విటమిన్ కె: నిర్వచనం, సంశ్లేషణ, శోషణ, రవాణా మరియు పంపిణీ

విటమిన్ కె యాంటీహేమోరేజిక్ (హెమోస్టాటిక్) ప్రభావం కారణంగా దీనిని గడ్డకట్టే విటమిన్ అని పిలుస్తారు, దీనిని 1929 లో ఫిజియాలజిస్ట్ మరియు బయోకెమిస్ట్ కార్ల్ పీటర్ హెన్రిక్ డ్యామ్ కనుగొన్నారు రక్తం గడ్డకట్టే అధ్యయనాలు. విటమిన్ కె ఏకరీతి పదార్ధం కాదు, కానీ మూడు నిర్మాణాత్మక వైవిధ్యాలలో సంభవిస్తుంది. విటమిన్ కె సమూహం యొక్క క్రింది పదార్థాలను వేరు చేయవచ్చు:

  • విటమిన్ కె 1 - ఫైలోక్వినోన్ - ప్రకృతిలో సంభవిస్తుంది.
  • విటమిన్ K2 - మెనాక్వినోన్ (MK-n) - ప్రకృతిలో సంభవిస్తుంది.
  • విటమిన్ కె 3 - 2-మిథైల్-1,4-నాఫ్తోక్వినోన్, మెనాడియోన్ - సింథటిక్ ఉత్పత్తి.
  • విటమిన్ కె 4 - 2-మిథైల్-1,4-నాఫ్తోహైడ్రోక్వినోన్, మెనాడియోల్ - సింథటిక్ ఉత్పత్తి.

అన్ని విటమిన్ K వైవిధ్యాలు 2-మిథైల్-1,4-నాఫ్తోక్వినోన్ నుండి ఉద్భవించాయి. ప్రధాన నిర్మాణ వ్యత్యాసం C3 స్థానంలో ఉన్న సైడ్ గొలుసుపై ఆధారపడి ఉంటుంది. విటమిన్ K1 లోని లిపోఫిలిక్ (కొవ్వు-కరిగే) సైడ్ గొలుసు ఒక అసంతృప్త (డబుల్ బాండ్‌తో) మరియు మూడు సంతృప్త (డబుల్ బాండ్ లేకుండా) ఐసోప్రేన్ యూనిట్లను కలిగి ఉంటుంది. విటమిన్ కె 2 సాధారణంగా 6-10 ఐసోప్రేన్ ఉన్న సైడ్ చైన్ ఉంటుంది అణువుల. విటమిన్ కె 3, దాని నీటి-కరిగే ఉత్పన్న మెనాడియోన్ సోడియం హైడ్రోజన్ సల్ఫైట్, మరియు విటమిన్ కె 4 - మెనాడియోల్ డైస్టర్, మెనాడియోల్ డైబ్యూటిరేట్ వంటివి - సింథటిక్ ఉత్పత్తులకు సైడ్ చైన్ లేదు. అయితే, జీవిలో, క్వినాయిడ్ రింగ్ యొక్క C3 స్థానానికి నాలుగు ఐసోప్రేన్ యూనిట్ల సమయోజనీయ అటాచ్మెంట్ సంభవిస్తుంది. సి 2 స్థానంలో ఉన్న క్వినాయిడ్ రింగ్‌లోని మిథైల్ సమూహం విటమిన్ కె యొక్క నిర్దిష్ట జీవ సామర్థ్యానికి బాధ్యత వహిస్తుంది. క్వినాయిడ్ రింగ్ యొక్క సి 3 స్థానంలో సైడ్ చైన్ మిథైల్ గ్రూప్. C3 స్థానంలో ఉన్న సైడ్ చైన్, మరోవైపు, లిపిడ్ ద్రావణీయతను నిర్ణయిస్తుంది మరియు తద్వారా ప్రభావితం చేస్తుంది శోషణ (ప్రేగు ద్వారా తీసుకోండి). మునుపటి అనుభవం ప్రకారం, విటమిన్ కె చర్యతో సుమారు 100 క్వినోన్లు అంటారు. అయితే, సహజంగా మాత్రమే సంభవిస్తుంది విటమిన్లు K1 మరియు K2 ఆచరణాత్మక ప్రాముఖ్యత కలిగివుంటాయి, ఎందుకంటే విటమిన్ K3 మరియు ఇతర నాఫ్తోక్వినోన్లు ప్రతికూల, కొన్నిసార్లు విషపూరిత (విష) ప్రభావాలను కలిగిస్తాయి [2-4, 9-12, 14, 17].

