【doc】 牛磺酸营养研究进展

【doc】 牛磺酸营养研究进展 牛磺酸营养研究进展 中国畜牧杂志2005年第41卷第12期喜毫?0鹞j一一57 牛磺酸营养研究进展 王俊萍’,冀建军’,黄仁录 (1.沧州职业技术学院,河北沧州061001;2.河北农业大学动物科技学院,河北保定071001) 摘要:牛磺酸是一种游离氨基酸,因其具有广泛的生物学效应而受到营养学家的极大关注.本文综述了牛磺酸 的性质,分布,代谢,生理功能及其在动物营养中的应用. 关键词:畜牧学;生理功能;综述;牛磺酸 中图分类号:$816.701.5文献标识码:A文章编号:0258.7033(2005)12.0057.03 牛磺酸又称牛胆碱,牛胆素,是动物体内的一种 含硫氨基酸,但不是蛋白质组成成分.它广泛分布 于体内各组织,器官,且主要以游离状态存在于组织 间液和细胞内液中,最先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.Hayes等(1976)_1首次报道用以酪蛋白为主 要蛋白来源但缺乏牛磺酸的饲料喂猫,可引起猫的 视网膜变性,若长时间缺乏,可使猫失明.自此引起 了人们对牛磺酸营养作用的极大关注.国内外学者 开始深入研究牛磺酸的药理作用和营养生理功能, 并取得了很大成就.发现它是调节机体正常生理活 动的活性物质,具有消炎,镇痛,维持机体渗透压平 衡,与细胞膜的流动性有关,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,增加心脏收缩能力,提 高机体免疫能力,增强细胞膜抗氧化能力,保护心肌 细胞等广泛生物学效应. 1牛磺酸的性质 牛磺酸的化学结构式为H2N—CH2.CH2一SO3H,化 学名称为口.氨基乙磺酸或2.氨基乙磺酸,分子量为 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.溶于水,其 收稿日期:2004—03—18;修回日期:2004.09—28 水溶液pH为4.1,5.6,在水中12时溶解度为 0.5%,在95%乙醇中17?时溶解度为0.004%,不 溶于无水乙醇,乙醚和丙酮_2J.溶解后的牛磺酸具 有较强的酸性,以两性离子形式存在,不易通过细 胞膜. 2牛磺酸的分布 牛磺酸以游离氨基酸形式广泛分布于人和动物 的脑,卵巢,子宫,心脏,肝,肾,骨骼肌,血液,唾液及 乳汁中,以松果体,垂体,视网膜,’肾上腺等组织的浓 度为最高.海洋动物中含有较多的牛磺酸,最高达 83~mol/g湿重.鸡胚中牛磺酸浓度约为哺乳动物 的100倍左右【.人体含牛磺酸的总量约为12, 18g,其中15,66mg存在于血浆中,75%以上存在 于骨骼肌内,心肌细胞与血清的牛磺酸浓度之比为 200:1[引. 3牛磺酸的代谢 牛磺酸化学性质较稳定,很少在动物体内参与 生物化学反应,不参与蛋白质的生物合成,大多以游 离形式存在. 3.1牛磺酸的生物合成与分解在哺乳动物的组 织中,蛋氨酸和半胱氨酸代谢的中间产物半胱亚磺 酸经半胱亚磺酸脱羧酶(CSAD)脱羧成亚牛磺酸,再 氧化成牛磺酸.牛磺酸在体内分解?参与形成牛磺 胆酸;?