Vitamines K1 et K2 : la différence d'origine et d'absorption

En bref : K1 et K2 ne sont pas deux vitamines, mais deux groupes de composés d'une même vitamine. Ils partagent le même noyau et se distinguent par la chaîne latérale — et par l'origine : la phylloquinone (K1) est fabriquée par les plantes pour la photosynthèse, les ménaquinones (K2) par des bactéries. Sur l'étiquette, elles comptent exactement pareil : 75 µg de K1 et 75 µg de K2 représentent chacun 100 % de la valeur nutritionnelle de référence. Dans le sang, en revanche, elles se comportent très différemment : la K1 est à moitié éliminée au bout d'une à deux heures, la MK-7 se maintient plusieurs jours.

C'est là que se situe la différence pratique. Qui réfléchit à son alimentation arrive presque automatiquement à la K1, parce que c'est là que se trouvent les grandes quantités. Qui achète un complément reçoit presque toujours de la K2 sous forme de MK-7. Les deux se justifient, mais pour des raisons différentes.

Une vitamine, deux groupes de composés — et un troisième qui n'a rien à faire ici

« Vitamine K » est un nom collectif désignant des composés qui partagent un noyau naphtoquinone. Ce qui y est accroché distingue les formes :

	Vitamine K1	Vitamine K2	Vitamine K3
Nom chimique	phylloquinone (phytoménadione)	ménaquinones, MK-4 à MK-13	ménadione
Chaîne latérale	une, partiellement saturée	4 à 13 unités isopréniques	aucune
Origine	plantes vertes, chloroplastes	bactéries, métabolisme animal	purement synthétique
Dans les aliments	légumes-feuilles, choux, huiles végétales	fromage, natto, viande, jaune d'œuf	—
Dans les compléments dans l'UE	autorisée	autorisée (surtout MK-7)	non autorisée

La dernière colonne n'est pas un détail : l'annexe II de la directive 2002/46/CE ne recense pour les compléments alimentaires que deux sources de vitamine K, « phylloquinone (phytoménadione) » et « ménaquinone (présente principalement sous forme de ménaquinone-7 et, dans une moindre mesure, de ménaquinone-6) » — cette dernière ajoutée par le règlement (CE) n° 1170/2009. La ménadione n'y figure pas et ne peut être utilisée que dans l'alimentation animale. Si quelqu'un propose donc la « vitamine K3 » comme troisième option d'achat, ce n'est pas une affaire de goût.

Au sein des ménaquinones, le chiffre indique la longueur de la chaîne latérale : la MK-7 compte sept unités isopréniques. Pourquoi les bonnes étiquettes portent en plus la mention « all-trans », et ce qui sépare une forme d'un procédé de fabrication, est détaillé dans Formes de vitamine K2.

Origine : feuille verte contre bactéries

Les plantes intègrent la phylloquinone dans la membrane thylakoïdienne de leurs chloroplastes, où elle participe au transport d'électrons de la photosynthèse. D'où la règle simple : plus la feuille est verte, plus elle contient de K1. Chou frisé, épinards, blette et brocoli se situent, selon la variété, entre 60 et 585 µg pour 100 g ; les huiles de colza et de soja entre 25 et 60 µg.

Les ménaquinones naissent en revanche du métabolisme bactérien, dans la chaîne respiratoire de bactéries qui n'utilisent pas d'oxygène. Dans les aliments, on les trouve donc là où il y a eu fermentation : dans les fromages affinés, dans le caillé, dans la choucroute et, très largement en tête, dans le natto japonais.

La MK-4 est l'exception à la règle

Une ménaquinone sort du schéma : la MK-4 ne provient pas en premier lieu de bactéries. Elle se forme dans les tissus animaux et humains à partir de la vitamine K apportée — l'équipe de Nakagawa a identifié en 2010 l'enzyme UBIAD1 comme l'étape qui accroche la chaîne latérale (Nature 2010;468:117–121). Chez l'animal, la ménadione a été trouvée comme intermédiaire : la phylloquinone est décomposée dans l'intestin, le fragment gagne les tissus et y est reconstruit en MK-4. Cela explique aussi pourquoi c'est justement la viande de poulet qui contient relativement beaucoup de MK-4 — l'aliment pour animaux contient de la ménadione (EFSA Journal 2017;15(5):4780).

En pratique, cela signifie qu'une partie de la K2 présente dans l'organisme est de la K1 transformée. La frontière entre les deux formes est donc plus perméable que ne le laisse croire la séparation entre « K1 » et « K2 » sur l'emballage.

