牛磺酸论文

1 引言

牛磺酸(Taufine)也称牛黄酸、牛胆酸、牛胆碱、牛胆素。因1827年首次从牛胆汁中分离出来而得名，是一种由胱氨酸转化而来的氨基酸。过去牛磺酸一直被认为是机体内无功能的含硫氨基酸的终末代谢产物。直到1975年，Hayes等发现牛磺酸对于幼猫视觉功能的维持有重要作用之后，牛磺酸的研究才受到普遍关注。牛磺酸参与维持机体内环境稳态调节，对神经、消化、生殖、心血管、免疫和内分泌等生理功能的正常发挥具有重要的调节作用，体内缺乏牛磺酸将会导致多种疾病的发生。其作用可与水分子的作用相提并论，被广泛作为保健食品、医药和饲料添加剂的原料。随着对牛磺酸营养机理研究的深入，它的应用也越来越广泛。本文对牛磺酸的结构、性质、组织分布和来源、生物学功能及其应用等作一综述，以促进它在生产实际和人们的生活中得到广泛推广与应用。

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2 牛磺酸的概况

2.1 牛磺酸的性质

牛磺酸是一种含硫的β~氨基酸，化学名称是2-氨基乙磺酸，其结构式为H2N-CH2-CH2-SO3H，分子量为125.14，熔点300°C（溶解），对热稳定。常温常压下为无色或白色四面针状晶体，无臭味，味微酸，水溶液pH值4.1~5.6[1]，易溶于水，以两性离子形式存在，不易通过细胞膜。其化学性质稳定，在水中12°C时溶解度为0.5%，在95%乙醇中17°C时溶解度为0.004%，不溶于无水乙醇、乙醚等有机溶剂，在室温、避光、密闭干燥条件下可保存3年。

2.2 牛磺酸的来源

牛磺酸几乎存在于所有的生物之中。其中，植物和细菌中缺乏，含量最丰富的是海鱼、贝类，如鱼类的青花鱼、墨鱼、章鱼、虾，贝类的海蛎、海螺等。在鱼类中，鱼背上深色的鱼肉牛磺酸的含量是其白色部分的5~10倍，在贝类中，海蛎中牛磺酸的含量最多。因此，多摄取此类食物，可以较多地获取牛磺酸。牛磺酸易溶于水，进餐时应同时饮用鱼贝类煮的汤。为了维持我们人体的健康，减少疾病的发生，在我们的日常饮食中应注意多进食水产品[2]。

2.3 牛磺酸的分布

牛磺酸不仅存在于胆汁中，亦绝大部分存在于组织细胞内。在哺乳动物机体中主要分布于中枢神经系统、视网膜、肝脏和心脏等组织，其次是尿、粪便、垂体、肾上腺、鼻粘膜及皮脂腺等。动物体内牛磺酸的含量远高于植物[3]。在发育的脑组织和成熟的视网膜中牛磺酸含量特别高，白血球和血小板中含量也很高，海洋生物含量最高。人体含牛磺酸总量约为12~18g，其中15~66mg存在于血浆中，75%以上存在于骨骼肌中。机体内牛磺酸几乎全部以游离形式存在，并且大部分在细胞内，各种组织细胞内外浓度比为100：1~50000：1，哺乳动物心脏牛磺酸的浓度约为血浆浓度的100~250倍。牛磺酸虽然广泛分布于哺乳动物组织细胞中，但在大多数植物中的含量几乎为零，且细菌中几乎不含该物质[4]。

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3 牛磺酸对人体的功能

3.1 牛磺酸对免疫功能的作用

牛磺酸不仅作为一种营养物质参与机体生长代谢，而且能间接参与维持和改善机体的免疫功能。它不仅可促进脾脏的生长发育，提高机体免疫功能；还可保护血浆成分和白细胞免受氧化剂和自由基的损伤。它对淋巴细胞还有保护作用，能促进淋巴细胞增值，增加抗体和细胞因子，增强机体体液免疫能力，还能促进免疫器官的发育。不同淋巴细胞中牛磺酸的含量是血浆中的8~30倍，这进一步说明了牛磺酸与机体免疫机能之间的关系。牛磺酸缺乏时可引起机体白细胞数量下降，多核白细胞与单核白细胞比值降低，还可使创伤或坏血病病人的免疫反应受到抑制。