సంశ్లేషణ

ఆకుపచ్చ మొక్కల యొక్క క్లోరోప్లాస్ట్లలో (కిరణజన్య సంయోగక్రియ సామర్థ్యం కలిగిన కణ అవయవాలు) ఫైలోక్వినోన్ (విటమిన్ కె 1) సంశ్లేషణ చేయబడి, ఏర్పడితే, ఇది కిరణజన్య సంయోగక్రియ ప్రక్రియలో పాల్గొంటుంది, మెనాక్వినోన్ యొక్క జీవసంశ్లేషణ (విటమిన్ కె 2) వివిధ పేగులచే నిర్వహించబడుతుంది బాక్టీరియా, ఎస్చెరిచియా కోలి మరియు లాక్టోబాసిల్లస్ అసిడోఫిలస్ వంటివి టెర్మినల్ ఇలియంలో (తక్కువ చిన్న ప్రేగు) మరియు పెద్దప్రేగు (పెద్ద ప్రేగు), వరుసగా. మానవ ప్రేగులలో, 50% వరకు మెనాక్వినోన్ సంశ్లేషణ చేయవచ్చు - కానీ శారీరకంగా ఉన్నంత వరకు పేగు వృక్షజాలం ఉంది. పేగు విచ్ఛేదనం (ప్రేగు యొక్క శస్త్రచికిత్స తొలగింపు), తాపజనక ప్రేగు వ్యాధి (IBD), ఉదరకుహర వ్యాధి మరియు ఇతర పేగు వ్యాధులు, అలాగే చికిత్స తో యాంటీబయాటిక్స్ వంటి సెఫలోస్పోరిన్స్, ఆంపిసిలిన్ మరియు టెట్రాసైక్లిన్‌లు మెనాక్వినోన్ సంశ్లేషణను గణనీయంగా దెబ్బతీస్తాయి. అదేవిధంగా, మార్పు కారణంగా ఆహారంలో మార్పులు పేగు వృక్షజాలం పేగు విటమిన్ కె 2 సంశ్లేషణను ప్రభావితం చేయవచ్చు. విటమిన్ కె 2 బ్యాక్టీరియాతో సంశ్లేషణ చేయబడిన అవసరాలకు ఎంతవరకు దోహదం చేస్తుంది. కాబట్టి, ప్రయోగాత్మక అనుభవం ప్రకారం, ది శోషణ మెనాక్వినోన్ రేటు చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, పేగు యొక్క సంశ్లేషణ పనితీరు అని అనుకోవచ్చు బాక్టీరియా విటమిన్ కె సరఫరాకు స్వల్ప సహకారం మాత్రమే చేస్తుంది. ఐదు వారాల విటమిన్ కె-ఫ్రీ తర్వాత విషయాలలో విటమిన్ కె లోపం లక్షణాలు కనిపించలేదని పరిశీలన ఆహారం, కానీ ఇవి 3-4 వారాల తర్వాత కనిపించాయి యాంటీబయాటిక్స్ అదే సమయంలో నిర్వహించబడుతున్నాయి, విటమిన్ కె ఎంటర్‌లీగా సంశ్లేషణ చేయబడింది (పేగు ద్వారా) అవసరాలను తీర్చడానికి నిజంగా ముఖ్యమైనది.

