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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 |
目錄
簡介
- 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。
- 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。
- 牛磺酸以游離氨基酸的形式廣泛分布於人和動物的腦、心臟、肝、腎、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。
- 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。
- 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
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
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
- 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。
- 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
- 降壓作用
- 強心和抗心律失常作用
- 降血糖作用
- 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。