Dołącz do czytelników
Brak wyników

Biologiczne aktywne składniki żywności

2 marca 2020

NR 1 (Luty 2020)

Witamina D i K

274

Terminologia 

Termin „witamina D” obejmuje związki steroidowe wykazujące aktywność biologiczną (przeciwkrzywiczą) cholekalcyferolu, związaną z udziałem tej witaminy w gospodarce wapniowej i fosforanowej organizmu człowieka i zwierząt [1]. Spośród związków występujących w przyrodzie tylko dwa mają istotne znaczenie praktyczne. Są to ergokalcyferol (witamina D2) oraz cholekalcyferol (witamina D3). Inne witaminy D, oznaczane symbolami D4, D5, D6 i D7, z uwagi na niewielką aktywność zapobiegającą krzywicy nie mają praktycznego znaczenia. Z kolei związek oznaczany pierwotnie jako witamina D1 okazał się mieszaniną ergokalcyferolu z lumisterolem i dlatego indeksy cyfrowe zaczynają się od dwójki. Witamina D uzyskuje aktywność biologiczną po przekształceniu w odpowiednie pochodne hydroksylowe i dopiero one stymulują wchłanianie np. jonów wapnia oraz mineralizację kości i zębów [1, 2].
Ilość witaminy D można wyrazić w jednostkach międzynarodowych IU (International Unit), przy czym 1 µg = 40 IU (j.m.).

