牛磺酸的生理功能

景文莹

牛磺酸又称2-氨基乙磺酸，最早由牛黄中分离出来，故得名。纯品为无色或白色的斜状晶体，是一种含硫非蛋白氨基酸，不参与体内蛋白的生物合成。牛磺酸虽不参与蛋白质合成，但却与胱氨酸、半胱氨酸的代谢密切相关。牛磺酸是广泛分布于动物组织细胞内的氨基酸，尤其是海生动物体内含量较丰富，是机体内含量最丰富的自由氨基酸。牛磺酸主要以游离形式存在于体内。牛磺酸性质稳定，无臭，易溶于热水。机体可从膳食中摄取牛磺酸，或通过自身合成牛磺酸。膳食牛磺酸的主要来源为动物性食品，特别是海生动物。牛磺酸在体内的合成是通过半光亚磺酸脱羧酶的作用，由半胱氨酸而来。猫和灵长类动物体内的牛磺酸须依赖食物供给。牛磺酸的分子量小，无抗原性，且各途径给药都易吸收。

1.促进脑组织和智力发育及抗惊厥 牛磺酸是一种由胱氨酸转化而来的β-氨基酸，研究表明，幼猫体内若缺乏牛磺酸会导致视网膜退化，最终导致失明。也有研究表明，发育中的动物大脑中牛磺酸含量显著高于成年动物大脑中该物质的含量，故有学者推测，牛磺酸可能与新生动物或婴儿的大脑发育及智力发育有关。在食物偏爱性试验中，补充牛磺酸组大鼠的高级学习能力较缺乏牛磺酸组强，说明补充牛磺酸组大鼠大脑及智力发育状况较好，说明牛磺酸具有促进大脑发育、提高学习记忆力的作用。牛磺酸作用于大脑时，会使大脑释放γ-氨基丁酸，起抗惊厥作用。

2.牛磺酸抑制心肌细胞凋亡 牛磺酸是心肌中含量最丰富的游离氨基酸，具有抗氧化、调节细胞内钙稳态等生物学功能，是很好的内源性细胞保护剂。牛磺酸可抑制疲劳运动条件下心肌线粒体脂质过氧化水平，并提高谷胱甘肽含量。牛磺酸可抑制由脂多糖引起的白细胞和微血管内皮间的粘附，阻止白细胞进入组织内引起炎症，同时牛磺酸还抑制中性粒细胞分泌炎性细胞因子，从而降低烧伤后心肌细胞凋亡。Fas基因死亡受体信号通路参与烧伤后心肌细胞的凋亡，而牛磺酸对Fas基因死亡受体信号通路有抑制作用，也许是牛磺酸抑制细胞凋亡的另一种机制。

3.牛磺酸对糖尿病患畜的作用 牛磺酸是一种抗氧化剂，能保护生物系统免受氧的攻击。牛磺酸具有增强糖尿病大鼠肾皮质的抗氧化能力，从而使糖尿病大鼠肾皮质的氧化应激程度减轻。牛磺酸对链脲佐菌素—糖尿病性白内障有一定干预作用。据证实，牛磺酸可通过提高其在晶状体中的含量而维持晶状体的透明，防止晶体混浊。牛磺酸能维持晶体的透明状态，可能是通过其抗氧化和调节渗透压双重机制完成的。应用毛细管电泳技术证实，8%牛磺酸能提高房水和晶状体中牛磺酸的含量，表明补充牛磺酸对晶状体蛋白免受氧化损伤有一定作用，从而有效发挥其稳定细胞膜、增强抗氧化等作用，抑制早期白内障发生，延缓白内障发展。糖尿病患者长期高血糖可引起多种并发症，糖尿病视网膜病变是糖尿病最早及最普通的并发症。哺乳动物的视网膜中含有丰富得牛磺酸，牛磺酸缺乏会引起视网膜结构及功能的改变。研究证实，牛磺酸对链脲佐菌素诱导的大鼠糖尿病视网膜病变有保护作用。

4.牛磺酸对肾、肺、肝的影响 牛磺酸具有调节渗透压、结合胆酸、调节中枢神经系统的功能，并能防止氧化剂诱导的组织损伤，对心血管系统疾病、神经系统疾病有一定疗效。近年的研究显示，其对肾脏也有很好的保护作用，其机制可能是牛磺酸的抗氧化作用减轻了组织的过氧化损伤，表现为肾组织中的脂质过氧化产物的含量减少，对肾损伤有一定治疗作用。牛磺酸是广谱细胞保护药，对肺动脉内皮和平滑肌细胞的增殖有一定调节作用，并且具有防治缺氧性肺血管的收缩和血管结构改建的作用，可降低肺动脉压力，减轻心肺组织的损伤。牛磺酸在动物缺氧时，可减轻肺血管内皮细胞ET-1释放增加所引起的改变，从而参与对肺循环的调节。在含钙的介质中，牛磺酸可抑制因缺氧而造成的肝细胞死亡，而在无钙介质中则没有这种作用，说明牛磺酸对肝细胞的保护作用可能是通过调节细胞钙水平而实现。而高浓度的牛磺酸不仅无保护作用，反而加重了肝细胞损伤，对脂肪肝无保护作用。机体内过量自由基对机体损伤的主要原因是脂质过氧化物的产生，超氧化物歧化酶是机体抗脂质过氧化酶促系统中的重要酶，牛磺酸可增加肝内谷胱甘肽含量，提高超氧化物歧化酶活性，使肝细胞脂质过氧化损伤得到恢复，保护肝细胞。

5.牛磺酸对生殖系统的影响 研究表明，适量牛磺酸可使神经细胞谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性增加，增强清除自由基的能力，维持神经细胞膜的流动性，抑制脂质过氧化物的产生，提高输卵管抗氧化能力，保护输卵管免受损伤。牛磺酸对胚胎发育的影响主要有三方面：一是对胚胎发育的新陈代谢具有促进作用;二是对由于钾离子浓度过高所引起的胚胎损害具有保护作用;三是对胚胎代谢过程所产生的氧自由基的毒害具有抑制作用。研究表明，牛磺酸可以被哺乳动物的胚胎所摄取，即使牛磺酸的浓度极低，仍然对胚胎具有保护作用。牛磺酸促进卵巢组织形态及公鸡睾丸的发育，刺激母鸡雌激素和公鸡雄激素的分泌。亦有研究表明，牛磺酸可以刺激雄性大鼠分泌睾酮和促黄体生成素，对雄性动物分泌雄激素有重要作用，且牛磺酸对睾丸间质细胞睾酮的合成和分泌有一定的调节作用。