牛磺酸简述

牛磺酸简述

申鑫

申鑫（天津体育学院天津301617）

摘要:牛磺酸(tautine)，又称2-氨基乙磺酸，分子量为125，因1827年首次从牛胆汁中分离出来而得名，由胱氨酸转化而来，是可兴奋组织中细胞内含量最丰富的自由氨基酸。自1976年海耶斯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，牛磺酸的研究开始受到普遍关注。后来一系列的研究发现，牛磺酸不仅对幼猫视觉功能具有维持功能，还有抑制性递质、调节激素释放、调节激素内外渗透压平衡、调节细胞钙稳态、预防钙超载、刺激糖分解、糖原合成、降低血胆固醇、调节磷脂代谢、促进细胞增殖分化、稳定细胞膜、清除自由基和抗脂质过氧化等作用。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。

关键词：牛磺酸牛磺酸转运体

中图分类号：G682.88文献标识码：A文章编号：1009-4636（2018）08-0184-01

1牛磺酸的分布

牛磺酸多集中于哺乳动物可兴奋组织细胞中。例如中枢神经系统、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[1]。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。

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。因牛磺酸分子中有磺酸基，故牛磺酸不能参与合成蛋白质，而是在体内呈游离状态，并且大部分在细胞内，故各种组织细胞内、外牛磺酸浓度的比达到了100：1~50000：1[2]。心肌中牛磺酸的浓度也很高，不同种属略有差别，其浓度范围从青蛙的1.8μg/g湿重到小鼠的39.4μg/g湿重[3]。根据Kocsis等人[3]，牛磺酸水平和心率之间存在相关性，在心率最高的物种中牛磺酸水平最高。此外，左心室内存在牛磺酸的透壁梯度，在心内膜中发现最高的牛磺酸浓度，其经历最大的工作负荷。仅基于这一证据，Kocsis等人[3]认为牛磺酸可能通过某种机制与心脏的负荷联系起来。

2牛磺酸的聚集

牛磺酸通过两种机制聚集在细胞内:一是在细胞内进行生物合成，二是通过细胞膜上牛磺酸转运体将血浆牛磺酸转运至细胞内。牛磺酸是由蛋氨酸和半胱氨酸的代谢中间产物半胱亚磺酸经脱羧和氧化作用产生，半胱亚磺酸脱羧酶是机体内源生成和牛磺酸的限速酶，主要在肝脏、脑和肾脏中合成[4]。在一些物种中半胱亚磺酸脱羧酶缺乏(如猫)或不足(如包括人在内的哺乳动物婴儿)，需要靠补充饮食中牛磺酸来保证正常肾脏和中枢神经系统的发育。牛磺酸在大多数哺乳动物组织细胞内的浓度是10mmol/kg，而在血浆中的浓度是20-100umol/L，这表明牛磺酸在大多数细胞内是通过牛磺酸转运体从血浆中主动跨膜转运至细胞内的。

肾脏是排泄的主要器官，也是调节机体内牛磺酸的含量的重要器官。当机体磺酸含量过量时，多余部分随尿排出；当牛磺酸不足时，肾脏通过重吸收减少牛磺酸的排泄。另外，也有少量牛磺酸经肠道排出或通过胆汁以胆酸盐形式排出体外。

3牛磺酸的转运

牛磺酸的转运需要依靠牛磺酸转运体（TAUT），TAUT存在于细胞膜上。不同种属动物具有同源性，为599-638个氨基酸残基的蛋白质，分子质量为74kDa左右，目前己克隆出至少5种TAUT亚型。TAUT是Na+,Cl－-依赖性和Na+-K+-ATPase供能的转运体，并有12个跨膜螺旋区。TAUT具有许多丝氨酸和丝氨酸残基，是蛋白激酶A和C(PKA、PKC)介导磷酸化的潜在靶点[5]。TAUT几乎可以在所有组织中表达，目前已克隆出许多种牛磺酸转运体，分布在脑、肾脏、甲状腺、小肠、胎盘、肝脏等部位。目前已克隆出来的分别有人胎盘的TAUT、人甲状腺TAUT、视网膜色素上皮细胞TAUT、TAU/β-丙氨酸转运体、rB16a编码的TAUT。

TAUT具有以下几个特点:1.2个Na+离子、1个C1一离子和1个牛磺酸分子协同转运;2.TAUT的米氏常数在uM级;3.Tau的摄取可被β-、亚牛磺酸抑制，而a氨基酸的影响很小或没有作用;4.各个系统的TAUT几乎都具有上述3个特点;5.各种来源的TAUT在各自的cDNAs的序列完全相同或近乎一致。6.TAUT基因的表达可被Tau下调。

4牛磺酸的应用

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。

总结

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。

参考文献

[1]TsuboyamaN,HosokawaY,TotaniM,eta1.Structuralorganizationandtissue-specificexpressionofthegeneencodingracysteinedioxygenase[J].Gene,1996,181，161一I65.

[3]刘庆德，康朝枢.牛磺酸的生物学效应[J].国外医学——生理病学与临床分册.1991,11(1):3-5.

[4]KocsisJJ,KostosVJ,BaskinSI:Taurinelevelsinthehearttissuesofvariousspecies.TaurineRavenPressHuxtableR,BarbeauA1976,145-153.