生成羟乙基磺酸_5J. Abstract:Caninereproductivebiotechnologystudiesarefarlessdevelopedth aninothermammals,becausecanidsare seasonalmonoestmus,andcaninereproductivephysiologyhasuniquechara cteristicscomparedtoothermammal,which makecaninereproductivebiotechnologyfacedwithsomedifficults,especial lycanineoocytesandembryoshavethelowef- feetinvitrocultureanddevelopment.Thisreviewsummariesthefollowingas pects,includingcanineoocytesinvitromat- uration(IVM),invitrofertilization(IVF)andinvitroembryosproduction,se menfrozenandartificialinsemination,em. bryotransferandclone. Keywords:animalscience;oocyteinvitromaturation;areview;clone;canine 中国畜牧杂志2005年第4l卷第l2期 3.2牛磺酸的来源和排泄动物体中的牛磺酸一 方面来源于自身的内源性合成,一方面来源于膳食 供给,其需要量取决于胆酸结合和肌肉池内的含量. 肾脏是排泄牛磺酸的主要器官,并且它调节机体内 牛磺酸的含量,当牛磺酸过量时,多余部分随尿排 出;当牛磺酸不足时,肾脏通过重吸收减少牛磺酸的 排泄.也有少量牛磺酸经肠道排出. 4牛磺酸的生理功能 4.1牛磺酸与脂质代谢甘氨胆酸和牛磺胆酸参 与脂肪分解,微团形成及脂肪酸再酯化过程.牛磺 胆酸的水溶性比甘氨胆酸强,表面活性大,其比例升 高可显着改善机体脂质代谢.该结合比例受牛磺酸 摄入量的影响,牛磺酸摄入量增多,结合胆酸增多. 牛磺酸改善脂质吸收的作用首先发现于患囊性纤维 化的儿童,该类患儿经大便丢失过多牛磺酸,使得胆 汁盐中甘氨酸结合型比例升高,造成脂类吸收不良, 但在补充牛磺酸后这种情况即可得以改善_6J.牛磺 酸还是胆汁中胆固醇的重要促溶剂,胆固醇排出体 外的主要方式是在肝脏内转变成牛磺胆酸等结合胆 酸排出,牛磺酸不足会因结合胆酸减少而产生高胆 固醇血症_7J.用含牛磺酸的饲料喂养大鼠可明显降 低其血液及肝脏中的胆固醇水平,也可减少胆固醇 结石的形成.大鼠饮用牛磺酸水溶液2周后,肝中 游离胆固醇,胆固醇酯,甘油三酯,游离脂肪酸等含 量均显着低于对照组L8J. 4.2牛磺酸与脂质过氧化作用氧化使机体细胞 受到严重损伤,而氧化剂,自由基是造成这种损伤的 一 类物质.经过多年对牛磺酸的研究已发现,其具 有直接和间接的抗氧化损伤功能.直接作用是由于 分子中的氨基与氧化剂结合从而阻止了氧化的发 生.牛磺酸与中性粒细胞产生的次氯酸(HCIO)反 应生成牛磺氯胺(RNHCI),而后者又与谷胱甘肽反 应,被还原为RNH?,从而解除了HCIO对组织细胞 的氧化作用,而氯化作用的副产物又能抑制骨髓过 氧化物酶的催化反应,此外氯胺还可以防止细胞自 溶;其间接的抗氧化作用可能是牛磺酸具有稳定细 胞膜作用,能保护胞膜磷酸免受降解,从而抵抗氧化 剂的攻击L8j. 4.3牛磺酸与内分泌牛磺酸对某些激素如生长素 和催乳素的分泌有调节作用.有报道认为,牛磺酸处 理垂体细胞对生长激素有明显促进作用.肖世平等 (1997)[]研究了牛磺酸对黄鸡性腺发育及其内分泌 的影响,结果表明,公鸡血浆睾酮水平升高,母鸡血浆 雌激素水平升高.何天培等(2000)o_试验表明,牛磺 酸可促进雏鸡卵黄囊的吸收,并显着提高鸡肝中甲状 腺激素T45.脱碘酶活性及血清中甲状腺激素T3的含 量,其中B可以促进脂肪酸的合成及关键酶的转录, 并控制着生长激素的基因表达及合成,促进了胰岛素 mRNA和蛋白质的合成.