顧慶南，李呂木，許　翔，張民揚（.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶與食品科技學(xué)院，合肥　30036；.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，合肥　30036）

?

牛磺酸研究進(jìn)展

顧慶南1，李呂木2*，許翔2，張民揚2
（1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶與食品科技學(xué)院，合肥230036；2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，合肥230036）

摘要：?；撬崾且环N游離氨基酸，因其特殊的生理功能，對動物機體具有廣泛的生物學(xué)效應(yīng)。文章綜述了近年來?；撬嵩诟鞣矫娴淖饔脵C制及其生理功能的研究進(jìn)展，并簡要介紹了?；撬岬膽?yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：?；撬幔簧飳W(xué)效應(yīng)；作用機制；應(yīng)用前景

1　牛磺酸

?；撬崾且环N由含硫氨基酸轉(zhuǎn)化而來的氨基酸，又名牛黃酸、牛膽酸、牛膽堿、牛膽素。?；撬釓V泛分布于體內(nèi)各個組織和器官，且主要以游離狀態(tài)存在于組織間液和細(xì)胞內(nèi)液中，最先于公牛膽汁中發(fā)現(xiàn)而得名，但長期以來一直被認(rèn)為是含硫氨基酸的無功能代謝產(chǎn)物。?；撬崾莿游矬w內(nèi)的一種含硫氨基酸，但并不是蛋白質(zhì)的組成成分。?；撬嵋杂坞x氨基酸的形式廣泛分布于人和動物的腦、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(wǎng)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[1]。

?；撬岬幕瘜W(xué)結(jié)構(gòu)式為H2N-CH2-CH2-SO3H，化學(xué)名稱為β-氨基乙磺酸或2-氨基乙磺酸，相對分子質(zhì)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(wěn)定。牛磺酸可溶于水，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%，不溶于無水乙醇、乙醚和丙酮。

?；撬崾且环N有機滲透的調(diào)節(jié)物質(zhì)，其不僅參與調(diào)節(jié)細(xì)胞體積，還為膽汁鹽的形成提供基礎(chǔ)，在細(xì)胞內(nèi)游離鈣濃度的調(diào)制方面也起到了重要作用。雖然牛磺酸是一種未納入蛋白質(zhì)類物質(zhì)的特殊氨基酸，但牛磺酸是大腦、視網(wǎng)膜、肌肉組織中最豐富的氨基酸。牛磺酸應(yīng)用廣泛，如在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能、細(xì)胞保護(hù)作用、心肌病、腎功能不全、腎功能發(fā)育異常和視網(wǎng)膜神經(jīng)損傷等方面都有牛磺酸。幾乎所有的眼組織中都含有?；撬?。大鼠眼組織提取物的定量分析表明，?；撬崾且暰W(wǎng)膜、玻璃體、晶狀體、角膜、虹膜和睫狀體中最豐富的氨基酸[2]。

諸多研究發(fā)現(xiàn)，?；撬崾钦{(diào)節(jié)機體正常生理活動的活性物質(zhì)，具有消炎、鎮(zhèn)痛、維持機體滲透壓平衡、維持正常視覺功能、調(diào)節(jié)細(xì)胞鈣平衡、降血糖、調(diào)節(jié)神經(jīng)傳導(dǎo)、參與內(nèi)分泌活動、調(diào)節(jié)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(xì)胞膜抗氧化能力、保護(hù)心肌細(xì)胞等廣泛的生物學(xué)功能。

2　牛磺酸的合成與代謝

動物機體除直接從膳食中攝入?；撬嵬猓€可以在肝臟中進(jìn)行生物合成。蛋氨酸和半胱氨酸代謝的中間產(chǎn)物半胱亞磺酸經(jīng)半胱亞磺酸脫羧酶（CSAD）脫羧成亞?；撬?，再經(jīng)氧化生成?；撬帷６鳦SAD被認(rèn)為是哺乳動物?；撬嵘锖铣傻南匏倜?，且與其他哺乳動物相比，人類CSAD活性較低，可能是因為人體內(nèi)?；撬岷铣赡芰σ草^低。?；撬嵩隗w內(nèi)分解后可參與形成?；悄懰峒吧闪u乙基磺酸。?；撬岬男枰咳Q于膽酸結(jié)合能力和肌肉含量。

