В США и Канаде витамин К рутинно назначают всем детям сразу после рождения. Он существует в двух формах:
(1) витамин К, (филлохинон), который является растительной формой витамина;
(2) витамин К2, представляющий собой ряд синтезируемых бактериями соединений с ненасыщенными боковыми цепями разной длины; все эти соединения называют менахинонами.
Витамин К действует пострибосомно в качестве кофактора в метаболическом превращении внутриклеточных предшественников витамин К-зависимых белков в их активные формы. Первыми из упомянутых белков были описаны факторы свертывания II (протромбин), VII, IX и X.
К другим витамин К-зависимым белкам плазмы относят протеины С, S и Z. Витамин К-зависимые белки можно обнаружить практически во всех тканях организма. Среди этих белков — остеокальцин (костный глютаминовый белок), глютаминовый белок матрицы кости и глютаминовый белок почек.
Все известные витамин К-зависимые белки имеют в качестве общей структуры у-карбоксиглютаминовую кислоту — уникальную аминокислоту, образованную в результате пострибосомного действия витамин К-зависимой карбоксилазы. Остатки у-карбоксиглютаминовой кислоты локализуются в гомологичном аминоконцевом домене с высокой степенью идентичности последовательности аминокислот во всех витамин К-зависимых белках.
Остатки необходимы для кальций-опосредованного действия всех белков и являются местом локализации специфических кальцийсвязывающих участков. Обзор известных на сегодняшний день данных о метаболизме витамина К можно найти и в других источниках.
Сведения о содержании и действии менахинонов в перинатальном периоде очень ограниченны. Большинство бактерий (родов Bifidobacterium, Lactobacillus и Clostridium), в т.ч. нормальная кишечная микрофлора детей, находящихся на грудном вскармливании, не производят менахиноны. К бактериям, способным продуцировать менахиноны, относятся Bacteroides fragilis и Escherichia coli, которые более характерны для детей, находящихся на искусственном вскармливании.
Действительно, как филлохинон, так и менахинон преобладают в стуле детей, находящихся на искусственном вскармливании (все смеси, используемые в США, обогащены филлохиноном), в отличие от детей, получающих грудное молоко. По сравнению с печенью взрослого человека в печени новорожденного содержится больше филлохинона, чем менохинона (81 пмоль/г ± 73 пмоль/г vs 9 пмоль/г ± 2 пмоль/г). Менахиноны не так легко покидают печеночный пул, как это делают филлохиноны.
На сегодняшний день мало известно о всасывании филлохинона и менахинона из кишечника, транспортировке в плазму крови и удалении из нее. Большая часть менахинона, который связан с бактериями кишечника и локализуется на бактериальных мембранах, возможно, недоступна для всасывания. Из этого следует, что, на первый взгляд, менахиноны не могут играть значимой роли в питании человека, однако эту точку зрения опровергает факт возможного превращения филлохинона в менахинон-4 у человека. Менахинон-4 может утилизироваться у младенцев, что подтверждается снижением частоты возникновения геморрагической болезни новорожденных в Японии, где менахинон-4 назначают в качестве одной из форм витамина К.
Было выявлено, что витамин К1 присутствует в низких (или минимальных) концентрациях (< 2 мкг/мл) в пуповинной крови. Но в одном исследовании витамин К не обнаружили в анализах пуповинной крови ни у одного из 156 доношенных детей. Таким образом, отсутствует корреляция между уровнями витамина К в материнской и пуповинной крови. Имеющиеся на сегодняшний день результаты исследований свидетельствуют о том, что лишь очень небольшое количество витамина К переходит от матери к плоду через плаценту. Невозможно предсказать, приведет ли назначение беременной витамина К в обычных дозировках к каким-либо изменениям концентрации его в пуповинной крови.
Витамин К всасывается из кишечника в лимфатическую систему. Для этого процесса необходимо присутствие желчных солей и секрета поджелудочной железы. Лимфатическая система представляет собой основной путь транспортировки абсорбированного филлохинона в связи с хиломикронами. Очень мало известно о существовании белков-переносчиков. Имеется информация, что у новорожденных детей всасывается из кишечника 29% перорально вводимой дозы витамина К1.
Ничего не известно о значении энтерогепатической циркуляции витамина К у человека. Как показали исследования, в печени новорожденного ребенка содержится относительно малое количество витамина К по сравнению с другими жирорастворимыми витаминами. Однако концентрации витамина К в печени, сердце и костях превышают таковые в других тканях. Исследования с использованием меченого витамина К, у взрослых показали, что общий пул витамина К в организме обновляется примерно каждые 2,5 час. Информация об обновлении витамина К в организме новорожденных отсутствует.
