Какой витамин нужен для костей википедия
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 5 ноября 2019;
проверки требуют 5 правок.
Витамин K1 (филлохинон). Содержит функциональное нафтохиноновое кольцо и алифатическую боковую цепь. Филлохинон имеет фитил в боковой цепи.
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
Принято считать, что для образования костной ткани нашему организму необходим только кальций. Однако это представление не отражает всей полноты картины. Данные современных научных исследований расширили наше представление об этом процессе. Сегодня ученым известны многие витамины и минералы, которые прямо или косвенно участвуют в построении костей. Их принято называть остеотропными веществами.
Сегодня мы расскажем, какие микро- и макроэлементы наиболее важны для нашего скелета. Назовем самые полезные минералы, затронем вопрос о том, как происходит ремоделирование костной ткани. Отметим препараты, которые помогут восполнить дефицит микроэлементов. Также вы узнаете, какие витамины и минералы для костей являются наиболее значимыми.
Как образуется костная ткань?
Перед тем как начать разговор про остеотропные (остеогенные) минералы и витамины, стоит несколько слов сказать о том, как образуется костная ткань. Это необходимо знать, чтобы лучше понять, как в организме находят применение вещества, полученные с пищей.
Нужно сказать, что костная ткань не только является главной составляющей скелета, но и выполняет в организме функцию хранилища (депо) ряда микро- и макроэлементов. Благодаря этому наши кости являются важнейшими участниками минерального обмена.
Чтобы понять, как образуется костная ткань, для начала необходимо рассказать, из чего она состоит. Простейшей единицей кости является костная пластинка, которая наполнена минерализованным матриксом. В свою очередь этот матрикс более чем на 80 процентов заполнен костным коллагеном, а на 10 процентов неколагенновыми белками.
Процесс образования новых костных клеток или ремоделирования происходит в течение всей жизни. Его главные участники – это три типа клеток: остеоциты, остеокласты и остеобласты. Рассмотрим каждый тип более подробно. Остеоциты — это клетки, содержащие большое число отростков. Они вырабатывают компоненты межклеточного вещества, в котором и замурованы. Отметим, что в этом веществе содержится большое количество различных солей. Данные клетки отвечают за гомеостаз.
Остеобластами называются клетки-созидатели, которые обладают способностью делиться. Их отличительные особенности: короткие отростки и неровная поверхность. Главная функция – создание межклеточного вещества. Именно эти клетки вырабатывают белки костного матрикса: остеокальцин, остеонектин, сиалопротеин. Также они синтезируют коллагеновые волокна, ферменты. Отметим, что эти клетки отвечают за минерализацию скелета.
Остеокласт – огромная клетка, она имеет много ядер, содержит большое количество цитоплазмы. Ее главная задача – разрушать волокна кости, проводить резорбцию хряща, который лишился кальция. При таком опасном заболевании как остеопороз эти клетки-разрушители действуют наиболее активно.
Какие витамины и минералы нужны для костей
О роли кальция в строительстве костной ткани сегодня не говорит только ленивый. Конечно, значение этого минерала трудно переоценить — при его дефиците кости становятся хрупкими, начинаются проблемы с сердечно-сосудистой системой. Не умаляя значения кальция, нужно сказать, что есть и другие крайне значимые минералы для костей. При этом их не так мало. Оказывается, сам кальций по себе не может усвоиться, ему нужны помощники.
Самые важные минералы для костей. У кальция есть помощники
В нашем организме все работает как единое целое, все микро- и макроэлементы выполняют свои уникальные функции. Чтобы кости были здоровыми нам также необходимо получать в значительных количествах такие микроэлементы как фосфор, медь, магний, марганец. Данные минералы специалисты называют остеотропными или остеогенными. Если организм недополучает этих нутриентов, замедляется рост у детей, ускоряется потеря костной массы у пожилых женщин. Чтобы понимать роль каждого из этих веществ, рассмотрим их более подробно.
Фосфор
В первую очередь нужно сказать о значении фосфора. Ученые выяснили, что 85% данного макроэлемента в теле содержат кости и зубы. Оказывается, кальций не может нормально усваиваться без фосфора. Такая зависимость является двухсторонней – фосфор тоже не может нормально усваиваться без кальция. Безусловно, между этими двумя веществами есть тесная связь, поэтому появилось такое понятие как фосфорно-кальциевый обмен. Есть гипотеза, согласно которой, если есть слишком много фосфора, то кальций начинает выводиться из организма. Ученые уверены, что наиболее оптимальным является пропорция 2:1, то есть кальция наш организм должен получать в два раза больше.
