Vitamin K2 - nedovoljno prepoznat nutrijent
Tek u novije vrijeme utvrđena je važna uloga vitamina K2 u metabolizmu kostiju i drugih tkiva te održavanju zdravlja srčanožilnog sustava
Uloga vitamina K
Vitamin K čini skupina strukturno sličnih organskih spojeva (naftokinona) esencijalnih za normalno funkcioniranje organizma. Riječ je o liposolubilnim vitaminima koji se skladište u masnom tkivu i jetri. Vitamin K1 (filokinon) iz biljaka i K2 (menakinon) koji proizvode bakterije, prirodni su oblici, dok su vitamin K3 (menadion), K4 i K5 sintetski spojevi.
Još od njihova otkrića, tridesetih godina prošloga stoljeća, sva je istraživačka aktivnost usmjerena na antihemoragičnu ulogu vitamina K1, a nakon otkrića druge forme, vitamina K2, smatralo se da je riječ tek o strukturnoj varijaciji istog vitamina. Međutim, to nije tako.
Vitamin K1 potreban je za aktivaciju određenih proteina uključenih u procese zgrušavanja krvi. Kad faktori zgrušavanja trebaju zatvoriti ranu, trebaju se „zalijepiti“ na površine obližnjega tkiva. Ono što im pruža “ljepljivost” je proces karboksilacije, konkretno, vitamin K-ovisne γ-karboksilacije specifičnih ostataka glutaminske kiseline. Ta reakcija omogućava proteinima, tzv. faktorima zgrušavanja, da vežu kalcij, a sposobnost vezanja kalcijevih iona ključna je za njihovu aktivaciju. Bez vitamina K1 ne događa se karboksilacija, a proteini nisu biološki aktivni, što povećava rizik od krvarenja.
Tek u novije vrijeme utvrđena je važnija uloga vitamina K2 (menakinona) u metabolizmu kostiju i drugih tkiva. Kako je deficit vitamina K1 rijedak, nerijetko se događalo da se zanemarivalo znatno češći deficit vitamina K2, manje poznatog oblika vitamina K, koji je danas sve više u liječničkom fokusu zbog utvrđenih povoljnih učinaka na zdravlje srca i kostiju.
Još od njihova otkrića, tridesetih godina prošloga stoljeća, sva je istraživačka aktivnost usmjerena na antihemoragičnu ulogu vitamina K1, a nakon otkrića druge forme, vitamina K2, smatralo se da je riječ tek o strukturnoj varijaciji istog vitamina. Međutim, to nije tako.
Vitamin K1 potreban je za aktivaciju određenih proteina uključenih u procese zgrušavanja krvi. Kad faktori zgrušavanja trebaju zatvoriti ranu, trebaju se „zalijepiti“ na površine obližnjega tkiva. Ono što im pruža “ljepljivost” je proces karboksilacije, konkretno, vitamin K-ovisne γ-karboksilacije specifičnih ostataka glutaminske kiseline. Ta reakcija omogućava proteinima, tzv. faktorima zgrušavanja, da vežu kalcij, a sposobnost vezanja kalcijevih iona ključna je za njihovu aktivaciju. Bez vitamina K1 ne događa se karboksilacija, a proteini nisu biološki aktivni, što povećava rizik od krvarenja.
Tek u novije vrijeme utvrđena je važnija uloga vitamina K2 (menakinona) u metabolizmu kostiju i drugih tkiva. Kako je deficit vitamina K1 rijedak, nerijetko se događalo da se zanemarivalo znatno češći deficit vitamina K2, manje poznatog oblika vitamina K, koji je danas sve više u liječničkom fokusu zbog utvrđenih povoljnih učinaka na zdravlje srca i kostiju.
Vitamin K2 poboljšava gustoću kostiju
Održavanje zdravlja kostiju nije jednostavan proces i ne ovisi isključivo o unosu dovoljne količine kalcija. Unatoč neospornoj važnosti tog minerala u strukturalnom smislu, drugi važni nutrijenti, poput vitamina D3 i K2 te minerala magnezija, uz odgovarajuću tjelesnu aktivnost i zdravlje probavnog i imunosnog sustava, ključni su čimbenici održavanja gustoće kostiju.