POLECAMY

Metabolizm i mechanizmy działania 

Pod wpływem promieniowania UVB ergokalcyferol i cholekalcyferol powstają z prowitamin odpowiednio z ergosterolu i 7-dehydrocholesterolu. Witamina D2 oraz D3 stanowią prohormony i prekursory do syntezy związków wykazujących aktywność biologiczną po biokonwersji polegającej na reakcjach podwójnej hydroksylacji [1, 2, 21]. Witamina D2 dostarczana jest do organizmu człowieka głównie z pokarmami pochodzenia roślinnego, do których należą grzyby dziko rosnące i naturalnie poddawane promieniowaniu światła słonecznego lub produkowane na skalę przemysłową i napromieniowane za pomocą UV. Z kolei D3 dostarczają produkty pochodzenia zwierzęcego lub powstaje ona w trakcie syntezy skórnej pod wpływem UVB [5, 6, 17, 19]. W wątrobie ulegają 25-hydroksylacji, w wyniku której powstają 25-hydroksycholekalcyferol, tzw. kalcydiol (25-OH-D3) lub 25-hydroksyergokalcyferol (25-OH-D2). Metabolity te następnie są przekształcane w 1,25-dihydroksyergokalcyferol oraz 1,25-dihydroksycholekalcyferol (kalcytriol) [5, 13]. 
Z uwagi na fakt, iż grzyby nie stanowią istotnego źródła witaminy D dla człowieka, dostępne piśmiennictwo skupia się głównie na opisie witaminy D3 i jej przemian w organizmie. 
Hydroksylacja w wątrobie pod wpływem 25-hydroksylazy prowadzi do wytworzenia metabolitu, który dociera następnie do nerek stanowiących podstawową lokalizację procesu związanego z gospodarką mineralną. Ponadto kalcydiol dociera do innych miejsc w organizmie, które nie uczestniczą w przemianach mineralnych ustroju, np. do komórek układu immunologicznego, reprodukcyjnego, prostaty, przytarczyc, mięśni gładkich i prążkowanych, skóry, nowotworowych, nadnerczy, trzustki. W tych narządach kalcydiol ulega kolejnej hydroksylacji z udziałem 1-hydroksylazy, stymulowanej przez parathmormon (PTH). Jeśli enzym ten występuje w innych tkankach niż nerki, to nazywany jest hydroksylazą obwodową [4, 6, 8]. Możliwe jest także przekształcanie 25(OH)D3 w 24,25(OH)2D3, który wykazuje znacznie mniejszą aktywność biologiczną niż kalcytriol [1, 11]. 
Wzrost syntezy kalcytriolu powodują m.in. hipokalcemia, hipofosfatemia, PTH, estrogeny, androgeny, insulina, kortyzol, prolaktyna i somatotropina [5, 11, 18, 19]. Z kolei do spadku syntezy tego związku dochodzi w sytuacji wzrostu we krwi poziomu fosforanów, a także kalcytriolu i 24,25(OH)D3, czyli produktów drugiej hydroksylacji [10, 14, 18, 19]. 
Działanie witaminy D często opisuje się jako tzw. klasyczne, związane z regulacją homeostazy mineralnej, oraz nieklasyczne, niezwiązane z tą gospodarką i zachodzące z udziałem receptorów w tkankach innych niż dotyczących gospodarki mineralnej. Funkcje kalcytriolu w organizmie są konsekwencją jego łączenia się z receptorami dla witaminy D (vitamin D receptor – VDR), co dotyczy zarówno klasycznego, jak i nieklasycznego jej działania. Są one szeroko rozpowszechnione w różnych tkankach, podobnie jak enzymy warunkujące drugą hydroksylację do kalcytriolu, co przekłada się na wielokierunkowe działanie witaminy D. Głównym mechanizmem odpowiedzialnym za takie działanie kalcytriolu jest oddziaływanie genomowe poprzez bezpośrednie łączenie się z receptorami jądrowymi, co wpływa na procesy transkrypcji i reguluje ekspresję ok. 300 genów. W mniejszym stopniu kalcytriol działa pośrednio przez wiązanie się z receptorami zlokalizowanymi w błonach komórkowych. Dzięki temu dochodzi do aktywacji odpowiednich proteaz i kinaz oraz tworzenia prostaglandyn, odpowiedzialnych za niegenomowe działanie tego aktywnego metabolitu. Polega ono na aktywacji szlaków sygnałowych charakterystycznych dla danej tkanki docelowej. Pełna odpowiedź na poziomie genomu jest wolna i obecna po kilku godzinach lub dniach, a niegenomowa jest szybka i trwa kilka sekund lub minut [4, 6, 9, 11, 17]. 
Wiadomo, że przy przewlekłej niewydolności nerek, zwłaszcza w zaawansowanym stadium, na skutek utraty nefronów oraz postępującego włóknienia poziom kalcytriolu spada do wartości niewykrywalnych. Wynika z tego, że jeśli inne tkanki niż nerki wytwarzają tę formę aktywną, to nie jest ona uwalniana do układu krążenia, ale działa lokalnie w obrębie komórki, w której powstała, lub w komórkach sąsiadujących. Regulacja poziomu wytwarzania 1,25-(OH)2-D3 odbywa się wówczas na szczeblu lokalnym, w miejscu powstania i działania, niezależnie od ogólnoustrojowego układu zapewniającego homeostazę mineralną. Wyjątkową sytuacją są gruźlica i sarkoidoza, w których kalcytriol jest wydzielany do krążenia ogólnego z komórek układu immunologicznego [4, 6, 14–18]. 
Najczęstszym błędem jest postrzeganie jako witaminy D kalcytriolu, który stanowi formę hormonalną. Podobnie jest z innymi analogami lub metabolitami witaminy D, takimi jak alfakalcydiol czy parakalcytol, których podawanie należy uznać za leczenie hormonalne. Nie ma ono wpływu na stan zaopatrzenia organizmu w witaminę D, rozumiane jako stężenie kalcydiolu we krwi. Nie jest również alternatywą dla suplementacji klasyczną witaminą D. 
W leczeniu lub prewencji deficytu witaminy D stosuje się witaminę D2 i D3, Z kolei kalcydiol znacząco poprawia zaopatrzenie organizmu w witaminę D w sytuacji jej niedoboru towarzyszącego chorobom wątroby, cholestazie, powikłaniom leczenia przeciwpadaczkowego lub sterydami [7]. 
Poziom kalcydiolu we krwi jest markerem pokrycia zapotrzebowania na witaminę D. W badaniach na zwierzętach wykazano wzrost jego stężenia we krwi podczas suplementacji diety dużymi dawkami witaminy D3, przy utrzymującym się stałym poziomie dihydroksymetabolitu [9]. Kalcydiol wykazuje ok. dwu-, trzytygodniowy okres półtrwania, umożliwiający utrzymanie stosunkowo stałego stężenia w surowicy krwi, niezależnie od dawki spożytej witaminy D3 (cholekalcyferolu) [11, 19].

Źródła 

W większych ilościach witamina D3 występuje w rybach morskich, olejach rybich (5–10 µg i > 10 µg/100 g), a w mniejszych (ok. 2 µg/100 g) w mięsie, podrobach, drobiu i przetworach mlecznych (tabela 1). 
 

