Vitamín K je takým zabudnutým hrdinom medzi vitamínmi. Často ho prehliadame, ale pritom by sme bez neho neprežili. Jednou z jeho hlavných úloh je totiž zrážanie krvi. Ani zďaleka však nejde o jeho jedinú funkciu. Dnes sa spolu pozrieme, na aké ďalšie životne dôležité procesy ho potrebujeme, v ktorých potravinách je najviac vitamínu K a prečo majú Japonci s jedálničkom bohatým na fermentované potraviny nižšie riziko osteoporózy.
Čo je vitamín K - chemický základ a formy
Vitamín K je kolektívny názov pre zlúčeniny odvodené z 2-metyl-1,4-naftochinónu. Možno pod týmto názvom rozumieť skupinu zlúčenín s podobnou štruktúrou. Vo výžive nás najviac zaujímajú dve hlavné formy, a to vitamín K1 (fylochinón) a vitamín K2 (menachinón). Poznáme aj vitamín K3 (menadión), ale ten nie je konečnou účinnou formou vitamínu. Primárne ide o medziprodukt v metabolizme vitamínu K.
Vitamín K je kofaktorom karboxylácie kyseliny glutámovej na γ-karboxyglutamovú; γ-karboxyglutamát je zásadný pre viazanie vápnika koagulačnými faktormi, ktoré využívajú Ca2+ ako kofaktor (II, VII, IX, X), a ďalej pre syntézu protisrážlivých proteínov C a S. Podieľa sa ale aj na funkcii ďalších bielkovín interagujúcich s vápnikom, napr. osteokalcínu.
Vitamín K v baktériách a význam pre E. coli
Menachinón (vitamín K2) je svojím pôvodom celkom výnimočný - tvoria ho totiž baktérie, a to dokonca aj tie v našom tráviacom trakte. Baktérie tvoria vitamín K2 aj počas fermentácie (kvasenia), preto sú na neho bohaté fermentované produkty, ako napríklad natto alebo kvasená zelenina. E. coli, ako člen črevného mikrobiómu a bežný modelový organizmus v mikrobiológii, disponuje cestami vedúcimi k syntéze naftochinónových derivátov, ktoré sú základom pre tvorbu menachinónov.
V princípe ide o viacstupňový metabolický šlak, v ktorom sa z jednoduchších prekurzorov postupne buduje 2-metyl-1,4-naftochinónová kostra a následne sa k nej naväzujú izoprenoidové bočné reťazce, ktoré definujú jednotlivé typy menachinónov (MK‑n, kde n udáva počet izoprenoidových jednotiek, napr. MK‑4, MK‑7 atď.). Menadión (vitamín K3) sa v niektorých metabolických cestách objavuje ako medziprodukt - z fylochinónu teda môže vzniknúť menadión a ten sa ďalej premení na MK‑4; tento proces je však u ľudí neefektívny a nie je dobre preskúmaný, u zvierat je efektívnejší.
Prečítajte si tiež: Vitamín E a zdravie
Stavba a funkcia enzymatických krokov
Biosyntéza zahŕňa enzýmy, ktoré katalyzujú tvorbu quinónového jadra a pripojenie izoprenoidných zvyškov. Výsledkom sú menachinóny rôznej dĺžky bočného reťazca, pričom konkrétny typ menachinónu ovplyvňuje jeho biologickú dostupnosť a distribúciu v organizme. Menachinón MK‑7 sa v praxi ukazuje ako typ, ktorý sa dobre vstrebáva a má vysokú biologickú dostupnosť; platí to aj pre potravinové zdroje, nielen suplementy.
Biologická rola baktériami syntetizovaného vitamínu K
Vitamín K, konkrétne vitamín K1 (fylochinón) a MK‑4 (jeden z typov vitamínu K2), sú hlavnými hrdinami v krvnej zrážanlivosti. A tá je pre nás naozaj nesmierne podstatná. Zabraňuje nadmernému krvácaniu pri poškodení ciev. Vitamín aktivuje konkrétne 4 zrážacie faktory. Jedným z nich je protrombín, ktorý sa po aktivácii premení na trombín. Tým ďalej umožní premenu fibrinogénu na fibrín, ktorý vytvorí základnú štruktúru trvalej zátky.
Pre dobrú kondíciu kostí je zase dôležitejší vitamín K2. Telo ho potrebuje na tvorbu osteokalcínu, čo je bielkovina tvorená v kostných bunkách (osteoblastoch). Jeho úlohou je podporovať mineralizáciu kostí. Dobre mineralizované kosti sú následne silné a majú nízke riziko zlomenín. Potom, ako je vytvorený osteokalacín, prichádza na scénu vitamín K - aktivuje ho a umožní mu zabudovať vápnik do kostnej hmoty.