Osteoklasti su stanice koštanog tkiva odgovorne za demineralizaciju kostiju. Oni sudjeluju u otpuštanju minerala iz kostiju koji su zatim „na raspolaganju“ tijelu za razne funkcije. Osteoklasti su važni za zdravlje kostiju, no njihovu homeostazu važno je održavati jer u slučaju hiperprodukcije dolazi do znatnije nepoželjne demineralizacije kostiju. Kontrolu tog procesa osigurava upravo vitamin K2 u kombinaciji s vitaminom D3 jer sprječava prekomjernu proizvodnju osteoklasta, a pretpostavlja se i da potiče njihovu programiranu smrt (apoptozu).
Osteoklasti su stanice koštanog tkiva odgovorne za demineralizaciju kostiju. Oni sudjeluju u otpuštanju minerala iz kostiju koji su zatim „na raspolaganju“ tijelu za razne funkcije. Osteoklasti su važni za zdravlje kostiju, no njihovu homeostazu važno je održavati jer u slučaju hiperprodukcije dolazi do znatnije nepoželjne demineralizacije kostiju. Kontrolu tog procesa osigurava upravo vitamin K2 u kombinaciji s vitaminom D3 jer sprječava prekomjernu proizvodnju osteoklasta, a pretpostavlja se i da potiče njihovu programiranu smrt (apoptozu).
Zdravlje kostiju ovisi o koštanom proteinu osteokalcinu koji ima sposobnost vezanja minerala (u prvome redu, kalcija), a aktivnost osteokalcina ovisi o procesu karboksilacije, u kojem je vitamin K2 ključni čimbenik u djelovanju karboksilaza koje kataliziraju karboksilaciju glutaminske kiseline na osteokalcinu. Tim mehanizmom vitamin K2 uspostavlja homeostazu proteina unutar koštane strukture aktiviranjem osteokalcina koji veže kalcij i omogućava osteoblastima ugradnju kalcija u koštani matriks, čime se održava mineralna gustoća kostiju. Tako su više razine vitamina K povezane s boljom gustoćom kostiju, dok se niske razine povezuju s nastankom osteoporoze. Istraživanja pokazuju da vitamin K poboljšava zdravlje kostiju i smanjuje rizik od fraktura, posebno u žena u postmenopauzi pa se u nekim zemljama koristi kao prevencija osteoporoze.Novorođenoj djeci koja se isključivo hrane dojenjem nedostaje vitamina K jer ga majčino mlijeko ne sadrži u dovoljnoj količini, a u nerazvijenom probavnom sustavu još nema bakterija koje bi ga proizvodile
Vitamin K2 za zdravlje srca i krvnih žila
Metabolička uloga vitamina K2 ne prestaje samo u koštanom sustavu. Naime, ona je jednako važna u održavanju zdravlja srčanožilnog sustava gdje sprječava kalcifikaciju stijenki krvnih žila, koje zbog tog procesa očvrsnu i gube elastičnost, a dugoročno nastaju aterosklerotski plakovi, što povećava rizik od razvoja srčanožilnih bolesti.
Način na koji se zaustavlja i sprječava nakupljanje kalcija u arterijama i venama je održavanje obilnih zaliha specifičnog MGP - matriks Gla proteina koji blokira nakupljanje kalcija i formiranje kalcijevih kristala unutar krvnih žila, ali i u hrskavici i mekim tkivima. Jednako kao i osteokalcin, i MGP se mora karboksilirati da bi bio metabolički aktivan, a za karboksilaciju mu je potreban vitamin K. Oba oblika vitamina K, filokinoni i menakinoni, sprječavaju kalcifikaciju. Vitaminom K2 aktiviran MGP smatra se najjačim čimbenikom sprječavanja kalcifikacije, a potencijalno i čimbenikom dekalcifikacije tkiva i krvnih žila. U znanstvenim istraživanjima utvrđeno je da osobe koje boluju od dijabetesa imaju nižu razinu MGP-a u arterijama, što djelomično pridonosi višem riziku od kalcifikacije arterija i razvoju srčanožilnih bolesti.
Usporedba vitamina K1 i K2
Način na koji se zaustavlja i sprječava nakupljanje kalcija u arterijama i venama je održavanje obilnih zaliha specifičnog MGP - matriks Gla proteina koji blokira nakupljanje kalcija i formiranje kalcijevih kristala unutar krvnih žila, ali i u hrskavici i mekim tkivima. Jednako kao i osteokalcin, i MGP se mora karboksilirati da bi bio metabolički aktivan, a za karboksilaciju mu je potreban vitamin K. Oba oblika vitamina K, filokinoni i menakinoni, sprječavaju kalcifikaciju. Vitaminom K2 aktiviran MGP smatra se najjačim čimbenikom sprječavanja kalcifikacije, a potencijalno i čimbenikom dekalcifikacije tkiva i krvnih žila. U znanstvenim istraživanjima utvrđeno je da osobe koje boluju od dijabetesa imaju nižu razinu MGP-a u arterijama, što djelomično pridonosi višem riziku od kalcifikacije arterija i razvoju srčanožilnih bolesti.
