Vitamine K2: Bescherming tegen hart- en vaatziekten en osteoporose

Vitamine K₂ was tot op heden een van de minst bekendste nutriënten. Hoewel de vitamine al in de jaren 1930 was ontdekt, wisten we nog niet veel over de functies van deze vitamine en werd gedacht dat er geen verschil was tussen vitamine K₁ en K₂. Echter is er wel een groot verschil tussen beide nutriënten. Vitamine K₂ blijkt een grotere rol te spelen voor onze gezondheid dan we voorheen hadden gedacht.

 

 

Geschiedenis van vitamine K₂

 

In het begin van de jaren 30 van de vorige eeuw werd vitamine K ontdekt door de Deense biochemicus Hendrik Dam. Dam deed onderzoek naar cholesterol en werkte met kuikens die een dieet extreem laag in vet aten. Na verloop van tijd zag Dam dat de kuikens ziek werden en interne aambeien ontwikkelden, dit kwam doordat het bloed van de kuikens niet goed meer stolde. Dam zag dat dit verholpen kon worden door de kuikens een dieet rijk in groenten en lever te geven. Uiteindelijk kwam hij achter het nutriënt dat dit veroorzaakte en noemde het vitamine K (de eerste letter in het alfabet dat nog niet geassocieerd wat met andere nutriënten). Samen met Edward Doisy (de man die er als eerst in geslaagd was om vitamine K te isoleren) ontving hij hiervoor in 1943 de Nobel Prijs (1).

 

Dam & Doisy zagen dat vitamine K uit twee vormen bestaat, K₁ en K₂. Hoewel beide vormen in 1930 waren ontdekt, werd nog steeds gedacht dat beide vormen alleen een rol speelden in de bloedstolling. In 1995 kwamen onderzoekers erachter dat vitamine K₂ ook een rol speelt bij een ander proces in het lichaam: de calciumstofwisseling (het deponeren van calcium in het skelet en het voorkomen van het verkalken van de aderen). Hoewel vitamine K₂ belangrijk bleek te zijn in deze processen, was nog nooit aangetoond dat een tekort aan dit nutriënt een grootschalig probleem was onder de bevolking. In 2004 werd geconcludeerd dat dit toch wel een probleem zou kunnen zijn (2).

 

 

Hart – en vaatziekten

 

In 2004 publiceerde de Journal of Nutrition resultaten van de Rotterdam studie. In ons eigen land werden bijna 8.000 mannen en vrouwen gedurende 10 jaar gevolgd op de inname van vitamine K₁ en K₂. De onderzoekers concludeerden dat mensen met de hoogste inname van vitamine K₂ maar liefst een 57% verminderde kans hadden om te overlijden aan hart – en vaatziekten in vergelijking met de mensen die de laagste inname van vitamine K₂ hadden (zie figuur 1). Dit effect was niet gezien bij de inname van vitamine K₁ (2).

 

 

 

Grafiek 1. Resultaten van de Rotterdam studie uit 2004. Tijdens de studie ontwikkelden mensen met een hoge vitamine K₂ minder vaak hart- en vaatziekten en overleden binnen deze groep ook minder mensen aan hart- en vaatziekten.

 

 

Hoe beschermt vitamine K₂ tegen hart – en vaatziekten?

 

Om te kijken hoe vitamine K₂ beschermt tegen hart- en vaatziekten is het belangrijk om te weten welke factoren een rol spelen bij de ontwikkeling hiervan. Een oorzaak van het krijgen van hart- en vaatziekten is het vernauwen van de aderen die bloed en zuurstof leveren naar het hart. Dit proces wordt atherosclerose, of ook wel aderverkalking genoemd.  Verkalking is de ophoping van calcium in de weefsels. Wanneer de aderen zo erg vernauwen dat er geen bloed meer naar het hart kan, kan dit leiden tot een hartaanval.

 

Vitamine K₂ speelt een belangrijke rol in het verminderen van de kans op hart – en vaatziekten door de activatie van verschillende eiwitten die betrokken zijn in de stofwisseling van calcium. Vitamine K₂ activeert de eiwitten osteocalcin en matrix gla protein (MGP) (3).

 

• Osteocalcin bindt zich aan calcium en deponeert deze in de botten en tanden.
• Matrix gla protein haalt calcium uit de aderen waar het mineraal (zoals eerder besproken) mogelijk schade kan aanrichten.

 

Deze twee eiwitten zijn afhankelijk van vitamine K₂ om geactiveerd te worden. Dit betekent dat wanneer het lichaam niet voldoende vitamine K₂ heeft de bovengenoemde eiwitten niet of niet volledig worden geactiveerd en kan het zijn dat calcium ophoopt in de aderen. In dierenstudies is gezien, dat wanneer muizen het eiwit MGP missen zij binnen enkele weken overleiden door verkalking van hun aderen.

