Menakinonit

Wikipediasta
(Ohjattu sivulta K2-vitamiinit)
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
Menakinonien (MKn) rakenne. n on isopreenien lukumäärä.

Menakinonit 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.[1] Menakinonien vanha nimi on K2-vitamiinit, jonka käyttöä IUPAC ei suosittele.[2][3]

Ihmisille ja muille selkärankaisille menakinonit ovat K-vitamiineja tai niiden esiasteita. Menakinoneja tuottavat tietyt bakteerit, arkit ja sienet, joille ne eivät siis ole vitamiineja, mutta toimivat kinoni-kinoli-tyyppisten hapetus-pelkistysreaktioiden takia elektronien siirtäjinä elektroninsiirtoketjuissa ubikinonin tapaan.[4]

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.[5] Ihmisten ruokavalioissa menakinonit ovat tärkeä K-vitamiinilähde fyllokinonin ohella ja ruuan menakinonit voivat kattaa jopa 50% vitamiinitarpeesta.[6]

Kemia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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 jne. Luonnossa on jopa 15:n isopreenin menakinoneja (MK15).[1]

Kunkin isopreenin rungossa metyylin kohdalla on kaksoissidos. Sidokset ilmentävät E,Z-isomeriaa. Luonnon menakinonit ovat lähinnä E-muotoa. Synteettisesti tuotetuissa voi olla myös paljon Z-sidoksia. Menakinonien hapettuminen ja kuumentaminen esimerkiksi niiden säilytyksen aikana voi myös johtaa sidosten muunnokseen toisikseen.[7] 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.[3]

MK2–10 sulamispisteet[8]
MKn 2 3 4 5 6 7 8 9 10
°C 53 35 35 39 50 54 56 56–57 62

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.[3]

Turvallisuus[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Menakinoneja voidaan pitää verrattain turvallisina aineina ihmisille. Niitä sisältävien ruokien syönnistä johtuvia myrkytystapauksia ei tunneta.[1]

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.[9] Rotille suun kautta syötetyt 2000 mg kerta-annokset MK7:ää eivät olleet haitallisia, eivätkä 90 päivää jatkuneet 20 mg/vrk annokset.[1]

Ruokapitoisuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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.[5] Pitkään kypsyneissä juustoissa menakinonipitoisuudet ovat usein isompia kuin lyhyen aikaa kypsyneissä.[6] 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.[5] menadionijohdannaisia käytetään rehuissa K-vitamiinilisinä monien hyötyeläinten kohdalla. Lisien anto voi lisätä merkittävästi eläimestä saatujen ruokien MK4-pitoisuuksia.[10]

Ruokien menakinoni- (MK) ja fyllokinonipitoisuuksia (K1)a[6][11]
Ruoka nmol/100 g µg/100 gd
K1+MKb MKc K1 MK4 MK5 MK6 MK7 MK8 MK9 MK10
Juustot Munster 125,0 120,5 2,06 10,20 0,45 0,46 8,37 41,20 19,40 0
Gouda, 50% rasvaa, kypsytetty 13 viikkoa 108,5 100,9 3,44 11,50 0,36 0,47 1,73 9,42 42,40 0
Edam, 40% rasvaa 107,8 99,4 3,76 11,30 0 0 0 7,46 45,90 0
Camembert 104,8 99,3 2,50 7,95 1,34 1,01 3,24 15,10 39,50 0
Roquefort 87,0 72,5 6,56 13,10 0,64 0,48 1,16 5,09 17,60 0
Stilton 86,1 78,1 3,62 10,00 0,94 0,60 1,40 6,63 29,80 0
Gamalost 70,6 70,2 0,18 1,03 0,62 0,29 0,97 5,12 44,00 2,2
Emmental 66,0 60,7 2,41 8,95 2,15 0 0 0 0 32,2
Raclette 51,8 48,4 1,55 4,77 0,40 0,31 1,13 4,77 20,90 0
Brie 46,4 35,5 4,92 12,50 0 0 0 0 0 0
Cheddar 44,2 39,4 2,16 5,12 0 0,38 1,88 3,64 12,50 0
Gorgonzola 35,1 31,2 1,73 11,10 0 0,17 3,07 0,24 0,25 0
Gruyère 33,4 21,9 5,15 1,38 0 0 0 0 0 6,53
Feta 21,7 18,7 1,35 0,10 0 0,35 1,18 2,33 7,69 0
Mozzarella 18,0 14,7 1,50 5,31 0,16 0 0 0 0,75 0
Muut Nattō 1816,5 1745,3 32,10 0 7,20 12,40 996,50 82,40 0 0
Hapankaali 107,2 57,5 22,40 0,43 0,86 1,59 0,23 0,89 1,50 0
Voi 95,9 62,8 14,90 15,00 0 0 0 0 0 0
Kananmuna, keltuainen 71,9 67,2 2,10 31,40 0 0,70 0 0 0 0
Nauta, maksa 26,6 21,5 2,29 0,24 0 1,12 4,99 1,60 1,46 1,83
Kana, lihas 19,7 19,7 0 10,10 0 0 0 0 0 0
Lehmänmaito, täysrasvainen 3,8 2,7 0,50 0,80 0,10 0 0 0 0 0
Nauta, lihas 3,5 3,5 0,02 1,39 0 0 0,13 0,37 0 0
Sika, maksa 3,1 3,1 0 0,28 0 1,05 0,51 0 0 0
Sika, kyljys 2,2 2,2 0 1,05 0 0,11 0 0 0 0
Kananmuna, valkuainen 1,8 1,8 0 0,90 0 0 0 0 0 0
Lehmänmaito, rasvaton 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
a: ruokien K-vitamiinipitoisuudet ova keskimääräisiä ja pohjautuvat vain muutamiin mittauksiin.