Usporedba vitamina K1 i K2
| Vitamin K1 | Vitamin K2 | |
| naziv | filokinon | menakinon |
| uloga | koagulacija | iskoristivost kalcija |
| izvori | zeleno lisnato povrće, kupušnjače | jetra, žumanjci, punomasni mliječni proizvodi |
| DRI* | 90 do 120 mcg/dan - nije specificirano K1 / K2 | |
| nedostatak | rijedak | češći |
| *DRI = Dietary Reference Intakes (preporučeni unos) | ||
Vitamin K - prehrambeni izvori i metabolizam
Dvije podvrste vitamina K2 su menakinon-4 (MK-4) i menakinon-7 (MK-7). Istraživanja su pokazala da se većina vitamina K1 pretvara u vitamin K2 (MK-4) u tkivima u kojima se on skladišti, no točni biokemijski putevi još su uvijek nepoznati. MK-7 nastaje sintezom iz filokinona bakterijskom fermentacijom.
Nutricionistička preporuka je svakako uvrstiti prehrambene izvore vitamina K1 i K2 u svakodnevnu prehranu i, ako postoji potreba, uvesti odgovarajuću suplementaciju.
Većina vitamina K zastupljenog u hrani je vitamin K1, a njegovi glavni izvori su povrće, posebice zeleno lisnato, dok su dobri izvori i brokula, cvjetača, mahune, šparoge, grašak, zeleni čaj i avokado. Otporan je na termičku obradu tako da se ne gubi kuhanjem hrane.
Izvori vitamina K2 (MK-4 i MK-7) nalaze se u mesu (posebice jetri i mesu životinja koje pasu travu), jajima (žumanjku) i mliječnim proizvodima (punomasni sirevi). Bakterijska fermentacija hrane pogoduje povećanju količine vitamina K2. Veganski izvor bogat vitaminom K2 je natto - prehrambeni proizvod od fermentirane soje, koji je dobio naziv po bakteriji Bacillus natto koja pretvara vitamin K1 u K2. Također, neki sirevi (poput ementalera) fermentiraju se uz pomoć propionskih bakterija koje proizvode velike količine vitamina K. Crijevna mikroflora također sintetizira menakinone u debelom crijevu (MK-6 sve do MK12), ali je ukupna sinteza nedostatna da „pokrije“ potrebe organizma za vitaminom K2, stoga ga je potrebno unositi hranom.
Jednom kad se unese u organizam, pogotovo ako je riječ o hrani koja sadrži masti i ulja, vitamin K uključuje se u masne kapljice i kao takav ulazi u tanko crijevo, gdje se i apsorbira u visokom postotku te dalje prenosi do jetre (prije svega, K2) i ciljanih tkiva (krvnih žila i kostiju, ali i masnog tkiva).
Vitamin K2 koji je proizveden fermentacijskim procesima u crijevima apsorbira se u debelom crijevu u manjem obimu, više služi kao nutrijent za metaboličke procese crijevne mikrobiote. Jedan od razloga zašto je nedostatak vitamina K1 u ljudi rijedak leži u činjenici da tijelo reciklira vitamin K putem ciklusa oksidacije i redukcije, tzv. ciklusa vitamina K, što omogućava vitaminu K da djeluje višekratno pri karboksilaciji proteina (kao kofaktor karboksilaza koje stvaraju γ-karboksiglutaminsku kiselinu).
Nutricionistička preporuka je svakako uvrstiti prehrambene izvore vitamina K1 i K2 u svakodnevnu prehranu i, ako postoji potreba, uvesti odgovarajuću suplementaciju.
Većina vitamina K zastupljenog u hrani je vitamin K1, a njegovi glavni izvori su povrće, posebice zeleno lisnato, dok su dobri izvori i brokula, cvjetača, mahune, šparoge, grašak, zeleni čaj i avokado. Otporan je na termičku obradu tako da se ne gubi kuhanjem hrane.