 

 

 

Osteoporose

 

Zoals boven staat beschreven speelt vitamine K₂ een belangrijke rol in het voorkomen van hart- en vaatziekten door het verwijderen van calcium uit de bloedvaten. Het is hierom natuurlijk ook duidelijk dat vitamine K₂ ook een rol kan spelen bij het verminderen van de kans op osteoporose (doordat calcium uit de aderen kan worden gehaald en in het skelet kan worden geplaatst).

 

Osteoporose is een aandoening waarbij botten zwakker en poreuzer worden, dit komt doordat het skelet meer bot afbreekt dan opbouwt. Hoewel de botmineraaldichtheid van iedereen afneemt wanneer zij ouder worden, is de mate van afname afhankelijk van verschillende factoren zoals:

 

• Lichamelijke activiteit
• Piekbotmassa
• De inname van calcium
• De hoeveelheid serum vitamine D in het bloed
• De inname van vitamine K₂

 

Vitamine D + Calcium + Vitamine K2

 

De laatste jaren is veel informatie in het nieuws geweest over de voordelen van vitamine D en calcium in relatie tot osteoporose. Doordat het skelet bijna voornamelijk bestaat uit calcium en doordat vitamine D de opname van calcium in de darm bevorderd, is het duidelijk dat deze 2 nutriënten de kans op osteoporose verminderen. Hoewel vitamine D cruciaal is voor de opname van calcium, heeft het geen invloed over wat er met calcium gebeurd wanneer deze is opgenomen in het lichaam. Deze rol is gereserveerd voor vitamine K₂. Nadat calcium is opgenomen in de darm, activeert vitamine K₂ osteocalcin. Dit eiwit bindt zich vervolgens aan calcium en deponeert deze in het skelet. Wanneer osteocalcin niet of niet volledig wordt geactiveerd, kan het gevolg zijn dat calcium wordt verwijderd via de urine of dat het achter blijft in de aderen (wat tot aderverkalking kan leiden). Om deze reden kan het nemen van calcium supplementen zonder een verhoogde inname van vitamine K­₂ de kans op hart –  en vaatziekten vergroten. Verschillende onderzoeken concluderen inderdaad dat calcium suppletie het risico op hart – en vaatziekten vergroot (4,5).

 

Figuur 1. De stofwisseling van calcium. Vitamine D reguleert de opname van calcium en de aanmaak van osteocalcin en vitamine K activeert de inactieve osteocalcin.

 

 

Onderzoek naar vitamine K₂ en osteoporose

 

Het mechanisme waarmee vitamine K₂ beschermt tegen osteoporose is bij veel onderzoekers al bekend en wordt hierom steeds meer onderzocht. Veel onderzoek is gedaan in Japan, omdat hier veel natto wordt gegeten. Natto wordt gemaakt door het fermenteren van sojabonen en bevat veel vitamine K₂ (1.103 mcg per 100g, zie tabel 1). Een studie gedaan in 2012 in Japan onder 1.662 mannen concludeert dat mensen met een hogere inname van natto een significant hogere bot mineraal dichtheid (BMD) hadden dan mensen met een lagere inname (6). Hetzelfde effect is gezien onder Japanse vrouwen. Vrouwen met een hogere inname van natto hadden een hogere BMD in de heup en de nek. Dit effect is niet gezien bij andere soja producten zoals tofu dat geen vitamine K­₂ bevat, dus er kan niet geconcludeerd worden dat soja hier verantwoordelijk voor is (7). Vergelijkbare resultaten zijn ook gezien bij suppletie met vitamine K₂ (8).

 

 

In welke voedingsmiddelen zit vitamine K₂?

 

• Dierlijke producten

Vitamine K₂ is veel te vinden in dierlijke producten, met name de producten van dieren die plantaardig voedsel te eten krijgen. De reden hiervan is dat groene planten rijk zijn aan chlorofyl (het pigment dat een plant een groene kleur geeft). In deze planten is vitamine K₁ veelvoudig aanwezig. Wanneer koeien, kippen en varkens deze planten eten, kunnen zij in hun lichaam vitamine K₁ omzetten in vitamine K₂. De hoeveelheid vitamine K₂ in dierlijke producten is dus afhankelijk van de kwaliteit eten dat een dier krijgt. Dit is ook te zien in de onderstaande tabel. Onderzoek naar de hoeveelheid vitamine K₂ in verschillende producten laat zien dat eieren uit Nederland meer vitamine K₂ (31,1 mcg) bevatten dan eieren uit Amerika (15 mcg).