此外，?；撬崾峭ㄟ^尿液以游離形式或通過膽汁以膽酸鹽形式排出體外的。腎臟是排泄?；撬岬闹饕鞴伲彩钦{(diào)節(jié)機體內(nèi)?；撬岷康闹匾鞴?。當(dāng)?；撬徇^量時，多余部分隨尿排出；當(dāng)?；撬岵蛔銜r，腎臟通過重吸收作用減少牛磺酸的排泄。另外，也有少量?；撬峤?jīng)腸道排出。

3　牛磺酸的生理功能

3.1抗癌作用

?；撬崾且环N非必需氨基酸，具有多種生理和藥理作用。近年來，學(xué)者就?；撬嶙鳛榭拱┧幬飳φ＜?xì)胞的保護(hù)作用進(jìn)行了較多的研究。但是，?；撬釋δ[瘤細(xì)胞的抗癌作用仍知之甚少。Kim等研究了牛磺酸單獨使用和聯(lián)合順鉑對人類宮頸癌細(xì)胞的抗癌作用，結(jié)果表明，聯(lián)合順鉑的?；撬釋δ[瘤細(xì)胞的抗性作用更為顯著（P<0.05）[3]。美國國家癌癥研究所、開羅大學(xué)醫(yī)學(xué)腫瘤科收治60位髓性白血病患者，并研究了聯(lián)合使用姜黃素和?；撬釋λ杓?xì)胞性白血病細(xì)胞在體外繁殖的抑制作用，結(jié)果表明，姜黃素和牛磺酸聯(lián)合使用可以有效地治療慢性和急性髓細(xì)胞性白血病[4]。

3.2對生長發(fā)育的影響

Yue等在南美白對蝦的日糧中添加?；撬?，結(jié)果表明，添加適量的牛磺酸可以顯著提高南美白對蝦的生長性能（P<0.05），作為南美白對蝦的一種必需營養(yǎng)素，?；撬岬奶砑舆€可以顯著提高蝦的蛋白截留率（P<0.05）[5]。此外，有研究發(fā)現(xiàn)，?；撬峥梢愿淖兂赡耆说纳砉δ?，包括動脈壓、荷爾蒙和腎功能。Wichaporn等研究表明，?；撬峥梢燥@著影響成人的生理功能（P<0.05），并可以增加人體的氧化應(yīng)激[6]。Pinto等研究了?；撬嵩隰~養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用，試驗探究了?；撬釋痤^鯛生理功能的影響，結(jié)果表明，牛磺酸對幼魚的發(fā)育起到關(guān)鍵性作用，此外，該試驗在對比目魚的對照試驗中也得到了類似的結(jié)果，即?；撬釋Ρ饶眶~個體的生長發(fā)育過程也有著至關(guān)重要的作用[7]。Choi等將?；撬岷途彼岚凑找欢ǖ谋壤砑拥酱笫蟮娜占Z中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加牛磺酸和精氨酸的大鼠骨密度顯著增大（P<0.05），骨質(zhì)更好[8]。

3.3對糖尿病及其并發(fā)癥的作用

?；撬嵩谔悄虿≈械挠幸嫘Ч且阎摹Ｈ欢?，牛磺酸對降血糖的作用機制尚不十分明確。?；撬嵩跈C體中發(fā)揮多種生物學(xué)作用，包括抗氧化、調(diào)制離子運動、滲透調(diào)節(jié)、神經(jīng)遞質(zhì)的調(diào)制、膽汁酸的共軛和維持生理穩(wěn)態(tài)，對糖尿病及其并發(fā)癥也有一定的影響。最新研究表明，?；撬釋μ悄虿?、胰島素抵抗及其并發(fā)癥，包括視網(wǎng)膜病變、腎病、神經(jīng)病變、動脈粥樣硬化和心肌病等具有有效的作用。Ito等研究了牛磺酸在多種動物模型中的降糖作用的有效性，該試驗還探究了?；撬釋μ悄虿〉挠幸孀饔眉捌溆行缘姆肿訖C制[9]。Cheong等用大鼠骨骼肌細(xì)胞培養(yǎng)體系實驗研究了牛磺酸的抗糖尿病作用，結(jié)果表明，牛磺酸表現(xiàn)出抗糖尿病作用是通過刺激大鼠骨骼肌中的非胰島素，從而影響動物對葡萄糖的攝取[10]。

