K-vitamiinikierron voimakas antioksidanttinen aktiivisuus mikrosomaalisessa lipidiperoksidaatiossa

K-vitamiinikierrossa K-vitamiinihydrokinoni, joka on aktiivinen kofaktori gammaglutamyylikarboksylaasille, uusiutuu jatkuvasti. Peräkkäiset reitit sisältävät hydrokinonin hapettumisen epoksidiksi, jota seuraa pelkistyminen kinoniksi ja pelkistyminen hydrokinoniksi. K-vitamiinihydrokinoni on voimakas radikaalipelastaja (Mukai et al., J Biol Chem 267: 22277-22281, 1992). Testasimme K-vitamiinikierron mahdollista antioksidanttista aktiivisuutta lipidiperoksidaatioreaktioissa (tiobarbituurihapon reaktiiviset aineet, TBARS) rotan maksan mikrosomeissa. Prooksidanttina käytimme Fe2+/askorbaattia, NADPH-Fe3+/ATP:tä ja NADPH/CCl4:ää. K-vitamiini (< tai = 50 mikroM) ei yksinään vaikuttanut TBARS:n muodostumiseen. Yhdessä 1 mM:n ditiotreitolin (DTT) kanssa, joka on mikrosomaalisen K-vitamiiniepoksidi-reduktaasin entsyymin reduktiivinen kofaktori, K-vitamiini vaimensi lipidiperoksidaatiota pitoisuudella, joka esti maksimaalisen vasteen 50 %:lla (IC50), joka oli noin 0,2 mikroM. K1-vitamiini (fylloquinoni) ja K2-vitamiini (menakinoni-4) olivat yhtä aktiivisia. Varfariini (5 mikroM) ja kloorikarboksylaasi (50 mikroM), jotka ovat K-vitamiinin epoksidireduktaasin ja gammaglutamyylikarboksylaasin estäjiä, pystyivät kumoamaan antioksidanttivaikutuksen kokonaan. Lipidiperoksidaatio oli kääntäen verrannollinen K-vitamiinihydrokinonin määrään reaktiossa. K-vitamiiniepoksidi-reduktaasi vaikutti herkältä lipidiperoksidaatiolle, sillä puolet aktiivisuudesta hävisi 10 minuutissa hapetettaessa NADPH/CCl4:llä. Inaktivoitumista voitiin heikentää antioksidanteilla, kuten E-vitamiinilla, pelkistetyllä glutationilla ja menadionilla sekä K-vitamiinilla yhdessä DTT:n kanssa, mutta ei superoksididismutaasilla ja katalaasilla. Tulokset osoittavat, että K-vitamiinikierto voisi toimia voimakkaana antioksidanttina, että aktiivinen laji on todennäköisesti K-vitamiinihydrokinoni ja että ensisijainen reaktiotuote on semikinoni. Tulokset osoittavat myös, että reaktiotuote käsitellään K-vitamiinikierrossa K-vitamiinihydrokinonin uudistamiseksi.