Die Geschichte von Vitamin K2
Vitamin K wurde 1929 als essentieller Nährstoff für die Blutgerinnung entdeckt. Die Entdeckung von Vitamin K ist weitgehend dem dänischen Wissenschaftler Henrik Dam [1] zu verdanken dessen Arbeiten über den Sterinstoffwechsel bei Küken, die Fütterung sorgfältig kontrollierter, teilweise lipidarmer Futtermittel erforderten (Dam, 1929). Dies führte häufig zu inneren Blutungen und anderen Symptomen, die dem Skorbut ähnelten, die aber, wie Dam zeigte, durch hohe Dosen von Vitamin C nicht geheilt werden konnten.
Die Feststellung des fehlenden Einflusses von Lebertran-Konzentraten (als Quelle der Vitamine A und D), aber der schützenden Wirkung von Getreide und Samen, veranlasste Dam zu der Vermutung, dass das Blutungssyndrom durch einen Mangel an einem essentiellen Nahrungsbestandteil verursacht wurde, der sich von den Vitaminen A, D und C unterschied. Dam schlug vor, dass es sich bei dem hämorrhagiehemmenden Faktor um ein neues fettlösliches Vitamin handelt, das er "Koagulations-Vitamin" oder Vitamin K nannte.
Über die erste Entdeckung wurde in einer deutschen Fachzeitschrift berichtet, wo es als "Koagulationsvitamin" bezeichnet wurde. Daher kommt auch das K in Vitamin K.
Was ist Vitamin K2
Vitamin K gehört zu der Gruppe der fettlöslichen (lipophilen) Vitamine. Es gibt zwei Hauptformen von Vitamin K:
- Vitamin K1 (Phyllochinon): kommt in pflanzlichen Lebensmitteln wie Blattgemüse vor.
- Vitamin K2 (Menachinon): kommt in tierischen Lebensmitteln und fermentierten Lebensmitteln vor. Es gibt 2 Formen von Vitamin K2, das MK4 und MK7.
Phyllochinon (Vitamin K1) wird in den Zellen grüner Pflanzen (Chloroplasten) synthetisiert und ist dort am Photosyntheseprozess beteiligt. Die Bildung von Menachinon (Vitamin K2) erfolgt durch Bakterien in unserem Darm wie beispielsweise Escherichia coli und Lactobacillus acidophilus.
Vitamin K2 MK4 und MK7, welches ist besser?
Zwei Vitamin-K2-Homologe, Menachinon-4 (MK-4) und Menachinon-7 (MK-7), werden von der Lebensmittelindustrie als Nährstoffe und in Nahrungsergänzungsmitteln verwendet. Um die Bioverfügbarkeit von MK-4 und MK-7 zu untersuchen, wurden in einer Studie [2] 10 gesunden japanischen Frauen Vitamin K2 verabreicht. Nach 7-tägiger Gabe, in denen fünf Frauen jeweils MK-4 und die anderen fünf Frauen MK-7 erhalten haben wurde folgendes beobachtet:
- Das in der Nahrung enthaltene MK-4 trägt nicht zum Vitamin-K-Status beider anhand des Vitamin-K-Serumspiegels gemessen wird.
- MK-7 hingegen erhöht den MK-7-Serumspiegel erheblich.
Man kann also festhalten dass Vitamin K2-MK7 eine hohe bioverfügbarkeit besitzt und ist somit dem MK-4 vorzuziehen.
Vitamin K2 Versorgung und täglicher Bedarf
Die deutsche Gesellschaft für Ernährung (DGE) empfihelt eine tägliche Zufuhr von 70µg Vitamin K2. Allerdings basiert diese Empfehlung auf dem Kenntnisstand aus dem Jahr 2000. Die EU Richtlinie empfiehlt eine Zufuhr von 75µg wobei in den Vereinigten Staaten (US) eine Zufuhr von 120µg angegeben wird.
Eine grossangelegte mehrjährige Studie (3) aus Dänemark untersuchte den Zusammenhang zwischen der Vitamin K1 Zufuhr über die Ernährung auf Krebs bez. Herzkreislauferkrankungen. Der Zusammenhang zwischen der Vitamin-K1-Zufuhr und der Sterblichkeit im Zusammenhang mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen war in allen Teilpopulationen vorhanden, während die Assoziation mit der krebsbedingten Sterblichkeit nur bei derzeitigen/früheren Rauchern gegeben war. Die geschätze tägliche Zufuhr um die positiven Effekte zu erlangen lag zwischen 150-200µg.
Aus den vorliegenden Daten kann man somit eine tägliche, über die Ernährung zugeführte Menge, zwischen 150-200µg vorschlagen. Diese Menge ist etwa in 100g Spinat, 150g Brocoli oder Feldsalat enthalten. Zu beachten ist jedoch dass durch die Verarbeitung der Lebensmittel (z.B. kochen, garen, lange der schlechte Lagerung) ein Grossteil der Nährstoffe verloren geht.
Wie wirkt Vitamin K2
Die wissenschaftliche erweisene Wirkung von Vitamin K2 ist von der European Food Safety Authority (EFSA) anerkannt. Folgende Wirkungen von Vitamin K2 sind in der europäischen "Health Claims" Verordnung wie folgt festgelegt:
- Vitamin K trägt zu einer normalen Blutgerinnung bei
- Vitamin K trägt zur Erhaltung normaler Knochen bei
Weitere Studien belegen jedoch dass die positiven Eigenschaften von Vitamin K weit über die derzeit von der EFSA anerkannten Wirkungen hinausgehen.
