牛磺酸在营养学中的研究应用

周红芬，等牛磺酸在营养学中的研究应用一9一囊萎盔田萋囊菱要萋囊萎委萋要萎囊萋饔菱囊蓥囊萎囊萎囊蔓饔萋囊萋要萎鎏菱囊菱誊萋牛磺酸在营养学中的研究应用周红芬王自学栾有富1云南省陆良县活水乡畜牧食品站，云南陆良655604；2云南省陆良县畜牧局，云南陆良655604摘要本文简述了牛磺酸的理化性质、作用机制。分析了牛磺酸在人和动物保健、畜禽及水产上的研究应用，并展望了今后牛磺酸的研究发展方向。关键词牛磺酸；营养；作用机理；应用THESTUDYANDAPPLICATIONSOFTAURINEINNUTRIOLOGYZHOUHONGFENWANGZIXUELUANYOUFUABSTRACTTHISTHESISGENERALIZEDTHEPHYSICALANDCHEMICALCHARACTERISTICS，FUNCTIONSOFTAURINE，ANALYSEDTHEAPPLICATIONOFTURINEINTHERESEARCHOFANIMALHEALTHCARE，POULTRYANDDOMESTICANIMALANDAQUATICFEEDING，ANDFORECASTTHEDEVELOPMENTDIRECTIONOFTAURINERESEARCHKEYWORDSTAURINE；NUTRITION；FUNCTION；APPLICATION牛磺酸TAURINE是一种B一含硫氨基酸，化学式为NHCHCH2SO3H，结构简单，分子量为12525道尔顿，常温常压下为无色四面针状结晶，微溶于水，易溶于乙酸，熔点为300L12J。牛磺酸主要存在于动物组织的细胞质中，在海水鱼虾类中含量丰富，如牛磺酸是鱼虾体内含量最为丰富的游离氨基酸SAKAGUCHI等，1988J。在动物及人的脑、心、肝、肾、肌肉、血液中、卵巢、子宫、骨骼中的含量也较为丰富，而在植物性饲料中的含量甚微AWAPARA等，1985，如在黑豆、蚕豆、嫩豌豆、扁豆及南瓜籽中有微量的牛磺酸。1牛磺酸的生理功能牛磺酸作为牛胆汁的成分于1827年从动物组织中分离出来DEMAREAY，1938。由于发现缺乏牛磺酸的幼猫会造成视网膜退化并最终导致失明1975，HAYES等，国内外学者才开始深人研究牛磺酸的营养生理功能，并发现它在动物营养中起着重要作用J。并且作为机体的条件性必需氨基酸以游离形式广泛存在于动物组织器官曹劲松，2OOO，以小分子二肽或三肽的形式存在于中枢神经系统，具有多种生理活性和营养作用HUXTABLE，1992O11促进蛋白质、氨基酸代谢牛磺酸不参与蛋白质的生物合成，但适宜的添加水平可提高蛋白质的消化率。刘晓军1996研究表明，在蛋白质供应充足或不足时，添加L牛磺酸均可提高蛋白质消化率。12促进糖代谢牛磺酸有很强的代谢功能，与胰岛素或类胰岛素物质有协同作用，促进肌细胞对葡萄糖和氨基酸的摄取和利用，加速糖酵解，增强糖异生，降低血糖浓度。13参与胆酸合成，促进脂类物质的消化吸收牛磺酸在肝脏中参与胆酸的合成，或与胆酸结合生成牛磺胆酸，促进脂肪和脂溶性物质的消化吸收。研究表明，牛磺酸促进脂肪代谢，其机制可能与调控甲状腺激素的代谢有关。人类新生儿胆酸以牛磺胆酸为主，成人则约占总量的四分之一，在幼年期，牛磺酸对脂类物质的消化吸一1O一中国饲料添加剂2006年第6期总第48期收起着重要作用。因此，食物中添加牛磺酸可抑制胆石形成，具有促进胆汁排泄的作用】。14牛磺酸对CA的调节作用10J牛磺酸可影响CA的结合、运转、调节及CA依赖、刺激等过程。它可以通过酶的活性来刺激CA2的高亲合摄取过程，并对细胞中释放CA产生影响。低CA时促进CA2的内流，高CA时减少CA内流和增加CA与细胞的亲和力，以降低游离钙水平，并颉颃CA2超载的细胞保护作用。它对内皮损伤导致的血管平滑肌细胞CA内流的增加及细胞CA2含量的升高都有明显的抑制作用。