Какая бактерия может синтезировать в организме человека витамин к
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 ноября 2019;
проверки требуют 6 правок.
Витамин К — групповое название липофильных (жирорастворимых) и гидрофобных витаминов, необходимых для синтеза белков, обеспечивающих нормальный уровень коагуляции крови. Химически является производным 2-метил-1,4-нафтохинона. Играет значительную роль в обмене веществ в мышцах и в соединительной ткани, а также в здоровой работе почек. Во всех этих случаях витамин участвует в усвоении кальция и в обеспечении взаимодействия кальция и витамина D. В других тканях, например, в лёгких и в сердце, тоже были обнаружены белковые структуры, которые могут быть синтезированы только с участием витамина К
Физико-химические свойства[править | править код]
Витамин K1 представляет собой вязкую жёлтую жидкость, хорошо растворим в петролейном эфире, хлороформе, плохо — в этаноле, не растворим в воде.[1]
Основные формы витамина К[править | править код]
Витамин K определяют как группу липофильных (гидрофобных) витаминов.
Витамин K2 (менахинон, менатетренон) продуцируется бактериями в кишечнике, поэтому его недостаточность проявляется редко, преимущественно при дисбактериозах.
Химическое строение[править | править код]
Витамин K2 (менахинон). Боковая цепь может состоять из разного числа изопреноидных остатков.
Витамин K — групповое название для ряда производных 2-метил-1,4-нафтохинона, сходного строения и близкой функции в организме. Обычно они имеют метилированный нафтохиноновый фрагмент с переменной по числу звеньев алифатической боковой цепью в положении 3 (см. рис. 1). Филлохинон (также именуемый витамином K1) содержит 4 изопреноидных звена, одно из которых является ненасыщенным.
В природе найдены только два витамина группы К: выделенный из люцерны витамин K1 и выделенный из гниющей рыбной муки K2. Кроме природных витаминов К, в настоящее время известен ряд производных нафтохинона, обладающих антигеморрагическим действием, которые получены синтетическим путём. К их числу относятся следующие соединения:
витамин К3 (2-метил-1,4-нафтохинон), витамин К4
(2-метил-1,4-нафтогидрохинон), витамин К5
(2-метил-4-амино-1-нафтогидрохинон), витамин К6
(2-метил-1,4-диаминонафтохинон), витамин К7
(3-метил-4-амино-1-нафтогидрохинон).
Биохимия[править | править код]
Витамин K участвует в карбоксилировании остатков глутаминовой кислоты в полипептидных цепях некоторых белков. В результате такого ферментативного процесса происходит превращение остатков глутаминовой кислоты в остатки гамма-карбоксилглутаминовой кислоты (сокращенно Gla-радикалы). Остатки гамма-карбоксилглутаминовой кислоты (Gla-радикалы), благодаря двум свободным карбоксильным группам, участвуют в связывании кальция. Gla-радикалы играют важную роль в биологической активности всех известных Gla-белков[2].
В настоящее время обнаружены 14 человеческих Gla-белков, играющих ключевые роли в регулировании следующих физиологических процессов:
- свёртывание крови (протромбин (фактор II), факторы VII, IX, X, белок C, белок S и белок Z)[3].
- метаболизм костей (остеокальцин, также названный Gla-белком кости, и матрицей gla белка (MGP))[4].
- сосудистая биология[5].
Некоторые бактерии, такие как кишечная палочка, найденная в толстом кишечнике, способны синтезировать витамин K2 , но не витамин K1[6].
В этих бактериях витамин K2 служит переносчиком электронов в процессе, называемым анаэробным дыханием. Например, такие молекулы, как лактаты, формиаты или NADH, являющиеся донорами электронов, с помощью фермента передают два электрона K2. Витамин K2, в свою очередь, передает эти электроны молекулам — акцепторам электронов, таким как фумараты или нитраты, которые, соответственно, восстанавливаются до сукцинатов или нитритов. В результате таких реакций синтезируется клеточный источник энергии АТФ, подобно тому, как он синтезируется в эукариотических клетках с аэробным дыханием. Кишечная палочка способна осуществлять как аэробное, так и анаэробное дыхание, в котором участвуют интермедиаты менахиноны.
