維生素K

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維生素K是維生素的一種,黃色晶體,熔點52—54℃,不溶於水,能溶於醚等有機溶劑。丹麥化學家達姆于1929年從動物肝和麻子油中發現並提取。具有防止新生嬰兒出血疾病、 預防內出血痔瘡、 減少生理期大量出血、促進血液正常凝固的作用。綠色蔬菜含量較多。

概述

  維生素K是具有葉綠醌生物活性的一類物質。有K1、K2、K3、K4等幾種形式,其中K1、K2是天然存在的,是脂溶性維生素,即從綠色植物中提取的維生素K1腸道細菌(如大腸桿菌合成的維生素K2。而K3、K4是通過人工合成的,是水溶性的維生素。最重要的是維生素K1和K2。   維生素K是黃色晶體,熔點為52℃~54℃,通常呈油狀液體或固體,不溶於水,能溶於油脂及醚等有機溶劑。 所有維生素K的化學性質都較穩定,能耐酸、耐熱,正常烹調中只有很少損失,但對光敏感,也易被鹼和紫外線分解。   維生素K最早於1929年,由丹麥化學家達姆從動物肝和麻子油中發現並提取。

吸收代謝

  脂溶性維生素K吸收需要膽汁協助,水溶性維生素K的吸收則不需要膽汁。

分子

  膳食中維生素K都是脂溶性的,所以主要由小腸吸收入淋巴系統,且其吸收取決於胰腺膽囊功能,在正常情況下其中約40-70%可被吸收。其在人體內的半減期比較短,約17小時。   人的腸道中有一種細菌會為人體源源不斷地製造維生素K,加上在豬肝雞蛋、綠色蔬菜中含量較豐,因此,一般人不會缺乏。人工合成的水溶性維生素K,更有利於人體吸收,已廣泛地用於醫療上。   人體需要量少、新生兒卻極易缺乏的維生素K,是促進血液正常凝固及骨骼生長的重要維生素。深綠色蔬菜及優酪乳是日常飲食中容易取得的維生素K補給品。

生理功能

  1、促進血液凝固,所以維生素K也稱凝血維生素。   維生素是凝血因子γ-羧化酶的輔酶。而其它凝血因子7、9、10的合成也依賴於維生素K 。人體缺少它,凝血時間延長,嚴重者會流血不止,甚至死亡。對女性來說可減少生理期大量出血,還可防止內出血及痔瘡。經常流鼻血的人,可以考慮多從食物中攝取維生素K。   2、維生素K還參與骨骼代謝。   原因是維生素K參與合成BGP(維生素K依賴蛋白質),BGP能調節骨骼中磷酸鈣的合成。特別對老年人來說,他們的骨密度和維生素K呈正相關。經常攝入大量含維生素K的綠色蔬菜的婦女能有效降低骨折的危險性。

生化研究

  維生素K是四種凝血蛋白(凝血酶原、轉變加速因子、抗血友病因子和司徒因子)在肝臟內合成必不可少的物質。維生素K均為2-甲基-1,4-萘醌的衍生物。   維生素K1是黃色油狀物,K2是淡黃色結晶,均有耐熱性,但易受紫外線照XX而破壞,故要避光保存。人工合成的K3和K4是水溶性的,可用於口服或注XX。臨床使用抗凝血葯雙香豆素,其化學結構與維生素K相似,能對抗維生素K的作用,可用以防治血栓的形成。   維生素K和肝臟合成四種凝血因子(凝血酶原、凝血因子Ⅶ,Ⅸ及X)密切相關,如果缺乏維生素K1,則肝臟合成的上述四種凝血因子為異常蛋白質分子,它們催化凝血作用的能力大為下降。人們已知維生素 K是谷氨酸γ羧化反應的輔因子。缺乏維生素K則上述凝血因子的γ-羧化不能進行,此外,血中這幾種凝血因子減少,會出現凝血遲緩和出血病癥。   此外,人們公認維生素K溶於線粒體膜的類脂中,起著電子轉移作用,維生素K可增加腸道蠕動和分泌功能,缺乏維生素K時平滑肌張力及收縮減弱,它還可影響一些激素的代謝。如延緩糖皮質激素在肝中的分解,同時具有類似氫化可的松作用,長期注XX維生素K可增加甲狀腺的內分泌活性等。在臨床上維生素K缺乏常見於膽道梗阻脂肪痢、長期服用廣譜抗菌素以及新生兒中,使用維生素K可予糾正。但過大劑量維生素K也有一定的毒性,如新生兒注XX30毫克/天,連用三天有可能引起高膽紅素血症。   主要的生化作用如下:

