牛磺酸是什么?有什么作用?

牛磺酸是什么?有什么作用?

我们常常会在运动饮料的配料表中看到一种成分---牛磺酸。牛磺酸最早是从牛黄中分离出来的,又称β-氨基乙磺酸,牛磺胆碱、牛胆素,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,但它与甘氨酸和γ氨基丁酸产生化学反应,作为组织和血液的神经抑制剂传递者。

人体中牛磺酸一般有两种来源:

1、自身合成,另一种是从饮食中摄取。成年人一般不需要专门在饮食中増加牛磺酸的含量,只要肝功能正常,就可以自身合成。

2、食物供给,婴幼儿尤其是早产儿,由于酶类合成系统发育尚不成熟,自身没有合成牛磺酸的功能,机体所需要的牛磺酸必须依靠食物供给。

牛磺酸有哪些生理功能呢?

1、牛磺酸有增强心肌收缩的作用

牛磺酸在血液循环中有抑制血小板凝集,增强心肌收缩力,降低血压的作用,牛磺酸还用于治疗心脏病,对充血性心力衰竭患者有很大帮助。而且临床上也把它作为调理心血管疾病的良好药物。

2、牛磺酸有促进婴儿大脑发育的作用

牛磺酸在脑内的含量十分丰富,牛磺酸能够明显促进神经系统的生长发育,与细胞增殖,如果新生儿补充不足,会导致幼儿生长发育缓慢,母乳中尤其初乳中的牛磺酸含量丰富,婴幼儿配方奶粉中也含有牛磺酸,牛磺酸对胎儿,幼儿的中枢神经发育以及视网膜发育有密切关系。

3、牛磺酸有对抗焦虑情绪,促进学习能力的作用

牛黄酸是人类神经系统调节剂,牛磺酸对躁郁症患者很有帮助。牛磺酸还能促进学习与记忆能力,提高学习记忆的准确性,预防神经系统的衰老。

4、牛磺酸有提高视觉功能的作用

猫与猫头鹰之所以能够夜间捕食,与它们的视力有很大的关系,猫与猫头鹰的主要牛磺酸来源于老鼠,老鼠体内含有丰富的牛磺酸,牛磺酸能帮助视觉功能的正常维持,保护视力,提高视觉,有利于眼细胞膜维持正常功能。

5、牛磺酸有促进脂肪代谢的作用

牛磺酸与胆汁酸结合形成牛黄胆酸,牛黄胆酸在消化道中能增加脂质和胆固醇的溶解性,帮助促进脂肪的代谢与吸收,同时还能解除胆汁阻塞,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。

6、牛磺酸有促进降低血糖的作用

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。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。

7、牛磺酸有抑制白内障发生的作用

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、牛磺酸有产生能量消除疲劳的作用

牛磺酸能保护心肌维持心脏功能,使血液循环正常,从而消除疲劳生成物,使肌体能有效地产生能量。所以常常被添加在运动饮料、能量饮料中。

牛磺酸俗称牛胆碱、牛胆素,简单说,牛磺酸是人体必需氨基酸的一种。人体自身能合成牛磺酸,但合成量较低,广泛存在于人和哺乳动物中。

一般来说,牛磺酸对于孩子来说,有以下几个作用:

1. 增强视力发育

如果孩子在发育阶段缺乏牛硫酸的话,就会出现会发生视网膜功能紊乱。而且研究发现,猫和猫头鹰爱吃老鼠,并且视力良好,正是因为老鼠中含有丰富的牛磺酸。

2.促进智力发育

牛磺酸在脑内的含量丰富并且分布广泛,有明显的促进神经系统的生长发育和神经细胞增殖、分化的作用,在脑神经细胞发育过程中起重要作用。

对于孩子发育来说,除了补充DHA,还要补充牛磺酸。那有没有既能补充DHA又能补充牛磺酸的营养品呢?

还真有,汤 臣倍 健鱼油牛磺酸软胶囊,其中DHA源于优质的金枪鱼,是比较好的DHA来源。DHA的作用不用多说,有着.记忆黄金‘之称,是大脑、神经、视觉细胞中重要的组成成分,能增强脑细胞的活力,改善记忆力。

除此之外,还有维生素E,具有抗氧化的作用,更好的保护DHA和牛磺酸的活性。

对于牛磺酸一般是在孩子的补剂中经常看见,而且不用担心副作用,牛磺酸属于膳食补剂,不会造成身体上的损伤,反而是能够更好的促进发育。

作者:十一营养师学会自主养生,用知识守护家人健康!本文主要介绍牛磺酸的相关知识,包括什么是牛磺酸、牛磺酸的作用等。

牛磺酸是由半胱氨酸经脱羧基并将硫氧化为磺酸根而衍生的一种β-氨基乙磺酸,又名牛黄酸、牛胆酸、牛胆碱、牛胆素,是中药.牛黄‘的主要功效成分之一。牛磺酸以游离氨基酸的形式普遍存在于动物的各种组织内,植物中很少有牛磺酸。