Магний
Магний также является участником образования костной ткани. Врачи-ревматологи все чаще связывают низкую костную массу с недостатком этого макроэлемента в пище. Оказывается, между магнием и кальцием также существует зависимость. Даже если мы получаем кальций в достаточных количествах, но потребление магния снижено, то ухудшаются обменные процессы в костях, накапливаются тяжелые металлы.
Проводились масштабные эксперименты на цыплятах, в ходе которых было установлено, что даже при небольшом дефиците магния (7 процентов) начинались разрушительные процессы в костях. В частности, развивалась остеопения, костная ткань, становилась разреженной, местами образовывались полости. Когда исследователи стали добавлять в корм птиц магний, то здоровье птиц восстановилось.
Медь
Нельзя не отметить значение такого минерала как медь для образования костей. Медь наравне с цинком является участником синтеза различных молекулярных компонентов костного матрикса. Этот микроэлемент является кофактором фермента лизиноксидазы, способствует формированию внутри- и межмолекулярных поперечных связей в коллагене. Если человек получает с пищей недостаточное количество меди, то затрудняется образование сшивок коллагена. В итоге начинают развиваться различные патологии костей, легких и сердечно-сосудистой системы. Также замедляется образование новых костных клеток, появляется остеопения, а затем и остеопороз.
Марганец
Пользу марганца для процесса образования костной ткани тоже нельзя переоценить. Недавно в медицинских изданиях появились статьи, посвященные роли данного минерала в процессе остеогенеза. Их авторы ставят марганец в один ряд с кальцием и магнием. Такое внимание к веществу вовсе не случайно. Марганец является участником множества реакций в организме, благодаря этому металлу синтезируется более 200 белков. Эти белки важны для строительства соединительной и костной ткани, для кроветворения и работы иммунитета. При дефиците марганца в пище резко снижается активность остеобластов, что сразу же негативно отражается на плотности костей.
Какие еще минералы необходимы костям?
Процесс образования скелета сложный, в нем задействованы десятки веществ. Напрашивается вопрос, а какие еще минералы необходимы костям? Все чаще врачи-ревматологи заявляют о том, что нашему скелету нужны и такие вещества как цинк, бор, железо, фтор и стронций.
Цинк
В Японии проводились исследования, в ходе которых выяснилось, что для костей млекопитающих цинк крайне важен. В частности, при недостатке его в пище замедляется рост, ухудшается развитие мозга, медленно заживают раны. Почему? Цинк сегодня рассматривается как сигнальная молекула, которая настраивает внутриклеточные сигнальные события. Этот минерал затрагивает деятельность множества молекул, регулирует транскрипционные факторы, а также факторы роста, их рецепторы, отвечает за образование многих ферментов, адаптеров.
Исследовательская группа, в которую входили португальские ученые Института молекулярной медицины и медицинского факультета Университета Лиссабона, продвинулась в понимании функции цинка в организме. Такие ученые как Canhao H., Fonseca J. обследовали больных с костными заболеваниями. Было установлено, что уровень кальция и цинка в организме пациентов с остеопорозом ниже по сравнению со здоровыми людьми.
Бор
Говоря о минералах, которые необходимы костям, следует упомянуть и о пользе бора. Пока точный механизм его действия на скелет неизвестен, но уже ясно, что этот микроэлемент стабилизирует и увеличивает время полураспада витамина D и эстрогена. Кроме того он отвечает за активность паратиреоидного гормона. Отметим, что именно этот гормон необходим для усвоения кальция, фосфора, магния. Есть основания предполагать, что бор не менее важен для костей, чем витамин D. Поэтому полезно включать в рацион больше кураги, поскольку в сушеных абрикосах обнаружено большое количество бора.
Железо
Большинство из нас слышало, что железо – это важный минерал для кроветворения, но мало кто знает, что он необходим и для костей. Железо нужно для синтеза ряда гормонов, которые принимают участие в обменных процессах. Кроме того этот минерал ускоряет рост клеток и доставку кислорода в молекулы белка. Самое главное, что железо участвует в метаболизме коллагена, главного компонента костного матрикса.
Фтор
Рассказ про остеотропные вещества будет неполным, если не сказать о роли фтора в процессе остеогенеза. Еще в начале 19 века было обнаружено, что этот микроэлемент входит состав костной ткани. Установлено, что железо плохо усваивается без фтора. При дефиците данного минерала возникают переломы, ухудшается состояние зубов и костей. Хорошо известно свойство фтора — защищать наши зубы от кариеса. Между тем, нашему организму требуется совсем немного фтора – 2 мг в день. Отметим, что избыток фтора не менее опасен, чем его недостаток.