1、參與Y-羧基谷氨酸合成

維生素K凝血作用

  γ-羧基谷氨酸(γ-Carboxyglutamic Acid, Gla)的合成在細胞微粒體內進行,需要含有谷氨酸的肽鏈作為基質,並需要氧及氧化及維生素K氫醌(維生素KH2)。在這個作用中維生素的變化可用維生素K-維生素K2,3環氧化合物(維生素K-2,3epoxide, VKO)循環來表示。γ-羧基化作用的底物有人工合成的五肽鏈及天然內源性蛋白(如凝血酶原),人工合成者以苯丙-亮-谷-谷-亮反應力最強,其他如苯丙-亮-谷-纈及苯丙-亮-谷-谷-異亮也有作用。人工合成者與內源蛋白之間有競爭,當五肽鏈存在時,內源蛋白的γ-羧基化的開始速度減少,內源蛋白存在時推遲五肽鏈γ-羧基化的時間。γ-羧基谷氨酸(γ-Cacbocyglutamic Acid, Gala)的蛋白質或肽名字形成后,與Gla相鄰的羧基具有與鈣及磷脂結合的特性。Gla蛋白質可以在他生成場所或輸出到靶組織中發生作用。Gla蛋白分解的最終產物為遊離式的Gla及含Gla的肽鏈,在尿中排出。正常人尿中排出量為44±11μmol/g肌酐兒童排出較多,5歲時約為100μmol/g肌酐,以後排出量逐漸下降,至15歲時降到成人水平,使用抗凝劑者,尿中Gla水平僅為24μmol/g肌酐,凝血酶原時間比正常者升高2~3倍,Gla的總排出量25%,不受抗凝劑的影響,可代表骨中骨鈣蛋白(osteocalcin)的轉換。有些疾病Gla的排出也有變化。例如多數骨質疏鬆病人,尿中Gla的排出比正常人增加50%,相當於骨的轉換率之3倍。皮膚炎與硬皮病患者尿中排出也增加。

2、凝血作用

  血液凝固是從組織損傷血小板破壞后引起的一系列的酶促鏈式反應。血液凝固過程中一些酶原(proenzyme) 的合成與維生素K有關,亦即在他們的合成中需要谷氨酸γ-羧基化。這些酶原除因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ及X外,最近還發現了蛋白C、S、M,Z。這四種新發現的蛋白,他們的1~40氨基酸排列順序與凝血酶原同源。蛋白C干擾血液凝固,並促進血纖維蛋白溶解,在體外活化的蛋白C可以使因子Ⅴ及Ⅷ滅活,蛋白S可以加強蛋白C的活力,他有10個Gla。蛋白M可以促進凝血酶原轉變為凝血酶。蛋白Z有13個Gla。對些蛋白了解得還很少,需要進一步的研究。凝血酶原的合成,先在肝細胞內質網膜上的形成新生成肽鏈,然後再進行一些谷氨酸的γ-羧基化和糖基化。在凝血酶原的NH2末端的7,8,15,17,20,21,26,30,332位置的谷氨酸γ-羧基化變成Gla。33位后的谷氨酸不轉變為Gla。這種γ-羧基化的特殊選擇並不是由氨基酸的排列順序所致,而是由於蛋白前體在膜上的位置與構形所致。1分子的正常凝血酶原與10—12Ca2+相結合,未γ-羧基化者只能與一個分子Ca2+結合。

