第一节 牛磺酸的定义
牛磺酸又称β-氨基乙磺酸，最早由牛黄中分离出来，故得名。纯品为无色或白色斜状晶体，无臭，牛磺酸化学性质稳定，不溶于乙醚等有机溶剂，是一种含硫的非蛋白氨基酸，在体内以游离状态存在，不参与体内蛋白的生物合成。牛磺酸虽然不参与蛋白质合成，但它却与胱氨酸、半胱氨酸的代谢密切相关。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。(立项报告)
第二节 牛磺酸生理功能
1 促进婴幼儿脑组织和智力发育
牛磺酸在脑内的含量丰富、分布广泛，能明显促进神经系统的生长发育和细胞增殖、分化，且呈剂量 依赖性，在脑神经细胞发育过程中起重要作用。
研究表明：早产儿脑中的牛磺酸含量明显低于足月儿，这是因为早产儿体内的半胱氨酸亚磺酸脱氢酶（CSAD）尚未发育成熟，合成牛磺酸不足以满足机体的需要，需由母乳补充。母乳中的牛磺酸含量较高，尤其初乳中含量更高。如果补充不足，将会使幼儿生长发育缓慢、智力发育迟缓。牛磺酸与幼儿、胎儿的中枢神经及视网膜等的发育有密切的关系，长期单纯的牛奶喂养，易造成牛磺酸的缺乏。
2 提高神经传导和视觉机能
猫以及夜行猫头鹰之所以要捕食老鼠，其主要原因是老鼠体内含有丰富的牛磺酸，多食可保持其锐利的视觉。婴幼儿如果缺乏牛磺酸，会发生视网膜功能紊乱。长期的静脉营养输液的病人，若输液中没有牛磺酸，会使病人视网膜电流图发生变化，只有补充大剂量的牛磺酸才能纠正这一变化。
3 防止心血管病
牛磺酸在循环系统中可抑制血小板凝集，降低血脂，保持人体正常血压和防止动脉硬化；对心肌细胞有保护作用，可抗心律失常；对降低血液中胆固醇含量有特殊疗效，可治疗心力衰竭。
4 影响脂类的吸收
肝脏中牛磺酸的作用是与胆汁酸结合形成牛黄胆酸，牛磺胆酸对消化道中脂类的吸收是必需的。牛磺胆酸能增加脂质和胆固醇的溶解性，解除胆汁阻塞，降低某些游离胆汁酸的细胞毒性，抑制胆固醇结石的形成，增加胆汁流量等。
5 改善内分泌状态，增强人体免疫
牛磺酸能促进垂体激素分泌，活化胰腺功能，从而改善机体内分泌系统的状态，对机体代谢以有益的调节；并具有促进有机体免疫力的增强和抗疲劳的作用。
6 影响糖代谢
牛磺酸可与胰岛素受体结合，促进细胞摄取和利用葡萄糖，加速糖酵解，降低血糖浓度。
研究表明，牛磺酸具有一定的降血糖作用，且不依赖于增加胰岛素的释放。牛磺酸对细胞糖代谢的调节作用可能是通过受体后机制实现的，它主要依靠与胰岛素受体蛋白的相互作用，而不是直接与胰岛受体结合。
7 抑制白内障的发生发展
牛磺酸具有调节晶体渗透压和抗氧化等重要作用，在白内障发生发展过程中，晶状体中山梨酸含量增加，晶体渗透压增加，而作为调节渗透压的重要物质牛磺酸浓度则明显降低，抗氧化作用减弱，晶体中的蛋白质发生过度氧化，从而引起或加重白内障的发生。补充牛磺酸可抑制白内障的发生发展。
8 改善记忆的功能
在牛磺酸与脑发育关系的动物实验
研究中发现，牛磺酸可促进大白鼠的学习与记忆能力。补充适量牛磺酸不仅可以提高学习记忆速度，而且还可以提高学习记忆的准确性，并且对神经系统的抗衰老也有一定作用。
9 维持正常生殖功能
正常的生殖功能需要用牛磺酸来维持。有资料证实，猫饲料中牛磺酸含量低于0.101%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0.105%以上时，才能维持正常的生殖功能。
10 其他功能