15促进矿物元素代谢研究表明，牛磺酸可促进铁、铜、锰、锌等矿物元素的吸收，且年龄越小，效果越明显何天培等，1998。如牛磺酸能明显增加ZN在肠道内的吸收及其在体内各主要组织脏器的含量，而且，研究证明，低浓度25的牛磺酸可促进肠道对锌的吸收，高浓度时8则无影响。李万里1993报道牛磺酸能显著增加饲喂高脂肪日粮家兔血清锌含量。16牛磺酸的抗氧化作用牛磺酸同VE、VC、类胡萝卜素和一些多酚类化合物一样，都具有清除活性氧化剂的作用，它们被认为是组成生命内源的防御系统，可以防止毒素对细胞及组织的伤害PASSEOREREED，1989，具有清除氧自由基和抗脂质过氧化损伤的效应，并且与剂量呈依赖性关系，其直接作用于微粒体膜，抑制肝的脂质过氧化。17对机体细胞的保护作用牛磺酸对肝细胞、心肌细胞、红细胞等都具有保护作用，其原因是参与细胞膜主要成分磷脂的代谢，维持细胞内外渗透压的平衡；其次，通过双向调节以保持细胞的钙离子水平的稳定态，清除氧自由基的过氧化损伤作用。如牛磺酸对中枢神经系统视网膜、血小板和心脏等组织器官正是通过直接膜稳定作用来渗透调节的；再者，牛磺酸能够中和细菌毒素，降低次级胆酸的毒性及抗四氯化碳对肝的损伤。18对神经系统的作用牛磺酸是新生动物脑中含量最丰富的游离氨基酸。其分布于大脑皮层、小脑、海马及嗅球等区域。牛磺酸可能通过调节神经元活动，促进轴突的延伸及突出的形成SMRMAN，1993。对促进脑细胞增殖，神经细胞间突出的形成，加速神经细胞分化成熟过程，提高记忆力有重要作用，是大脑正常发育所必需的营养物质。研究表明，牛磺酸还具有抗惊厥作用，对神经元有抑制作用，是有效的抗颠痫剂。此外，对神经系统的抗衰老也有一定的作用，能促进大脑细胞DNA、RNA及蛋白质的合成，对神经传导和视觉功能起重要作用。2牛磺酸在动物营养中的应用21牛磺酸的营养保健功能牛磺酸对人的营养保健作用是自从发现对婴幼儿是必须氨基酸才确立的。牛磺酸能增强婴幼儿大脑神经元的量，促进神经元网络的形成和延长大脑神经元存活的时间。营养学家指出怀孕3个月后与分娩前3个月，牛磺酸对胎儿神经系统生长发育极为重要；另一方面，人的智商发育50是在5岁以前形成的，为此，及时适量地补充婴幼儿所需的牛磺酸，对大脑、神经系统、智商发育等极其重要。婴幼儿所需的牛磺酸主要来源于母乳，靠母乳喂养的婴儿一般是不缺乏的，而用牛奶喂养远远不能满足婴儿生理对牛磺酸的需要，长期以牛奶和乳制品喂养的婴儿，其血浆、血小板、尿中的牛磺酸和用母乳喂养的婴儿比，分别减少54、48、16郭芳彬，1996121。调查显示，出生后头1O个星期喂母乳的婴儿要比那些用奶粉或鲜牛奶喂养的婴儿更聪明。因此目前采用在牛奶和乳制品中添加牛磺酸来克服婴幼儿代乳品牛磺酸含量的不足。牛磺酸能改善人体脂肪的代谢功能，减轻婴儿对脂肪的消化和吸收方面的负担。并能促进小儿消化道内脂肪、钙等营养物质的消化和吸收。促进T淋巴细胞的增殖和巨噬细胞产生白细胞介素一1，产生对病毒的抗体功能，对机体免疫细胞防御功能起到重要作用。22牛磺酸在家禽生产中的应用近年来，牛磺酸在提高禽的生长性能方面的报道较多，且研究主要集中在肉鸡方面。ANDERS伽等1975给雏鸡日粮中添加075的牛磺酸，使其早期03周龄体质量增加205，饲料转化率提高72。COMPBELL等1989报道，肉公雏鸡饲料中添加005、01、02的牛磺酸，可降低猝死率和病死率，提高36周周红芬，等牛磺酸在营养学中的研究应用一N一龄鸡的饲料效率。何天培等1995在研究牛磺酸对肉用仔鸡早期生产性能、血清中甲状腺激素水平和免疫功能的影响时发现添加01的牛磺酸，可显著降低3周龄肉用仔鸡的料肉比，提高血清中甲状腺素，I3的水平、新城疫抗体效价及免疫器官上囊和脾脏的相对重量。