牛磺酸在动物营养中的作用 文档
牛磺酸在动物营养中的作用
湖南晶天科技实业有限公司 郑宗林 周建成 刘宇阳 黄朝芳
牛磺酸是具有简单化学结构的含硫氨基酸，它以游离形式大量存在于人和哺乳动物几乎所有的赃器中，其中以脑、心脏和肌肉组织中含量最高，是人及动物的重要营养物质。人和动物必须从外界摄取一定量的牛磺酸，但也能通过粒细胞代谢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，美国、日本等发达国家早已规定在全部婴幼儿乳制品中添加牛磺酸，目前我国牛磺酸的年生产量为 10000 t左右，绝大部分用于出口。现就牛磺酸在动物营养中的作用研究作一综述。 1 牛磺酸生产技术
1.1 生物提取法 用生物原料生产牛磺酸是通过牛胆汁水解或将乌贼、蛸、珠母贝等海产品用水提取后再浓缩而得牛磺酸。牛胆汁中牛磺酸的含量虽高，但它与胆汁酸结合成牛磺胆酸的形式存在，不能简单地分离提取。生物提取法技术较成熟，工艺简单，但原料来源有阻，不易保质，不能满足市场需求。 1.2 发酵法 日本研究者(1986)报道，将来源于牛肉的链球菌在含有15 g牛胆汁提取物和葡萄糖的培养基中37?培养2 d，可以产45 g牛磺酸。据Nakanishi(1988)报道，将一株谷氨酸棒状杆菌在含有葡萄糖、蛋白胨、KHPO、KHPO、MgSO、生物素、酵母膏、尿素和维生素B的培养基中28?摇瓶发酵4d，242441
最后牛磺酸产量为 870 mg/L。
1(3 乙醇胺法 在一定温度下，将乙醇胺滴加到等摩尔的浓盐酸中，通入氧化氢气体至不再吸收为止，先制得中间体氯化氢一β一氯化接，将中间体用亚硫酸钠磺化得粗品，粗品进一步用活性碳处理，重结晶而得产品。
我国牛磺酸生产起步较晚，工艺还不完善，处十逐步改进阶段。其中一种用硫酸代替酸改进牛磺酸的合成工艺取得较好效果。
方法
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是在一定温度下，将乙醇胺滴加到硫酸中，使乙醇胺成盐，经酯化而先制得中间体硫酸一β一硫酸铵，然后将所得中间体用亚硫酸钠磺化，经浓缩、结晶、过滤得粗品，然后将粗品通过活性炭吸附、重结晶而得白色晶体产品，其牛磺酸含量大于98,，总收率可达50,,55,，国内目前多采用此法。
德国Pauluty(1985)用氯化亚砜在等量的羧酸存在下，于60?与乙醇胺盐酸盐反应7 h，产率高达 99.1,，反应条件温和，产品纯度高，但反应尾气回收困难，易污染环境(腐蚀设备。
丁学杰(1991)用氯化、磺化两步进行，先在盐酸中滴加乙醇胺，然后用氯化氢气体制得氢氯化一β一氧化铵晶体，收率为 76.1,，然后浓缩，用乙醇结晶、精制，收率为63,，两步制备牛磺酸的总收率为47(9,，纯度为98(8,。
1.4 乙撑亚胺法 乙撑亚胺与亚硫酸钠直接反应(一步合成牛磺酸，反应温和，没有副产物，精制方便，纯度达99(4,，产出率达88(9,，但缺点是乙撑亚胺沸点低、毒性大、易聚会爆炸、不易保存。为克服这一缺点，可用乙醇胺催化脱水环化法生产乙撑亚胶。
2 牛磺酸的生物学功能
2(1 牛磺酸与金属元素的相互作用 锌缺乏导致牛磺酸分泌增多，这两种物质都是生物膜稳定剂。硫酸亚铁可损害蛙视网膜的观杆细胞的外围部分，从而导致细胞液的膨胀、聚集和破裂。锌和牛磺酸的相互作用可阻止这种后果的产生，而不影响由铁产牛的膜的过氧化程度。此外，低浓度(2(5,)的牛磷酸可以促进肠道对锌的吸收。