李学俭[5]等还通过对蛋鸡饲料中添加不同水平的牛磺酸，证实饲料中添加一定浓度的牛磺酸能增加机体的免疫能力，提高ND-HI效价，对提高蛋鸡的免疫力，有一定的影响。

3.2 牛磺酸对生长发育的作用

多数哺乳动物在妊娠后期胎儿各组织中牛磺酸的含量明显增加，生后逐渐下降，直至断奶接近成年动物水平，牛磺酸随年龄而变动与生长发育有密切关系。研究表明牛磺酸是一种生长调节物质，可能与其能稳定细胞膜，降低细胞死亡率的作用有关。刘晓军等人的研究也证实[1]，正常蛋白饲料添加1%牛磺酸对大鼠的生长发育具有促进作用，推测牛磺酸可通过提高蛋白质利用率来促进大鼠生长和智力发育。总之，牛磺酸在人类脑发育过程中起着十分重要的作用[6]。

3.3 牛磺酸对心血管系统的作用

3.3.1对心肌损伤的保护作用

心脏缺血、缺氧或再灌注时会产生大量氧自由基，此种损伤不仅能引起心肌细胞坏死，还可导致心肌细胞凋亡。牛磺酸与心肌钙及心肌收缩有着密切关系，可以增加心肌收缩期对钙的利用，预防钙因超载而引起的心肌损伤。细胞内钙超负荷可激活磷脂酶A2，破坏膜的完整性。而牛磺酸有稳定细胞膜的作用，保护细胞膜磷脂免受降解，调节膜对离子的通透性，对抗钙超负荷引起的心肌损害等生理作用。另外，心

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肌损害亦使线粒体结构受损，牛磺酸对线粒体的保护作用体现在减少线粒体中丙二醛的生成，维持线粒体膜结构和功能的完整性，对心肌细胞膜起保护作用。 3.3.2 抗心律衰竭作用

牛磺酸是心脏中最丰富的游离氨基酸，约占总量的60%。慢性充血性心力衰竭(CHF)时其含量代偿性将成倍增加。已经有41例慢性充血性心力衰竭患者成功经牛磺酸和L-精氨酸联合治疗后明显改善其心功能指标，提高患者对一般CHF药物的敏感性和药效性，并改善了血管顺应性，降低血浆内皮素的水平。临床上也曾用牛磺酸治疗充血性心力衰竭病人，一个月后获得了明显疗效。大量研究表明，牛磺酸可保护心脏避免发生畸形和受损伤，当机体牛磺酸缺乏引起心脏的浓度降低时，就会导致心脏的功能减弱。

3.3.3 抗动脉粥样硬化及降低胆固醇的作用

牛磺酸不但具有膜稳定性、调节Ca2+浓度、抗过氧化、清除自由基和免疫调节等广泛的生理作用，且能参与体内脂肪和脂溶性物质的吸收，从而起到降低胆固醇、提高高密度脂蛋白、防止动脉粥样硬化的作用。法国的研究小组通过给兔子喂高胆固醇食品，制作了动脉硬化模型。在饲养过程中分不同剂量给服牛磺酸。结果显示，牛磺酸剂量越大，预防动脉硬化的作用就越强。目前研究结果还证实，牛磺酸可通过多种途径阻止动脉粥样硬化的发展，牛磺酸具有抗脂质过氧化的作用，降低血清低密度脂蛋白水平，提高高密度脂蛋白水平，进而阻止动脉内脂肪的沉积。 3.3.4 降血压作用

高血压病的基本病理特征是血管平滑肌细胞异常增殖。研究[7]在腹主动脉狭窄和高盐摄入所致的高血压大鼠，牛磺酸可使大鼠血压下降，血浆内皮素(ET)和血管紧张素Ⅱ(AsⅡ)水平降低。血浆降钙素基因相关肽含量增加，主动脉组织中牛磺酸含量也增加，说明牛磺酸可能通过调节体内的血管舒缩物质水平，并且在这些物质的某些作用环节上起到有效的作用而降低血压。另有人对某地区的农民和渔民进行了流行病学调查，发现患高血压病的农民多，渔民少，原因在于渔民食用了很多富含牛磺酸的鱼贝类食品。 3.3.5 降血脂作用

高脂血症作为心血管的重要病因已得到公认。牛磺酸改善脂质吸收作用首先发现于患囊性纤维化的儿童，该类患儿经大便丢失过多牛磺酸，使得胆汁盐中甘氨酸结合型比例升高，造成脂类吸收不良，但在补充牛磺酸后这种情况即可得以改善[8]。赵鹏

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等做了天然牛磺酸降血脂作用的实验表明，从牡蛎肉中提取的天然牛磺酸具有显著的降血脂作用[9]。

3.4 牛磺酸对视网膜的作用

牛磺酸极高浓度的存在于视网膜中，主要集中于色素上皮和感光细胞层。视网膜主要通过自身合成和经载体传递从房水与循环血液中获得等方式积累牛磺酸。在视网膜中处于生理水平的牛磺酸对维持视细胞的结构和功能具有重要作用。