 

 

• Gefermenteerde producten

Daarnaast hebben bepaalde bacteriën ook de mogelijkheid om vitamine K₂ te maken (ook je eigen darmflora kan vitamine K₂ maken). Zoals te zien is in de onderstaande tabel bevat melk 1 mcg vitamine K₂ en kaas gemaakt van melk maar liefst (+- 70 mcg). Ook natto (Japanse gefermenteerde sojabonen) is hierdoor enorm rijk aan vitamine K_2. Kaas van koeien die dagelijks grazen is hierdoor een van de rijkste bronnen van vitamine K₂. Deze koeien hebben een goede inname van vitamine K₁ (door het eten van gras) en zetten dit vervolgens om in vitamine K₂. Vervolgens wordt dit effect versterkt door het fermenteren de melk van deze koeien om kaas te maken.

 

 

• Aanmaak in het lichaam

Zoals eerder vermeld kunnen dieren vitamine K₁ omzetten in K₂. Ons lichaam kan dit zelf ook, onze darmbacteriën zijn hiervoor verantwoordelijk. Hoewel vitamine K₂ in het lichaam wordt gemaakt, is het toch belangrijk om voldoende binnen te krijgen via onze voeding. Dit is om de volgende redenen:

 

• We weten niet hoeveel er in het lichaam gemaakt wordt. De hoeveelheid vitamine K₂ dat het lichaam aanmaakt is afhankelijk van je gezondheid en de diversiteit van je darmflora.
• Als we voldoende vitamine K₁ om konden zetten naar K₂, dan zouden we ook dezelfde voordelen moeten zien bij een hogere inname of suppletie van vitamine K₁. Vitamine K₁ heeft helaas nooit een beschermend effect laten zien in relatie tot hart- en vaatziekten en osteoporose.

 

 

 

 

 

 

Vitamine K2 in voeding
Voedingsmiddel	Microgrammen / per 100g product
Natto	1,103.4
Eendenlever	369
Harde kazen (Gouda, Gruyere, Parmezaanse)	76,3
Zachte kazen (Brie, feta, Camembert)	56,5
Eidooier (Nederland)	32,1
Boter	15,5
Eidooier (Amerika)	15
Kippenlever (rauw)	14,1
Kippenlever (gebakken)	12,6
Kippenpoot	8,9
Rundergehakt	8,1
Zuurkool	4,8
Volle melk	1

 

Bron: Schurgers LJ, Vermeer C. Determination of phylloquinone and menaquinones in food. Effect of food matrix on circulating vitamin K concentrations. Haemostasis 2000 Nov-Dec, 30(6):298-307; Elder SJ, Haytowitz DB, Howe J, et al. Vitamin K content of meat, dairy and fast food in the U.S. diet. J agric Food chem 2006,54:463-67

 

 

 

Aanbevolen dagelijkse hoeveelheid

 

Nu goed in beeld is gebracht welke voedingsmiddelen hoog zijn in vitamine K₂ is de vraag wat de optimale dagelijkse inname is. Doordat de optimale inname van vitamine K₂ nog niet veel is onderzocht, is het moeilijk om een duidelijke richting te geven. In de eerdergenoemde Rotterdam studie, hadden de deelnemers in de hoogste groep een gemiddelde inname van 41 mcg vitamine K₂ per dag. Dit zou voor nu een goede leidraad kunnen zijn.

 

 

 

Suppletie van vitamine K2

 

Doordat tegenwoordig steeds meer dieren minder buiten grazen en omdat steeds meer mensen kiezen voor een voedingspatroon lager in dierlijke producten, kan het moeilijk zijn om de eerdergenoemde dagelijkse hoeveelheid van 41 mcg te behalen. Een optie is dan natuurlijk het nemen van een vitamine K₂ supplement naast het voedingspatroon.

 

 

• MK-4

Op de markt zijn globaal gezien twee soorten vitamine K₂ supplementen: MK-4 en MK-7. De meeste vitamine K₂ supplementen bevatten de MK-4 vorm. Deze vorm is normaal gesproken te vinden in dierlijke producten. Doordat het ontzettend duur wordt om de vitamine K₂ uit deze producten te halen, worden er hiervoor andere bronnen gebruikt. Dit is vaak een synthetische vorm. Dit betekent niet dat deze vorm niet de gewenste effecten geeft. Veel studies hebben gebruik gemaakt van deze vorm en zagen vergelijkbare resultaten als de MK-7 variant. Een nadeel van MK-4 is wel dat het een halveringstijd heeft van een paar uur. Hierdoor moet deze vorm een aantal keer per dag worden ingenomen om goede waardes in het lichaam te behouden. De therapeutische dosis van MK4 is 45 milligram per dag, bij voorkeur verdeeld over drie momenten op de dag.