Úloha vitamínu K v srdcovo-cievnom zdraví je často prehliadaná. Vitamín K, najmä vo forme menachinónu, pomáha chrániť naše cievy pred neželaným vápenatením. Aktivuje tzv. gla‑proteín, ktorý zabraňuje tomu, aby sa vápnik hromadil na miestach, kde nemá čo robiť. Vitamín K sa týmto spôsobom stará o čistotu a pružnosť ciev, čím pomáha znížiť riziko aterosklerózy a ďalších kardiovaskulárnych ochorení.
Interakcie s liekmi a klinické implikácie
Určite ste už počuli, že ak niekto užíva tieto lieky, konkrétne napríklad Warfarín, mal by mať pod kontrolou príjem vitamínu K, ako z potravín, tak aj z doplnkov. Je to preto, že Warfarín a vitamín K sa v podstate medzi sebou bijú. Keď niekto potrebuje užívať lieky na riedenie krvi, znamená to, že jeho zrážanlivosť krvi je príliš vysoká. Vitamín K však pôsobí opačne - podporuje zrážanlivosť. Preto, ak niekto tieto liečivé prípravky užíva, mal by svoj jedálniček a príjem vitamínu K konzultovať s lekárom a poradiť sa aj s nutričným terapeutom.
Prečítajte si tiež: Všetko o vitamíne B12 a jeho účinkoch
Pri užívaní niektorých liekov by mal byť denný príjem vitamínu K pod drobnohľadom, lebo znižuje ich účinnosť. Medzi lieky ovplyvňujúce hladinu alebo účinok vitamínu K patria: Warfarín a jemu podobné lieky na riedenie krvi (antagonisty vitamínu K), sekvestranty žlčových kyselín (znižujú vstrebávanie žlčových kyselín, pomocou ktorých sa do tela dostáva vitamín K), orlistat (znižuje vstrebávanie tuku z potravy) a antibiotiká (môžu zlikvidovať aj baktérie, ktoré tvoria vitamín K).
Kde sa vitamín K nachádza - potravinové zdroje a úloha E. coli v črevách
Až 75-90 % vitamínu K skonzumujeme vo forme vitamínu K1 (fylochinón). Jeho hlavným zdrojom sú rastlinné potraviny, pričom najviac ho obsahuje zelená listová zelenina (špenát, kel, kapusta, atď.). Okrem toho ho nájdeme aj v rastlinných olejoch či napríklad orechoch. Táto forma má však jednu nevýhodu - pomerne ťažko sa vstrebáva do tela, pretože v rastlinách je pevne viazaná na chloroplasty. Preto sa z potravy vstrebe priemerne 5-10 %. Pokiaľ však tieto potraviny kombinujeme s tukom, vstrebateľnosť sa môže zvýšiť až trojnásobne.
Menachinón (vitamín K2) má dva hlavné zdroje. Fermentované potraviny vynikajú v obsahu tohto vitamínu. Fermentované potraviny sú vyrábané bakteriálnou fermentáciou. Počas nej kontrolované množstvo prospešných mikroorganizmov prirodzene premieňa cukry a ďalšie živiny v potravine na iné prospešné látky. Vitamín K2 tak môžeme nájsť v kvasenej kapuste a iných druhoch zeleniny, kimchi alebo kombuche. Priekopníkom je japonské natto, ktorého pravidelná konzumácia sa vo výskumoch dokonca spája s nižším rizikom osteoporózy.
Syry sú tiež vyrábané fermentáciou. Preto tvrdé aj napríklad plesňové syry sú dobrým zdrojom vitamínu K2. Podľa vedcov až zhruba jedna polovica vitamínu K2 z potravy prichádza zo syru (u ľudí na bežnej zmiešanej strave). Nájdeme ho aj v iných živočíšnych potravinách - mäso, mäsové výrobky aj vajcia. Menachinón je totiž prirodzene syntetizovaný črevnými baktériami aj u zvierat a ďalej sa ukladá v ich tkanivách.
Úloha E. coli v črevnej syntéze vitamínu K
Črevné baktérie, medzi nimi rôzne kmene E. coli, prispievajú k endogénnej produkcii menachinónov. Tento lokálny prísun vitamínu K môže prispievať k celkovému stavu vitamínovej bilancie, hoci presný prínos syntetizovaného vitamínu K z črevnej mikrobioty do systémovej disponibilnej zásoby človeka je predmetom výskumu. Zároveň antibiotiká, ktoré ničia baktérie v tráviacom systéme, môžu zlikvidovať aj baktérie, ktoré tvoria vitamín K, čo je klinicky relevantné.