3、與骨基質中含Gla蛋白的關係

  骨基質有幾種含Gla的蛋白,主要為BGP(Bone Gla Protein, BGP)與Ca結合者叫做骨鈣蛋白,在骨細胞內合成,分泌到血液或組織,然後到骨基質中,占骨中總蛋白垢1~2%,為非膠原蛋白的10~20%。骨鈣蛋白出現在骨礦物化之前,骨密度增加,他也增加。他有2個鈣結合點,離子為0.8mmol/L可以使其半飽和,其他二價正離子如鎂、鍶、鋇也能與之結合,但鈣離子結合能力最強,他的作用在調節鈣在骨基質中沉積,與羧磷灰石(hydroxy apatite)的核心起作用。也有跡象說明BGP的合成為1, 25(OH)2D3所調節。BGP可能調節1, 25(OH)2D的破骨作用,使其作用緩慢。在一些骨的疾病中,血漿中BGP水平上升,這說明他可能促進骨的重建及鈣的動員。懷孕早期如母親服用維生素K拮抗劑,其胎兒骨骼發生流血現象,這一現象說明,在胎兒生長過程中,需要維生素K的骨骼系統發育比血流凝固系統要早一些,從母體將鈣運輸至胎兒這一過程對維生素K拮抗劑敏感,可能幹擾了胎盤中γ-羧基化蛋白的合成。其他腎小管細胞有含Gla的蛋白質,為其總蛋白的0.2~0.7%,它是與膜結合的蛋白,也與鈣離自結合。鈣在腎小管細胞內的再吸收與之有關。其他組織如牙質、胎盤、XX、胰、脾、肺、乳腺等都含Gla蛋白質,功用不明。有些組織如肌肉心臟及淋巴細胞中尚未發現。在有些疾病如腎結石(尤其是草酸鈣及磷灰石結石)含有Gla的蛋白質、正常主動脈及脂肪條紋及纖維斑塊中沒有含Gla的蛋白質,而動脈硬化鈣化斑塊中含有Gla的蛋白質。

代謝吸收

  雜食物的維生素K有從食物中來的,也有從腸道細菌合成的。維生素K1和維生素K2的吸收與其他脂溶性維生素一樣,需要膽汁、胰液,並與乳糜微粒相結合,由淋巴系統運輸。吸收量約攝入量的10~70%。人或動物口服生理或藥理劑量的維生素K1,20分鐘后血漿中已出現維生素K1,2小時達到高峰。在48~72小時內血漿濃度指數下降至1~5ng/ml。在這段時間,他從乳糜微粒轉移至β脂蛋白中,運輸至肝內,與VLDL相結合,並通過LDL至各組織。肝為VK的主要靶組織,注XX維生素K1小時后,50%劑量在肝內,口服VK2小時后,20%劑量在肝內,24小時降至最低值,而腎、心臟、皮膚及肌肉之量在24小時內增加到最高值而後下降。大鼠肝中維生素K含量約為8~44ng/g,如肝的濃度低於4.5ng/g,凝血酶原時間延長,維生素K總體庫比較小,約50~100μg,轉換率快,總體庫每2.5小時可轉換一次。他的代謝物為維生素K短鏈及氧化代謝物形成γ-內酯,還可與葡糖苷酸結合,在人體維生素K的側鏈可以進行β或ω氧化形成6`-羧基酸及其γ-內酯或進一步分解為4`-羧基酸,還有少量的環氧代謝物,這些代謝物與葡糖苷酸相結合,存在於腸肝循環中,或從尿中排出。   維生素K3在動物肝微粒體內轉變為MK4,但產量很少,僅為攝取量的0.05~1.0%。維生素K3主要代謝產物為雙氫維生素K3葡糖苷酸的硫酸酯。

攝入來源

  人類維生素K的來源有二方面:   一方面從腸道細菌合成,主要是K2,占50~60%。維生素K在迴腸內吸收,細菌必須在迴腸內合成,才能為人體所利用,有些抗生素抑制上述消化道的細菌生長,影響維生素K的攝入。   另一方面從食物中來,主要是K1,占40~50%,綠葉蔬菜含量高,其次是奶及肉類,水果穀類含量低。牛肝魚肝油蛋黃乳酪、優酪乳、優格海藻紫花苜蓿菠菜甘藍菜萵苣花椰菜豌豆香菜、大豆油、螺旋藻、藕中均含有。

每日推薦量

  嬰兒因假設腸內尚無細菌可合成維生素K,建議自食物中攝取每公斤體重2mcg的量,一般成年人一天約自食物中攝取每公斤體重1mcg~2mcg的量便足夠。見下表:   
組別年齡(歲)維生素K(微克)
嬰兒0-110-20
兒童1-1111-60
青少年>1150--100
成人70--140