2.2 参与胆酸的合成，促进脂肪和脂溶性物质的吸收 动物体内的牛磺酸是肝脏合成胆酸的一种成分，它的含量多少能影响胆酸中牛磺酸和甘氨酸的比例。人类新生儿胆酸以牛磺酸为主，成人占1,4。另外，食物中添加牛磺酸可抑制胆结石形成，促进胆汁排泄。
2+2(3 牛磺酸对 Ca的调节作用 牛磺酸对肝细胞、心肌细胞、红细胞等都具有保护作用。牛磺酸在中枢
2+2+神经系统、视网膜、血小板和心脏等组织器官中起渗透调节作用;牛磺酸对 Ca有调节作用，低Ca时
2+2+2+2+促进Ca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;牛磺酸参与细胞膜主要成分磷脂的代谢，具有直接膜稳定作用，并对抑制溶酶体内组织蛋白酶的漏出;牛磺酸具有清除氧自由基、抗脂质过氧化损伤效应。
2(4 牛磺酸对神经系统的作用 牛磺酸是新生动物脑中含量最丰富的游离氨基酸。中枢神经系统中的牛磺酸主要分布于大脑皮层、小脑、海马及嗅球等区域。中枢神经系统中的神经胶质细胞和突触细胞中牛磺酸的含量最为丰富。牛磺酸可调节体液的紊乱，对某些激素如生长素和催乳素的分泌有调节作用;牛磺酸可使人脑神经细胞增殖，促进神经细胞突触的形成，加速神经细胞的分化成熟过程。 3 牛磺酸在动物营养中的作用
3(l 牛磺酸在禽营养中的作用 日粮中添加适宜水平的牛磺酸，可不同程度地提高鸡的生产性能。Martin等(1972)研究
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明，添加 0(l,牛磺酸可促进肉鸡早期增重。Anderson等(1975)研究表明，雏鸡日粮中增加 0.75 ,牛磺酸，其早期(0,3周龄)体重增加 20( 5,，饲料转化率提高7.2,。Campbell
05,、0(l,、0(2,牛磺酸，其猝死和总死亡率下降，3,等(1989)研究发现，肉公雏饲料中添加0(
6周龄料肉比随牛磺酸添加水平而线性下降，但不影响3,6周龄体重和0,3周龄的料肉比。Linda Stuff(1991)在肉公维和仔火鸡饲料中添加 5 ,、10,油脂后再添加 0(8 ,牛磺酸，7周龄时料肉比显著降低(P,0.01)，脂肪沉积得到改善，但未见对体重的影响。Blair等(1991)报道，l日龄肉仔鸡日粮中添加0.3,牛磺酸后，21日龄增重明显，但添加0(6,牛磺酸对其增重有负面影响。 3(2 牛磺酸在水产方面的应用 牛磺酸是虾、蟹的饵料诱食剂，在虾料中添加牛磺酸则以促进虾的采食。牛磺酸对贝类有许多特殊功能:可作为能量的贮存，时调节细胞的可激发性，可通过渗透排泄减少体内过多的硫化物积聚。上海水产大学邱高峰博士等以不同氨基酸单独试验，发现有4种氨基酸对虾、蟹有促摄食作用，分别是牛磺酸。天冬酰胺、脯氨酸和甘氨酸，其中牛磺酸对许多海产类动物都有促进摄食作用。 4 结 语
随着牛磺酸生产技术的不断完善和对牛磺酸营养机理研究的进展，牛磺酸必将在动物养殖中发挥越来越大的作用。由于牛磺酸的特殊生理功能，在动物养殖上的应用前景非常广阔，特别是牛磺酸是哺乳动物的条件性必需氨基酸，它作为饲料添加剂是非常安全的，在社会对绿色动物产品的需求迅速增加和21世纪时动物产品安全性要求不断提高的情况下，牛磺酸作为新型饲料添加剂必将在我国饲料工业中获得广泛的应用。
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