Thiamine-Vitamine B1

Historique

Au début du siècle, les chercheurs, engagés sur la problématique de l’hémorragie sanguine, isolent l’élément essentiel du mécanisme de la coagulation du sang: la prothrombine.
En 1929, Henrik Dam met en évidence un élément anti-hémorragique présent dans l’alimentation qui agirait sur le contrôle du taux de prothrombine. Il existe une corrélation directe entre la fréquence d’apparition des hémorragies et le défaut du facteur nutritionnel incriminé (vitamine K), responsable de la réduction du taux de prothrombine plasmatique. En 1939, on isole, pour la première fois, une forme purifiée de cette vitamine au départ de végétaux. Sa caractérisation chimique conduit à la phylloquinone; un dérivé de la famille des naphtoquinones.
Les études ultérieures confirment le rôle majeur joué par d’autres dérivés naphtoquinoniques dans l’activité vitamine K, en particulier les composés associés à la méthylnaphtoquinone (ou ménadione).
On attribue le terme de vitamine K1 à la forme naturelle de la vitamine, la phylloquinone; les composés dérivés de la ménadione sont catalogués vitamines K3. Peu après la découverte de l’action biologique de la ménadione, on constate que celle-ci n’est rien d’autre qu’une provitamine, alkylée «in vivo», pour former une phénylménaquinone. On avait déjà isolé plusieurs analogues de cette famille de composés au départ de plantes en voie de putréfaction et sur des produits animaliers. Ils constituent la branche des vitamines K2.

Rôle de la vitamine K

La coagulation du sang se réalise en trois étapes. Il y a d’abord réaction avec les plaquettes sanguines pour former le bouchon plaquétaire. La réaction de relarguage plaquétaire libère les substances responsables du rétrécissement des vaisseaux sanguins et du déclenchement du processus de coagula- tion. La formation d’un caillot de fibrine, par conversion du fibrinogène soluble, clôture le processus. La prothrombine du sang est activée dans les tissus abîmés et blessés pour former la thrombine, responsable de la conversion du fibrinogène en fibrine.
Il existe quelque treize facteurs complémentaires favorisant le processus. La synthèse de la prothrombine et les facteurs codés VII, IX et X dépendent de l’action de la vitamine K. Il existe une composante spécifique à chacune de ces quatre protéines; elles contiennent une fonction g carboxyglutamique qui joue un rôle essentiel dans la fixation des ions calcium. Jusqu’ici, on n’attribue aucune autre fonction spécifique à la vitamine K.

Carence en vitamine K

Au cas où la synthèse hépatique de la prothrombine s’avèrerait insuffisante, de même que celle des trois autres facteurs de la coagulation, la coagulation ne pourrait plus se produire correctement. La moindre blessure ne cicatriserait plus et l’écoulement sanguin continu provoquerait à court terme la mort de l’animal. Les parois des vaisseaux sanguins subiraient des hémorragies spontanées.
A l’opposé des autres vitamines liposolubles, on ne trouve la vitamine K qu’en faibles quantités au niveau hépatique et tissulaire. La dose nécessaire à l’animal ne peut provenir que d’apports journaliers alimentaires.

Surdosage en vitamine K

Des injections de vitamines K3 dépassant 2 mg par kg de poids corporel provoquent des atteintes rénales chez le cheval de compétition. Ces doses élevées ont été testées dans le but de contrôler et maîtriser les cas d’hémorragies pulmonaires résultant d’un exercice ou d’un travail intensif. La vitamine K3, administrée sous forme de complément alimentaire, peut induire des effets similaires dès que l’on dépasse 1 g/kg de nourriture.
Les principaux signes cliniques associés à une intoxication chez le cheval sont: les coliques néphritiques, le sang dans l’urine ou les perturbations électrolytiques.

Biosynthèse

De nombreux organismes unicellulaires semblent en mesure de synthétiser la vitamine K, habituellement la K1 ou la K2. Alors que la synthèse au niveau du caecum accroît la quantité de vitamine K disponible pour l’absorption intestinale, un doute subsiste quant à l’existence d’un processus similaire chez le cheval.

Unités de mesure de la vitamine K

La seule mesure de l’activité biologique de la vitamine K provient de la réponse à la production de prothrombine. On utilise des poussins pour la réalisation de cette mesure difficile. La plupart des travaux scientifiques démontrent que les activités vitaminiques K de la ménadione et de la phylloquinone sont comparables, du moins si l’on exprime les données en moléculegramme.
Le tableau suivant révèle que 0,73 g de MSB ou 0,84 g de MPB équivalent à une activité vita- minique K identique à 1 g de vitamine K1.