Tabela 1. Zawartość witaminy D3 (μg) w 100 g niektórych produktów spożywczych
Nazwa produktu Zawartość witaminy D3 (μg)
Dorsz świeży 1,00
Łosoś/pstrąg tęczowy świeży 13,00
Makrela /karp/halibut (świeże 5,00
Śledź świeży 19,00
Tuńczyk świeży 7,20
Węgorz świeży 30,00
Masło śmietankowe/ekstra 0,72/0,76
Żółtko jaja kurzego/całe jajo 4,50/1,7
Wątróbka wołowa 1,1
Mleko 3,2% tłuszczu/jogurt
naturalny 2% tłuszczu
0,03
Śmietana 18% tłuszczu 0,14
Margaryna miękka 80% tłuszczu 5
Ser biały półtłusty 0,09
Ser Cheddar pełnotłusty 0,26
Mięso z ud/piersi kurczaka bez
skóry
0,5/0,0

 

Tabela 2. Zawartość witaminy K1 (μg) w 100 g niektórych produktów spożywczych
Nazwa produktu Zawartość witaminy K1 (μg)
Brokuły 146,7
Rzepa 568
Jarmuż 75,3
Kapusta 706
Szpinak 96,7
Sok marchewkowy 25,5
Kiwi 33,9–50,3
Awokado 15,7–27,0
Jagody 14,7–27,2
Jeżyny 14,7–25,1
Czerwone i zielone winogrona 13,8–18,1
Suszone figi 11,4–20,0
Suszone śliwki 51,1–68,1
Orzechy pinii 33,4–73,7
Orzechy nerkowca 19,4–64,3
Pistacje 10,1–15,1


Trudno pokryć zapotrzebowanie na witaminę D jedynie żywnością, nawet na poziomie zalecanym przez Instytut Żywności i Żywienia (IŻŻ), a jeszcze trudniej zgodnie z wytycznymi dotyczącymi suplementacji diety. W celu dostarczenia zalecanej dla osób dorosłych np. dawki 2000 j.m. (50 µg) należałoby spożyć ok. 166 kg mleka, 3,6 kg śmietany, 1 kg żółtek jaj, 5 kg dorsza lub – co może być bardziej realne – 260 g śledzia.
Synteza skórna dostarcza 80–90% witaminy D zawartej w organizmie, choć muszą zostać zapewnione odpowiednie warunki, np. pora roku i czas przebywania na słońcu. Pod wpływem jednej dawki wywołującej rumień dochodzi do syntezy w skórze ok. 10 000–20 000 j.m. witaminy D [6, 8, 12, 25]. Warto w tym miejscu wspomnieć, że dostępne w Polsce solaria zazwyczaj nie posiadają lamp emitujących promieniowanie UVB. Lampy UVA, dostępne często w solariach, powodują rozpad witaminy D [4, 6]. 
Syntezę skórną ograniczają m.in. wiek > 65. r.ż., stosowanie kremów z filtrami, ciemna karnacja, grubość pokrywy chmur i zanieczyszczenie powietrza [12].
Formami witaminy D dopuszczonymi do stosowania w suplementach diety są witamina D2 oraz D3, jednakże trudno spotkać na rynku polskim suplement z tą pierwszą formą [19]. 

Działanie

Klasyczne działanie przejawia się w komórkach:

  1. jelita cienkiego, w których kalcytriol stymuluje resorpcję wapnia przy niskim i umiarkowanym jego spożyciu; z kolei gdy podaż tego pierwiastka przekracza 500 mg/dzień, dołącza się transport przez dyfuzję bierną, co zwiększa efektywność wchłaniania wapnia, a także fosforu (gdy jego podaż jest niska); 
  2. nerek, w których kalcytriol stymuluje reabsorpcję wapnia i fosforu (gdy spada ich stężenie we krwi);
  3. tkanki kostnej, w której kalcytriol jest promotorem różnicowania się osteoblastów i odkładania wapnia w macierzy kostnej w warunkach, w których jego podaż w diecie jest dostateczna; w przypadku deficytu wapnia w pożywieniu w stosunku do potrzeb organizmu, kalcytriol pobudza osteoblasty do wytwarzania cytokin wzmagających resorpcję kości i mobilizuje z nich wapń, w celu zapewnienia jego odpowiedniego stężenia we krwi [1, 3, 17, 18, 20, 27].

Działanie nieklasyczne witaminy D dotyczy jej wpływu na komórki i tkanki niezwiązane z gospodarką wapniowo-fosforanową i ma związek z obecnością w wielu narządach receptorów dla witaminy D. Zakłada się, że suplementacja nią może prowadzić do działania plejotropowego (wielokierunkowego), które wywoła pozytywne skutki zdrowotne, m.in. dotyczące układu krążenia, nerwowego, immunologicznego i oddechowego. Ponadto badania prowadzone w ostatnich latach podkreślają jej możliwy udział w patogenezie chorób nowotworowych, endokrynologicznych oraz układu pokarmowego [18, 22, 24]. 
Do funkcji witaminy D, realizowanej za pomocą jej aktywnego metabolitu kalcytriolu, należy hamowanie nadmiernej proliferacji oraz stymulowanie różnicowania się komórek, m.in. w układzie krwiotwórczym, a także regulacja odpowiedzi immunologicznej [1, 17]. 