 

 

• MK-7

De andere vorm is MK-7. Deze vorm is te vinden in de gefermenteerde producten zoals: natto en kaas (kaas MK-4 en MK-7). MK-7 is relatief nieuw, maar studies laten zien dat deze vorm net zo effectief is als de MK-4 variant. Een voordeel van MK-7 is dat deze een langere halveringstijd heeft (een aantal dagen). Dit voordeel zorgt ervoor dat je deze vorm maar één keer per dag of zelfs één keer in de paar dagen hoeft in te nemen. De therapeutische dosis van MK-7 is rond de 120 microgram per dag. Om de eerdergenoemde dosis van 41 mcg per dag te halen, hoef je dus maar ongeveer twee tabletten per week in te nemen (11).

 

 

 

Kortom: Vitamine K₂ speelt een belangrijke rol binnen de calciumstofwisseling door het activeren van osteocalcin en het matrix gla eiwit. Osteocalcin helpt bij het verplaatsen van calcium in de botten en het matrix gla eiwit verwijderd calcium uit de bloedvaten. Om deze redenen kan vitamine K₂ bescherming bieden tegen zowel hart – en vaatziekten als osteoporose. Vitamine K₂ is veel te vinden in de producten van grazende dieren zoals: boter, eieren, lever en vlees. Daarnaast is de vitamine ook te vinden in gefermenteerde producten zoals: natto, zuurkool en kaas. De beschermende effecten van vitamine K₂ zijn al gezien bij een inname van rond de 41 mcg per dag. Dit kan behaald worden door het eten van de eerdergenoemde voedingsmiddelen of door het nemen van een supplement. Hoewel de MK-4 en de MK-7 supplementen beiden effectief zijn, heeft MK-7 twee voordelen: de therapeutische dosis is lager (130 microgram MK-7 tegenover 45 milligram MK-4) en de halveringstijd is langer (een paar uur bij MK-4 tegenover een paar dagen bij MK-7).

 

 

 

---

 

Bronnenlijst

 

 

1. Kate Rhéaume- Bleue. Vitamin K­₂ and the calcium paradox. Toronto: HarperCollins Publishers Ltd; 2012. p. 24-25.
2. Geleijnse JM, Vermeer C, Grobbee DE. Dietary intake of menaquinone is associated with a reduced risk of coronary heart disease: the Rotterdam Study. J Nutr. 2004 Nov;134(11):3100-5.
3. Asmar MS, Naoum JJ, Arbid EJ. Vitamin K Dependent Proteins and the Role of Vitamin K2 in the Modulation of Vascular Calcification: A Review. Oman Med J. 2014 May; 29(3): 172–177.
4. Bolland MJ, Avenell A, Baron JA, Grey A, MacLennan GS, Gable GD. Effects of calcium supplements on risk of myocardial infarction and cardiovascular events: meta-analyse. BMJ 2010 ; 341
5. Bolland MJ, Grey A, Avenell A, Gamble GD, Reid IR. Calcium supplements with or without vitamin D and risk of cardiovascular events: reanalysis of the Women’s Health Initiative limited access dataset and meta-analysis. BMJ. 2011 Apr 19;342:d2040.
6. Fujita Y, Iki M, Tamaki J, Kouda K, Yura A, Kadowaki E. Association between vitamin K intake from fermented soybeans, natto, and bone mineral density in elderly Japanese men: the Fujiwara-kyo Osteoporosis Risk in Men (FORMEN) study. Osteoporos Int. 2012 Feb;23(2):705-14.
7. Koitaya N, Sekiguchi M, Tousen Y, Nishide Y, Morita A, Yamauchi J. Low-dose vitamin K2 (MK-4) supplementation for 12 months improves bone metabolism and prevents forearm bone loss in postmenopausal Japanese women. J Bone Miner Metab. 2014 Mar;32(2):142-50.
8. Forli L, Bollerslev J, Simonsen S, Isaksen GA, Kvamsdal KE, Godang K. Dietary vitamin K2 supplement improves bone status after lung and heart transplantation. Transplantation. 2010 Feb 27;89(4):458-64.
9. Schurgers LJ, Vermeer C. Determination of phylloquinone and menaquinones in food. Effect of food matrix on circulating vitamin K concentrations. Haemostasis 2000 Nov-Dec, 30(6):298-307;
10. Elder SJ, Haytowitz DB, Howe J, et al. Vitamin K content of meat, dairy and fast food in the U.S. diet. J agric Food chem 2006,54:463-67.
11. Kate Rhéaume- Bleue. Vitamin K­₂ and the calcium paradox. Toronto: HarperCollins Publishers Ltd; 2012. p. 78-80.