Spis treści
- Witamina K1 (filochinon)
- Witamina K2 (metachinon)
- Witamina K – zapotrzebowanie, wchłanianie i biodostępność
- Niedobór i nadmiar witaminy K w organizmie
Witamina K została odkryta przez duńskiego biochemika, który – zaznaczając jej rolę w procesie krzepnięcia krwi – nazwał związek „witaminą K”, od niemieckiego terminu „Koagulation”, oznaczającego krzepnięcie. Za to odkrycie naukowcy otrzymali w 1943 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny.
Witamina K to witamina rozpuszczalna w tłuszczach, w istocie niebędąca jednym związkiem, ale grupą substancji obejmujących:
- witaminę K1 (filochinon) – występuje w warzywach,
- witaminę K2 (metachinon) – produkowaną przez drobnoustroje bytujące w przewodzie pokarmowym.
Witamina K1 (filochinon) i K2 (metachinon) to związki naturalne, oprócz tego znane są pochodne syntetyczne K3 (menadion) i K4. Witamina K3 stosowana jest w paszach dla zwierząt, a w biedniejszych częściach świata również jako zamiennik witaminy K1.
Menadion jest podstawową strukturą każdej formy witaminy K, a ciekawostką jest fakt, iż jest to forma hydrofilowa. Nie jest uzyskiwany z dietą i jest formą pośrednią w metabolizmie organizmu człowieka.
Pierwotnie poznaną rolą witaminy K był jej udział w procesie krzepnięcia krwi. Jako kofaktor γ-glutamylokarboksylazy aktywuje takie czynniki krzepnięcia krwi jak:
- protrombina – czynnik II,
- prokonwertyna – czynnik VII,
- czynnik przeciwhemofilowy – IX,
- czynnik Stuarta – X.
W ciągu ostatnich dwudziestu lat odkryto również inne sposoby działania witaminy K, np. aktywacja receptora steroidowego czy powiązanie z aktywnością dehydrogenazy 17β-hydroksysteroidową typu 4 (17β-HSD4).
Jako kofaktor γ-glutamylokarboksylazy witamina K odgrywa również rolę w metabolizmie kości, proliferacji komórek nowotworowych, chorobach degeneracyjnych OUN, chorobach sercowo-naczyniowych.
Rola witaminy K w metabolizmie kości była przedmiotem wielu badań, a ich efektem jest jej stosowanie (MK-4) jako leku w leczeniu osteoporozy w kilku azjatyckich krajach, m.in. w Japonii. Metaanaliza badań opublikowana w roku 2019 wskazuje, iż wpływ witaminy K na złamania był istotny statystycznie. Przeprowadzone w Japonii badania, obejmujące grupę aż 4 tys., leczonych przez trzy lata kobiet wykazały, iż witamina K nie ma wpływu profilaktycznego na nowe złamania w całej grupie badanej, ale istotne korzyści z jej profilaktycznego stosowania odnoszą pacjentki wysokiego ryzyka, z co najmniej pięcioma wcześniej istniejącymi złamaniami kręgów.
Badania epidemiologiczne przeprowadzone w Japonii i Ameryce Północnej sugerują również związek niskiego spożycia witaminy K z chorobą zwyrodnieniową stawów i wskazują na ochronne działanie witaminy K na chrząstkę stawową. Mechanizm ochronnego działania ma polegać na tym, iż nieprawidłowa γ-karboksylacja białek jest związana z nieprawidłowym zwapnieniem chrząstki. Niestety przeprowadzone badania interwencyjne nie potwierdziły tej hipotezy, na co mógł mieć wpływ zbyt krótki okres prowadzonej obserwacji.
Wyniki niektórych badań klinicznych wskazują również korzystny wpływ witaminy K na jakość mięśni szkieletowych, co znajduje odzwierciedlenie w sprawności fizycznej badanych osób. Mechanizm tego działania witaminy K nie został jeszcze wyjaśniony i wymaga dalszych badań.
