There are three forms of vitamin K: K1, K2 and K3.
All three forms have the same basic structure as indicated below. The rest group (R) is different in the three forms.






Chemical name: Vitamin K1 or Phylloquinone
Molecular formula: C₃₁H₄₆O₂; Molecular weight: 450.68 g/mole




Chemical name: vitamin K2 or Menaquinine




Chemical name: vitamin K3 or Menadione


Vitamin K is a fat-soluble vitamin.
This vitamin occurs naturally in vegetable food (green leaves) as a vitamin K1 (phylloquinone). In the intestine, it is also produced by our intestinal bacteria as vitamin K2 (menaquinone). Synthetic vitamin K is called vitamin K3 (menadione), our body converts this vitamin in active vitamin K.
Vitamin K is indispensable in the formation of different coagulation factors, and thus also in the coagulation. Until approximately 3 months after birth it is necessarily that this vitamin is supplied in the diet because until then the intestinal flora is insufficient. Nowadays this vitamin is added in infants feeding to prevent intracranial haemorrhage.


Properties
Prevents blood clutters.


Careful and toxicity
There it no information known about toxicity.


Dosage and natural sources
Important sources of phylloquinone are: cauliflower, broccoli, spinach, peas, whole grain products, turnip seed oil and non-fat meat.
The Recommended Dietary Allowance (RDA) vitamin K is 0.08 mg (= 80 micro grams). The maximum safe dose is considered as 50 times the RDA, thus 4 mg (= 4000 micro grams).


Specific biochemical function
Vitamin K is indispensable for the formation of thrombin or prothrombin (thrombinogen) and other coagulation factors in the liver.
When vitamin K is missing or when a competitive inhibitor is present (like warfarin, a poison for rats), then abnormal trombine is formed, that only shows 1% to 2% of the normal activity.
Image of warfarin, a rat poison. Warfarin has similarities with vitamin K.


Normal active trombine contain ten amino acids gamma- carboxyglutamate (gla). Abnormally, hardly active trombine on the other hand contain instead of gamma-carboxyglutamate (gla), glutamic acid (glu). From this it became clear that vitamin K functions as cofactor in the post translational processes in the formation of trombine. Vitamin K functions in the conversion of glutamic acid (glu) in gamma-carboxyglutamate (gla), see for this the image below.



In this image it is shown how "glu" is converted into "gla".
Step 1: Vitamin K is in its active hydroquinone form and a H+ ion (a proton) is removed from the "glu" in an oxygen (O2) consuming reaction. Because of this reaction a carbon ion arises on the "glu" molecule.
Step 2: The "glu" carbon ion reacts with CO₂ so that "gla" arises.
Step 3 and 4: Active vitamin K in the hydroquinone form is regenerated in two reactions. These reactions are catalysed by the same enzyme that use thiols (like lipoic acid). The rat poison warfarin and also dicoumarol block these regeneration reactions.

In the image above it is shown how vitamin K is re-used. This explains why we only need a little (80 micro grams) of this vitamin in our daily diet.

ویتامین Fyllochinon K

 

ویتامین K در سال 1935 میلادی کشف و به عنوان ویتامین انعقاد خون که برای جلوگیری از خونریزیهای کشنده ضرورت دارد شناخته شد. این ویتامین برای تشکیل پروتومبین ، به وسیله کبد ، دخالت می کند و کمبود آن سبب خونریزی می گردد. میکروبهای طبیعی روده قادر به ساختن ویتامین K هستند و در صورتی که آنتی بیوتیک های وسیع الطیف به مدت طولانی مصرف شود با از بین رفتن این میکروب ها از سنتز ویتامین K در روده کاسته می شود. معمولاً بدن انسان مشکل کمبود ویتامین K ندارد زیرا اصولاً میکروبهای دستگاه گوارش به مقدار کافی از این ویتامین سنتز می کند . فقط در نوزادان در چند روز اول تولد که دستگاه گوارش استریل است خطر کمبود این ویتامین وجود دارد .نقش اصلی ویتامین K در انعقاد خون است . ویتامین K برای شکل گیری ترومبین  (  Trombine ) و سایر فاکتورهای انعقادی در کبد لازم و ضروری ست. هنگام کمبود این ویتامین یا در مواقعی که مواد بازدارنده رقابتی مانند وارفارین Warfarin که سمی برای مبارزه با موش های صحرایی ست، ترومبین غیر نرمال که فقط 1 تا 2 درصد فعالیت نرمال دارند، سنتز می شود.

