牛磺酸在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的作用

華牧偉業(yè)

牛磺酸是具有簡(jiǎn)樸化學(xué)結(jié)構(gòu)的含硫氨基酸，它以游離形式大量存在于人和哺乳動(dòng)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(dòng)物的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。人和動(dòng)物必須從外界攝取一定量的牛磺酸，但也能通過(guò)粒細(xì)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(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)牛磺酸的年生產(chǎn)量為 10000 t左右，絕大部分用于出口。現(xiàn)就牛磺酸在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的作用研究作一綜述。

1 牛磺酸生產(chǎn)技術(shù)

1.1 生物提取法 用生物原料生產(chǎn)牛磺酸是通過(guò)牛膽汁水解或?qū)踬\、蛸、珠母貝等海產(chǎn)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(jié)合成牛磺膽酸的形式存在，不能簡(jiǎn)樸地分離提取。生物提取法技術(shù)較成熟，工藝簡(jiǎn)樸，但原料來(lái)源有阻，不易保質(zhì)，不能滿意市場(chǎng)需求。

1.2 發(fā)酵法 日本研究者（1986）報(bào)道，將來(lái)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(chǎn)45 g牛磺酸。據(jù)Nakanishi（1988）報(bào)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(chǎn)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(jìn)一步用活性碳處理，重結(jié)晶而得產(chǎn)品。

我國(guó)牛磺酸生產(chǎn)起步較晚，工藝還不完善，處十逐步改進(jìn)階段。其中一種用硫酸代替酸改進(jìn)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(jīng)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(jīng)濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾得粗品，然后將粗品通過(guò)活性炭吸附、重結(jié)晶而得白色晶體產(chǎn)品，其牛磺酸含量大于98％，總收率可達(dá)50％～55％，海內(nèi)目前多采用此法。
德國(guó)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(yīng)7 h，產(chǎn)率高達(dá) 99.1％，反應(yīng)條件暖和，產(chǎn)品純度高，但反應(yīng)尾氣回收困難，易污染環(huán)境．腐蝕設(shè)備。

丁學(xué)杰（1991）用氯化、磺化兩步進(jìn)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(jié)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(yīng)．一步合成牛磺酸，反應(yīng)暖和，沒(méi)有副產(chǎn)物，精制方便，純度達(dá)99．4％，產(chǎn)出率達(dá)88．9％，但缺點(diǎn)是乙撐亞胺沸點(diǎn)低、毒性大、易聚會(huì)爆炸、不易保存。為克服這一缺點(diǎn)，可用乙醇胺催化脫水環(huán)化法生產(chǎn)乙撐亞膠。

2 牛磺酸的生物學(xué)功能

2．1 牛磺酸與金屬元素的相互作用 鋅缺乏導(dǎo)致牛磺酸分泌增多，這兩種物質(zhì)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(xì)胞的外圍部分，從而導(dǎo)致細(xì)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(chǎn)生，而不影響由鐵產(chǎn)牛的膜的過(guò)氧化程度。此外，低濃度（2．5％）的牛磷酸可以促進(jìn)腸道對(duì)鋅的吸收。

2.2 參與膽酸的合成，促進(jìn)脂肪和脂溶性物質(zhì)的吸收 動(dòng)物體內(nèi)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(jié)石形成，促進(jìn)膽汁排泄。

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

2．4 牛磺酸對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的作用 牛磺酸是新生動(dòng)物腦中含量最豐富的游離氨基酸。中樞神經(jīng)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(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和突觸細(xì)胞中牛磺酸的含量最為豐富。牛磺酸可調(diào)節(jié)體液的紊亂，對(duì)某些激素如生長(zhǎng)素和催乳素的分泌有調(diào)節(jié)作用；牛磺酸可使人腦神經(jīng)細(xì)胞增殖，促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞突觸的形成，加速神經(jīng)細(xì)胞的分化成熟過(guò)程。
3 牛磺酸在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的作用

3．l 牛磺酸在禽營(yíng)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(chǎn)性能。Martin等（1972）研究表明，添加 0．l％牛磺酸可促進(jìn)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(zhuǎn)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(shí)料肉比顯著降低（P＜0.01），脂肪沉積得到改善，但未見對(duì)體重的影響。Blair等（1991）報(bào)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(duì)其增重有負(fù)面影響。

3．2 牛磺酸在水產(chǎn)方面的應(yīng)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(jìn)蝦的采食。牛磺酸對(duì)貝類有許多特別功能：可作為能量的貯存，時(shí)調(diào)節(jié)細(xì)胞的可激發(fā)性，可通過(guò)滲透排泄減少體內(nèi)過(guò)多的硫化物積聚。上海水產(chǎn)大學(xué)邱高峰博士等以不同氨基酸單獨(dú)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)有4種氨基酸對(duì)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(duì)許多海產(chǎn)類動(dòng)物都有促進(jìn)攝食作用。 4 結(jié) 語(yǔ) 隨著牛磺酸生產(chǎn)技術(shù)的不斷完善和對(duì)牛磺酸營(yíng)養(yǎng)機(jī)理研究的進(jìn)展，牛磺酸必將在動(dòng)物養(yǎng)殖中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

       文章來(lái)源：北京華牧偉業(yè)科技有限公司

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