牛磺酸
牛磺酸（Taurine）是由牛黃中分離出來，也就是動物體內(nèi)一種結(jié)構(gòu)簡單的含硫氨基酸，化學(xué)名稱為 2-氨基乙磺酸，分子式為 C2H7NO3S，分子量為 125.15，無臭，味略酸，其稀溶液呈中性，對熱穩(wěn)定，在人和動物膽汁中與膽酸結(jié)合，以結(jié)合形式存在；而在腦、卵巢、心臟、肝、乳汁、松果、垂體、視網(wǎng)膜、腎上腺等組織中，以游離形式存在，總量 12-18g，但不參與蛋白質(zhì)的合成。牛磺酸是人體的條件必需氨基酸，對胎兒、嬰兒神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育有重要作用。牛磺酸可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品添加劑、熒光增白劑、有機合成等領(lǐng)域，也可用作生化試劑、濕潤劑、pH 緩沖劑等。
基本介紹
牛磺酸是一種由含硫氨基酸轉(zhuǎn)化而來的氨基酸，又名牛黃酸、牛膽酸、牛膽堿、牛膽素。牛磺酸廣泛分布于體內(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。牛磺酸是動物體內(nèi)的一種含硫氨基酸，但并不是蛋白質(zhì)的組成成分。牛磺酸以游離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。
牛磺酸的化學(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305.11 ℃，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。牛磺酸是一種有機滲透的調(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。[1]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牛磺酸。大鼠眼組織提取物的定量分析表明，牛磺酸是視網(wǎng)膜、玻璃體、晶狀體、角膜、虹膜和睫狀體中最豐富的氨基酸。諸多研究發(fā)現(xiàn)，牛磺酸是調(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
牛磺酸主要用于緩解感冒初期的發(fā)熱，也可以用于代謝失調(diào)引起的白內(nèi)障或急性結(jié)膜炎、病毒性結(jié)膜炎、皰疹性結(jié)膜炎的輔助治療。
主要應(yīng)用
醫(yī)藥行業(yè)
牛磺酸有抗炎、解熱、鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜、降血壓、降血糖、抗心律失常、抗菌、抗血小板聚集、增強免疫功能、利膽、強肝、解毒、調(diào)節(jié)血管張力等作用，臨床上有多種用途：可用于治療急慢性肝炎、脂肪肝、膽囊炎、支氣管炎、扁桃體炎、急性結(jié)膜炎、皰疹性及病毒性結(jié)膜炎；還用于治療感冒、發(fā)熱、癲癇、小兒痙攣癥、心力衰竭、心律失常、高血壓、子宮出血、動脈硬化、痤瘡等等。作為藥品，牛磺酸在我國和日本已得到廣泛的應(yīng)用。
食品添加劑
牛磺酸是人和動物必需的一種氨基酸。兒童體內(nèi)缺乏牛磺酸，可能導(dǎo)致發(fā)育不良，視力損害和增加癲癇的易感性，甚至引起心肌病等疾病；成人體內(nèi)缺乏牛磺酸，同樣危及他們的身體健康。作為一種優(yōu)良的食品添加劑，牛磺酸在歐美及日本等發(fā)達(dá)國家已被廣泛應(yīng)用。美、日等國為確保嬰幼兒健康成長，早已明確規(guī)定嬰幼兒乳制品中牛磺酸的含量，不得少于0.16mg/100mL。日本早在20世紀(jì)70年代出售的某種營養(yǎng)補品中，就加入了牛磺酸。他們還將其摻入到飲料、復(fù)合味精、豆制品和乳制品中。在日本，兒童食品中不加入牛磺酸不準(zhǔn)上市銷售。美、日等國99%的牛磺酸用作食品添加劑。我國在這方面起步較晚，于1990年開始允許牛磺酸作為營養(yǎng)食品添加劑加入乳制品、飲料和復(fù)合調(diào)味品中，允許加入量為30～40mg/kg。近年來市場上涌現(xiàn)出的“紅牛”飲料、“娃哈哈”兒童營養(yǎng)液、“聰聰母液”及“強力神”、“金牡蠣”、“龍丹”等營養(yǎng)保健品中，均含有適量的牛磺酸成份。研究表明，在牛奶和奶粉中加入適量的牛磺酸，其營養(yǎng)價值可接近母乳。牛磺酸又可用作飛行員、宇航員、運動員等的食品和飲料的優(yōu)質(zhì)添加劑，以增強體質(zhì)、解除疲勞。另外，牛磺酸作為飼料添加劑加入動物飼料中，可防治魚類疾病，能使貓、狗等寵物的眼睛更加明亮。預(yù)計今后牛磺酸將主要用作食品營養(yǎng)添加劑，在食品添加劑方面的市場將非常廣闊，也將會產(chǎn)生較大的經(jīng)濟和社會效益。
有機合成中間體
應(yīng)用于熒光增白劑的合成。如二苯乙烯雙三嗪類熒光增白劑中引入氨基乙磺酸基團后，可改善增白劑的水溶性，增強洗滌和增白效果。這類增白劑主要用于造紙、纖維素纖維和聚酰胺纖維的增白。另外，還可將牛磺酸與聚丙烯酰胺反應(yīng)制成功能性高分子絮凝劑N-牛磺酸聚丙烯酰胺，用于濕法磷酸的石膏分離過程。因它在石膏形成過程中有控制石膏晶型和降低磷酸粘度的作用，故可提高過濾速度，增加過濾效率。牛磺酸還可用于活性染料的制備和其它有機化合物的合成。