?；撬峥杀Ｗo(hù)血漿成分和白細(xì)胞免受氧化劑和自由基的損傷。在白細(xì)胞內(nèi)?；撬峥膳c局部成分產(chǎn)生的次氯酸結(jié)合形成氯胺，氯胺有助于防止細(xì)胞自溶。Kim等研究了?；撬崧劝穼θ梭w內(nèi)前脂肪細(xì)胞分化成脂肪細(xì)胞的影響，?；撬崧劝返慕槿?，使得脂肪細(xì)胞和脂肪細(xì)胞標(biāo)記基因的表達(dá)的主要轉(zhuǎn)錄因子有所減少，也就證明?；撬崧劝返囊种品只Ч鸞11]。這些結(jié)果表明，牛磺酸可以間接抑制前脂肪細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞，也就是說牛磺酸或其衍生物可能作為肥胖相關(guān)疾病的治療藥物。

有試驗研究?；撬釋ξ故掣咧救占Z后小鼠中央胰島素的影響，結(jié)果表明，?；撬峥梢酝ㄟ^促進(jìn)下丘腦釋放胰島素以達(dá)到對小鼠的高膽固醇血癥、葡萄糖不耐癥進(jìn)行預(yù)防，并可促進(jìn)小鼠機體的蛋白質(zhì)代謝損失[12]。

3.4對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用

臨床試驗表明，?；撬崾侵袠猩窠?jīng)系統(tǒng)最豐富的游離氨基酸之一，其各種生物學(xué)功能可以作為調(diào)制生物體的激動劑[13]。此外，各種動物腦組織中?；撬岷恳脖憩F(xiàn)為幼小動物高于成年動物，隨著腦的不斷發(fā)育，腦中牛磺酸水平逐漸下降。?；撬崾且环N神經(jīng)調(diào)節(jié)劑和抗氧化劑，對精神障礙如抑郁癥有一定的功能。有關(guān)大鼠的抑郁癥治療試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，?；撬峋哂锌挂钟糇饔煤透淖円钟舭Y相關(guān)信號的能力[14]。

與此同時，在探究?；撬釋Υ笫箝]合性顱腦損傷是否有保護(hù)大腦作用的試驗顯示，?；撬犰o脈給藥30 min后可降低大鼠腦水腫及血腦屏障通透性，提高超氧化物歧化酶的活性和谷胱甘肽的含量，并在24 h后降低創(chuàng)傷組織中丙二醛和乳酸的含量，該研究還發(fā)現(xiàn)?；撬嵊欣跍p少腦外傷引起的損傷，從而揭示出其潛在的臨床意義[15]。

研究?；撬嵋种菩律嗍蟮穆犛X系統(tǒng)神經(jīng)毒素產(chǎn)生的試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，適量的牛磺酸可以有效地抑制聽覺系統(tǒng)中因膽紅素誘導(dǎo)的神經(jīng)損傷，該發(fā)現(xiàn)可能有助于將?；撬嶙鳛橐环N廣譜劑用于預(yù)防和治療新生兒的聽力損失癥狀[16]。

3.5對視神經(jīng)的作用

?；撬峒s占視網(wǎng)膜中氨基酸總量的50%，這種特殊的氨基酸是影響光感受器發(fā)育的重要營養(yǎng)因子。缺乏?；撬釙鸸飧惺芷鞯耐嘶?，使光傳導(dǎo)功能受到抑制。雖然?；撬崾侵袠猩窠?jīng)系統(tǒng)和視網(wǎng)膜中最豐富的自由氨基酸，但其作為視網(wǎng)膜發(fā)育必需的氨基酸，在視網(wǎng)膜的神經(jīng)傳遞和調(diào)制中的具體機制作用還不是很清楚。目前，對缺乏?；撬釋?dǎo)致嚴(yán)重的視網(wǎng)膜損傷有兩種解釋：牛磺酸是視網(wǎng)膜中主要的滲透壓調(diào)控成分，缺乏時會導(dǎo)致其退化；?；撬釁⑴c了維生素A類在光感受器和色素上皮間的運轉(zhuǎn)，這一作用是通過水溶性牛磺酸進(jìn)行的。

