Витамин K: роль, виды и источники¶

Витамин K — группа жирорастворимых витаминов, необходимых для синтеза белков, участвующих в свёртывании крови и метаболизме костной ткани. Термин объединяет несколько родственных соединений — производных 2-метил-1,4-нафтохинона. Основными природными формами являются филлохинон (витамин K1), синтезируемый растениями, и менахиноны (витамин K2), продуцируемые бактериями. В медицинской практике также применяется синтетический аналог — менадион (витамин K3).

¶История открытия

Существование витамина K было установлено датским биохимиком Хенриком Дамом в 1929 году в ходе экспериментов по изучению обмена холестерина у цыплят. Птицы, получавшие обеднённый липидами рацион, страдали от кровоизлияний, а добавление в корм злаков и свиной печени восстанавливало нормальную свёртываемость. В 1935 году Дам предложил назвать неизвестный фактор витамином K — по первой букве датского слова «Koagulation» (свёртывание). Химическую структуру соединения в 1939 году определил американский биохимик Эдуард Дойзи, за что вместе с Дамом в 1943 году был удостоен Нобелевской премии по физиологии или медицине.

¶Химическое строение и формы

Основу молекулы витамина K составляет нафтохиноновое кольцо с боковой цепью, длина и насыщенность которой определяют разновидность соединения.

• Витамин K1 (филлохинон) содержит фитильную боковую цепь. Содержится в зелёных листовых овощах, водорослях и некоторых растительных маслах.
• Витамин K2 (менахиноны) — группа соединений с изопреноидной цепью различной длины (от 4 до 13 звеньев). Синтезируется бактериями кишечной микрофлоры человека, а также содержится в ферментированных продуктах — натто, сырах, квашеной капусте, а также в мясе и яйцах птицы.
• Витамин K3 (менадион) — синтетическое водорастворимое соединение, не встречающееся в природе в свободном виде. Используется в ветеринарии и в качестве прекурсора для синтеза других форм.

Все формы витамина K устойчивы к нагреванию и окислению, но разрушаются под действием света и щелочей.

¶Биологическая роль

Основная функция витамина K — участие в посттрансляционном карбоксилировании остатков глутаминовой кислоты в белках, называемых Gla-белками. Карбоксилирование придаёт белкам способность связывать ионы кальция, что критически важно для их активации.

Ключевые Gla-белки, зависимые от витамина K:

• Факторы свёртывания крови (II — протромбин, VII, IX, X) и белки C и S. Они обеспечивают каскад реакций, завершающихся образованием фибринового сгустка.
• Остеокальцин — белок костного матрикса, регулирующий минерализацию костей и связывающий гидроксиапатит.
• Матриксный Gla-белок — ингибитор кальцификации сосудов и хрящевой ткани.

Таким образом, витамин K влияет не только на гемостаз, но и на состояние костной ткани и сосудистой стенки. Дефицит витамина K проявляется геморрагическим синдромом — повышенной кровоточивостью, образованием гематом, а в долгосрочной перспективе — снижением минеральной плотности костей и риском кальцификации артерий.

¶Метаболизм и суточная потребность

Всасывание витамина K происходит в тонком кишечнике при участии желчных кислот и образования мицелл, поэтому его усвоение нарушается при патологиях желчевыводящих путей, муковисцидозе и целиакии. В плазме витамин транспортируется липопротеинами, преимущественно хиломикронами. Печень использует витамин K1 для синтеза факторов свёртывания, тогда как в костной и сосудистой тканях более активен витамин K2.

Рекомендуемая суточная норма для взрослых в России составляет 120 мкг для мужчин и 90 мкг для женщин. Потребность возрастает при приёме антикоагулянтов непрямого действия (варфарин), длительной антибиотикотерапии, обширных хирургических вмешательствах и у недоношенных новорождённых. У младенцев первых месяцев жизни собственный синтез витамина K бактериями кишечника ещё не налажен, а содержание витамина в грудном молоке невелико, поэтому для профилактики геморрагической болезни новорождённым в родильных домах России вводится препарат витамина K.

¶Источники витамина K

Наиболее богаты филлохиноном зелёные листовые овощи: шпинат, капуста кале, брокколи, петрушка, салат. Значимые количества содержатся в соевом и рапсовом масле, зелёном горошке и киви. Менахиноны поступают с продуктами ферментации — натто (соевые бобы), твёрдыми сырами, творогом, а также с печенью, яйцами и мясом птицы.

Пищевые жиры улучшают всасывание витамина K, поэтому овощные салаты рекомендуется заправлять растительным маслом. Термическая обработка частично разрушает витамин, но заморозка и консервирование сохраняют его активность.

¶Гиповитаминоз и гипервитаминоз

Первичный дефицит витамина K у здоровых взрослых встречается редко благодаря синтезу менахинонов кишечной микрофлорой и широкому распространению витамина в пище. Основные причины гиповитаминоза:

• заболевания печени, желчного пузыря и поджелудочной железы с нарушением всасывания жиров;
• длительный приём антибиотиков широкого спектра, подавляющих микрофлору кишечника;
• терапия антагонистами витамина K — производными кумарина (варфарин);
• парентеральное питание без добавления витамина;
• геморрагическая болезнь новорождённых.

Избыточное накопление природных форм витамина K в организме не наблюдается — излишки быстро метаболизируются и выводятся. Однако синтетический менадион в высоких дозах может вызывать гемолитическую анемию и поражение печени, поэтому его применение в педиатрии ограничено.

¶Применение в медицине

Витамин K используется в клинической практике как антидот при передозировке антикоагулянтов непрямого действия, для лечения коагулопатий при дефиците факторов II, VII, IX и X, а также при геморрагической болезни новорождённых. Препараты фитоменадиона (K1) вводятся внутримышечно или внутривенно под контролем показателей свёртывающей системы.

Исследования последних десятилетий изучают роль витамина K2 в профилактике остеопороза у женщин в постменопаузе и в замедлении кальцификации коронарных артерий. Некоторые работы показывают, что достаточное потребление витамина K ассоциировано с более низким риском переломов шейки бедра, однако данные остаются дискуссионными, и витамин K не входит в стандартные схемы лечения остеопороза.

В ветеринарии менадион применяется для профилактики геморрагического синдрома у сельскохозяйственных животных и птицы.

¶Взаимодействие с лекарственными средствами

Наиболее значимое взаимодействие витамина K — с антикоагулянтами непрямого действия (варфарин, аценокумарол), которые ингибируют фермент витамин-K-эпоксидредуктазу, блокируя регенерацию активной формы витамина. Пациенты, принимающие эти препараты, должны поддерживать стабильное потребление витамина K с пищей, так как резкие колебания его уровня изменяют эффективность терапии. Антибиотики, особенно цефалоспорины, нарушают синтез витамина K микрофлорой. Холестирамин и орлистат снижают всасывание жирорастворимых витаминов, включая витамин K.