Роль в возникновении заболеваний[править | править код]
Дефицит витамина К может развиваться из-за нарушения усвоения пищи в кишечнике (такие как закупорка желчного протока), из-за терапевтического или случайного всасывания антагонистов витамина K, или, очень редко, дефицитом витамина К в рационе. В результате приобретенного дефицита витамина К Gla-радикалы формируются не полностью, вследствие чего Gla-белки не в полной мере выполняют свои функции. Вышеописанные факторы могут привести к следующему: обильные внутренние кровоизлияния, окостенение хрящей, серьёзная деформация развивающихся костей или отложения солей на стенках артериальных сосудов.
В то же время переизбыток витамина К способствует увеличению тромбоцитов, увеличению вязкости крови, и как следствие крайне нежелательно употребление продуктов богатых витамином К для больных варикозом, тромбофлебитом, некоторыми видами мигреней, людям с повышенным уровнем холестерина (так как формирование тромбов начинается с утолщения артериальной стенки вследствие формирования холестериновой бляшки).
История[править | править код]
В 1929 году датский учёный Хенрик Дам (дат. Carl Peter Henrik Dam) исследовал последствия недостатка холестерина у цыплят, находившихся на лишённой холестерина диете[7]. Через несколько недель у цыплят развилась геморрагия — кровоизлияние в подкожную клетчатку, мышцы и другие ткани. Добавление очищенного холестерина не устраняло патологических явлений. Оказалось, что целебным эффектом обладают зёрна злаков и другие растительные продукты. Наряду с холестерином из продуктов были выделены вещества, которые способствовали повышению свертывания крови. За этой группой витаминов закрепилось название витамины К, поскольку первое сообщение об этих соединениях было сделано в немецком журнале, где они назывались Koagulationsvitamin (витамины коагуляции).
В 1939 году в лаборатории швейцарского ученого Каррера впервые был выделен из люцерны витамин К, его назвали филлохинон.
В том же году американские биохимики Бинклей и Дойзи получили из гниющей рыбной муки вещество с антигеморрагическим действием, но с иными свойствами, чем препарат, выделенный из люцерны. Это вещество получило название витамин К2, в отличие от витамина из люцерны, названного витамином К1[8].
В 1943 году Дам и Дойзи получили Нобелевскую премию за открытие и установление химической структуры витамина K.
Нормы потребления[править | править код]
Рекомендованная дневная норма для мужчин (25 лет) в США Dietary Reference Intake[en] (DRI) — 120 мкг/сут.
Таблица норм потребления витамина K[править | править код]
| Группа людей | Возраст | Суточная норма витамина K, мкг/день |
|---|---|---|
| Младенцы | до 6 месяцев | 2,0 |
| Младенцы | 7—12 месяцев | 2,5 |
| Дети | 1—3 года | 30 |
| Дети | 4—8 лет | 55 |
| Дети | 9—13 лет | 60 |
| Подростки | 14—18 лет | 75 |
| Взрослые | 19 лет и старше | 120 |
Источники[править | править код]
Витамин K обнаружен в зелёных листовых овощах, таких как шпинат и латук; в зелёном чае; в капустных — кормовой капусте, белокочанной капусте, цветной капусте, брокколи и брюссельской капусте; в таких растениях, как крапива, дымянка лекарственная[9], пшеница (отруби) и другие злаки, тыкве, авокадо, в некоторых фруктах, таких как киви и бананы; в мясе; коровьем молоке и молочных продуктах; яйцах; сое и продуктах из неё. Петрушка также содержит значительное количество витамина К.
Токсичность[править | править код]
Возможны аллергические реакции.
См. также[править | править код]
- Филлохинон
Примечания[править | править код]
- ↑ [www.xumuk.ru/encyklopedia/773.html XuMuK.ru — ВИТАМИН К — Химическая энциклопедия]. www.xumuk.ru. Дата обращения 4 мая 2017.