牛磺酸防治缺铁性贫血有明显效果，它不仅可以促进肠道对铁的吸收，还可增加红细胞膜的稳定性；牛磺酸还是人体肠道内双歧菌的促生因子，优化肠道内细菌群结构；还具有抗氧化、延缓衰老作用；能够促进急性肝炎恢复正常；对四氯化碳中毒有保护作用，并能抑制由此所引起的血清谷丙转氨酶的升高。对肾毒性有保护作用，牛磺酸对顺铂所致的兔原代肾小管上皮细胞改变有保护作用；牛磺酸可镇静、镇痛和消炎，对冻伤、KCN中毒及偏头疼也有防治作用。
在过去几十年里，国际牛磺酸市场一直是日本和欧洲产品的天下。直到上世纪80年代中，我国科学家首次在实验室合成牛磺酸获得成功，牛磺酸走上了国产化的历程。至2007年，全国共有40多家企业在生产牛磺酸(其中半数是医药企业)，当年全国牛磺酸总产量已突破1万吨。从2008年初开始，我国牛磺酸产业开始井喷式增长。仅仅过了1年时间，2008年底，我国牛磺酸总产量达惊人的3.38万吨。
由于销路不畅，此后几年，国内牛磺酸产量增长缓慢，始终保持在4万～5万吨，但随着牛磺酸国际市场好转，2011年全国牛磺酸总产量达8.7万吨。2016年我国已形成牛磺酸生产四大巨头，即湖北永安药业公司 (据报道牛磺酸产能高达5万吨)、江苏常熟虞东食品添加剂公司(产能1.5万吨)、湖北远望富驰公司(产能1.2万吨)和江苏江阴华昌公司(产能1万吨)。这4家公司的牛磺酸实际产量约占全国牛磺酸总产量的92%，国内其他数10家公司的牛磺酸产量合计仅占剩余8%的份额。
目前，我国牛磺酸中低档产品已占领国际市场85%的份额，而在高档牛磺酸市场，我国产品的市场占有率仍低于日本和欧洲国家厂商。
据了解，国内绝大多数生产企业均采用国外早期开发的乙醇胺法生产牛磺酸，该工艺不仅成品收得率低仅52%，更大的缺点是环境污染严重，故发达国家早已放弃该工艺，改用更先进的环氧乙烷法，此法成品收得率高，且环境污染相对较轻。
湖北永安药业公司自主开发环氧乙烷法合成的牛磺酸产品，不仅在国内市场，就是在国际上也具有强大的竞争力。目前，该公司80%的牛磺酸产品出口海外市场。
为何我国牛磺酸产业在短短30年内能获得如此巨大的成就？业内人士认为，关键还是其生产存在一定的环境污染，发达国家逐渐放弃生产，改从其他国家进口，这是牛磺酸产业在国内迅速壮大发展的主要原因。
第四节 牛磺酸应用与前景
随着
研究者对牛磺酸的广泛提取和深入
研究，其功能性质的应用越来越广泛。牛磺酸独特的生理、药理功能，决定了它在医药、食品添加剂等方面有着广泛的应用。
牛磺酸在医药
行业可制成成品药，它具有消炎、镇痛、降血压、降血糖、抗血小板聚集、增强免疫功能、调节血管张力等作用。临床上可用于治疗急慢性肝炎、脂肪肝、胆囊炎、支气管炎、扁桃体炎、急性结膜炎、疱疹性及病毒性结膜炎等等。作为药品，牛磺酸在我国已得到广泛的应用。
牛磺酸还可以制作成食品添加剂。
研究表明，将牛磺酸添加至乳制品中可使其营养价值接近母乳；加至运动员、宇航员的食品中可以增强体质、解除疲劳。同时，在动物饲养中也有着广泛的应用。牛磺酸可提高饲料的转化率和蛋白质效率；可作为良好的水产动物的诱食添加剂，使饵料的综合营养和微量元素平衡达到较好的状态；而在禽类的饲料中添加牛磺酸则可对禽类的免疫器官起到作用。
牛磺酸在医药、食品
行业的应用广泛，但是生产设备投资高，产率低，环境污染等都成为牛磺酸广泛应用的瓶颈问题。随着牛磺酸的用量越来越大，这些问题成为了当前牛磺酸
研究的新方向。因此改进现有的牛磺酸合成工艺，降低牛磺酸的生产成本，提高牛磺酸的产率具有十分重要的意义。同时，目前的
研究表明，人们对牛磺酸的一起作用机制尚未彻底掌握，因此可以作进一步的深入
研究，开发牛磺酸的新用途。
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