姚林元1997报道，63周龄伊萨褐父母代种鸡日粮中添加30MGKG牛磺酸可提高产蛋率905，平均蛋重增加215G。因此，在鸡饲料中添加牛磺酸对于提高饲养水平和经济效益有着重要的意义，值得推广。肖世平等1997报道，在鸡日粮中添加045的牛磺酸后，能提高性成熟前公鸡睾丸的重量，增大曲细精管的直径，促进生殖细胞的发育，提高精子细胞形成的速度，且能提高成熟前母鸡卵巢的相对重量，促进卵细胞的发育。23牛磺酸在水产动物中的应用牛磺酸在水产动物中的应用主要集中在诱食作用上，牛磺酸是虾蟹饵料中最好的诱食剂【L引。虾饲料中添加牛磺酸可促进虾的采食，并对调节虾饵料中微量元素的平衡具有良好作用。而对贝类可作为能量贮存，调节细胞的可激发性，并通过渗透排泄来减少体内过多的硫化物积聚。MARTINEZ等2004U用含牛磺酸分别为0、01、02和03的鱼粉一豆粕型饲料饲喂海鲈仔鱼，结果在牛磺酸含量02时瞬时生长率最高，而且试验鱼倾向于摄食牛磺酸含量高的饲料，说明牛磺酸对其具有促生长作用和诱食作用。饲料中添加14的牛磺酸能显著促进日本比目鱼生长，提高蛋白质效率比PERP005PARK等，2002引。试验表明，日粮供应10的牛磺酸对体重04256G的仔鱼有显著的促生长作用SHINKWONKIM等，2003H。通过测定体内的牛磺酸周转速率后认为，牙鲆幼鱼对牛磺酸的需要量大于仔鱼，说明对补充牛磺酸有显著意义。花鲈鱼种饵料中添加02一03的牛磺酸对其成活率没有显著影响，而平均体增重和特定生长率有显著提高P005，饵料转化率比空白组提高近40JOSE，2004引。24牛磺酸在猪生产中的应用牛磺酸在仔猪中研究较多，如KANDELGY等用添加05的牛磺酸日粮饲喂妊娠母猪从怀孕到断奶没有显著提高产仔数和仔猪初生重以及21日龄的存活率，但断奶后继续添加牛磺酸可提高仔猪的生长速度和饲料转化率。SIEPHEN等1992报道，仔猪在前5周可以采食不添加牛磺酸的饲料。卢福庄、张宏福2000报道，在28日龄断奶仔猪日粮中添加01牛磺酸可提高仔猪增重O55KGD，且前5天效果更明显，并推测牛磺酸可能在仔猪断奶应激中发挥一定作用。陈吉红2004在“牛磺酸、牛常乳对超早期断奶仔猪生长与免疫性能的影响”中的研究表明与对照组相比，牛磺酸可显著提高SEW仔猪超早期断奶仔猪的生产性能，降低仔猪的腹泻程度P001。25牛磺酸在宠物上的应用牛磺酸是对猫科动物的营养作用很重要，如防止猫的“膨胀心肌病”在心肌衰退的情况下，心脏组织自身膨胀试图满足动物的血液循环需要和“中央视网膜退化症”如不医治，将引起失明，对提高猫的生殖能力有非常明显的效果，当母猫饲喂缺乏牛磺酸的日粮时，生下的死胎较多且成活的小猫较少J。CORDON1989等试验表明，猫饲料中牛磺酸含量低于001时，其生殖功能不良、死胎、流产和先天缺陷率增高，幼仔存活率下降，含005以上时才能维持正常生殖功能呤。猫饲料中牛磺酸的需要量NRC1986推荐为400MGKG。但是，若考虑加工、运输、贮藏、饲喂等环节中的损失，添加量应大于标准值。正如加拿大圭尔大学1991的研究结果表明，NRC牛磺酸推荐量不能满足猫的正常需要。为预防猫扩张性心肌病的发生，一般应添加2500MGKG干饲料的牛磺酸J。3牛磺酸有待继续研究的问题牛磺酸具有广泛的生物学功能，在畜禽饲养中的应用越来越受到人们的重视，尤其作为一种食品添加剂逐渐得到广泛的应用，但在动物生产实践中的应用尚缺乏深入的研究，作为一种动物饲料添加剂尚有许多问题需要解决。如1牛磺酸对畜禽的生产性能、免疫功能、内分泌调节等的具体影响；2分析饲料中的添加量与应用效果的相关性，以确定在不同生长阶段，各种水产、畜禽饲料中的最适添加水平；3研究牛磺酸在动物体内主要作用机制；4研究牛磺酸的主要生产工艺，如何降低生产牛磺酸的成本，提一L2一中国饲料添加剂2006年第6期总第48期高产品质量，以能达到在畜禽中的大量应用；5牛磺酸在养殖中添加效果的研究较多，但对它使用后在动物体内的残留及添加过量引起的毒性却少有报道。