牛磺酸在動物營養(yǎng)中的作用

華牧偉業(yè)

牛磺酸是具有簡樸化學結構的含硫氨基酸，它以游離形式大量存在于人和哺乳動物幾乎所有的贓器中，其中以腦、心臟和肌肉組織中含量最高，是人及動物的重要營養(yǎng)物質。人和動物必須從外界攝取一定量的牛磺酸，但也能通過粒細胞代謝L一半胱氨酸或其他方式合成一定量的牛磺酸，但是合成的量很有限。因此，美國、日本等發(fā)達國家早已規(guī)定在全部嬰幼兒乳制品中添加牛磺酸，目前我國牛磺酸的年生產量為 10000 t左右，絕大部分用于出口。現(xiàn)就牛磺酸在動物營養(yǎng)中的作用研究作一綜述。

1 牛磺酸生產技術

1.1 生物提取法 用生物原料生產牛磺酸是通過牛膽汁水解或將烏賊、蛸、珠母貝等海產品用水提取后再濃縮而得牛磺酸。牛膽汁中牛磺酸的含量雖高，但它與膽汁酸結合成牛磺膽酸的形式存在，不能簡樸地分離提取。生物提取法技術較成熟，工藝簡樸，但原料來源有阻，不易保質，不能滿意市場需求。

1.2 發(fā)酵法 日本研究者（1986）報道，將來源于牛肉的鏈球菌在含有15 g牛膽汁提取物和葡萄糖的培養(yǎng)基中37℃培養(yǎng)2 d，可以產45 g牛磺酸。據(jù)Nakanishi（1988）報道，將一株谷氨酸棒狀桿菌在含有葡萄糖、蛋白胨、KH2PO4、K2HPO4、MgSO4、生物素、酵母膏、尿素和維生素B1的培養(yǎng)基中28℃搖瓶發(fā)酵4d，最后牛磺酸產量為 870 mg/L。

1．3 乙醇胺法 在一定溫度下，將乙醇胺滴加到等摩爾的濃鹽酸中，通入氧化氫氣體至不再吸收為止，先制得中間體氯化氫一β一氯化接，將中間體用亞硫酸鈉磺化得粗品，粗品進一步用活性碳處理，重結晶而得產品。

我國牛磺酸生產起步較晚，工藝還不完善，處十逐步改進階段。其中一種用硫酸代替酸改進牛磺酸的合成工藝取得較好效果。方法是在一定溫度下，將乙醇胺滴加到硫酸中，使乙醇胺成鹽，經酯化而先制得中間體硫酸一β一硫酸銨，然后將所得中間體用亞硫酸鈉磺化，經濃縮、結晶、過濾得粗品，然后將粗品通過活性炭吸附、重結晶而得白色晶體產品，其牛磺酸含量大于98％，總收率可達50％～55％，海內目前多采用此法。
德國Pauluty（1985）用氯化亞砜在等量的羧酸存在下，于60℃與乙醇胺鹽酸鹽反應7 h，產率高達 99.1％，反應條件暖和，產品純度高，但反應尾氣回收困難，易污染環(huán)境．腐蝕設備。

丁學杰（1991）用氯化、磺化兩步進行，先在鹽酸中滴加乙醇胺，然后用氯化氫氣體制得氫氯化一β一氧化銨晶體，收率為 76.1％，然后濃縮，用乙醇結晶、精制，收率為63％，兩步制備牛磺酸的總收率為47．9％，純度為98．8％。

1.4 乙撐亞胺法 乙撐亞胺與亞硫酸鈉直接反應．一步合成牛磺酸，反應暖和，沒有副產物，精制方便，純度達99．4％，產出率達88．9％，但缺點是乙撐亞胺沸點低、毒性大、易聚會爆炸、不易保存。為克服這一缺點，可用乙醇胺催化脫水環(huán)化法生產乙撐亞膠。

2 牛磺酸的生物學功能

2．1 牛磺酸與金屬元素的相互作用 鋅缺乏導致牛磺酸分泌增多，這兩種物質都是生物膜穩(wěn)定劑。硫酸亞鐵可損害蛙視網(wǎng)膜的觀桿細胞的外圍部分，從而導致細胞液的膨脹、聚集和破裂。鋅和牛磺酸的相互作用可阻止這種后果的產生，而不影響由鐵產牛的膜的過氧化程度。此外，低濃度（2．5％）的牛磷酸可以促進腸道對鋅的吸收。