శోషణ

విటమిన్ కె సమూహం యొక్క వ్యక్తిగత పదార్థాల మధ్య ప్రధాన తేడాలు ఉన్నాయి శోషణ. ఆహార శోషణ ప్రధానంగా ఫైలోక్వినోన్. విటమిన్ కె సరఫరాలో అలిమెంటరీ (ఆహారంతో) సరఫరా చేయబడిన లేదా బ్యాక్టీరియాతో సంశ్లేషణ చేయబడిన మెనాక్వినోన్ అధీన పాత్ర పోషిస్తుంది. అన్ని కొవ్వు కరిగేలా విటమిన్లు, విటమిన్లు కె 1 మరియు కె 2 కొవ్వు జీర్ణక్రియ సమయంలో గ్రహించబడతాయి (తీసుకుంటాయి), అనగా లిపోఫిలిక్ రవాణా చేసే సాధనంగా ఆహార కొవ్వులు ఉండటం అణువుల, పిత్త ఆమ్లాలు ద్రావణీకరణ (ద్రావణీయత పెరుగుదల) మరియు మైకెల్ ఏర్పడటం (కొవ్వు కరిగే పదార్థాలను సజల ద్రావణంలో రవాణా చేసే రవాణా పూసల నిర్మాణం), మరియు ప్యాంక్రియాటిక్ లిపేసులు (జీర్ణ ఎంజైములు ప్యాంక్రియాస్ నుండి) కట్టుబడి ఉన్న లేదా ఎస్టెరిఫైడ్ విటమిన్ కె యొక్క చీలిక కోసం సరైన పేగు శోషణకు (పేగు ద్వారా శోషణ) అవసరం. విటమిన్లు K1 మరియు K2, మిశ్రమ మైకెల్స్‌లో భాగంగా, జెజునమ్ (ఖాళీ ప్రేగు) - ఫైలో- మరియు మెనాక్వినోన్ - మరియు టెర్మినల్ ఇలియం (దిగువ) యొక్క ఎంట్రోసైట్లు (ఎపిథీలియల్ కణాలు) యొక్క ఎపికల్ పొరకు చేరుతాయి. చిన్న ప్రేగు) - బాక్టీరియల్‌గా సంశ్లేషణ చేయబడిన మెనాక్వినోన్ - మరియు అంతర్గతంగా ఉంటాయి. కణంలో, విటమిన్లు కె 1 మరియు కె 2 ను కైలోమైక్రోన్స్ (లిపిడ్-రిచ్ లిపోప్రొటీన్లు) లో చేర్చడం (తీసుకోవడం) సంభవిస్తుంది, ఇది లిపోఫిలిక్ విటమిన్లను ద్వారా రవాణా చేస్తుంది శోషరస పరిధీయంలోకి రక్తం ప్రసరణ. అలిమెంటరీ (డైటరీ) విటమిన్ కె 1 మరియు కె 2 సంతృప్త గతిశాస్త్రాలను అనుసరించి శక్తి-ఆధారిత క్రియాశీల రవాణా ద్వారా గ్రహించినప్పటికీ, బ్యాక్టీరియాతో సంశ్లేషణ చేయబడిన విటమిన్ కె 2 యొక్క శోషణ నిష్క్రియాత్మక వ్యాప్తి ద్వారా సంభవిస్తుంది. విటమిన్ కె 1 పెద్దవారిలో పేగులో (పేగు ద్వారా) శోషక రేటుతో వేగంగా గ్రహించబడుతుంది. 20 మరియు 80%. నియోనేట్‌లో, ఫిజియోలాజికల్ స్టీటోరియా (కొవ్వు బల్లలు) కారణంగా ఫైలోక్వినోన్ యొక్క శోషణ రేటు 30% మాత్రమే. ది సమానమైన జీవ లభ్యతను లిపోఫిలిక్ విటమిన్లు K1 మరియు K2 పేగులోని pH పై ఆధారపడి ఉంటాయి, ఆహార కొవ్వుల రకం మరియు మొత్తం మరియు ఉనికిపై ఆధారపడి ఉంటుంది పిత్త ఆమ్లాలు మరియు క్లోమం (జీర్ణక్రియ) నుండి లిపేసులు ఎంజైములు క్లోమం నుండి). తక్కువ pH మరియు చిన్న- లేదా మధ్యస్థ గొలుసు సంతృప్త కొవ్వు ఆమ్లాలు పెరుగుతుంది, అయితే అధిక pH మరియు దీర్ఘ-గొలుసు బహుళఅసంతృప్త కొవ్వు ఆమ్లాలు ఫైలో- మరియు మెనాక్వినోన్ యొక్క శోషణను నిరోధిస్తాయి. ఆహార కొవ్వులు మరియు పిత్త ఆమ్లాలు శోషణకు అవసరమైనది దూర ఇలియంలో పరిమిత మేరకు మాత్రమే లభిస్తుంది (దిగువ విభాగం చిన్న ప్రేగు) మరియు పెద్దప్రేగు (పెద్ద ప్రేగు), ఇక్కడ విటమిన్ కె 2-సంశ్లేషణ బాక్టీరియా కనుగొనబడ్డాయి, ఫైలోక్వినోన్‌తో పోలిస్తే బ్యాక్టీరియా మెనాక్వినోన్ చాలా తక్కువ స్థాయిలో గ్రహించబడుతుంది. వాటి హైడ్రోఫిలిసిటీ కారణంగా (నీటి ద్రావణీయత), సింథటిక్ విటమిన్లు కె 3 మరియు కె 4 మరియు వాటి నీటిలో కరిగే ఉత్పన్నాలు (ఉత్పన్నాలు) ఆహార కొవ్వుల నుండి స్వతంత్రంగా గ్రహించబడతాయి, పిత్త ఆమ్లాలు, మరియు ప్యాంక్రియాటిక్ లిపేసులు (జీర్ణక్రియ ఎంజైములు క్లోమం నుండి) చిన్న ప్రేగు రెండింటిలో మరియు పెద్దప్రేగు (పెద్ద ప్రేగు) మరియు నేరుగా రక్తప్రవాహంలోకి విడుదల అవుతుంది.