Niedobór

Niedobór witaminy D stymuluje wydzielanie PTH przez przytarczyce, powodując wtórną nadczynność przytarczyc ze wzrostem resorpcji kości i zwiększone ryzyko krzywicy, osteomalacji i osteoporozy [1, 10]. We wszystkich grupach wiekowych niedobór witaminy D może powodować bóle kostne o różnym nasileniu i lokalizacji (najczęściej podudzia i stopy) i zwiększać ryzyko złamań. Krzywica i osteomalacja w zaawansowanym stadium może być stanem zagrażającym i objawiać się drgawkami hipokalcemicznymi, tężyczkowymi kurczami różnych grup mięśniowych, ciężkimi bólami kostnymi i znacznym osłabieniem mięśniowym oraz kardiomiopatią hipokalcemiczną skutkującą nawet niewydolnością krążenia. Z kolei u dzieci niedobory mogą prowadzić do zaburzeń rozwoju psychoruchowego i somatycznego, w tym niskorosłości [19]. 
Z wielu badań obserwacyjnych wynika, że deficyt witaminy D wiąże się z wieloma niekorzystnymi skutkami zdrowotnymi, m.in. nowotworami, chorobami układu krążenia oraz nerwowego, w tym depresją i chorobą Parkinsona. Jednocześnie niewiele jest danych, z których wynikałyby jednoznaczne korzyści z suplementacji. W przypadku wielu chorób nie można jednoznacznie stwierdzić, że niedobór witaminy D jest ich bezpośrednią przyczyną, czy to choroby prowadzą do spadku jej stężenia. Dane naukowe potwierdzające wpływ witaminy D na układy inne niż mięśniowo-szkieletowy są przedmiotem dyskusji [18]. Istnieje wiele wątpliwości dotyczących związku przyczynowo-skutkowego między niedoborem witaminy D a ryzykiem rozwoju wielu chorób. Jednakże w nowelizacji zasad suplementacji i leczenia witaminą D z 2018 r. w związku ze skalą problemu deficytu witaminy D w populacji ogólnej i u chorych rekomenduje się wdrożenie schematu profilaktyki i leczenia niedoboru witaminy D do codziennej praktyki lekarzy i dietetyków klinicznych. Z jednej strony wytyczne te podają, iż wynika to z wciąż publikowanych badań prezentujących potencjalne korzyści zdrowotne oraz znikome ryzyko wynikające z suplementacji [19]. Z drugiej strony nie oznacza to braku wątpliwości niektórych ekspertów dotyczących bezpieczeństwa stosowania suplementacji zarówno w wysokich, jak i mniejszych niż w rekomendowane dawkach [18, 51]. 

Klasyfikacja zakresów stężeń 25(OH)D3

Za najlepszy wskaźnik poziomu witaminy D w organizmie uważa się kalcydiol, z uwagi na długi okres półtrwania (ok. 2–3 tygodni) i wyższe wartości stężeń w porównaniu do metabolitu nerkowego. Pomiar kalcytriolu nie jest dobrym wskaźnikiem, ponieważ związek ten ma krótki okres półtrwania (6–8 godzin), a jego stężenie jest pod kontrolą wieloczynnikowej regulacji, w tym hormonalnej (m.in. PTH) oraz stężenia wapnia i fosforu. Poza tym jego stężenie w przypadku niedoboru witaminy D może być zarówno w granicach normy, jak i podwyższone (m.in. gruźlica, RZS, sarkoidoza, ciąża, niewydolność nerek). Z kolei w przypadku przedawkowania witaminy D poziom kalcytriolu może być w normie lub obniżony, co wskazuje na niewielką przydatność oznaczania tego metabolitu [12, 19, 25]. 
0-10ng/ml: ciężki niedobór,
> 10-20 ng/ml: znaczny niedobór,
> 20-30 ng/ml: stężenie suboptymalne,
> 30-50 ng/ml: wartości optymalne,
> 50-100 ng/ml: stężenie wysokie, 
> 100 ng/ml: stężenie toksyczne [18].