Witamina K1 (filochinon)
Witamina K1 (filochinon) to związek obecny w zielonych częściach roślin. Stanowi 75-90% całej dostępnej witaminy K w diecie człowieka. Wszystkie zielony warzywa (kapustne – brokuł, brukselka, kapusta, jarmuż – szpinak, sałata, pietruszka) są bogatym źródłem witaminy K1. Dotyczy to również roślin jadalnych np. pokrzywy, dzikiego czosnku, liście mniszka lekarskiego czy przypraw stosowanych w kuchni – oregano, majeranek. Przyprawy w postaci suszonej zawierają więcej tego związku, niż gdy są świeże.
Zawartość witaminy K1 w roślinach zależy od wielu czynników, dlatego dokładne dane mogą się różnić w zależności do źródła. Różnice zależą od odmiany danej rośliny, metody i miejsca uprawy, warunków klimatycznych, dojrzałości rośliny. Na jej zawartość nie ma natomiast wpływu gotowanie czy przygotowywanie potraw w kuchence mikrofalowej.
Ważnym źródłem witaminy K1 są oleje – sojowy, rzepakowy i oliwa z oliwek. Często stosowane w kuchni w istotny sposób wzbogacają dietę w ten związek. Zawartość witaminy K w olejach jest stosunkowo stabilna, ocenia się, iż podgrzewanie w temperaturze 190 stopni Celsjusza przez 40 minut zmniejsza jej ilość w produktach o ok. 15%. Duże straty w witaminie K obserwuje się natomiast, gdy olej wystawiony jest na działanie światła słonecznego. Dwa dni ekspozycji oleju na światło dzienne to spadek zawartości witaminy K1 aż o 46%, a przy ekspozycji na światło fluorescencyjne spadek wynosi prawie 90%. Dlatego olej musi być przechowywany w ciemnym pojemniku.
Witamina K2 (metachinon)
Witamina K2 (metachinon) to związek wytwarzany przez drobnoustroje. Dlatego może być dostarczana z dietą, ale jest również syntetyzowana w przewodzie pokarmowym człowieka przez mikrobiotę jelitową. Produkcja witaminy K2 w jelicie czczym i krętym pokrywa znaczną część zapotrzebowania człowieka na ten związek. Witamina K2 jest syntetyzowana przez wiele gatunków bakterii, a jej forma – od MK-4 do MK-13 – jest specyficzna dla odpowiedniego gatunku. Bakterie z rodzaje Bacteroides wytwarzają głównie MK-10 i MK-11, Eubacterium lentum MK-6, Veillonella MK-7, Enterobacter i Escherichia coli MK-8.
Witamina K2 wytwarzana jest przez bakterie beztlenowe i względnie beztlenowe, a głównym jej źródłem w diecie są produkty mleczne, w szczególności sery, podczas produkcji których zachodzą procesy bakteryjnej fermentacji. Podkreślić należy, iż sery o niskiej zawartość tłuszczu zawierają tylko 25% ilości witaminy K2 obecnej w serach pełnotłustych. Inne ważne źródła tego związku to kiszonki, np. kiszona kapusta.
Witamina K – zapotrzebowanie, wchłanianie i biodostępność
Dzienne zapotrzebowanie na witaminę K nie zostało dokładnie określone, szacuje się, iż jej spożycie wynosi od 70 do 300 μg na dobę, i jest dostarczane ze zwykłą, codzienną dietą. Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności wskazuje, iż odpowiednie spożycie witaminy K to 1 μg /kg masy ciała dla dorosłych i dzieci, w tym dla kobiet w ciąży.
Zalecane przez EFSA dzienne spożycie witaminy K kształtuje się następująco:
Witamina K to grupa związków, których wchłanianie zależy od formy, obserwuje się również zmienność osobniczą w tym zakresie. Ogólnie rzecz biorąc, wchłanianie witaminy K jest lepsze w obecności tłuszczów, jednak witamina K1 z diety wchłania się słabiej niż ta sama, syntetyczna forma. Tłuszcz zwiększa stopień tego wchłaniania aż trzykrotnie. Sprawna absorpcja witaminy K wymaga obecności soli żółciowych, produkowanych w wątrobie i magazynowanych w pęcherzyku żółciowym. Usunięcie pęcherzyka żółciowego zaburza absorpcję witamin rozpuszczalnych w tłuszczach, w tym witaminy K.