研究表明，牛磺酸与视网膜的信息传递密切相关。光可以刺激视网膜牛磺酸释放，它可以通过影响视网膜钙离子摄人和蛋白磷酸化而调制视觉信号传递。在体内，视网膜中牛磺酸裱度下降将导致光感受器结构的破坏，并伴有严重的视功能障碍和视网膜电图(ERG)异常。补充牛磺酸或停用阻碍牛磺酸吸收药物后，视网膜电图就会恢复正常。牛磺酸缺乏可导致毯层视网膜病变，还可使视神经轴突数减少，细纤维比例增加。

3.5 牛磺酸的抗氧化作用

由于生物体在新陈代谢过程中不断地产生自由基，将会产生一系列不良反应，如使糖类脂类发生过氧化反应，蛋白质变性，酶类失活等。这些过多的自由基，如果不及时清理，机体即产生氧化损伤，使机体患多种疾病。机体内的牛磺酸具有清除氧自由基的作用，能与维生素E、维生素C、类胡萝卜素和一些多酚类化合物共同组成动物机体内源性的防御系统，防止氧自由基对细胞、组织的损害。研究也表明，牛磺酸有增强细胞膜抗氧化、抗自由基损伤及抗病毒损伤的能力。牛磺酸还可能通过拮抗过氧化物，保护神经细胞膜，使之发挥正常的功能，减少细胞的死亡，从而延缓神经细胞的衰老过程[10]。此外，牛磺酸具有的清除氧自由基、抗脂质过氧化物损伤等效应与牛磺酸剂量呈依赖性关系[11]。

3.6 牛磺酸对糖尿病的作用

牛磺酸有很强的代谢功能，与胰岛素或类胰岛素物质有协同作用，能促进细胞对葡萄糖和氨基酸的摄取和利用，加速糖酵解，降低血糖浓度。与胰岛素相似，牛磺酸的靶器官主要是骨骼肌、心肌、脂肪和肝脏。日本京都府立医科大学制作出糖尿病模型，先给大鼠服用牛磺酸7 d，高血糖得到显著的抑制，胰腺内胰岛素低下状态也得到了改善。服用了牛磺酸组胰腺的胰岛素量比对照组高4.5倍。其机理是牛磺酸的膜稳定作用，保护了胰腺细胞，减轻了细胞损害。由此可知，牛磺酸对糖尿病及其并发症有防治作用。

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4 牛磺酸的应用

4.1 在家禽生产中的应用

近年来，牛磺酸被用作家禽饲料添加剂以提高家禽生产性能的报道很多，但主要集中在肉仔鸡上面。牛磺酸对肉仔鸡猝死率、脂肪沉积、增强免疫力等多方面都有一定的影响。

何天培等(1995)报道，饲料中添加0.1 %的牛磺酸可显著提高(1~2周龄)肉仔鸡的日增重，显著降低3周龄的料重比，提高3周龄鸡新城疫抗体效价。肖世平等(1997)研究报道，牛磺酸对黄鸡性腺组织形态的发育和内分泌功能有促进作用。鸡粮中添加0.45% 的牛磺酸，能提高性成熟前公鸡睾丸的重量，促使生殖细胞发育；也能提高性成熟前母鸡卵巢的相对重量，促进卵细胞的发育。王俊萍(2003)报道，牛磺酸可显著改善蛋鸡脂质代谢，在50~200 mg/kg的范围内，随着牛磺酸水平的提高，血清甘油三酯、总胆固醇极显著下降，高密度脂蛋白胆固醇极显著升高，蛋黄胆固醇含量也显著下降。Der—Nan(2004)等报道，在日粮中添加0.75%牛磺酸可以显著提高肉鸡的饲料转化率。显著降低血清中总胆固醇含量，对新城疫抗体效价没有影响。并且发现添加牛磺酸促生长效应部分与含硫氨基酸的互作有关。

4.2 在水产动物中的应用

牛磺酸对水产动物不仅具有促生长和诱食作用，还能提高水产动物机体抗缺氧能力，增强机体免疫力。牛磺酸作为水产诱食添加剂已有报道，日本东部水产养殖研究所的一项研究表明，牛磺酸是虾饵料中最好的诱食添加剂，凡含有这种添加剂的虾饵料，其摄食效果最好，并对调节饵料的综合营养的微量元素的平衡具有良好作用。此外，关于牛磺酸对水产动物促生长研究也己有较多报道。鱼类饲料中通过添加牛磺酸能起到促进生长、提高饲料利用率的作用，可以显著提高鱼对饲料的消化利用率，其原因很可能是由于牛磺酸增强了消化酶的活性从而提高了鱼类的消化能力[12]。

