Menakinonit

Menakinonit eli K2-vitamiinit ja niiden esiasteet ovat ryhmä luonnossa olevia 2-metyyli-1,4-naftokinonijohdannaisia, joiden hiilessä 3 on vaihtelevan pituinen isopreeniketju. Kunkin isopreenin rungossa metyylin kohdalla on kaksoissidos, jotka ovat usein E-muotoa. Menakinonien lyhenne on MK-n tai MKn. n on ketjun isopreenien määrä. Esimerkiksi menatetrenonissa eli MK4:ssä isopreenejä on 4. 

Menakinoneja pystyvät tuottamaan tietyt bakteerit, arkit ja sienet, joille ne eivät siis ole vitamiineja. Menakinonit pystyvät kinoni-kinoli-tyyppisiin hapetus-pelkistysreaktioihin, jonka takia ne toimivat bakteereissa, arkeissa ja sienissä elektronien siirtäjinä elektroninsiirtoketjuissa ubikinonin tapaan.

Menakinoneja on bakteerikäytetyissä ruuissa, kuten nattōssa ja juustoissa. Eläimillä myös tietyt suolistobakteerit tuottavat paljon menakinoneja, jotka kattavat osan eläinten K-vitamiinitarpeesta. Ihmisillä tuotto ei ole riittävää ja K-vitamiineja tulee saada myös ruuasta. Ihmisten ruokavalioissa menakinonit ovat tärkeä K-vitamiinilähde fyllokinonin ohella ja ruuan menakinonit voivat kattaa jopa 50 % ihmisten K-vitamiinitarpeesta joissakin ruokavalioissa.

Kemia
Menakinonit ovat 2-metyyli-1,4-naftokinonin eli menadionin johdannaisia. Niiden hiiliatomissa numero 3 on perättäisten isopreenien muodostama ketju. Menakinonien lyhenne on MKn, jossa n on isopreenien lukumäärä ketjussa: menatetrenonissa eli MK4:ssä isopreenejä on 4, MK5:ssä 5 ja niin edelleen. Luonnossa on jopa 15:n isopreenin menakinoneja (MK15).

Kunkin isopreenin rungossa metyylin kohdalla on kaksoissidos. Sidokset ilmentävät E,Z-isomeriaa. Luonnon menakinonit ovat lähinnä E-muotoa. Synteettisesti tuotetuissa menakinoneissa voi olla myös paljon Z-sidoksia. Menakinonien hapettuminen ja kuumentaminen esimerkiksi niiden säilytyksen aikana voi myös johtaa sidosten muunnokseen toisikseen. On myös menakinoneihin varsinaisesti kuulumattomia johdannaisia, joissa osa kaksoissidoksista on korvautunut yksöissidoksilla. Näitä on luonnossa muun muassa bakteerien tuottamina. Niistä voidaan käyttää lyhenteitä kuten MK-n(H2) – tämä on dihydromenakinoni-n, jossa 1 kaksoissidos on pelkistynyt yksöissidokseksi. Taas vaikkapa MK-n(H4) on tetrahydromenakinoni-n, jossa 2 kaksoissidosta on pelkistynyt.

Menakinonit ovat huoneenlämmössä kiinteitä. Ne ovat rasvaliukoisia ja liukenevat siksi muun muassa heksaaniin, kloroformiin, dietyylieetteriin ja asetoniin. Ne ovat vähäliukoisia etanoliin ja vielä vähemmän metanoliin – liukoisuus näihin alkoholeihin alenee, mitä pidempi pooliton isopreeniketju on. Menakinonit ovat naftokinonin valon absorption takia vaaleankellertäviä. Ne eivät fluoresoi kinonimuodossa, joka on niiden vakaa perusmuoto. Kinonin karbonyylit voivat pelkistyä OH-ryhmiksi ja muodostuu kinoli. Kinolit fluoresoivat. Menakinonit kestävät verrattain hyvin kuumentamista, happea ja lievästi happamia oloja. Ne kuitenkin hajoavat UV-säteilyn, emästen ja vahvojen happojen vaikutuksesta.