b: fyllokinonin ja menakinonien 4–10 kokonaispitoisuus (nanomoolia per 100 grammaa ruokaa).

c: menakinonien 4–10 kokonaispitoisuus.

d: mikrogrammaa per 100 grammaa ruokaa.

Imeytyvyys[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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.[3][5] Fyllokinonin imeytyvyys kasviksista on siksi usein vain 5–10%. Maitotuotteista menakinonit taas imeytyvät lähes täysin.[6] Bakteerien menakinonit ovat solukalvoissa. Eläinsoluissa niitä useissa eri solukalvoissa, eritoten mikrosomeissa ja mitokondrioissa.[3]

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.[7]

Menakinonit ovat pitkävaikutteisempia kuin fyllokinoni ja ne säilyvät 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.[5]

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b c d RJ Marles, AL Roe, HA Oketch-Rabah: US pharmacopeial convention safety evaluation of menaquinone-7, a form of vitamin K. Nutrition Reviews, 2017, 75. vsk, nro 7, s. 553–578. PubMed:28838081. doi:10.1093/nutrit/nux022. ISSN 1753-4887. Artikkelin verkkoversio.
  2. Nomenclature of quinones with isoprenoid side-chains. Molecular and Cellular Biochemistry, 1975, 8. vsk, nro 3, s. 189–192. doi:10.1007/BF01792771. ISSN 1573-4919. Artikkelin verkkoversio.
  3. a b c d e HE Indyk et al: Encyclopedia of food sciences and nutrition, s. 6032–6038. 2. painos. Academic Press, 2003. ISBN 9780122270550. Teoksen verkkoversio.
  4. TDC Tarento et al: A potential biotechnological process for the sustainable production of vitamin K1. Critical Reviews in Biotechnology, 2019, 39. vsk, nro 1, s. 1–19. PubMed:29793354. doi:10.1080/07388551.2018.1474168. ISSN 0738-8551. Artikkelin verkkoversio.
  5. a b c d e Dietary reference values for vitamin K. EFSA Journal, 2017, 15. vsk, nro 5. doi:10.2903/j.efsa.2017.4780. Artikkelin verkkoversio.
  6. a b c d C Vermeer et al: Menaquinone content of cheese. Nutrients, 2018, 10. vsk, nro 4. PubMed:29617314. doi:10.3390/nu10040446. ISSN 2072-6643. Artikkelin verkkoversio.
  7. a b A Szterk et al: Analysis of menaquinone-7 content and impurities in oil and non-oil dietary supplements. Molecules, 2018, 23. vsk, nro 5. PubMed:29724016. doi:10.3390/molecules23051056. ISSN 1420-3049. Artikkelin verkkoversio.
  8. M Eggersdorfer et al: ”Vitamins”, Ullmann's encyclopedia of industrial chemistry, s. 47-67. American Cancer Society, 2000. ISBN 9783527306732. Teoksen verkkoversio.
  9. Vitamin K2 added for nutritional purposes in foods for particular nutritional uses, food supplements and foods intended for the general population and Vitamin K2 as a source of vitamin K added for nutritional purposes to foodstuffs, in the context of Regu. EFSA Journal, 2008, 6. vsk, nro 11, s. 822. doi:10.2903/j.efsa.2008.822. ISSN 1831-4732. Artikkelin verkkoversio.
  10. J Zempleni et al: Handbook of vitamins, s. 118-119. 4. painos. Taylor & Francis, 2007. ISBN 9780849340222.
  11. LJ Schurgers, C Vermeer: Determination of phylloquinone and menaquinones in food. Effect of food matrix on circulating vitamin K concentrations. Haemostasis, 2000, 30. vsk, nro 6, s. 298–307. PubMed:11356998. doi:10.1159/000054147. ISSN 0301-0147. Artikkelin verkkoversio.