Nadmiar 

Ciągła ekspozycja na promieniowanie UVB nie doprowadza do wytworzenia toksycznych stężeń witaminy D, ponieważ witamina ta ulega wówczas rozpadowi do nieaktywnych biologicznie metabolitów [11, 16].
Nadmiernej aktywności fizjologicznej witaminy D w postaci kalcytriolu zapobiega mechanizm ujemnego sprzężenia zwrotnego. Nadmiar kalcytriolu hamuje nerkową 1-hydroksylazę i jednocześnie stymuluje aktywność 24-hydroksylazy, która zmniejsza uwalnianie PTH oraz inaktywuje kalcytriol i kalcydiol, powodując ich przekształcane do nieaktywnych metabolitów wydalanych z żółcią [8–10, 12, 13, 17, 19]. 
Objawy toksyczne związane z witaminą D obserwuje się bardzo rzadko. Dotyczą one hiperkalcemii, hiperkalciurii i mogą wystąpić przy podaży prowadzącej do osiągnięcia stężenia 150–200 ng/ml. 
Wyjątek stanowią osoby np. z idiopatyczną hiperkalcemią niemowląt, zespołem Williamsa-Beurena, chorobami ziarniakowymi i niektórymi chłoniakami lub z nadwrażliwością na witaminę D. 
Może ona wynikać z upośledzenia katabolizmu kalcydiolu i kalcytriolu lub z nadmiernej, niekontrolowanej przez sprzężenie zwrotne lokalnej i systemowej syntezy kalcytriolu. Stężenie 25(OH)D3 do 100 ng/ml jest bezpieczne w populacji ogólnej dzieci i dorosłych, a w przypadku noworodków urodzonych przedwcześnie ryzyko hiperkalcemii występuje > 80 ng/ml [19].
Objawami hiperkalcemii w ostrym zatruciu są m.in. splątanie, poliuria, wzmożone pragnienie, wymioty, anoreksja, osłabienie mięśni. Przewlekłe zatrucia prowadzą do kamicy nerkowej, odwapniania i bóli kości. Uwalnianie wapnia z kości powoduje odkładanie go w różnych narządach, w tym tętnicach (tzw. kalcyfikacja tkanek miękkich), a hiperkalcemia – zaburzenia rytmu serca [1, 13, 18]. 
Nie jest jasne, jakie dokładnie dawki prowadzą do toksyczności. W przypadku zaburzeń wchłaniania, np. w celiakii lub po gastrektomii, pacjenci mogą wymagać wysokich dawek, np. 10 000 –50 000 j.m./dzień w leczeniu niedoboru witaminy D. Konieczna jest wówczas uważna kontrola w celu uniknięcia działań niepożądanych [18]. Ponadto istnieją choroby, które mogą prowadzić do działań niepożądanych przy stosowaniu zalecanych w populacji ogólnej dawek, np. sarkoidoza, gruźlica i idiopatyczna hiperkalcemia niemowląt. W randomizowanym badaniu opublikowanym w 2016 r. wykazano, iż wysokie dawki zwiększają ryzyko upadków. Dotyczyło to podaży raz w miesiącu dawki 60 000 j.m. D3, 24 000 j.m. D3 plus 24 000 D2 oraz 24 000 j.m. D3. 
Z kolei w innej analizie stwierdzono wzrost ryzyka upadków przy podaży domięśniowej raz w roku 500 000 j.m. witaminy D w porównaniu z grupą placebo [18]. 
Górny tolerowany poziom podaży witaminy D, ustalony przez European Food Safety Authority (EFSA), wynosi 1000 j.m. dla noworodków i niemowląt, 2000 j.m. dla dzieci w wieku 1–10 lat oraz 4000 j.m. dla młodzieży, dorosłych i seniorów [19, 21, 30]. W tym miejscu należy wspomnieć o uchwale Zespołu ds. Suplementów Diety z 2019 r. Ustalono w niej, że maksymalną ilość witaminy D w zalecanej dziennej porcji suplementów diety może stanowić 2000 j.m. Stwierdzono, że jest to dawka bezpieczna. Jednakże przed zastosowaniem wskazane jest wykonanie pomiaru stężenia kalcydiolu we krwi oraz konsultacja wyniku badania z lekarzem lub farmaceutą. W związku z tym w najbliższym czasie znikną z rynku suplementy zawierające 4000 j.m. Uzasadniono to m.in. wynikami badań, w których wykazano, że podaż tej witaminy > 400 j.m./dzień u osób bez jej niedoborów, u których stężenie we krwi wynosiło > 20 ng/ml, mogła zwiększać umieralność z powodu raka oraz innych przyczyn. Ponadto przytoczono przykłady badań, w których nie potwierdzono prewencyjnej roli witaminy D w chorobach układu krążenia oraz nowotworach. Podkreślono też wzrastający udział podaży tej witaminy z produktami fortyfikowanymi, a także istnienie badań, z których wynika przekraczanie UL [51]. 

