ויטמין K הוא שם כולל למספר תרכובות אורגניות שכולן נגזרות של naphthaliquinone. הן כולן תרכובות ארומטיות דו טבעתיות, ואל הטבעת קשורה שרשרת פחמימנית. ויטמיני K השונים נבדלים זה מזה בהרכב השרשרת הפחמימנית.
ויטמין K חיוני לתהליכי קרישת הדם, לבניין העצמות ולשלמות כלי הדם.
טבעת ה-quinone היא המרכיב הפעיל פיזיולוגית. השרשרת הפחמימנית היא ליפופילית, והיא קובעת את מידת ההידרופוביות של התרכובת ואת דרגת מסיסותה במים, החיונית לספיגת הוויטמין בגוף.
שתי התרכובות העיקריות הן ויטמין K1 וויטמין K2.
ויטמין K1 מצוי בצמחים, ומהווה את המקור התזונתי העיקרי של ויטמין K.
ויטמין K2 מיוצר במעי של בני אדם ובעלי חיים על ידי חיידקי מעי גראם-חיוביים.
חיידקים E. coli, שהם גראם- שליליים, המצויים במעי הגס מסוגלים לייצר K2 .
החיידקים במעי הדק מסוגלים גם להפוך K1 ל-K2.
בעבר חשבו שהגוף מקבל ויטמין K מפעילות חיידקי המעי. היום יודעים שרוב הוויטמין מגיע מהמזון, בעיקר מירקות ירוקי עלים.
ויטמין K התגלה על ידי החוקר הדני Dam. הוא בדק השפעה של דיאטה חסרת כולסטרול על תרנגולות. הוא נוכח שלאחר שבועות אחדים הופיעו אצל התרנגולות דימומים כבדים. הוא הוסיף לדיאטה שלהן כולסטרול מטוהר, אבל לא היה שיפור בדימומים. הוא הסיק שחייב להיות חומר נוסף, הנמס בשומן, שהורחק מהמזון ביחד עם הכולסטרול, והוא זה שמנע דימום.
הוא קרא לחומר ויטמין koagulation (בגרמנית), וזה המקור לשם ויטמין K.
לאחר כמה שנים פענח החוקר Edward Doisy את מבנה המולקולה, והמאמר המשותף שלו עם Dam התפרסם בשנת 1939. ההמצאה שלהם זיכתה אותם בפרס נובל ב-1943.
התפקיד המדויק של ויטמין K התגלה בשנת 1974. הוא התגלה תוך כדי מחקר על הקומאדין. גילו שכאשר טפלו בפרות בקומאדין, והפיקו מהן אחר כך פרותרומבין, היה הבדל במבנה החלבון של במולקולה. פרותרומבין של פרות שלא טופלו בקומאדין מכיל בקצה של החלבון הטרמינלי שיירים של חומצה קרבוקסי-גלוטמית. לאחר טיפול עם קומאדין אין קרבוקסילציה ואין קרישה של דם.
בתהליך הקרישה ויטמין K מוסיף את קבוצת הקרבוקסיל לחומצה הגלוטמית שנמצאת בקצה החלבון שבפרותרומבין, ואז הוא מסוגל לקשור יוני סידן שהם חיוניים לקשירה של פוספוליפידים בתהליך קרישת הדם.
כאשר ויטמין K מוסיף את קבוצת הקרבוקסיל לחומצה הגלוטמית הוא מתחמצן, ואז אינו פעיל. הוא מתחזר על ידי האנזים vitamin K epoxy reductase שמחזיר אותו לצורתו המקורית הפעילה. הקומאדין מונע את חיזור הפרותרומבין, והוא נשאר מחומצן ובלתי פעיל.
קומאדין במינון גבוה יגרום תוך ימים אחדים לחיסול מלאי הוויטמין הפעיל בגוף, ולשטפי דם. מסיבה זאת בודקים באופן קבוע INR לאנשים שלוקחים קומאדין.
בתוך התאים מתחזר ויטמין K לצורת ה-hydroquinone שלו. נגזרת ההידרוקינון מתחמצנת על ידי האנזים gamma-glutamyl carboxylase, ושני האנזימים ביחד מהווים את מה שמוגדר כ"מעגל ויטמין K". נדיר למצוא מצב של חוסר בויטמין K, מפני שבתאים מתרחש תהליך מיחזור מתמיד של האנזים.
רמת הצריכה היומית המומלצת של ויטמין K אצל אדם מבוגר מעל גיל 19 הוא 120 מיקרוגרם לגברים ו-90 מיקרוגרם לנשים.
בין הירקות ניתן למצוא את התכולה הגבוהה ביותר של ויטמין K1 בפטרוזיליה-
1640 מיקרוגרם ל-100 גרם, עלי חרדל ותרד מבושלים מכילים 500 מיקרוגרם ל-100 ג', בזיליקום מכיל 415 מיקרוגרם ועולש230 מיקרוגרם למאה ג'.
מזונות עשירים בוויטמין K: אבוקדו, קיווי, ענבים, יוגורט, אלפלפה, חלמון ביצה, אצות דם, שמן דגים.
בישול ירקות אינו הורס את ויטמין K, ולפעמים הוא מגביר את רמת הוויטמין. הסיבה היא שוויטמין K1 ממוקם בכלורופיל של התאים, והבישול מסייע להגביר את שחרור K1 מהכלורופיל.
הקשר ביו ויטמין K ובריאות העצם התברר לראשונה כאשר נמצא קשר בין צריכת הוויטמין וההגנה מפני שברי עצם, בעוד שחוסר בוויטמין K עלול להגביר שכיחות של שברי עצם.
תפקיד נוסף של ויטמין K קשור למניעת הסתיידות של כלי דם ומסתמי הלב.
חוסר בוויטמין K עלול להיגרם על ידי: מחלות מעי דלקתיות, אי ספיגת שומנים כרונית, קוליטיס כיבית, מחלת צליאק, ציסטיס פיברוזיס, תפקוד לקוי של הלבלב או הכבד.
במצבי חוסר של ויטמין K עלולים להיות תופעות של דימום-יתר, כגון דימום של מחזור חודשי, דימום מהאף והחניכיים, שטפי דם מוחיים.
טיפול אנטיביויטי של למעלה מ-10 ימים מקטין את פלורת חיידדקי המעי המסייעים לסינתיזה שלK2 . צריכה ממושכת של אנטיביוטיקה רחבת טווח עלולה להפחית יצור של ויטמין K.
