K2-vitamiinit
K2-vitamiinit eli menakinonit (MK) kuuluvat rasvaliukoisten K-vitamiinien ryhmään. Vihreistä kasveista ja kasviöljyistä saatavasta K1-vitamiinista eli fenokinonista poiketen K2-vitamiinien alkuperänä on bakteeritoimintasuolistossa, fermentointi elintarviketuotannossa tai kehonsisäinen biosynteesi K1-vitamiinista K2-vitamiiniksi.
Vitamiiniluokituksessa K-vitamiinit eivät noudata normaalia aakkosjärjestystä, koska aluksi kiinnitettiin huomiota vain niiden osuuteen veren hyytymisessä. Tuon ilmiön saksankielisestä termistä – Koagulation – saivat nämä K-vitamiinit nimensä. Sittemmin on oivallettu menakinoneiden monivaikutteisuus. Tuoreissa tutkimuksissa on saatu viitteitä K2-vitamiinin roolista muun muassa sydän- ja verisuonitautiensekä osteoporoosin ehkäisyssä.
K2-vitamiineja on löydetty monistaelimistä: sylkirauhasista, aivoista, munuaisista, haimasta , sydämestä ja maksasta. Noin maksaan varastoituneesta K-vitamiinista on K2-vitamiineja. Maksasta menakinoneja leviää lähinnä LDL-kolesterolin mukana verisuoniapitkin kaikkialle elimistöön.
K2-vitamiinien yhtenä tehtävänä on toimia koentsyyminä koko kehon Gla-proteiinien synteesissä, jossa ne tulevat toimintakykyisiksi. Tähän mennessä on löydetty 17 erilaista Gla-proteiinia, mutta kaikkien niiden tarkoitusta ei vielä ole pystytty selvittämään.
Maksassa menakinonit aktivoivat tarvittaessa veren hyytymistä valvovaa seitsemää erilaista proteiinia, johon ryhmään kuuluvat hyytymistekijät II ,VII, IX,X, antitrombiiniproteiinit C ja S sekä antigeeninä toimiva proteiini Z.
Muista Gla-proteiinista tunnetuin lienee luun Gla-proteiini eli osteokalsiini (OC), jota tarvitaan kalsiumin sitoutumiseen luustoon ja hampaisiin . Verisuonten kalkkeutumista ehkäisee matriisi-Gla-proteiini (MGP) ja solujen kasvua rajoittaa Gas6. Gla-rich-proteiinin (GRP) puolestaan on todettu sitovan kalsiumia pehmytkudosissa. K-vitamineista riippuvaisia proteiineja ovat myös PRGP1, PRGP2, TMG3, TMG3 , periostin sekä Tgfbi.
K2-vitamiini vaikuttaa myös aivoissa ainakin myeliinin tuotantoon.
K2-vitamiinin kemiallinen rakenne selvisi jo vuonna 1929. Metyloity naftokinonirengas on kaikkien K-vitamiinien yhteinen rakenneosa. Menakinoneissa siihen liittyy n-määrä isopreeniyksiköitä 3-asennossa, jotka muodostavat erimittaisia polyisopreeni-sivuketjuja.
K2-vitamiineja tiedetään olevan 10 erilaista elimistössä toimivaa muotoa. Niistä tunnetuimmat ovat MK-4 ja MK-7.
Kasviperäisen fyllokinonin muuntuminen MK-4:ksi elimistössä oli pitkään selvittämätön prosessi. Tuoreimman tutkimustiedon mukaan menakinoni-4:ää syntyy biosynteesissä eri puolilla kehoa, etenkin aivoissa, luustossa ja rasvakudoksessa MenA- ja UBIAD1-entsyymien avulla. Muut menakinonit sen sijaan ovat bakteeritoiminnan tulosta . Menakinoni-4:n merkitys ihmisruumiissa on vielä suurelta osin arvoitus. Sen vaikutus verenkierrossa on kuitenkin hyvin lyhytaikainen – korkeintaan kahdeksan tuntia.
Ravinnosta MK-4:ää saa eniten kananlihasta, kananmunista, voista, kalasta sekä lihasta.
MK-5:n alkuperä on suoliston "Bacillus lentus"-bakteerikannassa kun MK-6 taas on kehon "Eubacterium lentum"- bakteerien valmistamaa vitamiinia. Niitä molempia löytyy hieman hapankaalista.
