[궁금사전] 메나퀴논(Menaquinone)과 비타민K2: 효능과 풍부한 식품은?

 

출처: pixabay

 

 

안녕하세요?

 

NV2NGN입니다.

 

오늘은 메나퀴논에 대해 간략히 살펴 보겠습니다.

 

메나퀴논(Menaquinone)은 비타민 K2로도 알려져 있으며, 비타민 K의 한 형태입니다.

 

비타민 K는 지용성 비타민으로, 혈액 응고, 뼈 건강, 심혈관 건강 등에 중요한 역할을 합니다.

메나퀴논은 주로 동물성 식품과 발효 식품에 존재합니다.

 

메나퀴논의 주요 특징

1. 구조: 메나퀴논은 여러 이성질체를 가지며, 이성질체는 측쇄의 이소프레노이드 단위 수에 따라 구분됩니다.              예를 들어, 메나퀴논-4(MK-4), 메나퀴논-7(MK-7) 등이 있습니다.
2. 흡수와 대사: 메나퀴논은 소장에서 흡수되어 간으로 운반되며, 여기서 혈액 응고 인자들의 활성화에 관여합니다. 또한, 뼈와 혈관에서도 중요한 역할을 합니다.
3. 식이 공급원: 메나퀴논은 주로 동물성 식품(예: 간, 계란, 치즈)과 발효 식품(예: 낫토, 발효 치즈)에 존재합니다.         특히 낫토는 MK-7의 풍부한 식품으로 알려져 있습니다.
4. 생리적 역할:
   • 혈액 응고: 비타민 K는 혈액 응고 인자들의 활성화에 필수적입니다. 메나퀴논은 이 과정에서 중요한 역할을 합니다.
   • 뼈 건강: 메나퀴논은 뼈 단백질인 오스테오칼신의 카복실화에 관여하여 뼈의 강도를 유지합니다.
   • 심혈관 건강: 메나퀴논은 동맥벽의 칼슘 침착을 억제하여 동맥경화를 예방하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

메나퀴논과 건강

1. 골다공증 예방: 메나퀴논은 뼈 단백질의 카복실화에 기여하여 뼈의 강도를 유지하고 골다공증을 예방하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
2. 심혈관 질환 예방: 메나퀴논은 동맥경화를 예방하고 심혈관 질환의 위험을 줄이는 데 도움을 줄 수 있습니다.
3. 항염 효과: 일부 연구에서는 메나퀴논이 항염 효과를 가지고 있어 염증 관련 질환의 예방에 도움을 줄 수 있다고 보고되고 있습니다.

결론

메나퀴논은 비타민 K2의 한 형태로, 혈액 응고, 뼈 건강, 심혈관 건강 등에 중요한 역할을 합니다.

다양한 동물성 식품과 발효 식품에서 섭취할 수 있으며, 건강 유지에 중요한 영양소입니다.

 

다음은 메나퀴논이 생체에서 어떻게 합성되는지를 간략하게 살펴보겠습니다.

 

 

 

앞서 설명했듯이, 메나퀴논 (비타민 K2)은 자연적으로 발생하는 비타민 K의 한 형태로, 주로 미생물에 의해 합성됩니다.

메나퀴논의 합성 과정은 주로 세균에 의해 이루어지며, 특히 장내 세균과 발효 식품에서 중요한 역할을 합니다.

 

메나퀴논의 합성 과정은 다음과 같습니다:

1. 미생물에 의한 합성

메나퀴논은 주로 세균에 의해 합성됩니다. 특히, 장내 세균과 발효 식품에서 발견되는 세균들이 메나퀴논을 생산합니다.

합성 경로

• 시킴산 경로 (Shikimate Pathway): 메나퀴논의 합성은 시킴산 경로를 통해 시작됩니다. 이 경로는 페닐알라닌, 타이로신, 트립토판과 같은 방향족 아미노산의 생합성에도 관여합니다.
• 프레닐화 (Prenylation): 시킴산 경로를 통해 생성된 방향족 화합물은 프레닐화 과정을 거쳐 이소프레노이드 단위가 결합됩니다. 이 과정에서 메나퀴논의 측쇄가 형성됩니다.
• 메틸화 (Methylation): 프레닐화된 화합물은 메틸화 과정을 통해 최종적으로 메나퀴논이 됩니다.

2. 발효 식품에서의 합성

발효 식품은 메나퀴논의 중요한 공급원입니다. 발효 과정에서 사용되는 미생물들이 메나퀴논을 합성합니다.