牛磺酸是过氧化产物特别是含氧氯基的有效清除剂。作为一种抗氧化剂一方面牛磺酸可通过上调细胞内的抗氧化防卫系统间接作用清除活性氧。另一方面,牛磺酸还可以抑制活性氧的产生。

牛磺酸占视网膜中氨基酸总量的50%。牛磺酸是光感受器发育的重要营养因子,缺乏牛磺酸会引起光感受器的退化,使光传导功能受到抑制。研究发现,适当对低照度作业人员补充牛磺酸及A、B族维生素、VC、微量元素Zn、Se能提高该人群暗适应功能。

用缺乏牛磺酸的精制配方奶喂养的婴儿其血浆和尿中的牛磺酸含量低于完全用母乳喂养的婴儿。由于越来越多的证据表明牛磺酸可能具有促进生长发育的作用,从20世纪80年代中期以来,多数婴儿配方奶中已添加了牛磺酸。

牛磺酸对防止动脉粥样硬化(AS)等疾病的血管钙化可能具有潜在临床意义,还可以保护血管内皮,抑制动脉内膜平滑肌细胞增殖,抗凝血。

研究表明,牛磺酸具有降血压的作用。关于牛磺酸的降压机制众说纷纭,主要的推论有:①对交感神经系统的抑制作用。在应激状态及发病时期,交感神经兴奋时,血浆中去甲肾上腺素释放量增加,使心率加快、心肌收缩力加强、外周阻力增加,导致血压增高。②对肾素-血管紧张素-醛固酮系统的拮抗作用。

无论在1型还是2型糖尿病中,牛磺酸都发挥有益作用,它的缺乏会导致糖尿病症状加剧或产生并发症。

Elizarova 等的研究结果发现,糖尿病患者口服牛磺酸500mg/次,2次/天,可降低血浆和尿中葡萄糖水平,改变新陈代谢。McCarty研究结果发现2型糖尿患者中,牛磺酸可作为补充治疗剂,防止糖尿病并发症。

阿尔茨海默病(AD)是一种神经退行性疾病,是老年痴呆的一种。Santa-María等报道,AD患者脑中牛磺酸的含量降低,而牛磺酸能阻抑β-淀粉样蛋白的聚集。

AD患者脑中的神经递质乙酰胆碱水平的降低将导致大脑记忆性丢失,研究者表明,在AD前期症状患者的脑脊液中发现牛磺酸含量减少,在动物体内注射牛磺酸能增加脑中乙酰胆碱的含量。另外,据研究报道牛磺酸作用于依赖ATP的K⁺通道,很可能减少患AD的风险。

牛磺酸在许多组织如骨骼肌及中枢神经系统中含量较高。在许多海洋非脊椎动物和鱼类中,牛磺酸参与渗透压的调节,在哺乳动物中也有调节组织渗透压的作用。

牛磺酸还调节许多依赖Ca²⁺的生理过程,并参与磷脂/Ca²⁺的相互作用。还参与体内脂肪和脂溶性物质的吸收,从而起到降低胆固醇、提高高密度脂蛋白、防止动脉粥样硬化的作用。欢迎关注分享~~以上内容仅供教育学习之用,如需专业操作请咨询专业人士。

《科学》重磅发现:补充这种成分或能延寿数年!

作为一种特殊的含硫氨基酸,牛磺酸不会参与蛋白质的组成,而是以游离形式存在于人体的器官和组织中,尤其是大脑中牛磺酸含量很丰富。

适当补充牛磺酸可以维护大脑、心血管健康,增强人体免疫,同时也会在此基础上改善疲劳感,这也是功能性饮料中会添加牛磺酸的原因。

但如果说牛磺酸的作用远不止如此呢?

今日,《科学》的最新研究再给牛磺酸的功效添上一笔,可能在未来,延寿和健康衰老都能依靠牛磺酸来实现。

过去数十年里,科学家一直在尝试寻找可以控制寿命的分子机制,并且也有许多研究发现血液中的某些分子在衰老过程中作用显著,或许就是长寿的关键。它们并非一开始就被锁定成了所谓的长寿明星分子,而是源自其他研究带来的一次灵感或者火花。比在最新研究中,通讯作者Vijay Yadav博士一开始的研究目标是衰老引起的骨质疏松症,但他发现,补充牛磺酸似乎可以减轻症状,并且维护骨骼的形成。

▲研究团队设计图显示,牛磺酸可以让人实现从老到年轻(图片来源:Columbia University Irving Medical Center,CC BY-SA)