శరీరంలో రవాణా మరియు పంపిణీ

రవాణా సమయంలో కాలేయ, ఉచిత కొవ్వు ఆమ్లాలు (FFS) మరియు కైలోమైక్రాన్ల నుండి మోనోగ్లిజరైడ్లు లిపోప్రొటీన్ చర్య కింద పరిధీయ కణజాలాలకు విడుదలవుతాయి. లిపేస్ (LPL), ఇది సెల్ ఉపరితలాలు మరియు క్లీవ్‌లపై ఉంది ట్రైగ్లిజరైడ్స్. ఈ ప్రక్రియ ద్వారా, కైలోమైక్రాన్లు కైలోమైక్రాన్ అవశేషాలకు (తక్కువ కొవ్వు కలిగిన కైలోమైక్రాన్ అవశేషాలు) అధోకరణం చెందుతాయి, ఇవి అపోలిపోప్రొటీన్ E (అపోఇ) చేత మధ్యవర్తిత్వం వహించి, నిర్దిష్ట గ్రాహకాలతో (బైండింగ్ సైట్లు) బంధిస్తాయి. కాలేయ. విటమిన్లు కె 1 మరియు కె 2 ను తీసుకోండి కాలేయ గ్రాహక-మధ్యవర్తిత్వ ఎండోసైటోసిస్ ద్వారా సంభవిస్తుంది. ఫైలో- మరియు మెనాక్వినోన్ పాక్షికంగా కాలేయంలో పేరుకుపోతాయి మరియు పాక్షికంగా హెపాటిక్ (కాలేయంలో) సంశ్లేషణ VLDL (చాలా తక్కువ డెన్సిటీ లిపోప్రొటీన్లు; చాలా తక్కువ సాంద్రత కలిగిన కొవ్వు కలిగిన లిపోప్రొటీన్లు). VLDL ను రక్తప్రవాహంలోకి విడుదల చేసిన తరువాత, గ్రహించిన విటమిన్లు K3 మరియు K4 కూడా VLDL కి కట్టుబడి, ఎక్స్‌ట్రాహెపాటిక్ (కాలేయం వెలుపల) కణజాలాలకు రవాణా చేయబడతాయి. లక్ష్య అవయవాలు ఉన్నాయి మూత్రపిండాల, అడ్రినల్ గ్రంథి, ఊపిరితిత్తుల, ఎముక మజ్జమరియు శోషరస నోడ్స్. లక్ష్య కణాల ద్వారా విటమిన్ కె తీసుకోవడం లిపోప్రొటీన్ ద్వారా సంభవిస్తుంది లిపేస్ (LPL) కార్యాచరణ. ఇప్పటివరకు, పేగు బాక్టీరియా ద్వారా సంశ్లేషణ చేయబడిన ఒక నిర్దిష్ట మెనాక్వినోన్ (MK-4) యొక్క పాత్ర మరియు ఫైలోక్వినోన్ మరియు మెనాడియోన్ నుండి జీవిలో ఉద్భవించినది ఇప్పటికీ అస్పష్టంగా ఉంది. క్లోమం లో, లాలాజల గ్రంధులు, మె ద డు మరియు ఉరోస్థి ఎక్కువ ఏకాగ్రత MK-4 యొక్క ఫైలోక్వినోన్ కంటే కనుగొనవచ్చు. ఫైలోక్వినోన్ ఏకాగ్రత in రక్తం ప్లాస్మా ట్రైగ్లిజరైడ్ కంటెంట్ మరియు అపో యొక్క పాలిమార్ఫిజం రెండింటి ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది. ట్రైగ్లిజరైడ్ సీరం పెంచింది ఏకాగ్రత పెరిగిన ఫైలోక్వినోన్ స్థాయిలతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, ఇది వయస్సుతో ఎక్కువగా గమనించబడుతుంది. ఏది ఏమయినప్పటికీ, పెద్దలు ≥ 60 సంవత్సరాల వయస్సులో తక్కువ ఫైలోక్వినోన్: ట్రైగ్లిజరైడ్ నిష్పత్తి యువత పెద్దలతో పోలిస్తే తక్కువ. తక్కువ కొవ్వు కైలోమైక్రాన్ అవశేషాలు) బైండింగ్ నుండి హెపాటిక్ గ్రాహకాల వరకు. తత్ఫలితంగా, లిపిడ్ సాంద్రతలతో పాటు రక్త ఫైలోక్వినోన్ సాంద్రతలు పెరుగుతాయి, విటమిన్ కె యొక్క మంచి సరఫరాను తప్పుగా సూచిస్తుంది.

నిల్వ

సహజంగా సంభవించే విటమిన్లు కె 1 మరియు కె 2 ప్రధానంగా కాలేయంలో పేరుకుపోతాయి, తరువాత అడ్రినల్ గ్రంథి, మూత్రపిండాల, ఊపిరితిత్తులు, ఎముక మజ్జమరియు శోషరస నోడ్స్. విటమిన్ కె వేగంగా టర్నోవర్ (టర్నోవర్) కు లోబడి ఉంటుంది - సుమారు 24 గంటలు - కాలేయం యొక్క నిల్వ సామర్థ్యం ఒక వంతెన మాత్రమే విటమిన్ లోపం సుమారు 1-2 వారాలు. విటమిన్ కె 3 కాలేయంలో కొద్ది స్థాయిలో మాత్రమే ఉంటుంది, సహజమైన ఫైలో- మరియు మెనాక్వినోన్‌లతో పోలిస్తే జీవిలో మరింత వేగంగా పంపిణీ చేస్తుంది మరియు జీవక్రియ (జీవక్రియ) మరింత వేగంగా జరుగుతుంది. విటమిన్ K యొక్క మొత్తం బాడీ పూల్ వరుసగా 70-100 andg మరియు 155-200 nmol వరకు ఉంటుంది. పై అధ్యయనాలు సమానమైన జీవ లభ్యతను ఆరోగ్యకరమైన పురుషులతో ఫైలో- మరియు మెనాక్వినోన్ యొక్క విటమిన్ కె 1 మరియు కె 2 యొక్క సారూప్య మొత్తాలను తీసుకున్న తరువాత, మెనాక్వినోన్ ప్రసరణ యొక్క సాంద్రత ఫైలోక్వినోన్ కంటే 10 రెట్లు ఎక్కువ అని తేలింది. దీనికి కారణం, ఒక వైపు, సాపేక్షంగా తక్కువ సమానమైన జీవ లభ్యతను ఆహారం నుండి ఫైలోక్వినోన్ - విటమిన్ కె కన్నా 2-5 రెట్లు తక్కువ మందులు - మొక్కల క్లోరోప్లాస్ట్‌ల పట్ల బలహీనమైన బంధం మరియు ఫుడ్ మ్యాట్రిక్స్ నుండి తక్కువ ఎంటర్టిక్ విడుదల కారణంగా. మరోవైపు, మెనాక్వినోన్ ఫైలోక్వినోన్ కంటే ఎక్కువ సగం జీవితాన్ని కలిగి ఉంటుంది, అందువల్ల విటమిన్ కె 2 ఎముక వంటి ఎక్స్ట్రాపాటిక్ కణజాలాలకు ఎక్కువ కాలం లభిస్తుంది.