D'où vient la K2 de la gélule

La MK-7 des compléments provient de la même source que celle des aliments : elle est obtenue par fermentation avec Bacillus subtilis, la bactérie qui fait aussi le natto. La K2 issue de fermentation est donc d'origine végétale, tandis que la MK-4 des compléments est de synthèse, comme l'est de toute façon la K1 de l'étiquette. Pour les acheteurs véganes, la question se joue moins sur la K2 que sur la vitamine D3 qui l'accompagne, laquelle peut venir de la lanoline ou du lichen — intégralement végétale, par exemple, la Vitamine D3 20 000 UI + K2 (MK-7) vegan ; les autres ingrédients sont passés en revue dans Vitamine D3 vegan avec K2. La seconde voie de fabrication, la synthèse chimique, explique pourquoi « all-trans » figure sur certaines étiquettes et pas sur d'autres.

Absorption : pourquoi il arrive si peu des épinards

La différence la plus frappante ne concerne pas la teneur, mais ce qui en arrive dans le sang. La phylloquinone est solidement liée aux membranes de la plante, et c'est précisément ce qui freine l'absorption. Dans un essai classique mené sur des volontaires en bonne santé, 1 mg de phylloquinone a été administré par trois voies : sous forme de préparation pharmaceutique, d'épinards cuits, et d'épinards cuits avec du beurre. Rapporté à la préparation, il est arrivé environ 4 % des épinards — avec du beurre 13 % (Gijsbers, Jie et Vermeer, British Journal of Nutrition 1996;76:223–229).

Deux choses en découlent. D'abord, les chiffres élevés de K1 dans les tables de composition se lisent avec prudence : 300 µg dans le chou frisé, ce n'est pas 300 µg dans le sang. Ensuite, le gras n'est pas un accessoire, il triple le rendement — la vitamine K est liposoluble, et cela vaut pour les deux formes. Ce que cela implique pour le moment de la prise est expliqué dans Quand prendre la vitamine K2.

Une réserve s'impose, car ces 4 % sont volontiers cités comme argument en faveur de la K2 : la comparaison portait sur plante contre préparation, pas sur K1 contre K2. Dans le travail de Schurgers décrit plus bas, les deux formes ont été bien absorbées en tant que substances pures. Le goulot d'étranglement se situe donc dans la matrice, pas dans la chaîne latérale. En pratique, il joue tout de même le plus souvent au détriment de la K1, parce que les sources typiques de K1 se mangent pauvres en gras alors que les sources typiques de K2 — fromage, jaune d'œuf, viande — apportent leur gras avec elles. Qui couvre sa K1 par la salade ne devrait donc pas supprimer l'huile de la vinaigrette.

Durée dans le sang : deux heures contre plusieurs jours

En prenant K1 et MK-7 en quantités comparables, la première heure se ressemble et le deuxième jour est totalement différent. Dans le travail de Schurgers et collègues, les deux formes ont été bien absorbées et toutes deux ont atteint leur pic sérique après quatre heures. Ensuite, la K1 a chuté rapidement, tandis que la MK-7, grâce à sa demi-vie très longue, a maintenu des taux stables et s'est accumulée, en prise continue, jusqu'à sept à huit fois. Dans le même travail, la MK-7 a conduit à une carboxylation plus complète de l'ostéocalcine, une protéine osseuse dépendante de la vitamine K (Blood 2007;109:3279–3283).

	Phylloquinone (K1)	MK-4	MK-7
Demi-vie sérique	une à deux heures	très courte	plusieurs jours
Pic après la prise	4 heures	—	4 à 6 heures
Accumulation en prise quotidienne	faible	non mesurable	7 à 8 fois
Quantité usuelle dans un complément	80 à 200 µg	rare, alors en mg	100 à 200 µg

La colonne MK-4 mérite une phrase à part, car elle est souvent négligée : dans une étude chez des femmes en bonne santé, la MK-4 n'était détectable dans le sérum chez aucune participante après une dose unique de 420 µg, et 60 µg par jour pendant une semaine n'ont pas non plus élevé le taux. La MK-7, à l'inverse, restait mesurable jusqu'à 48 heures après la prise dans la même procédure (Sato et collègues, Nutrition Journal 2012;11:93). Selon cette mesure, la MK-4 alimentaire ne contribue en rien au statut en vitamine K dans le sang — ce qui ne signifie pas qu'elle ne joue aucun rôle dans les tissus, mais qu'on ne la mesure pas là où l'on mesure habituellement.

Où vont les deux formes

La vitamine K est le cofacteur d'une seule étape enzymatique : elle rend certaines protéines fonctionnelles en y accrochant un groupe carboxyle. Les plus connues de ces protéines sont les facteurs de coagulation dans le foie et l'ostéocalcine dans l'os.

Le foie est l'organe où la concentration en vitamine K est la plus élevée — et sa réserve est constituée à environ 90 % de ménaquinones et seulement à quelque 10 % de phylloquinone, la part de phylloquinone étant labile et renouvelée plus vite (FAO/OMS, Vitamin and mineral requirements in human nutrition, chapitre 10). Une grande partie de ces ménaquinones sont des formes à longue chaîne produites par les bactéries intestinales, et non la MK-7 d'une gélule. Quelle proportion en est réellement absorbée reste ouverte ; c'est précisément pour cette raison que l'EFSA n'a pas dérivé de valeur de référence propre aux ménaquinones.