Izvori vitamina K2 (MK-4 i MK-7) nalaze se u mesu (posebice jetri i mesu životinja koje pasu travu), jajima (žumanjku) i mliječnim proizvodima (punomasni sirevi). Bakterijska fermentacija hrane pogoduje povećanju količine vitamina K2. Veganski izvor bogat vitaminom K2 je natto - prehrambeni proizvod od fermentirane soje, koji je dobio naziv po bakteriji Bacillus natto koja pretvara vitamin K1 u K2. Također, neki sirevi (poput ementalera) fermentiraju se uz pomoć propionskih bakterija koje proizvode velike količine vitamina K. Crijevna mikroflora također sintetizira menakinone u debelom crijevu (MK-6 sve do MK12), ali je ukupna sinteza nedostatna da „pokrije“ potrebe organizma za vitaminom K2, stoga ga je potrebno unositi hranom.
Jednom kad se unese u organizam, pogotovo ako je riječ o hrani koja sadrži masti i ulja, vitamin K uključuje se u masne kapljice i kao takav ulazi u tanko crijevo, gdje se i apsorbira u visokom postotku te dalje prenosi do jetre (prije svega, K2) i ciljanih tkiva (krvnih žila i kostiju, ali i masnog tkiva).
Vitamin K2 koji je proizveden fermentacijskim procesima u crijevima apsorbira se u debelom crijevu u manjem obimu, više služi kao nutrijent za metaboličke procese crijevne mikrobiote. Jedan od razloga zašto je nedostatak vitamina K1 u ljudi rijedak leži u činjenici da tijelo reciklira vitamin K putem ciklusa oksidacije i redukcije, tzv. ciklusa vitamina K, što omogućava vitaminu K da djeluje višekratno pri karboksilaciji proteina (kao kofaktor karboksilaza koje stvaraju γ-karboksiglutaminsku kiselinu).
Nedostatak (hipovitaminoza) vitamina K
Nedostatak vitamina K (hipovitaminoza) ipak može biti prisutan u specifičnim skupinama kojima su povećane potrebe za tim vitaminom, a to su osobe s bolestima koje rezultiraju malapsorpcijom masti, što uzrokuje i smanjenu apsorpciju vitamina K - celijakija, Crohnova bolest, upalne bolesti crijeva, ulcerozni kolitis i cistična fibroza. Bolesti jetre mogu rezultirati smanjenom sintezom žučnih kiselina, što također može umanjiti apsorpciju vitamina K.
Treba naglasiti ono najvažnije, a to je da novorođenoj djeci koja se isključivo hrane dojenjem nedostaje vitamina K jer ga majčino mlijeko ne sadrži u dovoljnoj količini, a u nerazvijenom probavnom sustavu djeteta još nema bakterija koje bi ga proizvodile, stoga se vitamin K suplementira obvezno neposredno nakon poroda.
Iz svega navedenog jasno je kako je vitamin K ključan čimbenik za normalno funkcioniranje organizma, ali i da je u formi vitamina K2 još uvijek nedovoljno poznato njegovo dvojako djelovanje u osnaživanju koštanog sustava i zaštiti srčanožilnog sustava.
Trenutačno su znanstveni dokazi još u fazi ispitivanja, a brojna istraživanja u tijeku, no sigurno je da će biti još mnogo novih saznanja koja idu u prilog važnosti vitamina K2 kao nadopuni uravnoteženoj i raznolikoj prehrani i aktivnom životnom stilu.
Treba naglasiti ono najvažnije, a to je da novorođenoj djeci koja se isključivo hrane dojenjem nedostaje vitamina K jer ga majčino mlijeko ne sadrži u dovoljnoj količini, a u nerazvijenom probavnom sustavu djeteta još nema bakterija koje bi ga proizvodile, stoga se vitamin K suplementira obvezno neposredno nakon poroda.
Iz svega navedenog jasno je kako je vitamin K ključan čimbenik za normalno funkcioniranje organizma, ali i da je u formi vitamina K2 još uvijek nedovoljno poznato njegovo dvojako djelovanje u osnaživanju koštanog sustava i zaštiti srčanožilnog sustava.
Trenutačno su znanstveni dokazi još u fazi ispitivanja, a brojna istraživanja u tijeku, no sigurno je da će biti još mnogo novih saznanja koja idu u prilog važnosti vitamina K2 kao nadopuni uravnoteženoj i raznolikoj prehrani i aktivnom životnom stilu.
Izvor fotografije: Shutterstock