Prečítajte si tiež: Olejové kapsuly s vitamínom E
Stabilita vitamínu K v potravinách a faktory ovplyvňujúce obsah
Dobrou správou je, že klasickým varením vitamín K v potravinách nezničíme alebo len veľmi minimálne. Jeho obsah však môže klesnúť pri dlhodobom zahrievaní na viac ako 185 °C. Podľa výskumov obsah vitamínu K môže klesnúť o cca 15 % pri pôsobení tejto teploty po dobu viac ako 40 minút. Teplota vitamínu K síce toľko neublíži, ale zato je celkom citlivý na slnečné žiarenie. To môže byť problém hlavne v prípade olejov, ktoré často neskladujeme správne. Pokiaľ je olej 2 dni vystavený dennému svetlu, môže sa jeho podiel vitamínu K znížiť až o 46-87 %.
Kto môže potrebovať suplementáciu a riziko deficitu
Dobrou správou je, že deficit vitamínu K nie je u bežných zdravých ľudí častý. Novorodenci - počas tehotenstva vitamín K nedokáže efektívne prejsť placentou do tela dieťaťa. Navyše, aj v materskom mlieku je minimum tohto vitamínu. Preto je bežným postupom, že krátko po narodení je každému dieťaťu pichnutá injekcia s vitamínom K. Alternatívou môže byť aj podávanie liečivého prípravku ústne po dobu niekoľkých týždňov, ale tento spôsob môže byť menej účinný. Preto sa globálne odporúča injekčné podanie.
Ľudia s poruchou vstrebávania živín spôsobenou ochorením tráviaceho traktu, pacienti pri dlhodobom užívaní antibiotík, ľudia s dlhodobo nízkym a nedostatočným príjmom a osoby užívajúce lieky ovplyvňujúce vstrebávanie tuku alebo žlčových kyselín môžu vyžadovať lekársku pozornosť a v prípade potreby suplementáciu. Ľudia s nedostatočným príjmom vitamínu K v jedálničku - napr. vegetariáni a vegáni, ktorí nepríjmajú dosť vitamínu K2 - môžu mať tiež zvýšené riziko potreby doplnenia.
Praktické odporúčania
- Zahrňte do stravy pravidelne zelenú listovú zeleninu (špenát, kel, kapusta) pre zisk fylochinónu (K1).
- Konzumujte fermentované potraviny (natto, kvasená zelenina, niektoré syry), aby ste zvýšili príjem menachinónov (K2).
- Pri varení kombinujte zeleninu s malým množstvom tuku (olivový olej, semienka), aby sa zvýšila vstrebateľnosť K1.
- Ak užívate antikoagulanciá (Warfarín), konzultujte príjem vitamínu K s lekárom a nutričným terapeutom.
- Pri užívaní dlhodobej antibiotickej liečby alebo pri poruche vstrebávania sa poraďte s lekárom ohľadom monitorovania hladín a prípadnej suplementácie.
Vitamín K: Vitamín rozpustný v tukoch | Biochémia
Tabuľka: Vybrané zdroje vitamínu K a ich charakteristika
| Zdroj | Forma | Poznámka |
|---|---|---|
| Zelená listová zelenina (špenát, kel, kapusta) | K1 (fylochinón) | Väzba na chloroplasty, vstrebateľnosť z jedla 5-10 %, zlepšenie pri kombinácii s tukom |
| Natto, kvasená zelenina, kimchi | K2 (menachinóny, často MK‑7) | Vysoký obsah, dobrá biologická dostupnosť |
| Syr, mäso, vajcia | K2 (menachinóny, vrátane MK‑4) | Živočíšne zdroje, K2 syntetizujú aj baktérie v zvieratách |
| Olej, orechy, semená | K1 | Môže sa degradovať slnečným žiarením; skladovať v tme |
Vitamín K je nenápadný, ale o to dôležitejší prvok v našom tele. Napriek tomu, že sa o ňom nehovorí tak často ako o vitamínoch D či C, má nepostrádateľnú úlohu pri zrážaní krvi, zdraví kostí aj ochrane ciev. Preto je ideálne zabezpečiť si dostatok oboch jeho foriem, vitamínu K1 aj vitamínu K2. Najlepší spôsob, ako to dosiahnuť, je pestrá a vyvážená strava.