비타민 K

비타민 K는 구조적으로 유사한 지용성 화합물들의 집합체이다. 1939년에 순수한 형태로 분리되어 구조적 분석이 이루어졌다. 혈액 응고에 관여하는 특성 때문에 독일어의 응고(Koagulation)에서 이름을 따왔으며, 인체 내 저장 용량이 제한적이어서 비타민 K 산화-환원 순환을 통해 여러 번 재사용되는 특징이 있다.

비타민 K는 크게 두 가지 천연 형태로 나뉜다.

• 비타민 K1 (필로퀴논, Phylloquinone): 주로 식물에서 합성되며 광합성에 직접 관여한다. 녹색 잎채소에 많이 들어 있으며 식단을 통해 섭취하는 주요 형태이다.
• 비타민 K2 (메나퀴논, Menaquinone): 주로 박테리아나 미생물에 의해 생성된다. 인체의 장내 세균에 의해서도 소량 만들어지며, 탄소 측쇄의 길이에 따라 메나퀴논-4(MK-4), 메나퀴논-7(MK-7) 등으로 세분화된다.

비타민 K는 체내에서 특정 단백질의 최종 변형을 돕는 보조 인자로 작용한다. 감마-글루타밀 카르복실라제 효소의 보조 인자로 사용되며, 이 과정에서 비타민 K 산화물 중간체를 거쳐 재처리되는 순환 과정을 거친다. 이를 통해 '글라(Gla) 단백질'의 최종 변형이 이루어지며, 카르복실화된 단백질은 칼슘 이온을 결합(킬레이트)할 수 있는 능력을 갖게 된다. 카르복실화되지 않은 단백질의 존재는 비타민 K 결핍을 나타내는 지표가 된다.

비타민 K는 인체 내에서 다음과 같은 핵심적인 역할을 수행한다.

1. 혈액 응고: 간에서 혈액 응고 인자인 프로트롬빈(Prothrombin) 등의 합성에 관여한다. 프로트롬빈은 혈장에서 트롬빈으로 변하고, 이는 다시 피브리노겐을 피브린으로 만들어 혈액을 응고시킨다.
2. 뼈 건강 및 칼슘 대사: 뼈와 기타 조직에서 칼슘 결합을 조절하는 단백질의 변형에 필요하다. 이를 통해 뼈의 밀도를 유지하고 동맥 등 연조직의 석회화를 방지한다.
3. 세포 기능 조절: 다양한 비타민 K 의존성 단백질(VKDPs)을 통해 세포의 기능을 조절하는 데 기여한다.

비타민 K가 부족하면 혈액 응고가 제대로 이루어지지 않아 조절되지 않는 출혈이 발생할 수 있다. 또한 뼈가 약해져 골다공증을 유발하거나 혈관 석회화를 촉진할 위험이 있다.

특히 신생아는 비타민 K 수치가 낮은 상태로 태어나며, 스스로 비타민 K를 생성할 만큼 장내 세균이 충분하지 않다. 이로 인해 '비타민 K 결핍성 출혈(VKDB)'이라는 치명적인 장애가 발생할 수 있으므로, 모든 신생아에게는 출생 직후 비타민 K 주사를 투여하는 것이 권장된다.

비타민 K는 시금치, 케일, 브로콜리, 콜라드와 같은 녹색 잎채소에 풍부하며 대두유나 캐놀라유 등 식물성 기름에도 함유되어 있다. 지용성 비타민이므로 지방과 함께 섭취할 때 흡수율이 높아진다. 비타민 K1은 과다 섭취 시에도 독성이 없는 것으로 알려져 있으며, 보충제 형태로도 섭취가 가능하다.