Витамин К (филлохинон). Роль в организме. Свойства

Датский учёный Дам в 1929 г. впервые заметил в опытах на цыплятах, что искусственная диета, состоящая из 66% крахмала, 18% казеина, 4, 5% солевой смеси, 2, 5% клетчатки и содержащая витамины группы В (экстракт из дрожжей), витамины А и D (рыбий жир), приводила к появлению кровоточивости в кишечнике и кровоизлияний в мышцах, подкожной клетчатке и мозгу. Замена в этой диете крахмала смесью злаков предохраняла цыплят от кровоизлияния. Фактор, необходимый для предупреждения кровоизлияния у цыплят, имеет отношению крови, за что этот фактор был назван витамином К (коагуляционный фактор). Позднее этому же автору удалось доказать, что витамин К хоть и растворяется в жирах, но он не идентичен витаминам А и D. Витамин К содержится в зеленых частях растений, особенно много витамин К содержится в листьях люцерны. Вскоре был выделен витамин К и из продуктов животного происхождения, в частности из гниющей рыбной муки и был назван витамином К2. В свежей рыбе не содержится, а он синтезируется микроорганизмами при гниении рыбы.

Химическое название: филлохинон (К1), мелахинон (К2). Витамин К разрушается при тепловой обработке. В 1939 г. швейцарским химиком Карреромбыла установлена природа витамина К.

Витамины группы К нерастворимы в воде, но хорошо растворяются в петролейном эфире, ацетоне, бензоле и спирте. Витамин К1 - светлое маслянистое вещество, в ультрафиолетовом свете имеет пять характерных максимумов поглощения света - при 243, 249, 261, 270, 325 mi, а витамин К2 - светло-желтое кристаллическое вещество имеет максимум поглощения света при 249, 261, 269 и 320 mi. Оба витамина К подвергаются окислительному распаду с образованием фталевой кислоты. Витамины К обладают окислительно-восстановительными свойствами, т. е. способностью отдавать и принимать протоны и электроны по типу превращения хитона в гидрохитон и обратно.

Нерастворимость витаминов К1 и К2 в воде затрудняет их использование в тех случаях, когда витамин необходимо ввести в кровь для предотвращения сильного кровотечения при операциях на внутренние органах ─ сердце, печени и др. Поэтому возникла необходимость получить препарат, растворимый в воде. М. М. Шемякин и А. В. Палладин получили такой препарат и дали ему название викасола. Отличается он от природного витамина тем, что у него нет боковой цепочки, и он является бисульфитным производным С11Н9О5SNa.

Суточная потребность

для мужчин – 80 мкг в сутки,

для женщин – 65 мкг в сутки.

Суточная потребность возрастает у новорожденных, а также у тех, кто страдает болезнью печени, принимает антибиотики или лекарства, снижающие свертываемость крови. Источники витамина К: зеленые листья салата, капуста, шпинат, крапива, йогурт, люцерна, яичный желток, соевое молоко, рыбий жир, зеленый горошек, тыква.

Роль витамина К в организме

Необходим для синтеза в печени активных форм протромбина (сложного белка плазмы крови) и других факторов свертывания крови, ускоряет свертывание крови, уменьшает проницаемость капилляров, стимулирует восстановление поврежденных тканей; необходим для синтеза кальцийсвязывающих белков, для нормального формирования костей и почек.

В результате исследований было выявлено, что всасывание витамина К из кишечника происходит при участии желчи. С прекращением поступления в кишечник желчи нарушается всасывание витамина, что отражается на содержание протромбина в крови и на её свертывании. При применении больших доз сульфаламидных препаратов нарушается биосинтез витамина К бактериями кишечника. Всасывается витамин К вместе с жирами преимущественно в лимфатическую систему. При внутремышечном введении мышам меченого по углероду витамина К наблюдали быстрое выделение радиоактивного нафтохинона и только небольшая часть его задерживалась в крови в течении 15 часов после инъекции. Наибольшее количество витамина К депонировалось в печени и ретикуло-эндотиальной системе.

Установлено, что витамин К принимает участие в свертывании крови через образование в печени белка - тромботропина, необходимого для образования из протромбина тромбина, способствующего превращению фибриногена в фибрин.

В связи с тем, что витамин К широко распространён в растительных организмах, где участие его как важнейшего фактора свёртывания крови возник вопрос: не выполняет ли витамин К какую-либо ещё важную роль. Оказалось, что витамин К играет большую роль в биологическом окислении. Перенос электронов от восстановленного ДПН-Н (кофермент - простетическая группа фермента, принимающая активное участие в обмене) на молекулярный кислород через систему цитохромов осуществляется витамином К3. Фермент, в котором этот витамин является простетической группой, получил название менадион-редуктазы в отличие от хитон-редуктазы, найденной в порохе. Кроме того, была установлена роль витамина К в процессах фосфорилирования только на свету в анаэробных условиях, в присутствии аскорбиновой кислоты, ионов магния и рибофлавина (витамина В2).

Из организма витамин К выделяется с мочой в соединении с глюкороновой кислотой.

Витамин К назначают внутрь в виде порошка и таблеток, а для инъекций в настоящее время в лечебной практике используют 0, 3% раствор витамина К. Эмульсия, содержащая 20мг витамина в 1мл, введённая в организм, восстанавливает в течение 24 часов полностью содержание протромбина в крови. Водорастворимый препарат - бисульфитное производное витамина К - викасол используется в таблетках, содержащих 10-15 мг препарата.

Антивитамины

В 1952 г. М. Д. Машковский обнаружил, что дикумарин понижает прочность каппиляров и вызывает мелкие кровоизлияния. Б. А. Кудряшов показал, что введение 0, 5мг дикумарина снижает прочность каппиляров на 35%.

Введение 15-20 мг викасола снимало это вредное действие дикумарина. Естественным антикоагулянтом, т. е. антагонистом витамина К является гепарин ─гетерополисахарид, вырабатываемый в тканях печени и лёгких, он задерживает процесс превращения протромбина в тромбин, что способствует замедлению процесса свёртывания крови.

Таким образом, дикумарин и гепарин являются антикоагулянтами и находят широкое применение в практике при повышенной свёртываемости крови, которая нередко приводит к возникновению инфарктов вследствии образования тромбов. Окисляется дикумарин в тканях и выводится с мочой в виде эфиров с глюкороновой кислотой - глюкоронидов.

Недостаток и избыток витамина К

Авитаминоз проявляется в замедлении свертывания крови и развитии выраженного геморрагического синдрома в связи с угнетением синтеза протромбина, а также в замедлении превращения фибриногена в фибрин. Наряду с этим отмечаются изменения функциональной активности скелетных и гладких мышц, снижается активность ряда ферментов. В раннем детском возрасте недостаточность витамина К проявляется в виде геморрагического диатеза (болезни, связанной с недостатком в крови тромбоцитов), к которому особенно склонны недоношенные дети и новорожденные с явлениями внутриутробной асфиксии (избытком углекислого газа в крови) и внутричерепной травмы. Одной из причин заболевания может быть нарушение всасывания витамина в кишечнике при болезнях печени и прекращение поступления в кишечник желчи, которая обеспечивает его всасывание. Авитаминоз встречается редко, так как кишечная микрофлора синтезирует витамин в достаточном количестве.

При гипервитаминозе очень большие дозы могут приводить к разрушению красных кровяных телец с развитием анемии.