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牛磺酸(Taurine)又稱β-氨基乙磺酸,又名牛膽鹼、牛膽素,是一種含硫氨基酸。最早由牛黃中分離出來,故得名。純品為無色或白色斜狀晶體,無臭,牛磺酸化學性質穩定,不溶於乙醚等有機溶劑,是一種含硫的非蛋白氨基酸,在體內以游離狀態存在,不參與體內蛋白的生物合成。主要分布於心臟、視網膜、大腦及肌肉組織器官中,具有多種生理功能,對心血管系統功能、脂質代謝、糖代謝、血液系統、免疫系統功能及生長發育均具有重要作用。[1]

牛磺酸雖然不參與蛋白質合成,但它卻與胱氨酸半胱氨酸的代謝密切相關。人體合成牛磺酸的半胱氨酸亞硫酸羧酶(CSAD)活性較低,主要依靠攝取食物中的牛磺酸來滿足機體需要。牛磺酸是人體的條件必需氨基酸,對胎兒、嬰兒神經系統的發育有重要作用。牛磺酸可廣泛應用於醫藥食品添加劑熒光增白劑、有機合成等領域,也可用作生化試劑、濕潤劑、pH 緩衝劑等。

中文名 牛磺酸 CAS登錄號 107-35-7
外文名 Taurine 熔 點 328℃
別 稱 2-氨基乙磺酸、牛膽酸、牛膽素 水溶性 溶於水,不溶於乙醇、乙醚
化學式 C2H7NO3S 密 度 1.734g/cm3(-173.15K)
分子量 125.15 外 觀 白色或類白色結晶或結晶性粉末

簡介

  1. 牛磺酸是一種由含硫氨基酸轉化而來的氨基酸,又名牛黃酸、牛膽酸、牛膽鹼、牛膽素。
  2. 牛磺酸廣泛分布於體內各個組織和器官,且主要以游離狀態存在於組織間液和細胞內液中,最先於公牛膽汁中發現而得名,但長期以來一直被認為是含硫氨基酸的無功能代謝產物。牛磺酸是動物體內的一種含硫氨基酸,但並不是蛋白質的組成成分。
  3. 牛磺酸以游離氨基酸的形式廣泛分布於人和動物的心臟卵巢子宮骨骼肌血液、唾液及乳汁中,以松果體、視網膜、垂體、腎上腺等組織中的濃度為最高。在哺乳動物的心臟中,游離牛磺酸占游離氨基酸總量的50%之多。
牛磺酸分子式原圖連接圖片來源於
  1. 牛磺酸的化學結構式為H2N-CH2-CH2-SO3H,化學名稱為β-氨基乙磺酸或2-氨基乙磺酸,相對分子質量為125.15,單斜棱形棒狀白色晶體,熔點328 ℃(317 ℃分解),無毒、無臭、味微酸、對熱穩定。牛磺酸可溶於水,12 ℃時溶解度為0.5%,其水溶液pH為4.1~5.6,在95%乙醇中17 ℃時溶解度為0.004%,不溶於無水乙醇、乙醚和丙酮。牛磺酸是一種有機滲透的調節物質,其不僅參與調節細胞體積,還為膽汁鹽的形成提供基礎,在細胞內游離鈣濃度的調製方面也起到了重要作用。
  2. 雖然牛磺酸是一種未納入蛋白質類物質的特殊氨基酸,但牛磺酸是大腦、視網膜、肌肉組織中最豐富的氨基酸。牛磺酸應用廣泛,如在中樞神經系統的功能、細胞保護作用、心肌病、腎功能不全、腎功能發育異常和視網膜神經損傷等方面都有牛磺酸。幾乎所有的眼組織中都含有牛磺酸。大鼠眼組織提取物的定量分析表明,牛磺酸是視網膜、玻璃體、晶狀體、角膜、虹膜和睫狀體中最豐富的氨基酸。
  3. 諸多研究發現,牛磺酸是調節機體正常生理活動的活性物質,具有消炎、鎮痛、維持機體滲透壓平衡、維持正常視覺功能、調節細胞鈣平衡、降血糖、調節神經傳導、參與內分泌活動、調節脂類消化與吸收、增加心臟收縮能力、提高機體免疫能力、增強細胞膜抗氧化能力、保護心肌細胞等廣泛的生物學功能。[2]

生理功能

牛磺酸能夠維持腦部活動及促進大腦發育,加速神經元的增生以及延長,同時亦有利於細胞在腦內移動及增長神經軸突;牛磺酸具有抗氧化作用,能減少毒害人體細胞的自由基的生成;牛磺酸參與構成膽汁,能夠促進脂肪及脂溶性維生素的消化吸收;牛磺酸能促進視網膜的發育、分化及維持細胞膜的電位平衡;牛磺酸還具有解毒作用,對於人體健康必不可少。[3]

促進嬰幼兒腦組織和智力發育

  1. 牛磺酸在腦內的含量豐富、分布廣泛,能明顯促進神經系統的生長發育和細胞增殖、分化,且呈劑量 依賴性,在腦神經細胞發育過程中起重要作用。
  2. 研究表明:早產兒腦中的牛磺酸含量明顯低於足月兒,這是因為早產兒體內的半胱氨酸亞磺酸脫氫酶(CSAD)尚未發育成熟,合成牛磺酸不足以滿足機體的需要,需由母乳補充。
  3. 母乳中的牛磺酸含量較高,尤其初乳中含量更高。如果補充不足,將會使幼兒生長發育緩慢、智力發育遲緩。牛磺酸與幼兒、胎兒的中樞神經及視網膜等的發育有密切的關係,長期單純的牛奶餵養,易造成牛磺酸的缺乏。
  4. 目前作為嬰兒奶粉添加劑、牛奶添加劑、調味品添加劑和能量飲料等用途的牛磺酸約占全球牛磺酸總產量的80%以上。

