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牛磺酸(Taurine,Tau)是动物体内一种结构简单的含硫氨基酸,化学名称为 2-氨基乙磺酸,分子式为 HO3S-CH2-CH2-NH2,分子量为 125,无臭略酸,其稀溶液呈中性,对热稳定,在人和动物胆汁中与胆酸结合,以结合形式存在;而在脑、卵巢、肝、乳汁、松果、垂体、视网膜、腺等组织中,以游离形式存在,总量 12-18g,但不参与蛋白质的合成。牛磺酸是人体的条件必需氨基酸,对胎儿、 神经系统的发育有重要作用。牛磺酸可广泛应用于医药、食品添加剂、荧光增白剂、有机合成等领域,也可用作生化试剂、湿润剂、pH 缓冲剂等。 [1]
中文名
牛磺酸
英文名
Taurine
别 称
2-氨基乙磺酸、牛胆酸、牛胆素
化学式
C2H7NO3S
分子量
125.15
CAS登录号
107-35-7
熔 点
328℃
水溶性
溶于水,不溶于乙醇
密 度
1.734g/cm3(-173.15K)
外 观
白色或类白色结晶或结晶性粉末牛磺酸是一种由含硫氨基酸转化而来的氨基酸,又名牛黄酸、牛胆酸、牛胆碱、牛胆素。牛磺酸广泛分布于体内各个组织和器官,且主要以游离状态存在于组织间液和细胞内液中,于公牛胆汁中发现而得名,但长期以来一直被认为是含硫氨基酸的无功能代谢产物。牛磺酸是动物体内的一种含硫氨基酸,但并不是蛋白质的组成成分。牛磺酸以游离氨基酸的形式广泛分布于人和动物的脑、肝、卵巢、子宫、骨骼肌、血液、唾液及乳汁中,以松果体、视网膜、垂体、上腺等组织中的浓度。在哺乳动物的中,游离牛磺酸占游离氨基酸总量的50%之多。 [2]
牛磺酸的化学结构式为H2N-CH2-CH2-SO3H,化学名称为β-氨基乙磺酸或2-氨基乙磺酸,相对分子质量为125.15,单斜棱形棒状白色晶体,熔点328 ℃(317 ℃分解),无毒、无臭、味微酸、对热稳定。牛磺酸可溶于水,12 ℃时溶解度为0.5%,其水溶液pH为4.1~5.6,在95%乙醇中17 ℃时溶解度为0.004%,不溶于无水乙醇和丙酮。牛磺酸是一种有机渗透的调节物质,其不仅参与调节细胞体积,还为胆汁盐的形成提供基础,在细胞内游离钙浓度的调制方面也起到了重要作用。虽然牛磺酸是一种未纳入蛋白质类物质的特殊氨基酸,但牛磺酸是大脑、视网膜、肌肉组织中 丰富的氨基酸。牛磺酸应用广泛,如在神经系统的功能、细胞保护作用、心肌病、功能不全、功能发育异常和视网膜神经损伤等方面都有牛磺酸。几乎所有的眼组织中都含有牛磺酸。大鼠眼组织提取物的定量分析表明,牛磺酸是视网膜、玻璃体、晶状体、角膜、虹膜和睫状体中 丰富的氨基酸。诸多研究发现,牛磺酸是调节机体正常生理活动的活性物质,具有 、镇痛、维持机体渗透压平衡、维持正常视觉功能、调节细胞钙平衡、降血糖、调节神经传导、参与内分泌活动、调节脂类消化与吸收、增加收缩能力、提高机体免疫能力、增强细胞膜抗氧化能力、保护心肌细胞等广泛的生物学功能。 [2]
食品添加剂
牛磺酸是人和动物必需的一种氨基酸。儿童体内缺乏牛磺酸,可能导致发育不良,视力损害和增加癫痫的易感性,甚至引起心肌病等疾病;成人体内缺乏牛磺酸,同样危及他们的身体健康。作为一种优良的食品添加剂,牛磺酸在欧美及日本等发达国家已被广泛应用。美、日等国为确保婴幼儿健康成长,早已明确规定婴幼儿乳制品中牛磺酸的含量,不得少于0.16mg/100mL。日本早在20世纪70年代出售的某种营养补品中,就加入了牛磺酸。他们还将其掺入到饮料、复合味精、豆制品和乳制品中。在日本,儿童食品中不加入牛磺酸不准上市销售。美、日等国99%的牛磺酸用作食品添加剂。我国在这方面起步较晚,于1990年开始允许牛磺酸作为营养食品添加剂加入乳制品、饮料和复合调味品中,允许加入量为30~40mg/kg。近年来市场上涌现出的“红牛”饮料、“娃哈哈”儿童营养液、“聪聪母液”及“强力神”、“金牡蛎”、“龙丹”等营养保健品中,均含有适量的牛磺酸成份。研究表明,在牛奶和奶粉中加入适量的牛磺酸,其营养价值可接近母乳。牛磺酸又可用作飞行员、宇航员、运动员等的食品和饮料的优质添加剂,以增强体质、解除疲劳。另外,牛磺酸作为饲料添加剂加入动物饲料中,可防治鱼类疾病,能使猫、狗等宠物的眼睛更加明亮。预计今后牛磺酸将主要用作食品营养添加剂,在食品添加剂方面的市场将非常广阔,也将会产生较大的经济和社会效益。 [1]
有机合成中间体
应用于荧光增白剂的合成。如二 双三嗪类荧光增白剂中引入氨基乙磺酸基团后,可改善增白剂的水溶性,增强洗涤和增白效果。这类增白剂主要用于造纸、纤维素纤维和聚酰胺纤维的增白。另外,还可将牛磺酸与聚丙烯酰胺反应制成功能性高分子絮凝剂N-牛磺酸聚丙烯酰胺,用于湿法 的石膏分离过程。因它在石膏形成过程中有控制石膏晶型和降低 粘度的作用,故可提高过滤速度,增加过滤效率。牛磺酸还可用于活性染料的制备和其它有机化合物的合成。 [1]
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