視網(wǎng)膜光化學(xué)損傷是在一定環(huán)境下持續(xù)強光照射導(dǎo)致的，早期表現(xiàn)為視網(wǎng)膜功能下降，接著內(nèi)層神經(jīng)元變性壞死，最后視功能嚴(yán)重減退。?；撬嶙鳛橹匾窠?jīng)遞質(zhì)存在于感光細(xì)胞內(nèi)，參與視網(wǎng)膜細(xì)胞的生長發(fā)育，對維持正常視網(wǎng)膜功能起到重要作用。Jiang等研究了?；撬嵩谝暰W(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的反應(yīng)及其對神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的突觸前神經(jīng)元之間的突觸傳遞的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，微摩爾濃度的牛磺酸可以有效地抑制突觸前神經(jīng)元的自發(fā)囊泡釋放，但對光誘發(fā)的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的突觸信號的作用十分有限[17]。

研究發(fā)現(xiàn)，缺乏牛磺酸不僅會導(dǎo)致光感受器變性，也會導(dǎo)致視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的損失。錐感光細(xì)胞和視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞出現(xiàn)在對?；撬崛狈ψ蠲舾械募?xì)胞中，這些結(jié)果可以解釋?；撬嵩谝暰W(wǎng)膜退行性病癥的治療機制[18]。

四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病不僅會造成高血糖，還會導(dǎo)致遠(yuǎn)視屈光度的變化，而這些都與白內(nèi)障的形成和晶狀體的損害有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，補充?；撬釙档陀筛哐且鸬牟∽兊陌l(fā)生率。?；撬釋λ难踵奏ふT導(dǎo)的家兔糖尿病性白內(nèi)障和折射變化具有強有力的保護(hù)作用[19]。

3.6對肝膽系統(tǒng)的作用

影響醇氧化能力的主要器官是肝，這也是合成?；撬岬闹饕鞴佟Ｓ性囼瀸π坌岳ッ餍∈蠼o予60%的酒精灌胃來研究?；撬釋毙跃凭珨z入后酒精代謝的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，?；撬峥梢栽黾痈闻K中乙醇脫氫酶和乙醛脫氫酶含量，從而顯著降低血液中酒精含量（P<0.05）[20]。

暴發(fā)性肝衰竭是一種肝臟綜合征，在中醫(yī)臨床試驗中具有較高的發(fā)病率和死亡率。研究?；撬釋-氨基半乳糖引起的肝功能衰竭即暴發(fā)性肝功能衰竭的大鼠的影響結(jié)果表明，?；撬崮茱@著改善大鼠的線粒體功能（P<0.05）[21]。這說明?；撬釋€粒體誘發(fā)的暴發(fā)性肝衰竭具有明顯的保護(hù)作用。

3.7抗氧化作用

調(diào)節(jié)機體氧化應(yīng)激是?；撬崃硪粋€重要的生理功能。?；撬岬目寡趸囼灡砻鳎；撬嵬ㄟ^調(diào)節(jié)線粒體蛋白質(zhì)的合成，提高線粒體內(nèi)電子傳遞鏈的活動，從而達(dá)到抗氧化和保護(hù)線粒體的作用[22]。Yang等研究了?；撬釋Υ笫笮募】寡趸芰Φ挠绊?，結(jié)果表明，?；撬崽砑恿繛?00、200 mg·kg-1可以顯著降低cAMP和cGMP的水平（P< 0.05），?；撬岬奶砑涌梢燥@著提高血清超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、谷胱甘肽（GSH）和總抗氧能力（T-AOC）水平（P< 0.05），并且降低丙二醛（MDA）水平，顯著提高心肌的抗氧化能力（P<0.05）[1]。

3.8對心血管系統(tǒng)的作用

預(yù)防動脈血栓性疾病在科學(xué)水平發(fā)達(dá)的國家已經(jīng)有了較多的研究成果。Ijiri等研究發(fā)現(xiàn)，?；撬峥梢栽鰪妰?nèi)源性溶栓活性，這將為研究?；撬釋π呐K保護(hù)和抗血栓作用機制提供理論基礎(chǔ)[23]。Beyranvand等研究表明，給心臟功能為2或3級的心力衰竭且正在接受藥物治療的病人3次·d-1補充?；撬?00 mg，其運動時間、代謝當(dāng)量和運動距離都有所提高[24]。

在?；撬崛狈εc心肌病的研究中發(fā)現(xiàn)，在心臟衰竭的病例中存在牛磺酸缺乏，結(jié)果表明，缺乏牛磺酸會降低心室壁厚度，且心臟會出現(xiàn)異常的收縮和舒張。還有研究還表明，?；撬崛狈龠M(jìn)心臟結(jié)構(gòu)和功能的改變[25]。