而其他实验室做出的一些结果也显示,牛磺酸与免疫、神经系统的功能具有密切联系,这些功能会随着年龄不断退化。

▲随着年龄增长,个体体内的牛磺酸水平会下降(图片来源:参考资料[2])

基于这些结论,牛磺酸与衰老状态之间似乎存在一种潜在的联系。为此,Yadav博士评估了小鼠、猴子和人类血液样本中不同年龄阶段的牛磺酸水平。结果非常明显,个体的牛磺酸水平会随着年龄增长而不断下降,60岁的人体内的牛磺酸水平只有5岁儿童的三分之一。

为了验证牛磺酸的实际效果,作者选取了一批鼠龄14个月的中年小鼠,其相当于人类45岁左右。实验组小鼠每天会进食定量的牛磺酸,与对照组相比,实验组的小鼠平均寿命显著增长了三到四个月,其中雌性增长12%,雄性增长10%。研究者指出,放在人类当中,就相当于增加了7-8年的寿命。

▲喂食牛磺酸可以改善小鼠衰老过程中的健康状态(图片来源:DOI:10.1126/science.adi3025)

如果长期食用牛磺酸达到1年,小鼠达到2周岁的老年阶段时,多种和衰老相关的指标都要优于其他同龄小鼠。牛磺酸可以阻止衰老带来的体重增长,同时改善肌肉功能,缓解衰老带来的情绪焦虑和抑郁。

从分子层面来说,长期食用牛磺酸的小鼠免疫系统更健康,体内的衰老细胞数量会减少,并且组织中的干细胞更多,有助于组织修复和再生。

▲最新研究发现,牛磺酸补充剂有助于健康衰老(图片来源:Image illustration by Shaik Khaja; Conceptualization by Farah Maarfi)

.这些动物不仅寿命更长,活得也更健康,‘Yadav博士表示,除了小鼠,作者在猕猴中也观察到了类似的结果。那些坚持6个月每日补充一定剂量牛磺酸的猕猴,体重、血糖、肝脏等多个健康指标都要优于对照组。

根据研究团队的发现,牛磺酸真的非常有可能为人类带来抗衰、改善衰老健康程度的方法。他们针对超万名欧洲60岁以上群体的调查显示,老年人体内牛磺酸水平越高,健康状况越好,比如患糖尿病、肥胖的风险以及体内炎症水平都要更低。

当然,这仅仅说明牛磺酸与健康衰老具有相关性,而不是因果性。不过,这与上面的动物实验共同提示了牛磺酸在抗衰中的潜在价值。研究者指出,除了补充牛磺酸,他们发现运动同样能提升体内牛磺酸的水平,这也可能是运动带来众多健康好处的原因之一。

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牛磺酸是一种半必需的微量氨基酸,人类虽可以合成,但在生命早期主要靠外源获取以支持发育,其缺乏会导致骨骼肌、视网膜和中枢神经系统等的功能损伤【1】。

人们发现牛磺酸其代谢物在一些组织中的浓度随着年龄的增长而下降,对成年人补充牛磺酸的小规模临床试验表明对代谢和炎症性疾病有益【2, 3】。基于上述发现,人们想知道牛磺酸是否可以是衰老的驱动因素并影响寿命。

为此,来自印度国家免疫学研究所的Vijay K. Yadav团队在Science杂志上发表了一篇题为Taurine deficiency as a driver of aging‘的文章,他们发现在小鼠、猴子和人类中,循环牛磺酸的浓度随着衰老而下降,补充牛磺酸则能逆转并增加健康期和寿命。

就机制而言,他们发现牛磺酸能保护端粒酶,抑制线粒体功能障碍,减少DNA损伤,并削弱炎症反应,因而推断牛磺酸缺乏可能是衰老的一个驱动因素,但需要在人类中进行临床试验以验证牛磺酸的缺乏能推动人类衰老进程。

研究人首先观察到小鼠、猴子和人类不同年龄段的血牛磺酸浓度与年龄呈负相关,尤其是15岁猴子的浓度比5岁的低85%,而老年人类比年轻人要下降80%以上,如果给14月龄小鼠饲喂牛磺酸,寿命中位数可增加10-12%,提示牛磺酸缺乏可能是衰老的驱动因素,在线虫中也得到了类似结果,说明牛磺酸对寿命的影响在无脊椎动物和哺乳动物中是保守的。对于单纯延长寿命来说,增加健康的生活时期更重要,为了测试这点,作者对14月龄小鼠饲喂牛磺酸,随后对骨骼、肌肉、大脑等组织进行分析。这些小鼠表现出与年龄相关的体重增加减少和骨量提高,悬尾实验、握力实验和转棒实验证明小鼠的肌肉力量有所增加,明暗箱实验和Y形迷宫实验证明处理后的小鼠表现出较少的抑郁样行为和更强的探索好奇心。此外,葡萄糖耐量实验和胰岛素耐受性实验也分别显示处理后的小鼠的葡萄糖代谢能力以及对胰岛素的敏感性都有所提高,且在衰老个体中出现的与炎症状态相关的髓系-白细胞异常情况被高剂量牛磺酸治疗所改善。因此,补充牛磺酸可以改善中年小鼠的多器官功能。