2.2 參與膽酸的合成，促進脂肪和脂溶性物質的吸收 動物體內的牛磺酸是肝臟合成膽酸的一種成分，它的含量多少能影響膽酸中牛磺酸和甘氨酸的比例。人類新生兒膽酸以牛磺酸為主，成人占1／4。另外，食物中添加牛磺酸可抑制膽結石形成，促進膽汁排泄。

2．3 牛磺酸對 Ca2+的調節(jié)作用 牛磺酸對肝細胞、心肌細胞、紅細胞等都具有保護作用。牛磺酸在中樞神經系統(tǒng)、視網(wǎng)膜、血小板和心臟等組織器官中起滲透調節(jié)作用；牛磺酸對 Ca2+有調節(jié)作用，低Ca2+時促進Ca2+的內流，高Ca2+時減少Ca2+內流和增加Ca2+與細胞的親和力，以降低游離鈣水平；牛磺酸參與細胞膜主要成分磷脂的代謝，具有直接膜穩(wěn)定作用，并對抑制溶酶體內組織蛋白酶的漏出；牛磺酸具有清除氧自由基、抗脂質過氧化損傷效應。

2．4 牛磺酸對神經系統(tǒng)的作用 牛磺酸是新生動物腦中含量最豐富的游離氨基酸。中樞神經系統(tǒng)中的牛磺酸主要分布于大腦皮層、小腦、海馬及嗅球等區(qū)域。中樞神經系統(tǒng)中的神經膠質細胞和突觸細胞中牛磺酸的含量最為豐富。牛磺酸可調節(jié)體液的紊亂，對某些激素如生長素和催乳素的分泌有調節(jié)作用；牛磺酸可使人腦神經細胞增殖，促進神經細胞突觸的形成，加速神經細胞的分化成熟過程。
3 牛磺酸在動物營養(yǎng)中的作用

3．l 牛磺酸在禽營養(yǎng)中的作用 日糧中添加相宜水平的牛磺酸，可不同程度地提高雞的生產性能。Martin等（1972）研究表明，添加 0．l％牛磺酸可促進肉雞早期增重。Anderson等（1975）研究表明，雛雞日糧中增加 0.75 ％牛磺酸，其早期（0～3周齡）體重增加 20． 5％，飼料轉化率提高7.2％。Campbell等（1989）研究發(fā)現(xiàn)，肉公雛飼料中添加0．05％、0．l％、0．2％牛磺酸，其猝死和總死亡率下降，3～6周齡料肉比隨牛磺酸添加水平而線性下降，但不影響3～6周齡體重和0～3周齡的料肉比。Linda Stuff(1991）在肉公維和仔火雞飼料中添加 5 ％、10％油脂后再添加 0．8 ％牛磺酸，7周齡時料肉比顯著降低（P＜0.01），脂肪沉積得到改善，但未見對體重的影響。Blair等（1991）報道，l日齡肉仔雞日糧中添加0.3％牛磺酸后，21日齡增重明顯，但添加0．6％牛磺酸對其增重有負面影響。

3．2 牛磺酸在水產方面的應用 牛磺酸是蝦、蟹的餌料誘食劑，在蝦料中添加牛磺酸則以促進蝦的采食。牛磺酸對貝類有許多特別功能：可作為能量的貯存，時調節(jié)細胞的可激發(fā)性，可通過滲透排泄減少體內過多的硫化物積聚。上海水產大學邱高峰博士等以不同氨基酸單獨試驗，發(fā)現(xiàn)有4種氨基酸對蝦、蟹有促攝食作用，分別是牛磺酸。天冬酰胺、脯氨酸和甘氨酸，其中牛磺酸對許多海產類動物都有促進攝食作用。 4 結 語 隨著牛磺酸生產技術的不斷完善和對牛磺酸營養(yǎng)機理研究的進展，牛磺酸必將在動物養(yǎng)殖中發(fā)揮越來越大的作用。

       文章來源：北京華牧偉業(yè)科技有限公司

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