維生素K-K1-K2-MK7-血管鈣化-骨密度-發酵食物-納豆

補充維生素K – 選 K2 還是 K1,差別在哪?

脂溶性的維生素有 A、D、E、K 等四種,前三種往往有比較多的討論,只是一講到維生素K,我們很少會聽到補充維生素 K 的相關討論,甚至對它有什麼生理功用可能也不太清楚。

目前對於維生素 K 的建議攝取量是以維生素 K1 去制定,但從新的研究證據顯示,維生素 K 底下的異構物們,不應一視同仁,這篇文章會以新的研究觀點為基礎,幫著大家重新認識一下這個維生素。

什麼是維生素K 

維生素K 是在將近一個世紀以前發現的維生素,是凝血必要的營養素之一,在體內主要是作為特定酵素的輔因子,協助特定羧化酵素發揮作用;此外,維生素K 並不是單一的化合物,而是一群結構相似的分子:

維生素 K1(Phylloquinone)

主要來自深綠色蔬菜,例如菠菜,植物油和某些水果,肉類和雞蛋雖然也有 K1,但含量很少。在人體內,K1 可以轉換成 MK-4。

維生素 K2(Menaquinones)

主要來自細菌發酵產出,例如納豆、起司。K2 在結構上有一條長長的側鏈,根據長短不同,又可細分成好幾個,從 MK-4 到 MK-13,其中最常見的是 MK-4、7、8 和 9。

其中,MK-7在幫助某些因子進行羧化反應時作用非常強,因此,如果患者正在服用維生素K 拮抗劑(如華法林),則應避免補充 MK-7,以免干擾藥物效果。相對來說,從飲食吃到的維生素 K 就不會引起這樣的問題。

維生素 K3(Menadione)

動物吃的飼料會添加 K3,並在動物體內轉換成 K2(主要是 MK-4)

維生素 K 的吸收與利用

維生素 K 跟其他飲食中的脂質或其他脂溶性維生素一樣,在腸道裡經膽汁和胰酵素的作用形成膠束,並由小腸上皮細胞吸收。接著,維生素K 會成為乳糜微粒的一部分,進入毛細淋巴管,運動到肝臟,打包到 VLDL(極地密度脂蛋白),經血液循環送到全身。

平常維生素 K 能存放在肝臟與身體其他組織,包括大腦、心臟與骨骼裡,只不過與其他脂溶性維生素相比,僅有少量的 K 能在血液裡趴趴走,理由是 K 會迅速的代謝,並排出體外。

如果以維生素 K1 追蹤測量的話,身體僅保留口服劑量的 3 到 4 成,約 2 成自尿液排出,4 到 5 成則由糞便排出(包含從膽汁排出的部分)。大多的維生K 都排出體外了,正好解釋了血中和組織貯存的濃度會比其他脂溶性維生素低。

健康人,空腹血中 K1 濃度的範圍落在 0.29 ~ 2.64 nmol/L 之間,不過,我們不知道這個指標是否可以用來定量評估人體維生素K的狀態;原因在於人即使血中 K1 濃度稍微低於正常範圍也沒有出現相關的缺乏症,至於為什麼會這樣子呢?

答案或許是血中的 K1 濃度並不包含飲食和腸道的 K2,然後呢,目前也沒有關於 K2  正常範圍的研究數據。

目前對於維生素 K 的建議攝取量是以 K1 去制定,隨著越來越多的研究證據指出,從兩者在在吸收、半衰期、對依賴維生素K蛋白質的羧化效率…等方面的差異。下表是 K1 與 K2 的比較:

上表中,血中半衰期指的是該維生素減少一半濃度所需要的時間,以維生素 K1 來說,從食物吃到吸收進入血液循環之後,過了 3 小時濃度就會減半,相對於 K2 的 MK-7 半衰期達到 70 小時,就短了許多。

維生素K 的功能

在人體內有一種需要維生素 K 協助才能發揮作用的羧化酶(carboxylase),而維生素 K 的角色就是這類酵素的輔酵素;羧化酶的用處很多,例如用來合成參與凝血作用的蛋白質、參與骨骼的新陳代謝。

在我們的血夜裡有凝血酶原(Prothrombin,凝血因子 II),需要維生K 才能發揮完整的作用,它直接參與血液的凝集。

另外,Matrix Gla-protein (MGP) 也是一個需要維生素 K 的蛋白質,出現在血管平滑肌、骨格與軟骨裡,它很可能有減少異常鈣化的能力,例如血管鈣化,目前已經有相當數量的科學研究以此為主題發表或進行中。

從臨床試驗中發現慢性腎病和進行血液透析患者,體內維生素 K 濃度較低,而這可能與慢性腎病患者的骨密度較低、骨折風險較高有關係,因此對患有腎病的人來說,補充維生素 K 對他們來說可能也是重要的事情。

日本飲食與骨質疏鬆症

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前面提到發酵食物是維生素 K2 的主要來源,而日本最具代表的納豆,就含有相當豐富的維生素 K2,每 100 公克含量可達 1000 微克,相對的,菠菜一份約含維生素 K1 145 微克。

納豆是日本人飲食中的一環,與其他國家相比,日本骨折風險較低,骨密度也較高;而在日本國內,也發現納豆消耗量較高的地區,居民骨質流失較少。

維生素K 的安全性

根據《國人膳食營養素參考攝取量 第八版》,給成年男性與女性維生素 K 的建議攝取量分別是 120 和 90 微克,那麼如果吃超過會不會引起副作用嗎?

有一項以血液透析患者為對象的維生素 K 補充試驗,每週補充三次高劑量(1080 微克)的維生素K2(MK-7),結果顯著改善身體維生素K 的狀態,並沒有發現任何負面的影響,除了有少數患者覺得 K2 的補充品味道很難接受,放棄參加試驗。此外,在日本,他們能從 50 公克的納豆攝取到約 500 微克的 MK-7,這是建議劑量的數倍,但並沒有報告指出這樣的劑量會引起任何不良的反應。

總結

基於 K1 與 K2 的半衰期差距,以及目前對於 K 的建議劑量標準都是以 K1 為主的關係,我們應該認真的看待維生素 K2 與維持血管、骨骼健康的角色,以及腎病患者對 K 的需求。

如何補充 K2 呢?

常吃納豆、起司等發酵食物,或是直接補充含有 K2 的補充品。

Bjørklund, G., Svanberg, E., Dadar, M., Card, D. J., Chirumbolo, S., Harrington, D. J., & Aaseth, J. (2020). The role of matrix Gla protein (MGP) in vascular calcification. Current medicinal chemistry, 27(10), 1647-1660.

Akbulut, A. C., Pavlic, A., Petsophonsakul, P., Halder, M., Maresz, K., Kramann, R., & Schurgers, L. (2020). Vitamin K2 needs an RDI separate from vitamin K1. Nutrients, 12(6), 1852.

Vitamin K – NIH

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