Obserwuje się, iż K1 (filochinon) zawarta w warzywach wchłania się gorzej niż jej odpowiedniczka w olejach. Na stopień przyswajania z warzyw nie ma natomiast wpływu rodzaj produktu ani sposób jego przygotowania, pozostaje ono na takim samym poziomie w warzywach surowych, jak i gotowanych.
Wchłanianie witaminy K2 (metachinonu), w szczególności jej form długołańcuchowych jest doskonałe i może osiągać nawet 100%, ze względu na obecność tłuszczu w źródłach pokarmowych (np. mleko).
Wchłanianie witaminy K mogą hamować niektóre leki, jak np. cholestyramina, która wiąże kwasy tłuszczowe. Obserwuje się również wpływ antybiotyków na absorpcję tej witaminy. Rifampicyna indukuje jej metabolizm i hamuje wchłanianie, a antybiotyki o szerokim spektrum działania hamują z kolei wzrost bakterii wytwarzających witaminę K w przewodzie pokarmowym, a tym samym zwiększają ryzyko jej niedoboru.
Po wchłonięciu w jelitach związek transportowany jest do wątroby, gdzie zachodzą procesy karboksylacji.
Witaminy z grupy K wydalane są z moczem lub z kałem. Menadion usuwany jest z organizmu w postaci glukuronidów z moczem, natomiast witamina K1 i K2 usuwane są z kałem.
Niedobór i nadmiar witaminy K w organizmie
Niedobór witaminy K może wystąpić u osób dorosłych z powodu zbyt małej jej zawartości w diecie – bardzo rzadko lub z powodu stanów patologicznych zmniejszających jej wchłanianie:
- choroby wątroby, cholestaza, stan po usunięciu pęcherzyka żółciowego;
- mukowiscydoza, stany złego wchłaniania spowodowane chorobami zapalnymi jelit;
- alkoholizm.
Objawy niedoboru witaminy K to zaburzenia krzepliwości objawiające się łatwym powstawaniem siniaków, krwawieniami z dziąseł, wydłużonym czasem gojenia się ran, krwawieniami z błon śluzowych, z dróg moczowo-płciowych – krwiomocz. Inne objawy to zaburzenia pracy jelit czy obfite miesiączki.
Natomiast nadmiar witaminy K to dolegliwości żołądkowo-jelitowe i wysypki skórne. Bardzo wysokie dawki witaminy K u zwierząt powodowały krwotoki i niedokrwistość.
Przyjmowanie suplementów z witaminą K może być niebezpieczne u osób, które leczą się środkami przeciwzakrzepowymi (np. warfaryną lub acenokumarolem). Dlatego maksymalna, zalecana dzienna porcja witaminy K w suplementach diety nie może być wyższa niż 200 μg, a oznakowanie suplementów powinno zawierać następujące ostrzeżenie: „Produkt nie powinien być spożywany przez osoby przyjmujące środki przeciwzakrzepowe zawierające antagonistów witaminy K (np. warfaryna i acenokumarol).”
Piśmiennictwo
- Mladěnka P, Macáková K, Kujovská Krčmová L, Javorská L, Mrštná K, Carazo A, Protti M, Remião F, Nováková L; OEMONOM researchers and collaborators. Vitamin K – sources, physiological role, kinetics, deficiency, detection, therapeutic use, and toxicity. Nutr Rev. 2022 Mar 10;80(4):677-698. doi: 10.1093/nutrit/nuab061. PMID: 34472618; PMCID: PMC8907489.
- Witamina K Uchwała_nr_2-2020 – Gov.pl – Uchwała nr 2/2020 Zespołu do Spraw Suplementów Diety z dnia 7 lutego 2020 r. w sprawie wyrażenia opinii dotyczącej maksymalnej dawki witaminy K w zalecanej dzienne porcji w suplementach diety.
- Azuma K, Inoue S. Multiple Modes of Vitamin K Actions in Aging-Related Musculoskeletal Disorders. Int J Mol Sci. 2019 Jun 11;20(11):2844. doi: 10.3390/ijms20112844. PMID: 31212662; PMCID: PMC6600274.