K2 für die Gesundheit des Herzens: Ein Fundament aus Beweisen [4]
Die Entdeckung der Rolle von Vitamin-K-abhängigen Proteinen bei Prozessen, die über die Blutgerinnung hinausgehen, und die Identifizierung verschiedener Isoformen von Vitamin K in den letzten Jahrzehnten haben insbesondere Vitamin K2 (Menachinon) als einen wichtigen Nährstoff für die kardiovaskuläre Gesundheit hervorgehoben. Dies ist vor allem auf die lange Halbwertszeit von K2 und seine extrahepatische Aktivität zurückzuführen.
Die Ergebnisse einer veröffentlichten, randomisierten klinischen Doppelblindstudie von Knapen et al. [5] zeigen, dass Vitamin K2 (MK-7) die kardiovaskuläre Gesundheit verbessert, wenn es von einer gesunden Bevölkerung drei Jahre lang täglich in Dosen von 180 μg eingenommen wird.
Eine weitere placebokontrollierte, randomisierte klinische Studie [6] mit einer Nachbeobachtungszeit von einem Jahr zeigte ebenfalls einen kardiovaskulären Nutzen nach einer K2-Supplementierung bei beiden Geschlechtern mit 243 Probanden. Hier wurden auch jeweils 180 μg Vitamin K2 (MK-7) zugeführt.
Der K2-Mechanismus und die Gesundheit des Gehirns
Vitamin K2 ist auch an der Synthese von Sphingolipiden beteiligt, einer wichtigen Klasse von Lipiden (Fettsäuren), die in hohen Konzentrationen in den Zellmembranen des Gehirns vorkommen.
Ursprünglich wurden Sphingolipide wegen ihrer Rolle als wesentliche Strukturbestandteile von Zellmembranen geschätzt, doch ist inzwischen bekannt, dass sie an wichtigen zellulären Vorgängen wie Signalübertragung, Proliferation, Differenzierung, Seneszenz, Transformation und Überleben von Gehirnzellen beteiligt sind.
In den letzten Jahren haben Studien Veränderungen im Sphingolipid-Stoffwechsel mit altersbedingtem kognitivem Abbau und neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson in Verbindung gebracht [7] [8].
Zusammenhang von Vitamin K2 und der Alzheimer Krankheit
Humanstudien über die Auswirkungen eines Vitamin-K-Mangels auf die Hirnfunktion sind begrenzt, daher ist es bis heute umstritten, ob ein Vitamin-K-Mangel mit einem kognitiven Rückgang verbunden ist.
In weiteren Studien [9] [10] [11] wurde in einer Bevölkerungsgruppe von 65 Jahren und älter ein direkter Zusammenhang zwischen einer niedrigen Vitamin-K-Aufnahme oder Serumkonzentration und einer Verschlechterung der kognitiven und verhaltensbezogenen Leistungen nachgewiesen.
Natürliche Vitamin K Quellen und Lebensmittel
Vitamin K, sei es nun K1 oder K2, kommen in vielen leckeren und gesunden Lebensmitteln vor.
Vitamin K1 Quellen auf 100g:
- Petersilie 700µg
- Spinat 280µg
- Grünkohl 250µg
- Feldsalat 180µg
- Brokkoli 120µg
Vitamin K2 Quellen auf 100g:
- Natto (fermentierte Sojabohnen aus Japan haben bei weitem den höchsten Vitamin K2 Gehalt mit >500µg pro 100g)
- fermentierte* Produkte wie Käse, Joghurt, Sauerkraut, Kimchi
- Fleisch vom Weidenvieh
- Eier
*Bei fermentierten Produkten kann der Vitamin K2 Anteil stark schwanken!
Eine ausgewogene und abwechslungsreiche Ernährung ist somit der beste Weg um seine Vitamin K Bilanz aufrecht zu erhalten.
Quellen
[1] Vitamin K Metabolism (Springer Verlag)
[2] Comparison of menaquinone-4 and menaquinone-7 bioavailability in healthy women
[3] Association between vitamin K1 intake and mortality in the Danish Diet, Cancer, and Health cohort
[4] Growing Evidence of a Proven Mechanism Shows Vitamin K2 Can Impact Health Conditions Beyond Bone and Cardiovascular
[5] Knapen MH, Braam LA, Drummen NE, Bekers O, Hoeks AP, Vermeer C. Menaquinone-7 supplementation improves arterial stiffness in healthy postmenopausal women. A double-blind randomised clinical trial. Thromb Haemost. 2015;113(5):1135-1144. doi:10.1160/TH14-08-067.
[6] Vermeer C, Vik H. Effect of Menaquinone-7 (vitamin K2) on vascular elasticity in healthy subjects: results from a one-year study
[7] Ferland G. 2012. Vitamin K, an emerging nutrient in brain function.
[8] Alisi L, Cao R, De Angelis C, et al.. The Relationships Between Vitamin K and Cognition: A Review of Current Evidence.
[9] Kalaria RN, Maestre GE, Arizaga R, et al.. Alzheimer’s disease and vascular dementia in developing countries: prevalence, management, and risk factors
[10] Murphy MP, LeVine H, 3rd. Alzheimer’s disease and the amyloid-beta peptide.
[11] Presse N, Shatenstein B, Kergoat MJ, Ferland G. Low vitamin K intakes in community-dwelling elders at an early stage of Alzheimer’s disease. J Am Diet Assoc. (2008)