WikiDer > Vitamin K

Vitamin K ist ein fettlösliches Vitamin.

Geschichte

Die chemische Struktur von Vitamin K₁ die abgehobenen Atome bilden den 4. Isopren-Einheit).

Die Existenz eines "Vitamin K" wurde von dem dänischen Forscher vorgeschlagen Henrik Dam postuliert, nach seiner Erforschung der Cholesterinsynthese von Hühner bemerkte, dass die Tiere nach zwei bis drei Wochen Diät ohne Cholesterin entwickelte subkutane Blutungen in Muskeln und anderen Organen. Er konnte ausschließen, dass dies mit einem Mangel an den Vitaminen zu tun hatte ein, B1, B2, d oder C, Fette oder Cholesterin selbst. Er nannte das Vitamin, das sonst für die Blutgerinnung kümmerten, Gerinnungsvitamin oder auf Dänisch Koagulations-Vitamin, das als Vitamin K abgekürzt wurde. Gerinnung und Blutgerinnung sind gleich.

Weitere Forschungsanstrengungen folgten und 1935 wurde diese Wirkstoffgruppe schließlich als essentielles Vitamin mit lipophilen Eigenschaften anerkannt. 1939 isolierte Hendrik Dam Vitamin K1 und Edward Adelbert Doisy Vitamin K2 aus Fisch. Die chemische Struktur von Vitamin K wurde kurze Zeit später von Almquist und Stokstad van de . bestimmt Universität von Kalifornien im Berkeley erstmal geklärt. Im Jahr 1939 veröffentlichten in derselben Ausgabe der Zeitschrift Almquist und Stockstad auch zwei andere Forschungsgruppen, die um Doisy und Fieser, ihre Arbeiten zur Synthese von Vitamin K1. 1940 beschrieb Doisy die chemische Struktur von Vitamin K2.

1943 erhielten Dam und Doisy für seine Entdeckung für die Aufklärung der Struktur dieser Vitamingruppe gemeinsam den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin. Obwohl die Forschungen von Almquist und Stokstad vor Dams Forschungen stattfanden, verpassten sie letztendlich einen Nobelpreis. Die Veröffentlichung ihres Artikels wurde durch die Bürokratie des Universitätspersonals verzögert, und ihr Manuskript wurde zunächst abgelehnt.

Seit der Entdeckung von Vitamin K wurde jahrzehntelang angenommen, dass dieses Vitamin nur für die Blutgerinnung notwendig ist. Das änderte sich mit der Entdeckung von Vitamin-K-abhängigen Proteinen im Knochengewebe. Später sind auch Proteine ​​im Gefäßwand gefunden, deren Wirkung von Vitamin K abhängt. Solche Vitamin-K-abhängigen Regulationsproteine ​​werden heute mit hoher Geschwindigkeit und in vielen Geweben gefunden. Dadurch wächst das wissenschaftliche Interesse an Vitamin K enorm. Mit der Vorstellung, dass Mangelerscheinungen kaum auftreten würden, wurde die Vitamin-K-Forschung lange Zeit auf Eis gelegt.

Formen

Vitamin K umfasst eine Gruppe von Verbindungen, die einen gemeinsamen Kern aus Menadion, 2-Methyl-1,4-Naphthochinon und einer Seitenkette an der 3-Position teilen. Die Verbindungen unterscheiden sich in der Art und Länge dieser Seitenkette.

• Vitamin K1 - Phyllochinon, Phyllochinon und Phytomenadion - hat ein phytyl-Seitenkette. Diese Form kommt hauptsächlich in grünem Blattgemüse vor, wie z Spinat, Brokkoli, Rosenkohl und Blumenkohl, sowie in Algen- und Pflanzenölen. Bei der Hydrierung von Pflanzenölen wird Phyllochinon in das biologisch weniger aktive Dihydrophyllochinon umgewandelt. Etwa 90% der Vitamin-K-Aufnahme in einer typischen westlichen Ernährung stammt aus Vitamin K1.
• Vitamin K2 - Menachinon, Menachinon, abgekürzt MK - weist Seitenketten auf, die auf sich wiederholenden ungesättigten 5-Kohlenstoff-Prenyl-Einheiten basieren. Die Länge der Seitenketten ist unterschiedlich und die Anzahl der Prenyleinheiten wird durch die Zahl hinter der MK-Abkürzung angegeben:
  • MK-4 - Menachinon-4 - wird nicht von Bakterien, sondern von Tieren und Menschen aus Phytomenadion hergestellt. Es ist in geringen Konzentrationen in Fleisch und Eiern enthalten.
  • MK-6, MK-7, MK-8 und MK-9 sind Formen von Vitamin K, die von Bakterien produziert werden und somit in fermentiert Nahrung gefunden wird, wie in blauer Käse. Insbesondere das japanische Lebensmittel Natto ist eine reiche Quelle für MK-7. Auch in der mikrobielle Flora des Dickdarms findet die Produktion von Vitamin K2 in begrenztem Umfang statt. Inwieweit diese zur Absorption zur Verfügung stehen, ist umstritten. Fettlösliche Vitamine sind hauptsächlich in der Ileum inbegriffen.
• Vitamin K3 oder Menadion. Menadion hat keine Seitenkette aus IsoprenEinheiten, die Methylgruppe vorhanden ist. Es hat auch keine Vitamin-K-Aktivität, es ist ein Provitamin K. Es wird oft als die synthetische Form von Vitamin K bezeichnet, obwohl es auch von Bakterien hergestellt werden kann. Wirbeltiere sind fähig zu Menadion, nach Reduktion auf menadiol (beide Ketonfunktionen werden mit a . reduziert Hydrochinon zu MK-4, indem zuerst eine 4-Prenyl-Seitenkette an der 3-Position hinzugefügt und dann das Dion wiederhergestellt wird. Vitamin K3 ist zur Verarbeitung in Tierfutter zugelassen. Der Zusatz in Lebensmitteln oder pharmazeutischen Produkten für den menschlichen Verzehr ist nicht zulässig.
• Vitamin K4 oder Menadiol. Zwischenschritt in der Biosynthese von Vitamin K2 aus Menadion (Vitamin K3, siehe oben).

