Химическое строение и свойства. За открытие витамина К Э. Дойзи и X. Дам в 1943 г. получили Нобелевскую премию.

Витамин К — это две группы хинонов с боковыми изопреноидны-ми цепями: витамин К, (филлохиноны) и витамин К2 (менахиноны). Филлохиноны открыты в растениях, а менахиноны имеются также и у животных. Они различаются строением и количеством изопреновых единиц в боковой цепи.

Оба витамина не растворяются в воде, но хорошо растворимы в органических растворителях; они разрушаются при нагревании в щелочной среде и на свету.

Синтезированы аналоги витамина К — Менадион (витамин К3, лишенный боковой цепи) и его водорастворимый аналог Викасол, Последний широко применяется в медицинской практике.

Метаболизм. Витамин К всасывается аналогично всем жирорастворимым витаминам, т. е. включается вначале в состав мицелл, а затем — хиломикронов. В плазме крови он связывается с альбуминами. Накапливается в печени, селезенке и сердце. В тканях образуется активная форма витамина — менахинон-4 (содержит четыре изопреноид-ные единицы). Конечные продукты обмена витамина выделяются с мочой.

Биохимические функции. Единственная известная биологическая роль витамина К заключается в том, что он является Коферментом у-глута-маткарбоксилазы, Карбоксилирующей глутаминовую кислоту с образованием у-карбоксиглутаминовой кислоты. Фермент удалось очистить до гомогенного состояния (белковая цепь содержит 758 аминокислот с преобладанием гидрофобных) и определить его структурный ген (он включает 15 экзонов).

При взаимодействии восстановленной формы витамина К-Н2 с у-глутаматкарбоксилазой в присутствии кислорода образуется сильное основание (алкоксид), способное отнять от у-С атома глутаминовой кислоты водород, на место которого присоединяется С02, при

Этом образуется у-карбоксиглутаминовая кислота. В ходе реакции появляются коротко живущие и высоко токсичные промежуточные соединения (свободные радикалы витамина К), которые превращаются В Нетоксичный эпоксид витамина К В Присутствии глутамата. Эпок-сид витамина К снова восстанавливается в витамин К-Н2 с помощью ферментов редуктаз. Следовательно, при дефиците глутаминовой кислоты в клетке затрудняется обезвреживание токсичных свободных радикалов витамина К.

У-карбоксиглутаминовая кислота является Са++-связывающей аминокислотой, которая необходима для функционирования Кальцийсвя-зывающих белков. К Таковым относятся:

•  факторы свертывающей системы крови — IX, VII, X и протромбин;

А Регуляторные белки (протеин С и протеин S), нуждающиеся в у-карбоксиглутаминовой кислоте для Са-индуцированного взаимодействия с поверхностью клеточной мембраны;

•  белки минерализации костной ткани (костный у-карбоксиглута-миновый протеин и другие); поскольку при дефекте синтеза костного у-карбоксиглутаминового белка кальцифицируются артерии и хрящи; возможно, что его функцией является также контроль за внекостной кальцификацией;

•  витамин-К-зависимый белок Gas 6, активирующий рост глад-комышечных клеток; витамин-К-зависимый сократительный белок хвостика сперматозоида;

Некоторые нейротоксины (например, содержащиеся в яде улитки). Общей особенностью всех витамин-К-зависимых белков является формирование белковой сеточки, образованной у-карбоксилутами-новой кислотой, связанной с кальцием. Такая сеть впервые была описана для протромбина. Протромбин в присутствии Са++ связывается с биомембраной, что является необходимым условием для реализации процесса свертывания крови.

Витамин-К-зависимые белки синтезируются в эндоплазматическом ретикулуме в виде белков-предшественников, содержащих сигнальный участок и «участок узнавания» для у-карбоксилирования. После отщепления сигнального пептида белок с помощью «участка узнавания» связывается с витамин-К-зависимой карбоксилазой, локализирующейся в мембранах эндоплазматического ретикулума. В результате этого связывания у-карбоксиглутаматкарбоксилаза переходит из не-

Активного состояния в активное и начинает осуществлять каталитическое превращение остатка глутаминовой кислоты в у-карбоксиглу-таминовую кислоту в витамин-К-зависимом Пробелке. Карбоксилиро-ванный пробелок перемещается в сетчатый аппарат Гольджи, где расщепляется, и Зрелая Белковая молекула секретируется клеткой в межклеточное пространство (см. рис. ниже). На N-конце зрелого протромбина и других К-зависимых белков содержится 10—12 остатков у-карбоксиглутаминовой кислоты. Домены с такими участками высоко структурированы и заключают в себе линейно расположенные ионы кальция.

Гиповитаминоз. Признаком недостаточности витамина К является повышенная кровоточивость, особенно при травмах. У взрослого человека гиповитаминоз К встречается довольно редко, так как этот

Витамин имеется во многих пищевых продуктах; кроме того, он синтезируется микрофлорой кишечника. У новорожденных недостаточность витамина К (геморрагическая болезнь) — явление нередкое из-за низкого его содержания в материнском молоке и недостаточно сформированной микрофлоры кишечника. Гиповитаминоз жирорастворимых витаминов может развиваться при нарушении выделения желчи, при панкреатитах, дисбактериозах кишечника и некоторых других заболеваниях желудочно-кишечного тракта.

В связи с участием витамина К в остеосинтезе можно полагать, что недостаток витамина К играет роль в развитии остеопороза, т. е. разрежении и истончении структуры кости.

Врожденные нарушения обмена витамина К.

Врожденный дефицит факторов II (протромбина), VII, IX и X. В основе заболевания лежит дефект синтеза контролируемых витамином К белков свертывающей системы крови. Резко увеличивается протром-биновое время.

Врожденная резистентность к антагонистам витамина К. В основе заболевания лежит генетическая мутация структуры белкового рецептора, связывающего витамин К и его антагонистов. Вследствие этого возникает повышенная потребность в витамине и увеличивается резистентность организма к антикоагулянтам.

Гипервитаминоз К Не описан.

Оценка обеспеченности организма витамином К. Определение содержания витамина К осуществляется физико-химическими, радиоизотопными и биологическими методами (в эксперименте на животных).

Суточная потребность. Пищевые источники. Витамина К много в капусте, зеленых томатах, шпинате, ягодах рябины. Из животных продуктов его источником является печень.

Потребность — приблизительно 0,1 мг в сутки.

medicinum.ru