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牛磺酸

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牛磺酸
Skeletal formula of taurine
Ball-and-stick model of the taurine zwitterion
Space-filling model of the taurine zwitterion
首选IUPAC名
2-aminoethanesulfonic acid
别名 tauric acid
识别
CAS号 107-35-7  checkY
PubChem 1123
ChemSpider 1091
SMILES
 
  • O=S(=O)(O)CCN
InChI
 
  • 1/C2H7NO3S/c3-1-2-7(4,5)6/h1-3H2,(H,4,5,6)
InChIKey XOAAWQZATWQOTB-UHFFFAOYAA
ChEBI 15891
DrugBank DB01956
IUPHAR配体 2379
性质
化学式 C2H7NO3S
摩尔质量 125.15 g·mol−1
密度 1.734 g/cm3 (at −173.15 °C)
熔点 305.11 °C(578 K)
pKa <0, 9.06
若非注明,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。

牛磺酸(taurine)又称2-胺基乙磺酸(2-aminoethanesulfonic acid[1])、β-氨基乙磺酸,是最早从牛黄中分离出来的一种含硫的非蛋白氨基酸[2],结构为带有胺基磺酸,也属于一种类维生素(vitamer)[3]

牛磺酸为廣泛分佈於哺乳動物、鳥類、魚類及水生無脊椎動物組織中的有機酸,是半胱氨酸在体内氧化并脱羧的产物。牛磺酸在体内多以游离状态存在,被認為是動物體內最豐富的游離胺基酸[4],虽不参与体内蛋白的生物合成,但可与胆汁酸结合生成结合胆汁酸[5]

牛磺酸是膽汁的组分——膽汁酸的组成成分之一,並且可以在大腸中發現,最多佔總人體重量的0.1%。牛磺酸天然存在於海鮮肉類中。雜食飲食平均每日攝入量被確定為58毫克(9~372毫克)左右,而嚴格的純素主義中則低到可忽略。是身體所需營養成分之一,被指對嬰兒腦部及眼部發展有良好影響,而被添加到许多嬰兒配方奶粉的成份中。

“牛磺酸”是因為發現者弗里德里希·蒂德曼(Friedrich Tiedemann)和利奥波德·格梅林最先從牛的膽汁中提取出來而得名。

結構

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牛磺酸是半胱胺酸(胺基酸,其中包含一個巰基)的衍生物。牛磺酸是為數不多的知名天然磺酸之一。在嚴格的意義上來說,因為它缺乏一個羧基,它不是一種胺基酸。但它確實含有磺酸基可被稱為胺基磺酸,在科學文獻中它也通常被稱為胺基酸中一員。

小的多肽已確定其含有牛磺酸,但迄今為止沒有氨酰轉運核糖核酸合成酶已被確定,作為特異性識別牛磺酸,並能夠將它納入的轉運核糖核酸

作用

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牛磺酸主要在肝脏中合成,在人体具有结合胆汁酸、抗氧化、参与大脑和视网膜正常发育等作用;由于在神经心肌腺体组织含量较高,可能具有预防心血管疾病、改善内分泌状态、增强人体免疫、促进学习和记忆能力并防治缺铁性贫血等作用[6]。牛磺酸作为多功能调节因子,也可能具有清除自由基、调节营养代谢,发挥神经保护等功能,可能在延缓衰老和老龄化相关疾病中有效[7]

牛磺酸參與生物體內許多生理功能,如膽鹽合成、調節細胞深透壓及維持細胞膜穩定等[8]。其在維持腦部運作及發展方面都扮演著重要的角色。牛磺酸能加速神經元的增生以及延長的作用。同時亦有利於細胞在腦內移動及增長神經軸突。另外在維持細胞膜的電位平衡方面,牛磺酸亦同樣重要。因為它能幫助電解質質進出細胞,從而加強腦部的機能。

由於牛磺酸有抑制神經的作用,所以它亦有抗痙攣及減少焦慮的特點。在腦中,如果麩胺酸在高濃度的情況下,神經元便會因過度刺激而導致死亡。而牛磺酸則可助降低腦內麩胺酸的濃度,因而對腦部起了保護的作用。除此之外,由於牛磺酸同時具有抗氧化的特點,故此它亦能保護腦部免受氧化物的傷害。

人体合成牛磺酸的半胱氨酸亚硫酸羧酶(CSAD)活性较低,主要依靠摄取食物中的牛磺酸来满足机体需要[9]。雖然迄今為止,仍未有任何因服食又或者過量進食牛磺酸而導致任何不良反應,但任何人士如果對牛磺酸有過敏反應的話,則不建議服用,以免引起不適。另外,患有心力衰竭的病人亦必須遵照醫生的建議,特別留意牛磺酸的服用劑量。

1966年研究發現每天攝取2牛磺酸對乾癬有維持和可能誘發的某些作用。也需要考慮從飲料吸收牛磺酸可能比從食物更迅速[10]

目前在世界各地流行的功能性饮料亦主要以补充牛磺酸为主,例如泰國/奧地利红牛以及美國魔爪飲料日本力保美達台灣馬力夯蠻牛康貝特中國東鵬特飲等。

參考文獻

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  1. ^ Taurine. National Center for Biotechnology Information. [6 July 2025]. 
  2. ^ 牛磺酸. 术语在线. 全国科学技术名词审定委员会.  (简体中文)
  3. ^ 类维生素. 《中国大百科全书》第三版. 
  4. ^ Takeuchi, T., Amino acids, peptides., CABI Books: 47–63, 2007-01 [2025-08-07], ISBN 978-1-84593-199-5, doi:10.1079/9781845931995.0047 
  5. ^ Ripps H, Shen W. Taurine: A "Very Essential" Amino Acid (review). Molecular Vision. 12 November 2012, 18: 2673–2686. PMC 3501277可免费查阅. PMID 23170060. 
  6. ^ 牛磺酸. 术语在线. 全国科学技术名词审定委员会.  (简体中文)
  7. ^ 谢泳桃, 王旭东, 叶海峰, & 田进忠. 牛磺酸抗衰老及其生物合成研究进展. 生命科学, 2025, 37.8: 983-991.
  8. ^ Salze, Guillaume P.; Davis, D. Allen. Taurine: a critical nutrient for future fish feeds. Aquaculture. 2015-02-01, 437 [2025-08-07]. ISSN 0044-8486. doi:10.1016/j.aquaculture.2014.12.006. (原始内容存档于2024-02-21). 
  9. ^ El Idrissi A. Taurine Regulation of Neuroendocrine Function. Adv Exp Med Biol. 2019;1155:977-985. doi: 10.1007/978-981-13-8023-5_81. PMID 31468461.
  10. ^ Taurine Intolerance in Psoriasis