Zapotrzebowanie

Normy IŻŻ

Zgodnie z normami żywienia, ustalonymi na poziomie wystarczającego spożycia (AI), witaminę D niemowlęta (0–1 lat) powinny spożywać w dawce 10 µg/dzień, a dzieci > 1. r.ż., młodzież, osoby dorosłe, w tym starsze oraz kobiety w ciąży i laktacji – 15 µg/dzień. Wartości te ustalono w 2008 r. na podstawie założenia, że synteza endogenna wynosi 0%, jedynym źródłem witaminy D jest spożywana żywność, a jej ilość powinna wystarczyć do zapewnienia stężenia kalcydiolu 27,5 nmol/l (11 ng/ml), stanowiącego poziom wystarczający do prawidłowego przebiegu procesów mineralizacji kości. Zgodnie z klasyfikacją zakresów stężeń, podaną w wytycznych dotyczących suplementacji, jest to wartość w granicy niedoboru. Warto dodać, iż brakuje dowodów naukowych, które wskazywałyby na poprawę wchłaniania wapnia lub zwiększenie gęstości kości przy stężeniu kalcydiolu > 20 ng/ml u dzieci. Tę wartość przyjmuje się za dolną granicę prawidłowego stanu zaopatrzenia w witaminę D u dzieci zdrowych. Ponadto, po ukazaniu się w 2013 r. wytycznych dla krajów europejskich, normy IŻŻ podniesiono w 2017 r., jednakże są one nadal niższe niż zaktualizowane w 2018 r. rekomendacje dotyczące suplementacji i leczenia witaminą D [1, 18, 29]. 

Wytyczne dotyczące suplementacji 

Wytyczne suplementacji uzależniają jej wielkość od podaży w diecie, masy ciała, pory roku i stanu zdrowia. W okresie od maja do września, jeśli nie są spełnione warunki dotyczące przebywania na słońcu (odkryte przedramiona, podudzia, min. 15 minut bez kremów z filtrem w godzinach 10–15), zaleca się suplementację:

  • dzieci (1-10lat): 600-1000 j.m. (15-25 µg),
  • młodzież (11-18lat), dorośli (19-65 lat), seniorzy 65-75 lat: 800-2000 j.m. (20-50 µg),
  • seniorzy > 75 lat: 2000-4000 j.m. (50-100 µg).

U osób w wieku 1–65 lat, jeśli w okresie od maja do września warunki zapewniające syntezę są spełnione, suplementacja nie jest konieczna, choć wciąż zalecana i bezpieczna [19].
W przypadku występowania otyłości, w zależności od jej stopnia, wymagana jest suplementacja 1600–4000 j.m. u dzieci, nastolatków, dorosłych i seniorów w wieku 65–75 lat, a u osób w wieku > 75 lat dawka ta powinna wynosić 4000–8000 j.m. Z kolei osoby z niedowagą wymagają niższych, tj. dolnych, rekomendowanych dawek dobowych w celu osiągnięcia docelowego stężenia w porównaniu z osobami o prawidłowej masie ciała. Zasady suplementacji w pozostałych grupach osób, takich jak noworodki urodzone przedwcześnie, kobiety ciężarne i karmiące piersią, znajdują się w tabeli umieszczonej w Zasadach suplementacji i leczenia witaminą D. Opisano w nich zalecaną suplementację w zależności od stężenia kalcydiolu (od poziomów wskazujących na ciężki niedobór do toksycznych), postępowania w grupach ryzyka i nadwrażliwości [18, 19, 23]. 
Wskazaniem do oznaczania stężenia kalcydiolu są m.in. zaburzenia narządów ruchu, gospodarki wapniowo-fosforanowej oraz trawienia i wchłaniania, a także choroby nerek, wątroby, układu krążenia i nerwowego, alergiczne, autoimmunologiczne i metaboliczne. Suplementacja w grupach ryzyka powinna być prowadzona pod kontrolą stężenia kalcydiolu. tak aby otrzymać wynik w granicach > 30–50 ng/ml [19]. 

Interakcje z lekami

Leki przeciwpadaczkowe mogą obniżać wchłanianie witaminy D, a kortykosteroidy i barbiturany zaburzać jej metabolizm [31]. 

Rodzaje witamin K 

Termin „witamina K” obejmuje grupę związków pochodnych 2-metylo-1,4-naftochinonu, który stanowi formę otrzymywaną syntetycznie, tj. menadion (K3). 
W przyrodzie występują: 

  • K1: filochinon, (2-metylo-3-fitylo-1,4-naftochinon), synteza przez rośliny lub na drodze chemicznej,
  • K2 (MK): menachinony, (2-metylo-3-(izoprenylo)n-1,4-naftochinony), synteza przez bakterie, w tym jelitowe. 

