Витамин К (нафтохиноны)

В 1929 году в опытах на цыплятах, которых кормили пищей, лишенной жира, датский биохимик X. Дам отметил появление кровоизлияний в коже, мышцах и слизистых оболочках пищеварительного тракта. В 1936 году он смог точно установить, что причиной кровоточивости является пониженная способность крови к свертыванию. Впервые витамин был выделен из люцерны в 1939 г в лаборатории Каррера, его назвали филлохино- ном или витамином Кь В то же году Бинклеем и Дойзи был получен витамин К2. Исследование химической природы витаминов К привело к заключению, что в основе их молекулы лежит структура 2-метил-1,4- нафтохинона. За исследования структуры витамина К и его биологического действия Дам и Дойзи в 1943 году были удостоены Нобелевской премии.

Химическое строение. Витамин К по химической природе является хиноном с боковой изопреноидной цепью (нафтохинон). Существует два типа нафтохинонов или витаминов К - филлохиноны (витамины К1) и ме- нахиноны (витамины К2) (рис. 7). Витамин К2 представлен несколькими формами, отличающимися по длине изопреноидной цепи. Выделены производные с боковой цепью из 20, 30 и 35 углеродных атомов.

Филлохиноны (ФХ) и их производные содержатся в растениях (выделены из люцерны) и поступают с пищей, а менахиноны (МХ) образуются кишечными бактериями или в ходе метаболизма нафтохинонов в тканях организма (выделены из костной муки). Активность К1 в 2 раза ниже активности К2. Кроме природных витаминов К, в настоящее время известен ряд производных нафтохинона, обладающих антигеморрагическим действием, которые получены синтетическим путем. К их числу относятся синтетические витамины К3-К7. В 1943 г. А.В. Палладии и М.М. Шемякин синтезировали дисульфидное производное 2-метил-1,4-нафтохинона, получившее название викасола, который применяется в медицинской практике в качестве заменителя витамина К.


Физико-химические свойства. Витамин К1 представляет собой светло-желтое масло, которое кристаллизуется при температуре -20° и кипит при 115-1450 в вакууме. Это вещество растворимо в хлороформе, диэтиловом эфире, этиловом спирте и других органических растворителях. Его растворы поглощают УФ лучи. Так, в петролейном эфире максимумы адсорбции находятся при длине волны равной 243, 249, 261, 270 и 325 нм. В этом ряду наибольшую оптическую плотность витамин К проявляет при X = 249 нм.

Витамин К2 - желтый кристаллический порошок с температурой плавления 54°, растворяющийся в органических растворителях. Он имеет адсорбционные спектры, сходные с таковыми витамина К1, но менее интенсивно поглощает УФ лучи. Например, в петролейном эфире максимум его поглощения находится при 248 нм и составляет 295 нм.

Витамин К3 представляет собой лимонно-желтое кристаллическое вещество с характерным запахом. Температура плавления 160°. Он слабо растворим в воде, что обусловлено отсутствием в его молекуле длинной углеводородной цепи.

Витамины К обладают способностью к окислительновосстановительным реакциям. На этой способности основано их количественное определение полярографическим методом.

Метаболизм .Для всасывания пищевого витамина К в тонком кишечнике необходимы желчные кислоты и панкреатическая липаза, водорастворимые препараты витамина К в них не нуждаются. Транспорт всосавшегося витамина К осуществляется хиломикронами вместе с липидами. В плазме крови витамин К может связываться с альбуминам. Депонируется в печени, селезенке и сердце.

В метаболически активных тканях и тканях, использующих витамин К, особенно в микросомах печени, функционирует цикл его превращений (рис. 8). Витамин К в форме хинона подвергается восстановлению при участии тиолчувствительной флавопротеидной системы до гидрохинона, который карбоксилирует при участии СО2 у-карбоксильный углерод глутаминовой кислоты в ряде белков (например, протромбин).

Образующийся в данной реакции 2,3-эпоксид при участии соответствующего фермента восстанавливается до исходного витамина К в форме хинона. Оба процесса ингибируются варфарином.

Конечные продукты превращения витамина К выделяются с мочой.

Витамин К


Редуктаза

Карбоксилированный белок

Рис. 8. Внутриклеточные превращения витамина К и эффекты вар- фарина (цит. по Shenken А. et al., 2006).

Биологические функции.

Витамин К регулирует в организме процессы свертывания крови, участвуя в синтезе и активации компонентов свертывающей системы - ви
тамин К-зависимых факторов: фактора II (протромбина), фактора VII (про- конвертина), фактора IX (факте Кристмаса), фактора X (фактора Стюарта). Витамин К участвует в превращении препротромбина - в протромбин. Этот процесс происходит в печени. Витамин К стимулирует у- карбоксилирование остатков глутаминовой кислоты в молекуле протромбина, активируя микросомальную карбоксилазу (то есть выступает как кофермент). Образовавшийся протромбин связывается с фосфолипидами через ионы Са2+ и подвергается ферментативному расщеплению с образованием тромбина. Последний автоматически запускает систему свертывания крови с образованием фибринового сгустка. Влияние продуктов, содержащих значительные количества витамина К необходимо учитывать при подборе доз непрямых антикоагулянтов (варфарина), так как эффект последних может быть ослаблен.

Витамин К стимулирует окислительное фосфорилирование в анаэробных условиях в присутствии витаминов В2, аскорбиновой кислоты и ионов Mg . Витамин К необходим для работы фосфотрансфераз, гексоки- наз, мышечной АТФ-азы. Участвует в обмене АТФ и креатинфосфата. Оказывает анаболическое действие, что проявляется увеличением массы тела, улучшением минерализации костей. Усиливает действие стероидных гормонов.

Распространенность в природе и потребность. Источником витамина К являются растительные (капуста, шпинат, отчасти корнеплоды и фрукты) и животные продукты (печень) (табл. 4). Кроме того, он синтезируется бактериями тонкого кишечника (например, Escherichia coli).

Таблица 4

Содержание витамина К в пищевых продуктах (мкг%)

Продукт Содержание

витамина

Продукт Содержание

каротина

Печень свиная 0,80 Шпинат 4,40
Яйцо 0,08 Морковь 3,20
Жир печени трески 62 - 375 Капуста 3,20
Яйцо желток 25 - 150 Томаты 0,40 - 0,80
Молоко следы Картофель 0,16
Пшеница 0,06 Тыква 50


Суточная потребность в витамине К взрослого человека составляет примерно 2 мг.

<< | >>
Источник: Савченко А.А.. Витамины как основа иммунометаболической терапии / А.А. Савченко, Е.Н. Анисимова, А.Г. Борисов, А.Е. Кондаков. - Красноярск: Издательство КрасГМУ2011. 2011

Еще по теме Витамин К (нафтохиноны):

  1. ЛЕКАРСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯ И ЛЕКАРСТВЕННОЕ РАСТИТЕЛЬНОЕ СЫРЬЕ, СОДЕРЖАЩИЕ НАФТОХИНОНЫ (ВИТАМИН К)
  2. Обеспечение витаминами процессов синтеза в клетке. Показания и противопоказания к назначению витамина С
  3. Применение витаминов при регуляции энергетических процессов. Показания и противопоказания к назначению витамина В1
  4. Витамин Р (цитрин, витамин проницаемости)
  5. Витамин В12- дефицитные анемии Метаболизм витамина В12
  6. Водорастворимые витамины
  7. Жирорастворимые витамины
  8. Витамины
  9. Витамин С
  10. ВИТАМИНЫ
  11. Витамин В6-дефицитные анемии
  12. Витамин А