- ↑ Furie B., Bouchard B. A., Furie B. C. Vitamin K-dependent biosynthesis of gamma-carboxyglutamic acid. (англ.) // Blood. — 1999. — 15 March (vol. 93, no. 6). — P. 1798—1808. — PMID 10068650. [исправить]
- ↑ Mann K. G. Biochemistry and physiology of blood coagulation. (англ.) // Thrombosis And Haemostasis. — 1999. — August (vol. 82, no. 2). — P. 165—174. — PMID 10605701. [исправить]
- ↑ Price P. A. Role of vitamin-K-dependent proteins in bone metabolism. (англ.) // Annual Review Of Nutrition. — 1988. — Vol. 8. — P. 565—583. — doi:10.1146/annurev.nu.08.070188.003025. — PMID 3060178. [исправить]
- ↑ Berkner K. L., Runge K. W. The physiology of vitamin K nutriture and vitamin K-dependent protein function in atherosclerosis. (англ.) // Journal Of Thrombosis And Haemostasis : JTH. — 2004. — December (vol. 2, no. 12). — P. 2118—2132. — doi:10.1111/j.1538-7836.2004.00968.x. — PMID 15613016. [исправить]
- ↑ Bentley R., Meganathan R. Biosynthesis of vitamin K (menaquinone) in bacteria. (англ.) // Microbiological Reviews. — 1982. — September (vol. 46, no. 3). — P. 241—280. — PMID 6127606. [исправить]
- ↑ DAM H. The Antihæmorrhagic Vitamin of the Chick.: Occurrence And Chemical Nature (англ.) // Nature. — 1935. — April (vol. 135, no. 3417). — P. 652—653. — ISSN 0028-0836. — doi:10.1038/135652b0. [исправить]
- ↑ MacCorquodale D. W., Binkley S. B., Thayer S. A., Doisy E. A. ON THE CONSTITUTION OF VITAMIN K1 (англ.) // Journal of the American Chemical Society. — 1939. — July (vol. 61, no. 7). — P. 1928—1929. — ISSN 0002-7863. — doi:10.1021/ja01876a510. [исправить]
- ↑ Лебеда А. Ф. и др. Лекарственные растения. Самая полная энциклопедия / Научн. ред. Н. Замятина. — М.: АСТ-пресс книга, 2009. — С. 138. — (Золотая коллекция растений). — ISBN 978-5-462-00943-3
[1]
Литература[править | править код]
- Dam, H., Researches in Vitamin K, In: Pespectives in Biological Chemistry (RE Olson, ed.), Marcel Dekker, 1970. The Nobel Prize winner recounts the history of the discovery of Vitamin K.
- Suttie, J.W., Vitamin K, In: Handbook of Lipid research: The fat-soluble vitamins (HF DeLuca, ed.), Plenum Press, 1978. Outstanding review of Vitamin K research from 1930—1978 by one of the leaders in the field.
- David A. Bender, Nutritional biochemistry of the vitamins, Cambridge University Press, 2003
- G. F. M. Ball, Vitamins: their role in the human body, Blackwell Science, 2004
- Gerald F. Combs, The vitamins: fundamental aspects in nutrition and health, Academic Press, 1998
Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист. Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым). Список проблемных ссылок
|
- ↑ Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации Методические рекомендации МР 2.3.1.2432—08 [1][2]
Источник
Микрофлора кишечника является чувствительной и сложной системой. Она состоит из бифидо- и лактобактерий, благодаря чему организм может самостоятельно бороться с болезнетворными вирусами и патогенными микробами. Здоровую функцию иммунной системы поддерживает также регулярный синтез собственных витаминов – этот процесс происходит преимущественно в нижних отделах кишечника.
Какие витамины синтезируются микрофлорой?
- Витамин К. Необходим для выработки костного белка и полноценной свертываемости крови. При недостаточности витамина человек страдает от подкожных кровоизлияний, слабости сосудов, носовых кровотечений (недостаток развивается у пациентов с дисбактериозом и патологиями ЖКТ).
- Витамин В3. Контролирует окислительные процессы и регенерацию клеток, а также работу нервной системы. Влияет на пищеварение, состояние сердца и сосудов, регулирует уровень АД, очищает организм от продуктов распада и снижает показатели холестерина в крови. Синтез происходит при достаточном поступлении витаминов В2 и В6.
- Витамин В9 (фолиевая кислота). Участвует в формировании кровяных телец, укрепляет иммунитет, регулирует деятельность головного и костного мозга. Крайне необходим беременным женщинам, для правильного формирования головного мозга и нервной системы у плода.