Poszczególne witaminy K2 oznacza się symbolem MK, przy którym dodaje się odpowiednią liczbę jednostek izoprenoidowych n (najczęściej 4–12). Jedynie MK-4 nie powstaje z udziałem bakterii, ale niektóre tkanki ssaków mają zdolność do jej syntezy ze spożytych K3, K1 oraz z MK-7 i prawdopodobnie innych K2. Szacuje się, że 90% K1 ulega konwersji (formą pośrednią w tych reakcjach jest K3) do MK-4, w przypadku gdy podaż K2 w diecie jest niska [1, 2, 33, 34, 36]. 
 

Tabela 3. Zawartość witaminy K2 w wybranych produktach [μg /100g] w różnych krajach świata
Grupa produktów Zawartość witaminy K1 (μg)
Produkty na bazie
wątroby
Głównie MK-4 w Europie: 0,3–369
MK–9 do MK11 w USA: 0,4–492
MK–6 do MK-14 w Japonii: 0,03–44
Mięso i produkty
mięsne
Głównie MK-4: 0,1–42
Drób (zwierzęta
karmione K3)
Głównie MK-4:
w Europie: 5,8–60
w USA i Japonii: 9–39
Sery i produkty
mleczne
MK–4 do MK-10 (głównie MK-9)
w Europie: 0,1–94
w USA i Japonii głównie MK-4: 1–21
Jaja (głównie żółtko) Głównie MK-4:
w Europie: 10–30
w USA i Japonii: 9–64

 

Tabela 4. Normy na witaminę K1 na poziomie wystarczającego spożycia (AI)
Grupa
Płeć, wiek (lata)
μg witaminy K1/osobę/dobę
Niemowlęta
0-0.5
0.5-1.0
5
8,5
Dzieci
1-3
4-6
7-9
15
20
25
Chłopcy
10-12
13-15
16-18
40
50
65
Dziewczęta
10-12
13-15
16-18
40
50
55
Mężczyźni ≥ 19 lat 65
Kobiety
≥ 19 lat
Ciąża
Laktacja
55
55
55