提高神經傳導和視覺機能

貓以及夜行貓頭鷹之所以要捕食老鼠,其主要原因是老鼠體內含有豐富的牛磺酸,多食可保持其銳利的視覺。嬰幼兒如果缺乏牛磺酸,會發生視網膜功能紊亂。

長期的靜脈營養輸液的病人,若輸液中沒有牛磺酸,會使病人視網膜電流圖發生變化,只有補充大劑量的牛磺酸才能糾正這一變化。

防止心血管病

牛磺酸在循環系統中可抑制血小板凝集,降低血脂,保持人體正常血壓和防止動脈硬化;對心肌細胞有保護作用,可抗心律失常;對降低血液中膽固醇含量有特殊療效,可治療心力衰竭。

影響脂類的吸收

肝臟中牛磺酸的作用是與膽汁酸結合形成牛黃膽酸,牛磺膽酸對消化道中脂類的吸收是必需的。牛磺膽酸能增加脂質和膽固醇的溶解性,解除膽汁阻塞,降低某些游離膽汁酸的細胞毒性,抑制膽固醇結石的形成,增加膽汁流量等。

改善內分泌狀態,增強人體免疫

牛磺酸能促進垂體激素分泌,活化胰腺功能,從而改善機體內分泌系統的狀態,對機體代謝以有益的調節;並具有促進有機體免疫力的增強和抗疲勞的作用。

影響糖代謝

  • 牛磺酸可與胰島素受體結合,促進細胞攝取和利用葡萄糖,加速糖酵解,降低血糖濃度。
  • 研究表明,牛磺酸具有一定的降血糖作用,且不依賴於增加胰島素的釋放。
  • 牛磺酸對細胞糖代謝的調節作用可能是通過受體後機制實現的,它主要依靠與胰島素受體蛋白的相互作用,而不是直接與胰島受體結合。

抑制白內障的發生髮展

牛磺酸具有調節晶體滲透壓和抗氧化等重要作用,在白內障發生髮展過程中,晶狀體中山梨酸含量增加,晶體滲透壓增加,而作為調節滲透壓的重要物質牛磺酸濃度則明顯降低,抗氧化作用減弱,晶體中的蛋白質發生過度氧化,從而引起或加重白內障的發生。補充牛磺酸可抑制白內障的發生髮展。

改善記憶的功能

在牛磺酸與腦發育關係的動物實驗研究中發現,牛磺酸可促進大白鼠的學習與記憶能力。補充適量牛磺酸不僅可以提高學習記憶速度,而且還可以提高學習記憶的準確性,並且對神經系統的抗衰老也有一定作用。

牛磺酸眼藥水原圖連接圖片來源於

維持正常生殖功能

正常的生殖功能需要用牛磺酸來維持。有資料證實,貓飼料中牛磺酸含量低於0.101%時,其生殖功能不良,死胎、流產和先天缺陷率增高,幼仔存活率下降。含0.105%以上時,才能維持正常的生殖功能。

其他功能

牛磺酸防治缺鐵性貧血有明顯效果,它不僅可以促進腸道對鐵的吸收,還可增加紅細胞膜的穩定性;牛磺酸還是人體腸道內雙歧菌的促生因子,優化腸道內細菌群結構;還具有抗氧化、延緩衰老作用;能夠促進急性肝炎恢復正常;對四氯化碳中毒有保護作用,並能抑制由此所引起的血清谷丙轉氨酶的升高。

對腎毒性有保護作用,牛磺酸對順鉑所致的兔原代腎小管上皮細胞改變有保護作用;牛磺酸可鎮靜、鎮痛和消炎,對凍傷、KCN中毒及偏頭疼也有防治作用。

富含牛磺酸的食物

動物性食物是膳食中牛磺酸的主要來源,海產品中尤其豐富;植物幾乎不含牛磺酸。牛磺酸分子量較小,經口攝入的牛磺酸可在小腸直接被人體吸收。

藥物作用

  1. 強肝利膽作用:豚鼠實驗表明,牛磺酸可解除膽汁阻塞,呈利膽作用。
  2. 解熱與抗炎作用:本品可能通過對中樞5-ht系統或兒茶酚胺系統的作用降低體溫
  3. 降壓作用
  4. 強心和抗心律失常作用
  5. 降血糖作用
  6. 牛磺酸有鬆弛骨骼肌和拮抗肌強直的作用

牛磺酸在化妝品/護膚品中的應用

  • 國外的研發實驗室證實牛磺酸(Taurine)具有賦活肌膚細胞的能力,可源源不斷地提供年輕肌膚快速與持久的能量補充與多重保護。牛磺酸同時也具有提高肌膚免疫力,抵抗外界環境對肌膚的侵襲的功效。
  • 護膚品方面的代表產品有法國香奈兒(Chanel)的青春光彩系列,法國BeautyMed活力再現系列:牛磺活性面霜、牛磺精華素。
牛磺酸的作用

參考文獻