牛磺酸还参与胰岛素作用 过程,与胰岛素受体结合,促进肌细胞摄取和利用葡 萄糖,加速糖酵解,降低血糖浓度. 4.4牛磺酸的其他功能牛磺酸具有保护淋巴细 胞并促进其增殖及产生抗体的作用,还可促进巨噬 细胞产生白细胞介素.I,增强中性粒细胞的吞噬杀 菌功能,提高人和动物的特异性和非特异性免疫功 能;正常生殖功能需要用牛磺酸来维持;牛磺酸对肝 细胞,心肌细胞,红细胞等都具有保护作用;牛磺酸 还与锌有相同的生理特性. 5牛磺酸在动物营养中的应用 5.1牛磺酸在禽营养中的应用日粮中添加适宜 水平的牛磺酸可不同程度的提高鸡的生产性能. Blair等(1991)【1l_发现给肉用公雏13粮添加0.025% 牛磺酸,饲料转化率从1.67下降到1.63.但0.05% 和0.1%的添加比例,或者在水中加250mg/L和500 mg/L都未见对生长性能有影响.Linda等(1992)[12 向肉仔鸡及火鸡日粮中添加牛磺酸,可使其体重增 加,饲料转化率升高.何天培等(1995)_1]研究报 道,在仔鸡日粮中添加0.1%和0.15%的牛磺酸,能 促进仔鸡的早期发育,1周和2周龄体重显着高于 对照组,并可以降低2周和3周龄鸡的饲料转化率, 但添加0.05%的牛磺酸对肉仔鸡体重及饲料转化 率均无显着影响.姚林元(1997)_1J在蛋鸡13粮中 添加30mg/kgp.胡萝卜素的同时,添加30mg/kg的 牛磺酸,与不加牛磺酸的对照组相比,产蛋率极显着 提高,蛋重增加,蛋黄色泽明显改善.肖世平等 (1997)报道,牛磺酸对黄鸡性腺组织形态的发育 和内分泌功能有促进作用.鸡日粮中添加0.45% 的牛磺酸,能提高性成熟前公鸡睾丸的重量,增大曲 细精管的直径,促使生殖细胞的发育,提高精子细胞 形成的速度;也能提高性成熟前母鸡卵巢的相对重 量,促进卵细胞的发育. 5.2牛磺酸在猪营养中的应用牛磺酸在猪方面 中国畜牧杂志2005年第41卷第12期 的应用报道不多.Huxtable(1992)_3J报道以添加 0.5%牛磺酸的饲粮喂妊娠母猪(从怀孕到断奶)并 没有显着提高产仔数和初生重,以及21日龄的存活 率.但断奶后继续添加牛磺酸能提高仔猪生长速度 和饲料转化率. 5.3牛磺酸在水产动物营养中的应用牛磺酸作 为水产诱食添加剂已有报道,日本东部水产养殖研 究所的一项研究表明,牛磺酸是虾饵料中最好的诱 食添加剂,凡含有这种添加剂的虾饵料,其摄食效果 最好,并对调节饵料的综合营养的微量元素的平衡 具有良好作用[15J. 6牛磺酸研究中亟待解决的问题 牛磺酸作为人类条件性必需营养素,具有多种 营养生理功能,目前多用于食品添加剂和某些疾病 的治疗,但作为畜禽饲料添加剂的应用研究较少. 作为畜牧工作者,应多进行这方面研究,以开发牛磺 酸新的功能.在研究过程中,应注意解决以下问题: ?牛磺酸加入各种饲料中的适宜添加量;?牛磺酸 对动物脂质代谢及抗氧化的具体作用机制;?牛磺 酸对动物生产性能,免疫功能,内分泌调节的影响及 其作用机制;?牛磺酸对于蛋鸡的内分泌,生产性 能,脂质代谢及抗氧化状况是否有影响;?牛磺酸能 否改善鸡蛋品质.诸如增加蛋重,降低蛋中胆固醇含 量及脂质过氧化物含量等. 参考文献: [1]HayesKC,careR,SchmidtSY.Retineldegenerationas. sociatedwithtaurinedeficiencyinthecat[J].Science, 1976,188:949.953. 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