牛磺酸的生理功能

景文瑩

牛磺酸又稱2-氨基乙磺酸，最早由牛黃中分離出來，故得名。純品為無色或白色的斜狀晶體，是一種含硫非蛋白氨基酸，不參與體內蛋白的生物合成。牛磺酸雖不參與蛋白質合成，但卻與胱氨酸、半胱氨酸的代謝密切相關。牛磺酸是廣泛分布于動物組織細胞內的氨基酸，尤其是海生動物體內含量較豐富，是機體內含量最豐富的自由氨基酸。牛磺酸主要以游離形式存在于體內。牛磺酸性質穩定，無臭，易溶于熱水。機體可從膳食中攝取牛磺酸，或通過自身合成牛磺酸。膳食牛磺酸的主要來源為動物性食品，特別是海生動物。牛磺酸在體內的合成是通過半光亞磺酸脫羧酶的作用，由半胱氨酸而來。貓和靈長類動物體內的牛磺酸須依賴食物供給。牛磺酸的分子量小，無抗原性，且各途徑給藥都易吸收。

1.促進腦組織和智力發育及抗驚厥 牛磺酸是一種由胱氨酸轉化而來的β-氨基酸，研究表明，幼貓體內若缺乏牛磺酸會導致視網膜退化，最終導致失明。也有研究表明，發育中的動物大腦中牛磺酸含量顯著高于成年動物大腦中該物質的含量，故有學者推測，牛磺酸可能與新生動物或嬰兒的大腦發育及智力發育有關。在食物偏愛性試驗中，補充牛磺酸組大鼠的高級學習能力較缺乏牛磺酸組強，說明補充牛磺酸組大鼠大腦及智力發育狀況較好，說明牛磺酸具有促進大腦發育、提高學習記憶力的作用。牛磺酸作用于大腦時，會使大腦釋放γ-氨基丁酸，起抗驚厥作用。

2.牛磺酸抑制心肌細胞凋亡 牛磺酸是心肌中含量最豐富的游離氨基酸，具有抗氧化、調節細胞內鈣穩態等生物學功能，是很好的內源性細胞保護劑。牛磺酸可抑制疲勞運動條件下心肌線粒體脂質過氧化水平，并提高谷胱甘肽含量。牛磺酸可抑制由脂多糖引起的白細胞和微血管內皮間的粘附，阻止白細胞進入組織內引起炎癥，同時牛磺酸還抑制中性粒細胞分泌炎性細胞因子，從而降低燒傷后心肌細胞凋亡。Fas基因死亡受體信號通路參與燒傷后心肌細胞的凋亡，而牛磺酸對Fas基因死亡受體信號通路有抑制作用，也許是牛磺酸抑制細胞凋亡的另一種機制。

3.牛磺酸對糖尿病患畜的作用 牛磺酸是一種抗氧化劑，能保護生物系統免受氧的攻擊。牛磺酸具有增強糖尿病大鼠腎皮質的抗氧化能力，從而使糖尿病大鼠腎皮質的氧化應激程度減輕。牛磺酸對鏈脲佐菌素—糖尿病性白內障有一定干預作用。據證實，牛磺酸可通過提高其在晶狀體中的含量而維持晶狀體的透明，防止晶體混濁。牛磺酸能維持晶體的透明狀態，可能是通過其抗氧化和調節滲透壓雙重機制完成的。應用毛細管電泳技術證實，8%牛磺酸能提高房水和晶狀體中牛磺酸的含量，表明補充牛磺酸對晶狀體蛋白免受氧化損傷有一定作用，從而有效發揮其穩定細胞膜、增強抗氧化等作用，抑制早期白內障發生，延緩白內障發展。糖尿病患者長期高血糖可引起多種并發癥，糖尿病視網膜病變是糖尿病最早及最普通的并發癥。哺乳動物的視網膜中含有豐富得牛磺酸，牛磺酸缺乏會引起視網膜結構及功能的改變。研究證實，牛磺酸對鏈脲佐菌素誘導的大鼠糖尿病視網膜病變有保護作用。

4.牛磺酸對腎、肺、肝的影響 牛磺酸具有調節滲透壓、結合膽酸、調節中樞神經系統的功能，并能防止氧化劑誘導的組織損傷，對心血管系統疾病、神經系統疾病有一定療效。近年的研究顯示，其對腎臟也有很好的保護作用，其機制可能是牛磺酸的抗氧化作用減輕了組織的過氧化損傷，表現為腎組織中的脂質過氧化產物的含量減少，對腎損傷有一定治療作用。牛磺酸是廣譜細胞保護藥，對肺動脈內皮和平滑肌細胞的增殖有一定調節作用，并且具有防治缺氧性肺血管的收縮和血管結構改建的作用，可降低肺動脈壓力，減輕心肺組織的損傷。牛磺酸在動物缺氧時，可減輕肺血管內皮細胞ET-1釋放增加所引起的改變，從而參與對肺循環的調節。在含鈣的介質中，牛磺酸可抑制因缺氧而造成的肝細胞死亡，而在無鈣介質中則沒有這種作用，說明牛磺酸對肝細胞的保護作用可能是通過調節細胞鈣水平而實現。而高濃度的牛磺酸不僅無保護作用，反而加重了肝細胞損傷，對脂肪肝無保護作用。機體內過量自由基對機體損傷的主要原因是脂質過氧化物的產生，超氧化物歧化酶是機體抗脂質過氧化酶促系統中的重要酶，牛磺酸可增加肝內谷胱甘肽含量，提高超氧化物歧化酶活性，使肝細胞脂質過氧化損傷得到恢復，保護肝細胞。

5.牛磺酸對生殖系統的影響 研究表明，適量牛磺酸可使神經細胞谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶活性增加，增強清除自由基的能力，維持神經細胞膜的流動性，抑制脂質過氧化物的產生，提高輸卵管抗氧化能力，保護輸卵管免受損傷。牛磺酸對胚胎發育的影響主要有三方面：一是對胚胎發育的新陳代謝具有促進作用;二是對由于鉀離子濃度過高所引起的胚胎損害具有保護作用;三是對胚胎代謝過程所產生的氧自由基的毒害具有抑制作用。研究表明，牛磺酸可以被哺乳動物的胚胎所攝取，即使牛磺酸的濃度極低，仍然對胚胎具有保護作用。牛磺酸促進卵巢組織形態及公雞睪丸的發育，刺激母雞雌激素和公雞雄激素的分泌。亦有研究表明，牛磺酸可以刺激雄性大鼠分泌睪酮和促黃體生成素，對雄性動物分泌雄激素有重要作用，且牛磺酸對睪丸間質細胞睪酮的合成和分泌有一定的調節作用。