3.9其他

骨骼肌中包含的牛磺酸被認(rèn)為是影響骨骼肌分化和生長的重要因素之一。研究表明，作為一種必需氨基酸，外源性?；撬釋π∈蠊趋兰∩L成熟分化過程發(fā)揮著關(guān)鍵性作用，此外，?；撬嵋灿兄诩∪馐軗p后的恢復(fù)[26]。?；撬峋哂刑囟ǖ纳砉δ埽缈寡缀涂寡趸瘧?yīng)激作用。有試驗用?；撬嶂委熑梭w延遲性肌肉酸痛和肌肉損害，結(jié)果表明，?；撬峥捎行p輕延遲性肌肉酸痛和因高強度運動引起的肌肉損害[27]。

研究發(fā)現(xiàn)，魚類飼料中添加?；撬犭m不能提高草魚的生長性能，但可以增加草魚的腸系膜脂肪指數(shù)，這表明牛磺酸可以影響魚類的脂質(zhì)代謝，這項研究還顯示?；撬峥梢蕴岣卟蒴~的缺氧耐受性[28]。此外，?；撬釋δI功能不全也有較為顯著的作用。Han等研究了?；撬嵩谀I疾病中的作用，結(jié)果表明，?；撬嵩诟哐獕汉吞囟ǖ牡鞍啄?、腎小球和腎小管疾病、急性和慢性腎功能疾?。òǜ腥竞湍I結(jié)石）以及糖尿病腎病等方面都有顯著的療效（P<0.05），需進(jìn)一步研究?；撬嵩诼阅I臟病和腎移植方面的生理功能[29]。

4　?；撬岬陌踩?/h2>

?；撬崾遣溉閯游锝M織中最豐富的游離氨基酸之一，已被用于各種各樣的健康功能性食品。到目前為止，一直鮮有?；撬嵋疬^敏反應(yīng)的報告。有報道指出，一位33歲的女性患者飲用含?；撬岬娘嬃虾蠓磸?fù)出現(xiàn)全身瘙癢、蕁麻疹、呼吸困難和頭暈等癥狀，該病人對含?；撬岬娘嬃峡诜钠つw點刺測試和嗜堿性粒細(xì)胞活化試驗結(jié)果呈陽性[30]。

5　小　結(jié)

?；撬峋哂歇毺氐纳锼幚碜饔?，所以含有?；撬岬乃幬镏T如牛黃、珍珠、蛇膽、冬蟲夏草等都價格不菲。此外，常用的抗癌性藥物中大多數(shù)含有?；撬?，這也與其諸多的生物學(xué)功能有著密切的關(guān)系。此外，?；撬嵩谂R床上已被嘗試應(yīng)用于心血管疾病、高膽固醇血癥、眼部疾病、糖尿病、早老性癡呆、肝病、膽囊纖維化和酗酒等一系列疾病的治療。

在食品領(lǐng)域，?；撬岬亩喾N營養(yǎng)保健功能已被應(yīng)用于食品營養(yǎng)強化劑和保健食品領(lǐng)域。隨著生活水平和健康知識的提高，?；撬嶙鳛闋I養(yǎng)保健品和強化食品添加劑將逐步被食品生產(chǎn)企業(yè)和消費者認(rèn)識和接受。對?；撬岬纳碜饔眉捌渥饔脵C制的深入探討，目前較多的仍是基礎(chǔ)試驗研究，所以應(yīng)加強其臨床中應(yīng)用的研究，開辟其廣泛的應(yīng)用前景。

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Research Progress of Taurine

GU Qingnan1, LI Lvmu2*, XU Xiang2, ZHANG Minyang2
（1.School of Tea and Food Science and Technology , Anhui Agricultural University, Hefei 230036, China; 2. School of Animal Science and Technology, Anhui Agricultural University, Hefei 230036, China）

Abstract:Taurine is a free amino acid, because of its special physiological functions with a wide range of bio?logical effects on animal. This paper reviewed the research progress on the mechanism and physiological function of taurine, and briefly described the application prospect of taurine.

Key words:taurine; biological effect; mechanism; prospect

*通訊作者：研究員，博士生導(dǎo)師

作者簡介：顧慶南（1989-），男，安徽長豐人，碩士研究生，研究方向為食品科學(xué)。

收稿日期：2015-03-16

中圖分類號：R965

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1001-0084（2015）05-0014-05