Нужно сказать и про такой полезный микроэлемент как стронций. Многие считают его вредным, но такие опасения не имеют под собой почвы. Здоровью могут угрожать только его радиоактивные изотопы. Что касается природного стронция, который присутствует в воде и ряде растений, животных, то он напротив, полезен для человека. Ученые установили, что в нашем организме это вещество накапливается в костях. К примеру, в теле взрослого содержится около 320 мг этого минерала. Не случайно его сегодня применяют для терапии остеопороза, поскольку он противостоит разрушению костной ткани.
Добавим, что значительная часть полезных нутриентов, которые были перечислены выше, содержится в препарате «Остеомед Форте». Особенного внимания заслуживает такой компонент как трутневый гомогенат. В этом продукте пчеловодства масса полезных веществ, в том числе 37 аминокислот, а также минералы: кальций, фосфор, железо, магний, марганец, цинк, медь и другие.
Главные витамины для здоровья костной ткани
Теперь давайте рассмотрим полезные витамины для здоровья нашего скелета. О значении витамина D для остеогенеза сказано много, особенно полезна в этом плане его форма D3 (холекальциферол). Установлено, что до 80 процентов кальция, полученного с пищей, не усваивается без этого витамина. Как известно, он образуется в нашем организме под действием солнечных лучей, также мы может получить его из некоторых продуктов, например, рыбьего жира, красной и черной икры.
После ряда исследований, проведенных как в нашей стране, так и за рубежом, выяснилось, что кроме указанных выше веществ, существенное значение для скелета имеют и другие витамины: А, С, Е, В6 и К.
Витамин А (ретинол)
Участвует в окислительно — восстановительных процессах, необходим для синтеза белков. Кроме того он усиливает обмен кальция и фосфора. Установлено, что у тех людей, которые не получали это вещество в необходимых количествах, кости становились более тонкими и хрупкими. Как известно, витамина А (ретинола) много в ряде овощей и фруктов, таких как тыква, морковь, персики, абрикосы.
Витамин С
Придает нашим костям гибкость. На первый взгляд данное свойство не нужно нашему скелету. Но оказывается, именно это качество делает их более прочными, помогая в итоге избежать перелома. Этого витамина много в шиповнике, черной смородине, облепихе, квашеной капусте, цитрусовых.
Витамин E
Не стоит забывать и про полезные свойства витамина Е, который крайне важен для здоровья суставов. Почему? Во-первых, он увеличивает их подвижность, во-вторых, способствует восстановлению хрящевой ткани. Кроме того, это сильнейший антиоксидант, который помогает организму при инфекционных артритах. Отметим, что данный нутриент содержится в орехах (миндаль, фундук, арахис), кураге, облепихе.
Витамин B6
Ученые недавно узнали о пользе витамина В6 (пиридоксина), необходимого для нормального остеогенеза. Оказывается, что это важное остеотропное вещество. Почему? Он положительно воздействует на кости, а точнее на коллаген. В итоге повышается всасываемость магния, уменьшается потеря важных микроэлементов. Его много в кедровых орехах, фисташках, семенах подсолнечника. Также восполнить запасы этого витамина можно с помощью препарата «Остео-Вит», который отлично подходит для восстановления после травм, как молодежи, так и пожилым людям.
Витамин K
Стоит сказать и о пользе витамина К. Сегодня ученые все чаще называют его одним из важных веществ, повышающих плотность костной ткани. Но между тем вряд ли стоит употреблять препараты, в которых содержится этот витамин. Дело в том, что давно известны коагулянтные свойства этого вещества (усиление свертываемости крови). По этой причине пожилые люди и пациенты с сердечно-сосудистыми заболеваниями должны быть осторожны с использованием данного витамина. Тем более, что этот нутриент легко получить с пищей, включив в рацион шпинат, сыр твердых сортов и куриные яйца.
Остается добавить, что одних витаминов для укрепления костей будет недостаточно. Необходима регулярная физическая нагрузка. Установлено, что у людей с низкой подвижностью всасываемость кальция и магния снижается в два раза. Поэтому занимайтесь физкультурой как можно чаще дома и на улице, посещайте бассейны и фитнес-залы. И помните, что если вам уже исполнилось 45 лет, то для предупреждения остеопороза необходимо сделать его диагностику.
Источник