విసర్జన

విటమిన్లు కె 1 మరియు కె 2 మూత్రపిండంగా విసర్జించబడతాయి (ద్వారా మూత్రపిండాల) తరువాత గ్లూకురోనైడ్ల రూపంలో గ్లూకురోనిడేషన్ లో 50% కంటే ఎక్కువ పిత్త మలం (మలం) తో మరియు బీటా-ఆక్సీకరణం ద్వారా సైడ్ గొలుసును తగ్గించిన తరువాత 20% (ఆక్సీకరణ క్షీణత కొవ్వు ఆమ్లాలు). ఫైలో- మరియు మెనాక్వినోన్‌లతో సమాంతరంగా, విటమిన్ కె 3 కూడా బయో ట్రాన్స్ఫర్మేషన్ ప్రక్రియ ద్వారా విసర్జన రూపంలోకి మార్చబడుతుంది. బయో ట్రాన్స్ఫర్మేషన్ చాలా కణజాలాలలో, ముఖ్యంగా కాలేయంలో సంభవిస్తుంది మరియు దీనిని రెండు దశలుగా విభజించవచ్చు:

  • మొదటి దశలో, ద్రావణీయతను పెంచడానికి సైటోక్రోమ్ P-450 వ్యవస్థ ద్వారా విటమిన్ K హైడ్రాక్సిలేటెడ్ (OH సమూహాన్ని చొప్పించడం).
  • రెండవ దశలో, గట్టిగా హైడ్రోఫిలిక్ (నీటిలో కరిగే) పదార్ధాలతో సంయోగం జరుగుతుంది - ఈ ప్రయోజనం కోసం, గ్లూకురోనిక్ ఆమ్లం గతంలో చేర్చబడిన OH సమూహ విటమిన్ K కు గ్లూకురోనిల్ట్రాన్స్ఫేరేస్ లేదా సల్ఫేట్ సమూహం సహాయంతో సల్ఫోట్రాన్స్ఫేరేస్ ద్వారా వరుసగా బదిలీ చేయబడుతుంది.

ఇప్పటివరకు, విటమిన్ కె 3 యొక్క జీవక్రియలు (మధ్యవర్తులు) మరియు విసర్జన ఉత్పత్తులు, కేవలం 2-మిథైల్-1,4-నాఫ్తోహైడ్రోక్వినోన్-1,4-డిగ్లుకురోనైడ్ మరియు 2-మిథైల్-1,4-హైడ్రాక్సీ -1-నాఫ్థైల్ సల్ఫేట్ మాత్రమే గుర్తించబడ్డాయి , ఇది విటమిన్ కె 1 మరియు కె 2 కాకుండా, వేగంగా మరియు ఎక్కువగా మూత్రంలో తొలగించబడుతుంది (~ 70%). మెనాడియోన్ యొక్క మెటాబోలైట్లలో ఎక్కువ భాగం ఇంకా వర్గీకరించబడలేదు.