Josef Pies - Vitamin K2

Mit unserem heutigen Wissen wird verständlich, warum ein durch die starke industrielle Bearbeitung von Lebensmitteln verursachter Mangel an Vitamin K 2zu fehlerhafter Knochenbildung und zu Karies führt (vgl. Kapitel Die Bedeutung von Vitamin K2 für gesunde Knochen sowie Die Bedeutung von Vitamin K2 für die Zahngesundheit).

Price stellte damals auch bereits einen Zusammenhang zwischen den Jahreszeiten, der Grasfütterung von Nutztieren und der Herzinfarktrate fest.

Ironie der Geschichte: 2007 wird Aktivator X als Vitamin K2 identifiziert

Jahrzehntelang wurde vergeblich versucht, diesen Aktivator X zu identifizieren, bis dies 2007 endlich gelang (Masterjohn 2009). Auch wenn Price den Zusammenhang noch nicht erkennen konnte, bemerkte er schon damals, dass die moderne Ernährung nicht nur zu schlechten Zähnen, sondern auch zu einer Zunahme von Herzerkrankungen führte. Heute liegt der Zusammenhang auf der Hand: Ein Mangel an Vitamin K 2, dem Aktivator X von Price, führt zur Entkalkung von Zähnen und Knochen und zu einer Verkalkung von Blutgefäßen, z.B. solchen, die das Herz mit Sauerstoff versorgen. Als Folge davon faulen die Zähne, die Knochen brechen und die Adern verstopfen.

Es ist, so Masterjohn (2009), eine Ironie der Geschichte, dass Price die Bedeutung von Vitamin K 2(als Aktivator X) für den Kalziumhaushalt, das Nervensystem und das Herzkreislaufsystem schon entdeckte, bevor sich die Wissenschaft sechs Jahrzehnte später damit beschäftigte. Andererseits hatten Wissenschaftler die chemische Struktur des Aktivators X (als Vitamin K 2) schon lange entschlüsselt (McKee et al. 1939), bevor Price ihn postulierte. Dabei hatte Price sogar die gleiche Nachweismethode (Jodometrie) für Aktivator X angewandt, die für den Nachweis von Chinonen, zu denen auch Vitamin K 2gehört, benutzt wurde (Willstätter und Majima 1910). Allerdings fand das erst 1972 Eingang in die englischsprachige Literatur (Glavind 1972). Deshalb erkannte Price noch keinen Zusammenhang und 1972 hatte man seinen Aktivator X schon längst wieder vergessen.

Identifizierung des Aktivators X als Vitamin K 2(Masterjohn 2009)

Begriffsklärung

Für das Verständnis der folgenden Kapitel ist es hilfreich, einige Begriffe, Namen und Bezeichnungen besser zu verstehen. Unter dem Begriff Vitamin K fasst man beispielsweise verschiedene strukturverwandte Moleküle (fettähnliche Naphthochinonderivate) zusammen, die nur in Eubakterien (Bakterien und Cyanobakterien) und Pflanzen hergestellt werden, wo sie zur Elektronenübertragung bei der Energieumwandlung fungieren. Als Fänger freier Radikale unterstützen sie außerdem das Redoxgleichgewicht in Zellen (vgl. Oldenburg et al. 2008). Im Tierreich hingegen fungiert Vitamin K als Cofactor für das Enzym Gamma-Carboxylase. Auch hier übernimmt es den Elektronentransport. Als gemeinsames Grundelement besitzen die Vitamin-K-Varianten einen sogenannten Naphthochinonring mit unterschiedlichen Seitenketten.

In Pflanzen und Bakterien dient Vitamin K der Energiegewinnung, beim Menschen sorgt es für die Aktivierung von Proteinen.

Insgesamt unterscheidet man bis zu vierzehn K-Vitamine. Auch wenn uns hier nur die physiologisch wichtigen Vitamine K 1und K 2interessieren, wollen wir die Begriffsgruppe etwas näher beleuchten.

Vitamin K 1ist das mit Abstand am besten untersuchte K-Vitamin. Es hat eine Phytylgruppe als Seitenkette. Alternative Bezeichnungen für Vitamin K 1lauten Phyllochinon, Phytonadion, Phytomenadion (= von der Weltgesundheitsorganisation vergebener internationaler Freiname (INN) oder generischer gemeinfreier Name); 2-Methyl-3-phytyl-1,4-naphthochinon; 2-Methyl-3-(3,7,11,15-tetramethyl-2-hexadecenyl)-1,4-naphthalendion; 2-methyl-3-[(2E)-3,7,11,15-tetramethylhexadec-2-en-1-yl]naphthoquinone (= von der International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) vergebener Name). Im Englischen lauten die Bezeichungen etwas anders, nämlich phylloquinone, phytonadione und phytomenadione usw.

Vitamin K 1kommt in grünen Pflanzen vor. Diese gewinnen ihre Energie mittels Photosynthese aus dem Sonnenlicht. Das geschieht mithilfe des grünen Farbpigments Chlorophyll. Dabei übernimmt Vitamin K 1die Aufgabe, Elektronen zu transportieren. Der Wortteil phyll des griechischen Wortes für „Blatt“ trägt dem Vorkommen von Vitamin K 1alias Phyllochinon in grünen Pflanzen Rechnung. Besonders hohe Konzentrationen findet man in grünem Blattgemüse wie Kohl und Spinat.

Strukturformel von Phyllochinon (Vitamin K 1)

Vitamin K 2ist unter den Namen Menachinon und Farnochinon bekannt sowie unter der chemischen Bezeichnung 2-Methyl-3-multiprenyl-1,4-naphtochinon. Vitamin K 2kommt in mehreren Varianten mit unterschiedlich langen Polyisoprenoid-Seitenketten vor. Während man früher nach der Anzahl der Kohlenstoffatome in der Seitenkette unterschied, legt man heute die Anzahl der sogenannten Isoprenoideinheiten oder einfacher ausgedrückt die Anzahl der Doppelbindungen in der Seitenkette zugrunde. Diese Varianten werden heute mit MK (abgeleitet von Menachinon und Vitamin K) und der Angabe der Anzahl von Doppelbindungen (bzw. Isoprenoideinheiten) in der Seitenkette abgekürzt, während man früher nach der Anzahl der Kohlenstoffatome in der Seitenkette unterschied. Was früher K 2(35), also ein Vitamin K 2mit 35 Kohlenstoffatomen in der Seitenkette war, wird heute als MK-7 bezeichnet, also Menachinon mit sieben Doppelbindungen oder Isoprenoideinheiten.

Strukturformel von Menachinon (Vitamin K 2)

Insgesamt kennt man Vitamin K 2in Varianten bis MK-13. Für uns sind vor allem MK-4 (Menatetrenon) und MK-7 interessant. Der wissenschaftliche Name für MK-4 lautet 2-Methyl-3-geranylgeranyl-1,4-naphtochinon, der für MK-7 entsprechend 2-Methyl-3-farnesylgeranyl-geranyl-1,4-naphtochinon.