Źródła 

K1 w większych ilościach zawierają zielone warzywa, np. boćwina, szpinak, sałata (60–365 µg/100 g) oraz rośliny z rodziny kapustnych, np. brokuły, kapusta włoska, jarmuż, brukselka, brokuły (80–585 µg/100 g) oraz oleje roślinne, np. sojowy, rzepakowy, oliwa z oliwek oraz miękkie margaryny (25–60 µg/100 g). Ubogim źródłem K1 są zazwyczaj owoce i ziarna (0,1–3 µg/100 g), ryby (0,1–1 µg/100 g) i jaja (0,5–2,5 µg/100 g), a mięso (0,5–5 µg/100 g) i produkty mleczne (0,5–15 µg/100 g) zawierają średnie jej ilości. Obecność w wątrobie pochodzi ze spożytych warzyw [26, 32]. W utwardzonych tłuszczach, np. do pieczenia, obecna jest forma uwodorniona K1, tj. dihydrofilochinon. Jego znaczne ilości zawierają produkty typu fast food, np. frytki, chipsy, krakersy, ciasta kruche, panierowane paluszki rybne, popcorn (zawartość 60–165 µg/100 g). Wchłanianie i metabolizm tej formy nie są do końca poznane [27, 32, 33]. Zawartość witaminy K1 w wybranych produktach spożywczych przedstawiono w tabeli 2. 
Najbogatsze źródło K2, oprócz wątroby zwierząt, stanowią produkty fermentowane, w których jej obecność jest wynikiem syntezy bakteryjnej. Należą do nich niektóre gatunki serów, jogurty, zsiadłe mleko, kiszona kapusta. Japońska potrawa natto, stanowiąca produkt fermentacji soi, jest bogata w MK-7 (850–1000 µg/100 g), ale zawiera też K1 (20–40 µg/100 g), MK-8 i MK4-6. Ponadto witamina K2 występuje w mięsie i jajach, przyprawach (bazylia, kolendra), rybach i pieczywie [2, 26, 27, 34, 35]. Regionalne różnice w zawartości poszczególnych MK w produktach spożywczych wynikają z technik produkcji. W niektórych krajach witamina K3 jest stosowana w karmie dla zwierząt. Dlatego MK-4 powstała z K3 jest obecna w produktach z drobiu i wieprzowiny. MK-4 występuje też w mleku, maśle i serach, co sprawia, że może mieć znaczący udział w całkowitej podaży witaminy K. Zawartość poszczególnych MK w żywności zależy od rodzaju użytych w przemysłowej produkcji szczepów bakterii [34]. Dane dotyczące zawartości K2 ogółem lub poszczególnych MK w żywności są ograniczone. MK-4 do MK-8 występują także w czekoladzie, kruchych ciastkach i produktach fast food. Zakresy zawartości w niektórych produktach, pochodzące z różnych krajów przedstawiono w tabeli 3 [32]. Wartym uwagi jest fakt, iż kiszona kapusta zawiera zarówno witaminę K1 (22,4 μg/100 g), jak i K2 (5,5 μg/100 g) [49]. 
Formami witaminy K dopuszczonymi do stosowania w suplementach w Unii Europejskiej są K1 oraz K2 jako głównie MK-7 i w mniejszym stopniu MK-6.
Dane literaturowe dotyczące udziału MK syntetyzowanych przez mikrobiotę jelitową w dostarczaniu ogółu witaminy są sprzeczne, podobnie jak informacje na temat ich absorpcji, ilości magazynowanych w wątrobie oraz metabolizmu [32]. Istnieją przypuszczenia, że również one mogą się przekształcać w MK-4 [34]. 
Wnioskuje się także, że odgrywają istotną rolę w zapewnieniu krzepnięcia przy niedoborze witaminy K w diecie [34, 36]. Z niektórych badań wynika, że absorpcja K2 produkowanych w jelitach jest niska (m.in. dlatego że w okrężnicy brakuje kwasów żółciowych i MK związane są z błonami komórek bakterii) i zmniejsza się wraz ze wzrostem długości łańcucha [33, 34]. 
Naturalne witaminy K są wchłanianie w obecności tłuszczu, kwasów żółciowych i enzymów trzustkowych, a syntetyczne pochodne rozpuszczalne w wodzie – do absorpcji ich nie wymagają. Uważa się, że biodostępność K1 z warzyw z uwagi na jej związanie w chloroplastach jest słabsza w porównaniu do olejów roślinnych i suplementów. Z kolei K2 pochodzi głównie z produktów zwierzęcych, zawierających więcej tłuszczu, co może poprawiać absorpcję oraz dostęp do różnych tkanek [7, 36]. Zdaniem EFSA nie jest możliwe na obecnym etapie wiedzy precyzyjne ustalenie średniej absorpcji K1 i K2 z diety [32]. 

Metabolizm i jego rola w organizmie

Witamina K umożliwia aktywność enzymów, które przekształcają w reakcji karboksylacji kwas glutaminowy (Glu) w gamma-karboksyglutaminowy (Gla) w białkach zależnych od witaminy K (białka Gla). Wiązanie przez nie jonów wapnia umożliwia ich biologiczną aktywność. Biorą one udział w różnych fizjologicznych procesach, w tym w krzepnięciu krwi, procesach mineralizacji kości oraz hamowaniu kalcyfikacji tętnic. Czynniki krzepnięcia karboksylowane są głównie w wątrobie, ale także w innych pozawątrobowych tkankach. Do białek Gla, których karboksylacja zachodzi poza wątrobą, należą m.in. MGP, Gas6 oraz BGP [37, 39]. 
MGP stanowi inhibitor kalcyfikacji tkanek, w tym tętnic. Gas-6 hamuje ich uszkodzenia oraz kalcyfikację. Wiązanie przez BGP jonów Ca umożliwia ich odkładanie w kościach. Deficyt witaminy K powoduje wytwarzanie nieaktywnych czynników krzepnięcia, tzw. PIVKA (protein induced by vitamin K absence or antagonism), które często traktowane są jako wskaźnik niedoboru witaminy K, podobnie jak poziom nieukarboksylowanych BGP lub MGP [37]. Stwierdzono, że poziomy PIVKA II (nieukarboksylowany czynnik krzepnięcia II, tj. protrombina) oraz nieaktywnego BGP są wrażliwe na podaż K1 w szerokim zakresie dawek, jednakże nie ustalono zależnego od dawki związku między K1 a tymi biomarkerami. Z kolei badania związku między K2 a nieukarboksylowanymi białkami były prowadzone z użyciem d...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • Roczną prenumeratę dwumiesięcznika Food Forum w wersji papierowej lub cyfrowej,
  • Nielimitowany dostęp do pełnego archiwum czasopisma,
  • Możliwość udziału w cyklicznych Konsultacjach Dietetycznych Online,
  • Specjalne dodatki do czasopisma: Food Forum CASEBOOK...
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy