王斕 劉鴻
牛磺酸分子結(jié)構(gòu)為H2N—CH2—CH2—SO3H,是β-丙氨酸的磺酸類似物,分子量約125,常溫常壓下為無色四面針狀結(jié)晶。在生理pH條件下,電離常數(shù)PK1是1.5、PK2是8.82,等電點(diǎn)是5.16,絕大多數(shù)以兩性離子形式存在。牛磺酸作為非必需氨基酸,沒有遺傳密碼子,不能參與組成蛋白質(zhì)和酶類。
一、牛磺酸的生物學(xué)功能
動(dòng)物體內(nèi)?;撬釓V泛分布,雖然?;撬岵粎⑴c蛋白質(zhì)合成,但對(duì)維持機(jī)體生理功能發(fā)揮著重要作用。
1.結(jié)合膽汁酸 肝臟的膽固醇通過乳化作用生成膽酸和鵝去氧膽酸,吸收脂質(zhì)、脂溶性維生素形成膽汁酸。牛磺酸是肝臟合成膽汁酸的成分,其含量影響膽酸中甘氨膽酸和?;悄懰岬谋壤?。膽汁酸和牛磺膽酸能加快膽固醇的分解與排泄。
2.抗氧化及清除自由基 高血糖使細(xì)胞氧化,導(dǎo)致胰島素抵抗。?;撬嵊腥N抗氧化作用,能預(yù)防細(xì)胞的氧化損傷,具有減弱活性氧簇活性和清除活性氧簇的作用。研究表明,?;撬釋?duì)臭氧、二氧化氮、博來霉素和胺碘酮導(dǎo)致的細(xì)胞氧化損傷具有保護(hù)作用。牛磺酸通過抑制博來霉素一氧化氮合酶生成來抑制氮氧化物合成。?;撬崾怯行У目寡趸瘎軠p少肺脂質(zhì)氧化,減輕四氯化碳誘導(dǎo)的氧化作用和光誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜脂質(zhì)氧化。研究表明,牛磺酸不能直接清除超氧負(fù)離子、羥基和過氧化氫等活性氧簇;?;撬峥娠@著減少線粒體超氧化物產(chǎn)生。目前,牛磺酸抗氧化的作用機(jī)理尚不清楚,有的研究者將?;撬峥寡趸淖饔脷w因于降低自由基活性。
3.調(diào)節(jié)細(xì)胞鈣穩(wěn)態(tài) ?;撬崮苷{(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度。細(xì)胞內(nèi)Ca2+超載可導(dǎo)致細(xì)胞死亡,激活N-甲基-D-天冬氨酸受體,刺激細(xì)胞的鈣離子吸收,導(dǎo)致線粒體內(nèi)Ca2+積聚。?;撬峥勺柚辜?xì)胞內(nèi)Ca2+超載,Ca2+超載可導(dǎo)致線粒體損傷,繼而產(chǎn)生過多的活性氧簇。研究表明,谷氨酸鹽介導(dǎo)刺激Ca2+內(nèi)流,經(jīng)由Na+/Ca2+交換器或者依賴去級(jí)化的Ca2+運(yùn)輸系統(tǒng),其機(jī)理是?;撬岣淖儩B透壓或細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu),通過Na+/Ca2+交換器抑制鈣內(nèi)流,?;撬崾菣C(jī)體內(nèi)源性Ca2+穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)劑。
4.免疫調(diào)節(jié)作用 中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞中含量大量的?;撬?,能促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖。牛磺酸對(duì)細(xì)胞增殖的作用是通過保護(hù)細(xì)胞膜、調(diào)節(jié)滲透壓,防止細(xì)胞脹破變性,進(jìn)而減少細(xì)胞死亡的數(shù)量。研究表明,牛磺酸可顯著減少由自然殺傷細(xì)胞介導(dǎo)的重組白細(xì)胞介素-2活化的內(nèi)皮細(xì)胞毒素,且不降低重組白細(xì)胞介素-2抗腫瘤效應(yīng);同時(shí),抑制淋巴因子活化殺傷細(xì)胞介導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞溶解。牛磺酸還可以促進(jìn)白細(xì)胞介素-1的正向調(diào)節(jié),從而增加干擾素的生成。
5.直接膜穩(wěn)定作用 ?;撬嵬ㄟ^調(diào)節(jié)細(xì)胞的滲透壓、維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境、抑制膜蛋白磷酸化和預(yù)防脂質(zhì)過氧化來穩(wěn)定細(xì)胞膜。研究發(fā)現(xiàn),?;撬崮軌蛘{(diào)節(jié)基底膜結(jié)構(gòu),抑制磷脂甲基轉(zhuǎn)移酶活性,磷脂甲基轉(zhuǎn)移酶活性決定膜內(nèi)含物磷脂酰乙醇胺和磷酸卵磷酯的比例。?;撬嵬ㄟ^抑制磷脂甲基轉(zhuǎn)移酶活性,提高細(xì)胞膜中磷脂酰乙醇胺與磷酸卵磷酯的比例,從而改變膜的流動(dòng)性、膜相關(guān)酶的活性及膜抵抗毒素?fù)p傷的能力。
正是由于?;撬釋?duì)動(dòng)物機(jī)體具有重要的生理、藥理和營養(yǎng)功能,機(jī)體內(nèi)幾乎所有正常生理功能的維持和調(diào)節(jié)都需要牛磺酸參與,因此?;撬崾菣C(jī)體內(nèi)不可缺少的生理活性物質(zhì)。
二、?;撬嵩谛笄蒿暳现械膽?yīng)用
1.?;撬嵩诩倚箫暳现械膽?yīng)用 研究表明,母豬飼料中缺少?;撬?,容易引發(fā)流產(chǎn),產(chǎn)仔能力下降,仔豬死亡率升高,成活率降低。仔豬斷乳后的飼料中添加?;撬?,可提高生長速度和飼料轉(zhuǎn)化率。
2.牛磺酸在家禽飼料中的應(yīng)用 ?;撬峥纱龠M(jìn)雞性腺組織形態(tài)的發(fā)育和內(nèi)分泌功能,提高公雞性成熟前睪丸重量,促進(jìn)生殖細(xì)胞發(fā)育和提高精子形成速度;能提高母雞性成熟前卵巢重量,促進(jìn)卵母細(xì)胞發(fā)育。在雛雞飼料中添加?;撬幔墒贵w重增加,飼料轉(zhuǎn)化率提高,促進(jìn)早期發(fā)育。在蛋雞飼料中添加牛磺酸,蛋重增加,改善蛋黃色澤。在蛋雞飼養(yǎng)中后期的飼料中添加?;撬幔包S中鋅的含量提高,總脂含量降低,改善蛋殼色澤。
3.?;撬嵩谒a(chǎn)飼料中的應(yīng)用 牛磺酸可作為蝦、蟹的餌料誘食添加劑,將?;撬崽砑釉谖r類的飼料中可增加其攝食量,對(duì)調(diào)節(jié)餌料的微量元素平衡效果明顯。研究表明,牛磺酸對(duì)蝦、蟹、魚具有促攝食作用,促進(jìn)魚類生長,提高飼料轉(zhuǎn)化率,增強(qiáng)魚類機(jī)體的免疫力和抗缺氧能力。
目前,隨著?;撬嵘a(chǎn)技術(shù)不斷完善及對(duì)其營養(yǎng)機(jī)理研究不斷深入,?;撬嶙鳛橐环N飼料添加劑在畜禽生產(chǎn)中將得到越來越多的應(yīng)用。?;撬崽砑佑谛笄蒿暳现邪踩煽?,且符合動(dòng)物性食品安全要求,但添加劑量和添加效應(yīng)方面的研究結(jié)果尚未一致,還需更多更深入的研究。