牛磺酸造成上述改变的具体机制是什么呢?为了解决这一问题,作者对野生型和牛磺酸缺陷小鼠的成骨细胞(可大量表达牛磺酸转运体,由Slc6a6编码)进行了RNA-seq,GSEA分析显示端粒功能、氧化应激、免疫功能、干细胞维持等途径存在明显差异。为确认牛磺酸和上述途径的联系,作者构建了端粒酶缺陷的斑马鱼模型(Tert-/-),大约40%的鱼在受精后10天内死亡,但补充牛磺酸能抑制衰老进程。

随后,作者陆续发现补充牛磺酸可以提高DNA损伤小鼠模型的生存率、改变染色质构象、且能减少肝脏和脂肪等组织中的RS6P磷酸化以维持蛋白稳态。已知胞质牛磺酸被运往线粒体,与tRNALeu的特定尿苷残基结合,以形成tm5U-tRNA,tm5U修饰是线粒体tRNAs特有的,能促进电子传递链复合体I亚基ND6的翻译【4】。需要注意的是,与年轻肝脏相比,老年小鼠肝脏中tRNAs的tm5U含量减少了60%以上,而在补充牛磺酸的小鼠中,含量只减少了约20%,ND6蛋白的翻译水平也显示出一致结果,提示牛磺酸可能通过增加线粒体复合体I的活性来促进健康。

为了确定牛磺酸途径代谢物(牛磺酸、次牛磺酸和N-乙酰牛磺酸)的血液水平是否与人类的健康变量有关,作者对EPIC-Norfolk研究的11966名受试者的循环牛磺酸代谢物水平与50多个临床风险因素进行了关联分析。结果显示较高的血液牛磺酸和次牛磺酸水平与较低的BMI有关,且较高的牛磺酸代谢物水平与较低的2型糖尿病患病率和较低的葡萄糖水平有关,血细胞参数如血红蛋白、血小板和白细胞计数与3种牛磺酸代谢物呈正相关。作者通过对运动员和久坐人群的血液牛磺酸代谢物浓度的分析发现牛磺酸代谢的增加可能介导运动带来的相关益处。

最后,作者对老年恒河猴饲喂牛磺酸以测试其对非人灵长类动物的健康和抗衰老作用,6个月后,其各项健康参数(体重、骨骼、葡萄糖、肝脏和免疫表型)都显示出增益效果。综上所述,这项工作证明牛磺酸可以作为衰老的一个关键驱动因素,因而补充牛磺酸或许能称为延缓衰老的潜在策略。

在同期杂志上,来自宾夕法尼亚大学的Joseph McGaunn和Joseph A. Baur发表了观点文章Taurine linked with healthy aging。

究竟是什么原因导致衰老过程中牛磺酸的缺乏?他们认为可能是老年个体的热量摄入减少或食物偏好的改变引发,比如长期摄入牛磺酸含量很低的素食也会导致年轻人的循环牛磺酸下降约20%【5】。

但补充牛磺酸是否有风险?他们指出实验中用到的牛磺酸剂量对于人类来说是非常高的,目前仍缺乏大型、长期的人类安全性临床试验来证明,此外,已有研究指出牛磺酸是肠道菌群的能量来源,因此补充牛磺酸也可能对肠道菌群造成影响。

因此,像任何干预措施一样,以改善人类健康和长寿为目的的牛磺酸补充应谨慎对待。

原文链接:https://doi.org/10.1126/science.abn9257参考文献1. G. V. Mkrtchyan et al., ARDD 2020: From aging mechanisms to interventions. Aging 12, 24484–24503 (2020). doi: 10.18632/aging.202454; pmid: 33378272

2. D. Gems, L. Partridge, Genetics of longevity in model organisms: Debates and paradigm shifts. Annu. Rev. Physiol. 75, 621–644 (2013). doi: 10.1146/annurev-physiol-030212-183712; pmid: 23190075

3. J. Campisi et al., From discoveries in ageing research to therapeutics for healthy ageing. Nature 571, 183–192 (2019). doi: 10.1038/s41586-019-1365-2; pmid: 31292558

4. T. Suzuki, T. Suzuki, T. Wada, K. Saigo, K. Watanabe, Taurine as a constituent of mitochondrial tRNAs: New insights into the functions of taurine and human mitochondrial diseases. EMBO J. 21, 6581–6589 (2002). doi: 10.1093/emboj/cdf656; pmid: 12456664

5. S. A. Laidlaw et al., Am. J. Clin. Nutr. 47, 660 (1988)

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