ساختار Warfarin را که یک نوع سم برای موش صحرایی ست می بینید. این ماده با ویتامین K شباهت دارد.

 

 

ترومبین نرمال و فعال، شامل 10 آمینواسید گاما- کربوکسی گلوتامات ] g-carboxyglutamate (gla) [ است. ترومبین غیر عادی و غیر فعال، بجای گاما- کربوکسی گلوتامات دارای گلوتامین اسید ] Glutamine acid (glu) [ است.

ویتامین K همانند یک کوفاکتور ( cofactor ( ، در طی فرایندهای انتقالی در سنتز ترومبین نقش دارد. ویتامین K در تبدیل گلوتامینیک اسید ( glu ) به گاما-کربوکسی گلوتامات ( gla ) شرکت دارد.

در تصویر زیر چگونگی تبدیل glu به gla نشان داده شده است.

 

 مرحله 1 : ویتامین K به فرم فعال خود یعنی هیدروکوئینون ( Hydroquinone ) وجود دارد و یک یون H⁺ ( یک پروتون ) از glu برداشته می شود. در این واکنش اکسیژن ( O₂ ) مصرف می شود. در پی این واکنش یک یون کربن ( H----C^-  ) در   مولکول glu بوجود می آید.

مرحله 2 : یون کربن glu با CO₂ واکنش می دهد. تا مولکول gla سنتز شود.

مرحله 3 و 4 : ویتامین K به فرم هیدروکوئینون ( Hydroquinone ) در 2 واکنش احیا می شود. این واکنش ها توسط آنزیم یکسانی که Thiol ها را مصرف می کند، کاتالیز می شود. ( مانند لیپوئیک اسید ). Warfarin و دی کومارل (  dicumarol) که داروی ضد انعقادی ست، این واکنش را بلوک می کنند ( مانع می شوند ).

شکل بالا نشان می دهد که چگونه ویتامین K دوباره مصرف می شود( واکنش چرخه ای تولید و مصرف ویتامین K ). این موضوع این مسئله را که چرا ما فقط به مقدار کمی ( 80 میکروگرم )، از این ویتامین در جیره غذایی روزانه خود احتیاج داریم، توجیه می کند.

این ویتامین سه عمل مهّم در بدن انجام می دهد:

·       به پیشگیری از خون ریزی داخلی و خارجی کمک می کند.

·       در کم کردن خونریزی عادت ماهیانه مؤثر است.

·       انعقاد خون را تنظیم میکند.

ویتامین K یک ویتامین محلول در چربی است. این ویتامین به طور طبیعی در غذای گیاهی ( برگهای سبز ) وجود دارد. ] ویتامین K ( Fyllochinon )  [. در روده نیز توسط باکتر های روده ای تولید می شود. ( ویتامین K₂ ). ویتامین K₃ ویتامین ترکیبی نام دارد. بدن ما این ویتامین را به ویتامین K فعال تبدیل می کند.

تا 3 ماه بعد از تولد نوزاد این ویتامین باید در جیره غذایی گنجانده شود. زیرا در این مدت روده نوزاد عاری از باکتری های سنتز کننده ویتامین K می باشد. این ویتامین از خون ریزی های درون جمجمه ای جلوگیری می کند.

3 نوع ویتامین K وجود دارد :

1- ویتامین K₁ ( Phylloquinone )

2- ویتامین K₂ ( Menaquinine )

3- ویتامین K₃ ( Menadione )

موضوعات مرتبط: خواندنیهای جالب