VITAMINE K

Composés Poids de la moléculegramme Equivalence (phylloquinone=1)
Phylloquinone
451
 1,00
Menadione 172 0,38
Menadione sodium bisulfite (MSB) 330 0,73
Menadione sodium bisulfite complexe (MSBC) 538 1,19
Menadione diméthyl pyrimidinol bisulfite (MPB) 379 0,84

Contrôle des taux en vitamine K

Il n’est guère possible d’établir le niveau de la vitamine K du cheval sur base des analyses respectives des vitamines K1, K2 ou K3 dans le sang ou le tissu hépatique. La seule technique permettant de détecter une carence en vitamine K consiste à mesurer le temps de coagulation de la prothrombine (PCT). Toute augmentation significative de la valeur du PCT dénote un manque de vitamine K.

Antagonistes de la vitamine K

Les premières recherches menées sur la vitamine K furent inspirées par la découverte des hémor- ragies survenant après que le bétail ait été alimenté avec du foin contaminé par du trèfle. Celui-ci contient un dérivé de la coumarine, responsable de l’odeur caractéristique du foin fraîchement coupé. On sait aujourd’hui que ces dérivés coumariniques agissent comme des antagonistes vis-à-vis de la vitamine K. On en retrouve de grandes concentrations dans le trèfle et l’herbe printanière.
Il existe un risque réel pour que le cheval ainsi alimenté développe des hémorragies sensibles à la vitamine K.
Cet effet antagoniste est largement exploité dans la mise au point des produits utilisés contre les rongeurs. C’est le cas du warfarin qui provoque la mort des animaux par des hémorragies internes résultant d’une production insuffisante de prothrombine liée à l’action de la vitamine K. Plusieurs composés sulfamidés comme le sulphaquinoxaline agissent comme des antagonistes de la vitamine K et de la synthèse de la prothrombine. Face à une telle situation, les dérivés de la ménadione (vitamine K3) s’avèrent inefficaces. La phylloquinone (vitamine K1) constitue le seul antidote actif pour lutter contre un empoisonnement à base de coumarine.

Besoins et doses optimales

Le contrôle délicat du niveau de la vitamine K rend plus aléatoire le choix des doses optimales. On pense que le cheval bénéficie de suppléments en vitamine K. Le niveau optimal doit se situer aux environs de 0,5 à 1 mg de vitamine K3 par kg de nourriture mais l’instabilité chimique du produit impose que l’on accroisse cette dose de manière substantielle. Comme les aliments contiennent quelques fois des antagonistes de la vitamine K,
on proposera un facteur de correction supplémentaire sous la forme d’un apport de vitamine K1. Les jeunes chevaux, les étalons et les poulinières ont davantage besoin de vitamine K.
Il faut s’assurer que les chevaux performants disposent des quantités de vitamine K nécessaires à une cicatrisation rapide.
Les recommandations sur le plan des compléments alimentaires s’avèrent difficiles à formuler en raison de la grande variabilité des procédés de fabrication. Les données reprises dans le tableau suivant tiennent compte des pertes; toute vitamine K peut être utilisée sur base du taux en ménadione.

Produits Teneur Menadione

MSB 52%
MSBC 33%
MPB 46%

Généralement, pour les chevaux de tout âge, on ajoute environ 1 mg de ménadione par kg de nourriture au moyen d’un des produits décrits ci-dessus ou avec un dérivé commercial stable.

Composition des ingrédients alimentaires

Plusieurs produits feuillus contiennent de grandes quantités de vitamine K1; les chevaux en pâture disposent ainsi des doses habituelles nécessaires.
Les produits animaliers, à l’exception du foie et du jaune d’oeuf, représentent des sources très pauvres en vitamine K. Les légumes sechés ou traités, perdent leur activité en vitamine K; pour ces raisons, on table sur des taux de vitamine K inférieurs à 1 mg/kg pour la grande majorité des aliments.

Stabilité

Les vitamines K1, K2 et la ménadione résistent à la chaleur sèche mais s’oxydent sous l’action des alcalis, des acides forts, de la lumière, de l’irradiation et de l’humidité. Toutes les formes synthétiques de vitamine K3 se dégradent lors de la confection du complément alimentaire. La vapeur utilisée lors de la fabrication des granulés s’avère particulièrement agressive. Il est bon de prévoir 50% de vitamine K supplémentaire pour une production de granulés par comparaison à un mélange classique.
Il apparaît que quelques formes chimiques de vitamine K3 résistent mieux lors de la confection des granulés. Les résultats des recherches restent toutefois contradictoires et un choix clair s’avère difficile. Pour ces raisons, on recommandera de prévoir un excédent de ménadione de 50% (sous la forme d’un des analogues de la vitamine K3) par rapport aux quantités recommandées.

Surveillance du cheptel

Toutes formes d’hémorragies, même les plus limitées, qu’elles concernent les intestins, les pertes de sang anales, la fragilité des capillaires ou toute autre forme de saignement interne ou externe peuvent être liées à un problème de carence en vitamine K. Dans ce cas, il faut prévoir, pour le cheval, un traitement qui peut aller jusqu’à 10 g de ménadione par tonne de nourriture.

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