牛磺酸也可以增强水产动物的耐缺氧能力。邱小琮等报道，牛磺酸能极显著提高鲫鱼的密闭缺氧存活时间，其机理是饲料中加入牛磺酸后，牛磺酸可以稳定鲫鱼血液中的红细胞膜，使血红蛋白含量增加，提高对氧的运输能力和血红蛋白与氧的亲和力，从而增强鲫鱼的耐缺氧能力[13]。另外，牛磺酸增强鲫鱼的免疫力，提高鲫鱼对恶劣环

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境的抵抗能力，可能是牛磺酸提高鲫鱼耐缺氧能力的另一个重要因素。

4. 3 在食品中的应用

牛磺酸在食品中可作为强化营养食品添加剂，以平衡天然食品中的营养素，以免因营养素失衡而导致营养不足，影响婴幼儿的生长发育和成年人的健康。目前牛磺酸除了应用在乳制品及婴儿奶粉外，也可添加于营养液、饮料、滋补品、复台味精、豆制品等众多食品中。

人体牛磺酸的含量占体重的千分之一，是人体不可缺少的氨基酸。研究表明，牛磺酸对婴幼儿的生长发育具有特殊的作用。在婴幼儿时期，婴幼儿体内半脱氨酸含量还不成熟，自身合成的牛磺酸很少，无法满足正常生理需要，必须依靠外界的补充才能满足。当牛磺酸含量不能满足婴幼儿生长发育的需求时，婴幼儿将出现营养不良，严重时将造成视力损害，影响其生长发育。牛磺酸在欧美及日本等发达国家巳被广泛应用。在日本还规定，不添加牛磺酸的儿童食品严禁上市，以确保婴幼儿的健康发育。在国内市场上针对儿童的营养保健品，如：“娃哈哈”儿童营养液、 “聪聪”母液、乐百氏儿童专用奶等均有添加适量牛磺酸成分。

牛磺酸在成年人的食品中也是一种优良的营养强化剂，它对改善人的心血管系统、神经传导系统及消化系统等方面都有显著作用，可以增强体质，解除疲劳，提高工作效率。国外还有人把牛磺酸 1%的含量添加到味精、酱油等调味品中，用以治疗防病，取得了良好效果。也有人将牛磺酸添加到酒类制品中，以减轻酒对人体的刺激作用。

4.4 在医疗中的应用

牛磺酸作为名贵中药“牛磺”有效成分之一，具有多种药理作用。如解热、镇疼、强心、兴奋呼吸、抗血小板聚集、抗心率失常、降低血压、降血糖、增强免疫力、补胆、保肝解毒、调节血管张力等一系列作用。牛磺酸在临床上应用很广泛，可以用来治疗支气管炎、扁桃体炎及病毒性结膜炎，治疗急慢性肝炎、脂肪肝、胆囊炎、感冒、发热、心力衰竭、高血压、动脉粥样硬化等多种疾病。作为药品，牛磺酸在我国和日本已得到广泛地应用。此外，将牛磺酸添加到动物饲料中，以提高饲料的营养价值，可以防治鱼类疾病，可使猫、狗等宠物的眼睛发亮。

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5 结 论

综上所述，牛磺酸作为人体及动物的重要营养素，逐渐被人们所认识。应当指出，虽然动物实验和临床试验都证明牛磺酸具有多方面的良好作用，但不能将它和降压药、降糖药、降脂药等药物等同起来，因为它不具备强的降压、降糖、降脂作用。作为人体重要的营养素，人没有牛磺酸不能生存，缺乏则会发生疾病，能在疾病的防治方面发挥积极的作用。牛磺酸需要量虽然不多，但在维持人体生理平衡和健康方面却起着至关重要的作用。总之，牛磺酸由于其自身所具有的独特优点，开辟牛磺酸生物功能研究的新领域，使它作为一种新型的营养性添加剂具有广泛的应用前景。

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参考文献

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致 谢

三年的读书生活在这个季节即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将面对又一次征程的开始。三年的求学生涯在师长、亲友的大力支持下，走得辛苦却也收获满囊，在论文即将付梓之际，思绪万千，心情久久不能平静。在此感谢我的导师陈慧斌老师；感谢我的爸爸妈妈，焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报，你们永远健康快乐是我最大的心愿。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚谢意！同时也感谢学院为我提供良好的做毕业设计的环境。 最后再一次感谢所有在毕业设计中曾经帮助过我的良师益友和同学，以及在设计中被我引用或参考的论著的作者。

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