臨床意義

  健康人對維生素K的需要量低而膳食中含量比較多,原發性維生素K缺乏不常見,臨床上能見到的由於維生素K缺乏所致的表現是繼發性出血如傷口出血,大片皮下出血中樞神經系統出血等。胎盤轉運維生素K量少,新生兒初生時體內儲存量低及體內腸道的無菌狀態阻礙了利用維生素K,母乳中維生素K含量低,新生兒吸乳量少以及嬰兒未成熟的肝臟還不能合成正常數量的凝血因子等原因,使新生兒、小嬰兒普遍存在低凝血酶原症。已知最常見的成人維生素K缺乏性出血多發生於攝入含維生素K低的膳食並服用抗生素的病人中,維生素K不足可見於吸收不良綜合征和其它胃腸疾病囊性纖維化口炎性腹瀉潰瘍性結腸炎、節段性小腸炎、短腸綜合征、膽道梗阻、胰腺功能不全等,以上情況均需常規補充維生素K製劑。即使進食大量富含天然維生素K1的膳食也未發現有產生毒XX者,但服用超過藥理劑量的維生素K2能導致新生兒溶血貧血、高膽紅素血症和肝中毒,在成人則可誘發心臟病肺病

主要功能

  1、防止新生嬰兒出血疾病;

作用

2、預防內出血及痔瘡;   3、減少生理期大量出血;   4、促進血液正常凝固。

缺乏癥狀

  1、新生兒出血疾病,如吐血腸子臍帶及XX部位出血;   2、成人不正常凝血,導致牙齦出血、流鼻血、尿血胃出血瘀血等癥狀;   3、低凝血酶原症,癥狀為血液凝固時間延長、皮下出血;   4、小兒慢性腸炎;   5、熱帶性下痢。   缺乏維生素K會減少機體中凝血酶原的合成,從而導致出血時間延長。將導致凝血時間延長,出血不止,即便是輕微的創傷挫傷也可能引起血管XX。出現皮下出血以及肌肉、腦、胃腸道腹腔、泌尿XX系統等器官或組織的出血或尿血、貧血甚至死亡。如:新生兒出血疾病,如吐血、腸子、臍帶及XX部位出血;成人不正常凝血,導致流鼻血、尿血、胃出血及瘀血等癥狀;低凝血酶原症,癥狀為血液凝固時間延長、皮下出血;小兒慢性腸炎;熱帶性下痢。攝入過量的維生素K可引起溶血、正鐵血紅蛋白尿和卟啉尿症。

需求族群及補給須知

需求族群

  1、經常流鼻血者;   2、近期有嚴重灼傷外傷者;   3、正服用抗生素者;   4、早產嬰兒;   5、缺乏足夠膽汁吸收脂肪者(需經由注XX補充);   6、慢性膽囊炎患者。

嬰兒補給

  維生素K可以讓新生兒體內血液循環正常進行。在寶寶出生后第一次體檢時,醫生都會特別指導爸爸媽媽幫寶寶補充維生素K,使維生素KXX寶寶的身體大腦。因為維生素K無法通過人的身體形成,所以在日後,寶寶還需要通過飲食攝取維生素K。   人體需要量少、新生兒卻極易缺乏的維生素K,是促進血液正常凝固及骨骼生長的重要維生素。深綠色蔬菜及優酪乳是日常飲食中容易取得的維生素K補給品。人體維生素K的需要量非常少,但它卻是維護血液功能正常凝固,減少生理期大量出血,還可防止內出血及痔瘡。經常流鼻血的人,應該多從天然食物中攝取維生素K。

注意事項

  1、會損害肝臟功能,肝病患者不宜服用;   2、孕婦及授乳婦女避免大量服用維生素K補充品;   3、X光、放XX線、冷凍加工、阿司匹林及空氣污染都是維生素K的天敵;   4、如果使用抗生素,造成腸內細菌數量減少或功能降低,維生素K便會相對不足;   5、同時攝取維生素K(即使來源為天然食物),將使抗血液凝固劑的藥性產生反效果;   6、服用維生素K補充品后如有臉泛紅、發紅疹、腸胃不適、皮膚搔養等過敏癥狀,應立即停用,並請醫師診治。

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