере выполняют свои функции. Вышеописанные факторы могут привести к следующему: обильные внутренние кровоизлияния, окостенение хрящей, серьезная деформация развивающихся костей или отложения солей на стенках артериальных сосудов.

В то же время переизбыток витамина К способствует увеличению тромбоцитов, увеличению вязкости крови, и как следствие крайне нежелательно употребление продуктов богатых витамином К для больных варикозом, тромбофлебитом, некоторыми видами мигреней, людям с повышенным уровнем холестерина (так как формирования тромбов начинается с утолщения артериальной стенки вследствие формирования холистериновой бляшки)

История

В 1929 году датский ученый Хенрик Дам (дат. Carl Peter Henrik Dam) исследовал последствия недостатка холестерола у цыплят, находившихся на лишенной холестерола диете. Через несколько недель у цыплят развилась геморрагия — кровоизлияние в подкожную клетчатку, мышцы и другие ткани. Добавление очищенного холестерола не устраняло патологических явлений. Оказалось, что целебным эффектом обладают зерна злаков и другие растительные продукты. Наряду с холестеролом из продуктов были выделены вещества, которые способствовали повышению свертывания крови. За этой группой витаминов закрепилось название витамины К, поскольку первое сообщение об этих соединениях было сделано в немецком журнале, где они назывались Koagulationsvitamin (витамины коагуляции).

В 1939 году в лаборатории швейцарского ученого Каррера впервые был выделен из люцерны витамин К, его назвали филлохинон.

В том же году американские биохимики Бинклей и Дойзи получили из гниющей рыбной муки вещество с антигеморрагическим действием, но с иными свойствами, чем препарат, выделенный из люцерны. Это вещество получило название витамин К₂ в отличие от витамина из люцерны, названного витамином К₁.

В 1943 году Дам и Дойзи получили Нобелевскую премию за открытие и установление химической структуры витамина K.

Дозировки

Рекомендованная дневная норма для мужчин (25 лет) в США Dietary Reference Intake — (DRI) 120 мкг/сут.

Источники

Витамин K обнаружен в зелёных листовых овощах, таких, как шпинат и латук; в крестоцветных — кормовой капусте, белокочанной капусте, цветной капусте, брокколи, и брюссельской капусте; в таких растениях, как крапива, пшеничные отруби, злаки, в некоторых фруктах, таких, как авокадо, киви и бананы; в мясе; коровьем молоке и др. молочных продуктах; яйцах; сое и продуктах из неё. Оливковое масло также содержит значительное количество витамина К.

Токсичность

Возможны аллергические реакции.

Материал из Википедии — свободной энциклопедии