Kehon oma "Veillonella"-bakteeristo tuottaa MK-7:ää ruuansulatuselimistössä. Tämän pitkäketjuisen menakinonin puoliintumisaika verenkierrossa on yli kolme vuorokautta.
Menakinoni-7:n runsain lähde elintarvikkeiden joukossa on "Bacillus subtilus natto" –bakteerikannalla hapatettu soijavalmiste, natto, joka kuuluu monien japanilaisten aamiaisruokavalioon. Siitä eristettyä MK-7-vitamiinia käytetään ravintolisissä.
Länsimaisessa ruokavaliossa sitä löytyy joissain juustoissa sekä hapatetuissa maitotuotteissa.
Kehon oma MK-8-vitamiini on "Enterobacteria"-kannan tuotantoa suolistossa. MK-9-muotoja syntyy ruuansulatuselimistössä "Mycobacterium phlei "-bakteerien toiminnan tuloksena. Niidenkin vaikutus elimistössä kestää useita päiviä.
Ruuasta saatavat MK-8 ja MK-9 -vitamiinit ovat maitohappo- ja propionihappobakteerikäymisen tulosta. Niinpä monet hapatetut elintarvikkeet ja varsinkin maitotuotteet sisältävätkin runsaasti K2-vitamiinia. Suomalaisessa ruokavaliossa parhaiksi lähteiksi on todettu Edam-juusto ja normaalirasvainen viili.
Lähinnä "Bacteroides"-suvun bakteerit tuottavat näitä hyvin pitkäketjuisia menakinoneja suolistossa. Sieltä ne varastoituvat maksaan.
Elintarvikkeista niitä ei juurikaan löydy. Tosin joistain juustoista on mitattu myös MK-10 -pitoisuuksia.
Kasvikunnasta saatavaan fyllokinoniin pohjautuva entsyymiperäinen menakinonin valmistus täydentää kehonsisäistä bakteerituotantoa, joka vanhemmalla iällä supistuu merkittävästi. Ravintona nautittu K2-vitamiini imeytyy suolistossa lähes täydellisesti, kun taas kasviperäisestä K1-vitamiinista saatu hyöty on vain 10 % luokkaa. Niinpä K-vitamiinin todellisesta kokonaissaannista K1- ja K2-vitamiineilla lienee yhtä merkittävä osuus. K-vitamiinin laskennallinen kokonaissaanti, joka sisältää siis sekä K1- että K2-vitamiinit, oli Suomessa vuonna 2007 keskimäärin 91 µg/vrk. Tuo määrä on riittävä veren hyytymisen varmistamiseen, mutta K2-vitamiineilla on todettu olevan muitakin tehtäviä. Niinpä aikuisväestöllä, joka ei käytä K2-ravintolisiä, on löydetty 20–30 % aktivoitumatta jäänyttä osteokalsiinia ja MGP:tä. Se viittaa vahvasti K2-vitamiinin saannin riittämättömyyteen. Tosin myös K1-vitamiini aktivoi osteokalsiinia, joten tutkimustulos voi merkitä myös tuon vitamiinin puutetta.
Elinikätilastoa johtavassa Japanissa syödään runsaasti K2-vitamiinipitoisuudeltaan ainutlaatuista nattoa. Niinpä MK-7 vitamiinin saanti ravinnosta saattaa siellä olla 70–100 mikrogrammaa (µg) vuorokaudessa.
Parhaita K2-vitamiinin lähteitä: 
Mittaustulokset ovat vain suuntaa antavia.
Terveellä aikuisella arvellaan suolistobakteerien riittävän tyydyttämään kehon välttämättömän K-vitamiinitarpeen. Jos bakteerikanta syystä tai toisesta tuhoutuu, niin puutosoireita alkaa näkyä 3-4 viikon jälkeen. Ripuli ja antibioottien pitkäaikainen käyttö ovat ruuansulatuskanavan bakteeristolle tuhoisia.
K-vitamiinin puutostila ilmenee nenäverenvuotona, mustelmaherkkyytenä, suoliston verenvuotona, alttiutena luunmurtumiin, ruuansulatusongelmina tai anemiana. Jalkojen ja käsien kylmäherkkyys saattaa viitata myös K2-vajeeseen. Kivulias luupiikkikin voi johtua samasta syystä.