In einer typischen westlichen Ernährung besteht etwa 10 % des Vitamin-K-Verbrauchs aus Vitamin K2.

Operation

Vitamin K wird für die aktive Form verschiedener regulatorischer Enzyme benötigt, darunter Osteocalcin und Matrix Gla Protein. Darüber hinaus fungiert Vitamin K als essentielles Coenzym für eine spezifische Carboxylierungsreaktion, die Glutamat Glu dazu Enzyme über das Enzym -Glutamylcarboxylase wandelt sich in gamma-Carboxylglutamat Gla um. Aus diesem Grund werden Vitamin-K-abhängige Proteine ​​auch als Gla-Proteine ​​bezeichnet.

Carboxylierung von Glutamat ist entscheidend für die Fähigkeit, Calciumionen Ca2 zu binden. Diese Calcium-bindende Eigenschaft ist wichtig für die Aktivierung der Vitamin-K-abhängigen Regulationsenzyme. Untercarboxylierte Glu-Proteine ​​sind inaktiv.

Die Aktivierung dieser -Carboxylierungsreaktionen erfordert Vitamin K in seiner reduzierten Form, Hydrochinon KH₂. Während der Reaktion wird Vitamin K endoplasmatisches Retikulum zu Vitamin K-Epoxid KO oxidiert und anschließend über das Enzym Vitamin-K-Epoxid-Reduktase VKOR enzymatisch wieder zu Vitamin K reduziert. Cumarin-Derivate, unter anderen Acenocoumarol, Phenprocoumon und warfarin, greifen in diesen Vitamin-K-Epoxid-Zyklus ein, indem sie diese Rückreduktion von Epoxiden zu Vitamin K blockieren.^[1]

• Blutgerinnung: Vitamin K ist unverzichtbar für die Aktivierung von Gerinnungsfaktoren, wie die Gla-Proteine ​​II Prothrombin, VII Proconvertin, IX und X sowie Protein–C und Protein–S durch die Leber. Ein Mangel oder Mangel an Vitamin K kann daher zu Blutungen führen. Dies kann durch eine zu geringe Einnahme oder eine Leberzirrhose verursacht werden.
• Knochenstoffwechsel: Vitamin K ist an der Regulierung der Knochenmineralisierung beteiligt. Das Knochenprotein Osteocalcin ist auf Vitamin K angewiesen. Aus diesem Grund wird vermutet, dass Vitamin K auch eine Rolle bei der Vorbeugung spielt Osteoporose.
• Gefäßwand: In der Gefäßwand ist Vitamin K essentiell für die Aktivierung des Matrix-Gla-Proteins MGP, einem der stärksten bekannten Inhibitoren der Calciumablagerung in der Gefäßwand. Bei einem Mangel an Vitamin K2 ist MGP nicht ausreichend aktiv. Eine Supplementation mit einer Kombination aus Vitamin K, Vitamin D und Mineralstoffen wirkt dem Verlust der Gefäßelastizität bei postmenopausalen Frauen entgegen.^[2]

Vitamin K2 ist an der Produktion des Gla-Proteins Gas6 beteiligt, dem für den Wachstumsstopp spezifischen Gen-6-Protein, einem wichtigen Regulator der Zellteilung, Zelldifferenzierung und Zellmigration. Es schützt die Zellen vor Apoptoseprogrammierter Zelltod. Gas6 könnte eine Rolle bei der Krebsprävention spielen.

Vitamin-K-Bedarf

Die jetzige empfohlene Tagesmenge (adh) für Vitamin K ist:

• 75 µg für Erwachsene,
• 75 µg für Jugendliche,
• 35 µg für Kinder.

Diese RDA basiert auf der Rolle von Vitamin K bei der Blutgerinnung, andere Funktionen von Vitamin K sind noch nicht in der RDA enthalten.
Die benötigte Menge ist aufgrund der Produktion von Vitamin K durch Darmbakterien schwer abzuschätzen.

Vitamin-K-Mangel

Wenn der Vitamin-K-Spiegel zu niedrig ist, werden untercarboxylierte Vitamin-K-abhängige Proteine ​​im Blut gefunden. Diese werden PIVKAs genannt, Proteine, die durch das Fehlen von Vitamin K induziert werden. PIVKA-Prothrombin, PIVKA-II, ist ein Marker für schweren Vitamin-K-Mangel. Ein Vitamin-K-Mangel kann auch anhand der Prothrombinzeit, dem PT, nachgewiesen werden. Bei einem PT > 12 kann ein Vitamin-K-Mangel vorliegen.

Beispielsweise gilt das Verhältnis zwischen untercarboxylierten und carboxylierten Anteilen von Osteocalcin, abgekürzt als UCR, als empfindlicher Indikator für den Vitamin-K-Gesamtstatus des Körpers. Im Knochen ist das Ausmaß, in dem Osteocalcin carboxyliert ist, ein Maß für den Vitamin-K-Status.

Erwachsene

Ein Vitamin-K-Mangel bei Erwachsenen ist aus mehreren Gründen selten:

• Vitamin K ist in vielen Lebensmitteln enthalten.
• Im Vitamin-K-Epoxid-Zyklus wird Vitamin K für die Wiederverwendung geeignet gemacht.
• Die Darmflora enthält Bakterien, die Menachinone, Vitamin K2, produzieren, jedoch ist unklar, inwieweit diese Menachinone resorbiert werden können.

Erwachsene mit erhöhtem Risiko für einen Vitamin-K-Mangel sind:

• Leute mit Malabsorption für Fett,
• Menschen mit Leberschäden oder Lebererkrankungen,
• Verwender von Antikoagulanzien aus der Kategorie der Cumarin-Derivate,
• Menschen mit einem gestörten Darmflora, wodurch auch die Produktion und/oder Aufnahme von Vitamin K unzureichend sein kann. Dies kann zum Beispiel nach längerem Gebrauch von Antibiotika, chronisch Durchfall oder nach Entfernung eines großen Teils des Dünndarms.
• Dialysepatienten. Die meisten Dialysepatienten haben einen Vitamin-K-Mangel und die Supplementierung mit Vitamin K2 in dieser Gruppe reduziert einen wichtigen Prädiktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, nämlich die Konzentration der inaktiven Form des Matrix Gla-Proteins MGP.^[3]

Neugeborene und Säuglinge

Bei Säuglingen ist ein Vitamin-K-Mangel ein Problem. Neugeborene können einen Vitamin-K-Mangel aufweisen. Dieses Vitamin kann nicht über die Plazenta das ungeborene Kind erreichen, wodurch das Kind keine Vorräte speichern kann, außerdem wird Vitamin K in der Leber schneller abgebaut durch Leiterplatten und Dioxine die über die Muttermilch zum Säugling gelangen.^[4] Das Baby selbst hat noch zu wenige Darmbakterien, um genügend Vitamin K herzustellen. Vor allem bei Blutungen Gehirnblutungen, erhalten alle Säuglinge in den Niederlanden unmittelbar nach der Geburt 1000 µg Vitamin K1. Ab dem achten Tag erhält das Baby täglich Tropfen mit 150 µg Vitamin K zur Vorbeugung von sogenannten späten Mangelblutungen.
Nach einem Rat der Gesundheitsrat, hat die Minister für Gesundheit, Wohlfahrt und Sport 2011 wurde die Vitamin-K-Empfehlung für alle gestillten Säuglinge von 25 µg pro Tag in den ersten Monaten auf 150 µg pro Tag erhöht.^[5] Grund für diese Änderung ist, dass gestillte Säuglinge mit einer gestörten Fettaufnahme nicht ausreichend geschützt sind, da sie Vitamin K schlechter aufnehmen. Säuglinge, die mit der Flasche ernährt werden, erhalten durch die Formel genügend Vitamin K.

Folgen eines Überschusses

Bei Personen mit übermäßiger Blutgerinnung kann ein Überschuss an Vitamin K Thrombose Ursache.

Interaktionen

Die Wirkung von Medikamenten in der Gruppe Cumarin-Derivate basiert auf der Blockierung der Wirkung von Vitamin K. Vitamin K in Lebensmitteln oder Nahrungsergänzungsmitteln hemmt somit die Wirksamkeit dieser Wirkstoffe, jedoch nicht in einer Dosis von 100 µg Vitamin K oder weniger.^[6][7]

Externe Links

• (und) Linus Pauling Institut über Vitamin K
• (und) Arzneimittelbank zu Vitamin K