Turvallisuus
Menakinoneja voidaan pitää verrattain turvallisina aineina ihmisille. Niitä sisältävien ruokien syönnistä johtuvia myrkytystapauksia ei tunneta.

Kokeessa, jossa rotille ja koirille syötettiin vuoden ajan MK4:ää 100 ja 500 mg/vrk annoksin per painokilo, havaittiin kokeen puolivälissä painonlaskua ja merkittävää veren punasolukatoa ja hemoglobiinipitoisuuden laskua. 20 mg/vrk annoksin haittoja ei havaittu. Rotille suun kautta syötetyt 2 000 mg kerta-annokset MK7:ää eivät ole olleet haitallisia, eivätkä 90 päivää jatkuneet 20 mg/vrk annokset.

Ruokapitoisuudet
Ruuissa yleisimmät menakinonit ovat MK4–13. Eniten niitä on bakteerien tuottamina bakteerikäytetyissä ruuissa kuten juustoissa ja nattōssa. Juustojen menakinonikoostumukset vaihtelevat. Nattōssa pääosa menakinoneista on MK7:ää. Pitkään kypsyneissä juustoissa menakinonipitoisuudet ovat usein isompia kuin lyhyen aikaa kypsyneissä. Menakinoneja on myös jonkin verran eläinperäisissä ja ei-bakteerikäytetyissä ruuissa kuten munissa, lihoissa (eritoten maksoissa) ja maitotuotteissa. Edeltävien menakinoneista pääosa on MK4:ää, joka on pääosin eläinten itsensä soluissaan tuottamaa ja sen lähtöaineet ovat peräisin muista ravinnon K-vitamiineista. Menadionijohdannaisia käytetään rehuissa K-vitamiinilisinä monien hyötyeläinten kohdalla. Lisien anto voi lisätä merkittävästi eläimestä saatujen ruokien MK4-pitoisuuksia.

Imeytyvyys ja vitamiiniteho
Ihmisillä menakinonit imeytyvät suolistosta huonommin kuin puhdas fyllokinoni, jota on eritoten kasviksissa. MK7 on poikkeus: se imeytyy paremmin kuin muut menakinonit tai fyllokinoni. Kasviksissa fyllokinoni on kuitenkin pääosin kloroplastien tylakoideissa, joista sen imeytyvyys on huonoa. Fyllokinonin imeytyvyys kasviksista on siksi usein vain 5–10 %. Maitotuotteista menakinonit taas imeytyvät lähes täysin. Bakteerien menakinonit ovat solukalvoissa. Eläinsoluissa niitä useissa eri solukalvoissa, eritoten mikrosomeissa ja mitokondrioissa.

Z-sidoksellisia menakinoneja ei juuri ole luonnossa, vaan niitä on synteettisesti tuotetuissa valmisteissa. Z-sidoksellisten menakinonien teho eläimillä vitamiineina on vain noin 1 % suhteessa pelkkiä E-sidoksia omaaviin luonnon menakinoneihin.

Menakinonit ovat pitkävaikutteisempia kuin fyllokinoni ja ne säilyvät ihmisillä veressä fyllokinonia pidempään. Fyllokinonin puoliintumisaika veressä on 0,22–8,80 tuntia. Taas esimerkiksi MK4 poistuu verestä alle 24 tunnissa, MK7 noin 96 tunnissa ja MK9 noin 48 tunnissa.

Terveysvaikutukset
Vuonna 2021 julkaistussa yli 50 000 tanskalaista käsittäneessä väestötutkimuksessa havaittiin, että sillä viidenneksellä, jonka K2-vitamiinin saanti oli suurinta, esiintyi 14 prosenttia vähemmän sydänsairauksia kuin niillä, joiden saanti oli pienintä.

Katso myös
Varfariini

Lähteet

K-vitamiinit