参考文献1刘晓军，李玉声，等牛磺酸对大鼠蛋白质利用率、生长发育和辨别学习能力的影响J营养学报，1996，1821491532吕秋风，胡建民牛磺酸的研发现状J饲料工业，2004，251220223SAKAGUCHIM，ETA1EXTRACTIVECOMPONENTSOFSHELLFISHANDFISHKOUSEISHAKOUSEIKAKUMTOKYO，198856554孙长勉，栾新红牛磺酸的生理功能及在畜牧生产中的应用J饲料研究，2005，524255刘惠芳牛磺酸的营养研究进展J饲料博览，2001，1011136HUXTABLERJPHYSIOLOGICALACTIONSOFTAURINEJPHYSIOLOGICALBEDEW，1992，7211011637刘惠芳，周安国牛磺酸在动物营养中的应用J中国饲料，2003，1620228俞国乔牛磺酸的生物学功能及其应用J饲料博览，1997，9533349郑宗林，周建成，等牛磺酸在动物营养中的作用J中国饲料，2002，17212210屈健牛磺酸的生物学功能及其在养殖业中的应用J粮食与饲料工业，2003，8353611姜斌，许志锁牛磺酸的生物学功能及其应用J兽药与饲料添加剂，1999，44222312郭芳彬蜂王浆中牛磺酸的营养保健作用J蜜蜂杂志，1996，II5613孙长勉，栾新红牛磺酸的生理功能及在畜牧生产中的应用J饲料研究。2005，5242514新远牛磺酸是虾蟹饲料的一种诱食剂J现代渔业信息，2002，1712313215MARTINEZJB，ETA1EFFECTOFDIETARYTANRLNESUPPLEMENTATIONONGROWTHPERFORMANCEANDFEEDSELECTIONOFSEABASSDICENTRARCHUSLABRFEDWITHDEMANDFEEDERSJFISHERIESSCIENCE，2004，701748116PARKGS，ETA1OPTIMALDIETARYTAURINELEVELFORGROWTHOFJUVENILEJAPANESEFLOUNDERPARALICHTHYSOLIVSLEUSJFISLMEFIOSSCIENCE，2002，68482482817SHINKWONKIM，ETA1EFFECTOFDIETARYSUPPLEMENTATIONWITHTAURINE，PALANINEANDGABAONTHEGROWTHOFJUVENILEANDFINGERLINGJAPANESEFLOUNDERPARALICHTHYSOLIVACEUSJFISHERIESSCIENCE，20DS，6924224818JOSEBROTONSMARTINEZ，ETA1EFFECTOFDIETARYTAURINESUPPLEMENTATIONONGROWTHPERFORMANCEANDFEEDSELECTIONOFSEABASSDIEENTRARCHUSLABRAXFEDWITHDEMANDFECDEMJFISHERIESSCIENCE，2004，70747919陈吉红牛磺酸、牛常乳对超早期断奶仔猪生长与免疫性能的影响D云南云南农业大学学位论文，2004112O郝平佳宠物营养学的近期新进展J饲料广角，2001，181718，转2521GORDONRE，CTA1TAURINEPROTECTSHAMSTERBRONCHICLOSFROMACUTENOINDUCEDALTERATIONSJAMERJPATHO1，1986，125358558522赵红波，姜剃牛磺酸与猫的营养J饲料博览，2003，112425上接第3页有极强的贯穿势垒的能力和极强的自由扩散