Raskauden loppuvaiheessa K2-vitamiinia on elimistössä vähemmän kuin normaalisti. Vastasyntyneille voidaan antaa K-vitamiinipistos synteettisen K1-vitamiinin muodossa verenvuotovaaran vuoksi. Nuorillakin on todettu K-vitamiinin vajausta. Tähän voi olla syynä pikaruuan myötä vähentynyt K-vitamiinin saanti. On myös pidettävä mielessä, että osteokalsiini, joka kiinnittää kalsiumia luustoon, on jopa kymmenen kertaa aktiivisempi kasvuiässä kuin aikuisena. Sen toiminta edellyttää runsasta K2-vitamiinin saantia. Yli 40-vuotiailla aktivoitumattoman osteokalsiinin määrä veressä vähenee, mitä pidetään merkkinä K-vitamiinin puutteesta. Sitä voidaan kompensoida K2-vitamiinivalmisteilla. Merkittävää tämän vitamiinin vajetta on todettu Crohnin taudissa ja Alzheimerin taudissakin.
Vain harvoista elintarvikkeista löytyy runsaasti K2-vitamiinia. Sen takia on alettu valmistaa menakinonia sisältäviä ravintolisiä(B5). Markkinoilta löytyy sekä MK-4 että MK-7 -muodossa olevaa K2-vitamiinia. Menakinoni-7 on niistä pitkävaikutteisempi ja sen imeytyminen tableteista on noin 78 % luokkaa.
Pakkauksissa suositeltu MK-7:n päiväannos on 45 µg .Kuitenkin vasta noin 200 µg päiväannoksella K2-vitamiinista riippuvien Gla-proteiinien arvellaan pääsevän lähelle aktiivisuuden maksimitasoa. Joillekin suuremmat annokset ovat aiheuttaneet sydämen tykytystä. Annosmäärän optimointiin kaivataan lisätutkimuksia. Ilmeisesti tarvittavaan K2-vitamiiniannoksen määrään vaikuttavat myös geneettiset tekijät, koska luunmurtumariski sekä verisuonten kalkkeutuminenkin riippuvat perimästä.
Verisuonten kalkkeutumisen hoidossa ja ehkäisyssä MK-7-valmisteiden ohella käytettävä omega-3 vähentää suonten seinämiin tarttunutta kolesterolia ja C- sekä E-vitamiini hillitsevät verisuonten tulehdustilaa.D3-vitamiinin kohtuullinen saanti lisää MGP:n määrää verisuonten seinämissä, jolloin kalsiumia poistuu tehokkaammin verisuonten seinämien plakista. Luuston rakennetta vahvistaa K2-vitamiinin lisäksi saatu kalsium ja D-vitamiini, joilla on siis selvä yhteisvaikutus.
MK-4-muotoisen K2-vitamiinin vaikuttavat annoskoot liikkuvat 1,5 milligrammasta ylöspäin. Sen lyhyestä bioaktiviteetista johtuen MK-4-ravintolisiä on käytettävä kolmasti päivässä.
"Leuconostoc lactis"-bakteerien sekä neljän muun bakteerikannan on tutkittu kohottavan merkittävästi hapanmaitotuotteiden menakinonipitoisuutta. Niiden hyödyntäminen meijeriteollisuudessa tai muidenkin hapatteiden valmistuksessa toisi markkinoilla lisää K2-vitamiinipitoisia elintarvikkeita. Pohjois-Irlannissa Linwoods toi runsaasti K2- vitamiinia sisältävän maidon myyntiin marraskuussa 2012. Norjalainen NattoPharma puolestaan on kehitettänyt K2-vitamiinia sisältävän öljyvalmisteen, jolla voidaan nostaa virvoitusjuomien, vilja- ja maitotuotteiden ja monien muidenkin elintarvikkeiden K2-pitoisuutta huomattavasti.
Kalsium-paradoksilla tarkoitetaan sitä ilmiötä, jossa vanhemmiten luut haurastuvat ja niiden kalsiumpitoisuus vähenee, mutta kalsiumia kuitenkin ilmestyy plakkina verisuonten seinämiin ja pehmytkudoksiin, mikä aiheuttaa sydän- ja verisuonisairauksia.