- Витамин В12. Отвечает за метаболизм жиров, углеводов и белков, принимает участие в формировании и функционировании центральной нервной системы, контролирует синтез ДНК и РНК. Витамин является водорастворимым. Его недостатком страдают женщины во время беременности, люди с заболеваниями ЖКТ и злоупотребляющие алкоголем.
- Витамин H (биотин). Регулирует обмен белков и жиров. Участвует в выработке ферментов, влияющих на углеводный обмен, синтез нуклеотидов и коллагена. Опосредованно влияет на состояние кожи. Участвует в переносе углекислого газа.
- Витамин PP (никотиновая кислота). Принимает участие в метаболизме белков, жиров, пуринов. Влияет на уровень липидов в крови и артериальное давление. Обладает слабым антикоагулянтным действием (разжижает кровь).
- Витамин B6 (адермин). Влияет на работу пищеварительного тракта и состояние кожи. Нехватка адермина ведет к нарушению переваривания пищи, повышает риск развития анемии.
За синтез каждого витамина отвечают разные участки кишечника, но большинство продуцируется в толстом отделе кишки. Чем лучше сбалансирован рацион питания, тем большее количество витаминов синтезируется кишечной микрофлорой.
Нужно ли пополнять запасы витаминов извне?
Витаминов, синтезируемых кишечником, может быть недостаточно для полноценного функционирования организма человека.
Так, витамины группы B, вырабатываются, преимущественно, в недостаточных количествах:
- В12 вырабатывается в малом объеме, которого не хватает для нормальной жизнедеятельности. Его запасы пополняются путем употребления телячьей печени, лосося, морепродуктов, мяса говядины и баранины.
- Витамином В3 насыщены орехи, все зеленые овощи, кукуруза, гречневая крупа, печень, бобы, яйца и помидоры.
- Фолиевой кислотой (В9) богаты злаковые, свежие фрукты и овощи, молоко, овсяная крупа, рыба, мясо и яйца.
А вот витамин К синтезируется в достаточных количествах, поэтому при отсутствии заболеваний ЖКТ и нормальном балансе микрофлоры пополнять его запасы нет необходимости.
Причины ухудшения состояния микрофлоры
Факторы, из-за которых общее состояние микрофлоры кишечника ухудшается, зачастую провоцируются самим человеком, но иногда баланс нарушается по причине острых и хронических заболеваний. Наиболее распространенными причинами развивающегося дисбактериоза считаются:
- злоупотребление антибактериальными препаратами – использование этой группы лекарств показано при многих инфекционных заболеваниях, однако их бесконтрольный и необоснованный прием приводит к уничтожению не только патогенных, но и полезных бактерий в кишечнике;
- вредные привычки – курение и злоупотребление спиртными напитками;
- перекусы на бегу, преимущественно сухой пищей – бутербродами, фастфудом, сладкой и углеводной пищей;
- отсутствие в рационе белка и растительной клетчатки – именно эти элементы составляют основу правильного пищеварения и роста полезной микрофлоры;
- гормональный сбой в организме, эндокринные нарушения;
- слишком частое очищение кишечника – в группу риска входят женщины, принимающие препараты для похудения на основе слабительных компонентов;
- инфекционные и аллергические заболевания.
Также баланс полезной микрофлоры нарушается в результате регулярных стрессов, недосыпа, хронической усталости. Дисбактериоз часто диагностируется у жителей неблагоприятных экологических районов, которые вынуждены пить некачественную воду или постоянно вдыхать загазованный воздух вблизи промышленных предприятий.
Как восстановить функции микрофлоры?
В первую очередь, для восстановления полезной микрофлоры кишечника и устранения признаков дисбактериоза, необходимо выявить его причины. Для этого рекомендуется обратиться к гастроэнтерологу и, при острых показаниях, к инфекционисту.
Препараты
Если патология вызвана размножением патогенных микробов, врач назначит антибактериальные препараты пенициллинового ряда или Метронидазол.
Также больному показан прием лекарств на основе культур активных микроорганизмов, пищевых добавок, сорбентов и прочих медикаментов:
- Пробиотики – это средства с активными бактериальными культурами, например, Линекс. Их назначают при дисбактериозе, развившемся на фоне приема антибиотиков.
- Пребиотики – препараты с содержанием питательных субстратов для увеличения полезной микрофлоры. Они улучшают функции кишечника и восстанавливают нормальный баланс – это Лактофильтрум, Лактусан, Прелакс.
- Синбиотики – это сочетание пробиотиков и пребиотиков в одном препарате. К ним относятся Энтерол, Биофлор, Максилак, Нарине.
- Средства от метеоризма, например, Эспумизан;
- Энтеросорбенты, выводящие из организма продукты распада и токсины – Энтеросгель, Смекта, Активированный уголь, Энтерол;
- Препараты для восстановления моторики желудка и кишечника – Имодиум, Дебридат;
- Гепатопротекторы и желчегонные – Карсил, Эссенциале, Аллохол, Гепабене;
- Ферменты для восстановления пищеварительной функции – Креон, Пензитал.
Какие препараты нужны конкретному пациенту – определит врач, исходя из клинических симптомов и результатов анализов (кал на копрограмму и дисбактериоз).
Питание
Основные правила диетического питания:
-
приемы пищи должны соответствовать режиму, то есть проводиться в одно и то же время; - диета должна включать пищевые волокна;
- в меню обязательно включаются молочные продукты, обогащенные комплексом бифидо- и лактобактерий;
- меню разрабатывается по индивидуальной схеме, с учетом списка непереносимости каких-либо продуктов.
Пребиотики – это олиго- и полисахариды, содержащиеся в продуктах: овощах, фруктах, злаковых. Они не всасываются, а ферментируются в тканях кишечника, обеспечивая источник энергии для размножения полезных лакто- и бифидобактерий. Получить эти вещества можно, употребляя лук, чеснок, морковь, тыкву, кабачки, кашу из овсяной крупы.
Олигосахариды с фруктозой содержатся в яблоках, грушах, абрикосах, бананах, ягодах и гранатах. Полисахаридом инулином богаты цикорий, корень лопуха, чеснок.
Употребляя пребиотики, можно обеспечить питание полезным бактериям, уничтожить патогенную флору кишечника, повысить всасывание питательных веществ.
Пробиотики в большом количестве содержатся в молочных и кисломолочных продуктах: кефир, йогурты, кумыс, ацидофилин, Активия, Актимель. Их ежедневное употребление оказывает антагонистическое действие на патогенную флору, смещая баланс в сторону полезных бактерий. Также они подавляют продукцию серотонина, что предотвращает аллергические реакции.
Со списком разрешенных продуктов во время восстановления нормальной микрофлоры кишечника можно ознакомиться в таблице.
| Дисбактериоз на фоне диареи | Дисбактериоз на фоне запора | |
| Мучные, хлебные изделия | Сухой хлеб, сухари, печенье из несдобного теста (перед едой засохшая корочка снимается) | Бисквиты и хлеб из муки 2 сорта подсушенные, несдобное печенье |
| Суп, бульон | Обезжиренные мясные или рыбные супы с отварной крупой и перетертым мясом | На некрепком мясном, рыбном, овощном бульоне |
| Яйца | Не более 2 в сутки, сваренных всмятку или добавленных в суп | Не более 2 в сутки, в виде парового омлета |
| Закуски | Запрещены | Салаты из сырых овощей с растительным маслом или сметаной, ветчина нежирных сортов, вымоченная сельдь, заливное. |
| Рыба | Любая нежирных сортов, приготовленная в виде котлет и фрикаделек на пару | Нежирная, в запеченном или отварном виде, можно есть морепродукты |
| Молочные продукты | Творог нежирный, кефир, сметана, простокваша, сыр – после стихания воспаления | Молоко, ряженка, кефир, сливки, творог, сметана, сыр неострых сортов |
| Фрукты, десерты | Перетертые яблоки, кисели из груш, черемухи, айвы | Любые свежие ягоды и фрукты, можно в виде мармелада, варенья |
| Жиры | Немного сливочного масла | Сливочное, растительное масло |
| Напитки | Чай черный, зеленый, отвары смородины и черемухи, какао и кофе на воде | Отвар шиповника, соки из свежих фруктов, чай с молоком |
| Соусы | На основе сливочного масла, в дополнение к нежирным блюдам | С добавлением зелени, на мясных и рыбных бульонах, томатный, сметанный |
Восстановление нормального баланса микрофлоры, при соблюдении режима питания и приеме нужных препаратов, занимает 3-4 недели.
Источник