Ce que l'étiquette fait de cette différence

Rien. Et c'est là que les acheteurs butent régulièrement : la valeur nutritionnelle de référence de 75 µg vaut pour la vitamine K dans son ensemble (règlement (UE) n° 1169/2011, annexe XIII). Que la quantité soit présente sous forme de K1 ou de K2 ne change rien au pourcentage. Les deux allégations de santé autorisées dans l'UE (règlement (UE) n° 432/2012) parlent elles aussi de « vitamine K », et non d'une forme.

Si l'on ne vend presque que de la K2, cela tient à deux raisons sobres : la durée plus longue dans le sang et la combinaison avec la vitamine D, sous laquelle la K2 est proposée depuis des années. L'assortiment couvre les deux voies — les produits de K2 seule dans la catégorie Vitamine K2 et les combinaisons dans Vitamine D3 + K2, comme la Vitamine D3 4 000 UI + K2 200 µg MK-7.

En Allemagne, l'alimentation fournit de toute façon surtout de la K1 : dans l'étude EPIC-Heidelberg, menée auprès de 25 540 participants, l'apport médian en K1 était de 93,6 µg par jour et celui en K2 de 34,7 µg. Un complément de K2 complète donc la plus petite des deux parts — non parce que cette part plus petite serait une carence, mais parce que c'est celle que la cuisine d'Europe centrale ne fournit guère.

Là où la différence compte vraiment : les anticoagulants

Avec les coumariniques comme la phenprocoumone ou la warfarine, la vitamine K est l'antagoniste du médicament — et là, K1 et K2 se comportent de façon mesurablement différente. L'institut allemand d'évaluation des risques (BfR) fonde sa proposition de quantités maximales dans les compléments alimentaires sur des études où une baisse de l'INR statistiquement mesurable apparaissait à partir de 150 µg par jour de vitamine K1, mais dès 45 µg de vitamine K2. La K2 s'est ainsi révélée environ 3,5 fois plus puissante ; c'est de là que viennent les propositions de 80 µg de K1 et 25 µg de K2 par portion journalière. L'équipe de Schurgers le formulait tout aussi nettement en 2007 : des compléments apportant 50 µg de MK-7 par jour et davantage peuvent influencer une anticoagulation orale dans une mesure cliniquement pertinente.

Qui prend de tels médicaments discute donc la prise avec son médecin — et ce, quelle que soit la forme indiquée sur la boîte. L'essentiel tient moins à la quantité qu'à la constance de l'apport. Les quantités par ailleurs en jeu sont rassemblées dans Surdosage de vitamine K2.

Ce qui peut être dit de la vitamine K

Deux allégations sont autorisées dans l'UE (règlement (UE) n° 432/2012), et elles valent pour la vitamine K en tant que nutriment — pour la K1 comme pour la K2 :

• La vitamine K contribue au maintien d'une ossature normale.
• La vitamine K contribue à une coagulation sanguine normale.

Les compléments alimentaires ne se substituent pas à une alimentation variée et équilibrée ni à un mode de vie sain.

Questions fréquentes

La K2 est-elle meilleure que la K1 ? Pour le statut en vitamine K dans le sang, la MK-7 est la forme la plus stable, parce qu'elle circule plus longtemps et s'accumule. « Meilleure » au sens de plus efficace en toutes circonstances ne s'en déduit pas : les allégations autorisées valent à l'identique pour les deux formes, et l'apport en K1 issu des légumes verts couvre en règle générale la fonction de coagulation.

Le corps peut-il transformer la K1 en K2 ? Dans une mesure limitée, oui — mais seulement en MK-4, pas en MK-7. Le chemin passe par la ménadione comme intermédiaire et par l'enzyme UBIAD1. La quantité ainsi obtenue n'est pas chiffrée précisément chez l'être humain.

Ai-je besoin des deux ? Qui mange régulièrement des légumes verts absorbe de la K1 en quantités supérieures à toutes les valeurs de référence. Un complément de K1 supplémentaire est donc la question la plus rare. La K2 est le plus souvent ajoutée parce qu'elle est proposée en combinaison avec la vitamine D, non parce qu'un manque mesuré serait comblé.

La boîte indique-t-elle quelle forme elle contient ? Avec une déclaration correcte, oui : « vitamine K2 (ménaquinone-7) » ou « vitamine K1 (phylloquinone) ». Si elle n'indique que « vitamine K » sans précision, l'information décisive manque — et avec la MK-7 manque en plus la mention « all-trans », qui dit quelle part en est réellement active.