예시

• 낫토: 일본의 전통 발효 식품인 낫토는 Bacillus subtilis라는 세균에 의해 발효되며, 이 과정에서 메나퀴논-7(MK-7)이 다량 생성됩니다.
• 치즈: 일부 발효 치즈는 Lactococcus lactis와 같은 유산균에 의해 발효되며, 이 과정에서 메나퀴논이 생성됩니다.

3. 인체 내 합성

인체 내에서도 장내 세균에 의해 메나퀴논이 합성됩니다. 특히, 대장에 서식하는 세균들이 메나퀴논을 생산하여 인체에 공급합니다 (결국 세균에 의한 합성이라고 하겠습니다)

4. 화학적 합성

메나퀴논은 또한 화학적으로 합성될 수 있습니다. 이 방법은 주로 연구 목적으로 사용되며, 상업적으로도 일부 사용됩니다.

화학적 합성 과정

• 출발 물질: 화학적 합성은 시킴산 경로의 중간체나 이소프레노이드 화합물을 출발 물질로 사용합니다.
• 화학 반응: 다양한 화학 반응을 통해 메나퀴논의 구조를 형성합니다. 이 과정에는 프레닐화, 메틸화 등의 반응이 포함됩니다.

결론

메나퀴논은 주로 미생물에 의해 자연적으로 합성되며, 발효 식품과 장내 세균에 의해 중요한 공급원이 됩니다. 또한, 화학적 합성을 통해 연구 및 상업적 목적으로도 생산될 수 있습니다.

 

 

관련 논문을 살펴 보겠습니다.

 

BMC Med. 2023 May 5;21(1):174. doi: 10.1186/s12916-023-02880-0.
비타민 K2 보충은 장내 미생물군과 대변 대사산물을 통해 제2형 당뇨병의 손상된 혈당 항상성과 인슐린 민감성을 개선한다 (Vitamin K2 supplementation improves impaired glycemic homeostasis and insulin sensitivity for type 2 diabetes through gut microbiome and fecal metabolites)

 

연구배경: 비타민 K2가 장내 미생물 구성을 조절하여 2형 당뇨병 증상을 개선할 수 있다는 증거는 충분하지 않다. 이 연구에서 비타민 K2 개입으로 손상된 혈당 항상성과 인슐린 민감성을 개선하는 데 있어 장내 미생물군의 핵심 역할을 입증하고자 했다.

연구방법:  MK-7(비타민 K2의 천연 형태) 개입 여부에 관계없이 60명의 T2DM 참가자를 대상으로 6개월 RCT를 수행했다. 또한, 4주 동안 식이로 유발된 비만 마우스에 MK-7 조절 미생물군을 이식했다. 두 연구 단계에서 16S rRNA 시퀀싱, 대변 대사체학 및 전사체학을 사용하여 잠재적 메커니즘을 명확히 했다.

연구결과: MK-7 개입 후, 2형 당뇨병 참가자에서 공복 혈청 포도당(P = 0.048), 인슐린(P = 0.005), HbA1c 수치(P = 0.019)가 각각 13.4%, 28.3%, 7.4% 감소했고, 식이로 유발된 비만 마우스에서 포도당 내성이 유의미하게 개선되었다(P = 0.005). 게다가, 인간과 마우스의 대변에서 2차 담즙산(리토콜산과 타우로디옥시콜산)과 단쇄 지방산(아세트산, 부티르산, 발레르산)의 농도가 증가했고, 이러한 대사산물의 생합성을 담당하는 미생물 속의 풍부함이 증가했다. 마지막으로, 4주간의 대변 미생물 이식이 대장 담즙산 수용체를 활성화하고, 숙주의 면역 염증 반응을 개선하고, 순환 GLP-1 농도를 증가시킴으로써 식이로 유발된 비만 마우스에서 포도당 내성이 유의미하게 개선되었음을 발견했다.

결론: 혈당 항상성에 대한 비타민 K2의 조절 역할에 대한 증거를 제공하며, 이는 당뇨병 관리를 위한 비타민 K2 개입의 임상적 구현을 ​​더욱 촉진할 수 있을 것이다.

 

 

 

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37147641/

Vitamin K2 supplementation improves impaired glycemic homeostasis and insulin sensitivity for type 2 diabetes through gut microb

 

 

지금까지  메나퀴논에 대해 살펴 보았습니다.

주로 미생물에 의해 합성되는 메나퀴논을 생각할 때 좋은 유산균을 섭취하고 장 내 환경을 잘 관리하는 게 중요하겠습니다.

 

긴 글 읽어 주셔서 감사합니다.