Tähän arvoitukseen voi K2-vitamiini antaa ratkaisun: entsymaattisen gamma-karboksylaation kautta K2-vitamiinit aktivoivat sekä matriisi-Gla-proteiinia (MGP), joka poistaa kalkkeutumia verisuonistosta, että osteokalsiinia, jonka tehtävänä on kiinnittää kalsium lujasti luukudokseen. Niinpä K2-vitamiinin riittävällä saannilla lienee mahdollista sekä tervehdyttää jossain määrin verisuonistoa että myös vähentää luukatoa. Teorian tueksi on saatu muutamia lupaavia tutkimustuloksia, mutta lisänäyttöä kaivataan.
Hollannissa on tehty laajoja kansalaistutkimuksia K2-vitamiinin saannin suhteesta sydän- ja verisuonitautien yleisyyteen. Japanissa taas mielenkiinto suuntautuu luuston lujuuden kasvattamiseen MK-4 vitamiinituotteilla. Tutkimusraporttien yhteenvedosta saa laajemman yleiskuvan K2-vitamiinitutkimuksesta.
Suomessa sydän- ja verisuonitaudit ovat yleisin kuolinsyy. Vuonna 2012 niiden osuus kokonaiskuolleisuudesta oli 39%. Muutamissa tutkimuksissa on saatu viitteitä näiden sairauksien ja K2-vitamiinin saannin välisestä yhteydestä.
Osana hyvin laajaa vanhemman väestön terveystutkimusta, joka tunnetaan nimellä Rotterdam study julkaistiin Hollannissa K2-vitamiinin ja sydänsairauksien yhteyttä koskeva tutkimusraportti. Tuossa hankkeessa 4807 yli 55-vuotiaan terveen naisen ja miehen ruokavalio analysoitiin tarkasti seitsemän vuoden ajan ja seurattiin samalla heidän sairastavuuttaan. Tutkimuksessa huomattiin vahva käänteinen syy-seuraussuhde K2-vitamiinin runsaan saannin ja vakavan verisuonten kalkkiutumisen kanssa. Tulokseksi saatiin myös, että eniten ravinnostaan K2-vitamiinia saaneen kolmanneksen riski kuolla sydänsairauksiin oli 57 % pienempi kuin alhaisimman kolmanneksen keskuudessa.
Neljä vuotta myöhemmin ilmestyi Wageningenin yliopiston ja kahden muun tahon raportti tutkimuksesta, jossa 16 057 tervettä naista iältään 49-70 vuotta oli kahdeksan vuoden seurannassa ruokavalion ja terveyden suhteen. Huomattiin, että jokainen lisääntynyt 10 µg annos ruuasta saatua K2-vitamiinia pienensi aina yhdeksällä prosentilla riskiä saada jokin sydänsairaus.
Toisessa hollantilaisessa tutkimuksessa tarkkailtiin 564 terveen, vanhemman naisen ruokavaliota ja verisuonten kalkkeutumista. Selvisi, että 45 µg päiväannoksella ravitsemuksellista K2-vitamiinia sepelvaltimoiden kalkkeutuminen väheni 20 %.
Maastrichtin yliopiston 244 vanhemman naisen otoksessa todettiin kolmen vuoden mittaisen tarkkailujakson aikana nautitun 180 µg vuorokautisen K2(MK-7)-vitamiinilisän lisäävän verisuonten joustavuutta.
Luunmurtumariski kasvaa luuston heiketessä. Japanissa, jossa K2-vitamiinin saanti on runsasta, on havaittu yllättävän vähän luunmurtumia.
Laajassa 13 tutkimuksen yhteenvedossa todettiin menakinonilla ja etenkin sen lääketieteellisinä annoksina saadulla MK-4 -muodolla olevan selvä yhteys luun vahvuuteen.
Tutkimuksessa huomattiin, että kahden tai kolmen vuoden päivittäisen 180 µg lisäravinneannoksen jälkeen MK-7 alkaa vahvistaa luustoa.
Yleisesti K2-vitamiinin ja Marevan-tuotenimellä markkinoitavan varfariinin yhteiskäyttöä on totuttu varomaan, koska K-vitamiini toimii varfariinin vastavaikuttajana. Kuitenkin hollantilaisen Maastrichtin yliopiston CARIM-instituutissa K-vitamiinin tieteellistä tutkimusta johtavan Leon Schugersin mukaan 45 µg vuorokausiannos ei häiritse merkittävästi verenohennuslääkitystä. Sen sijaan se voi hoitohenkilökunnan tarkkailussa ajan mittaan tasata mitattavia , sillä niiden vaihtelut ovat suurempia niukasti K-vitamiinia saavilla.