牛磺酸的转运

牛磺酸是水溶性酸，通过一种特定的钠/氯依赖的牛磺酸转运体 (taurine transporter，TauT) 被动物的肠上皮细胞吸收。研究表明，牛磺酸及其转运蛋白，即TauT，在调节细胞周期和细胞凋亡上发挥着重要的作用。哺乳动物体内的TauT由转运体基因编码，广泛表达于哺乳动物组织中。此外，一些化合物还可特异性地抑制肠道中牛磺酸的摄取和吸收，如 β- 氨基酸、β- 丙氨酸和亚牛磺酸，以及存在于芝麻籽中的血磷脂酰胆碱。

牛磺酸的生理功能

作为动物机体内含量最丰富的游离氨基酸，牛磺酸广泛存在于体内各组织器官。在肝脏、肾脏、肌肉和大脑中，牛磺酸分别占各组织或器官中总游离氨基酸的 25％、50％、53％和 19％。牛磺酸在不同组织中发挥着不同的生理作用。

牛磺酸的促生长功能

生长，是动物或植物在将摄入的营养物质用于维持机体基本的能量需求后，将多余的营养物质沉积到组织中的结果。牛磺酸的缺乏常会导致机体的生长受到抑制，研究表明，牛磺酸是水产饲料中最好的诱食剂，添加牛磺酸可显著刺激水产动物的食欲，并提高饲料利用率。除了直接刺激动物的食欲外，牛磺酸还可以调节体内微量元素的平衡，促进动物的健康，保护机体的正常功能。作为正常发育所必需的物质，当牛磺酸缺乏时，动物生长、组织分化和免疫发育都会出现缺陷。

有助于肠道功能

肠道是动物主要的消化器官，也是最大的免疫器官，肠道黏膜层的完整性对维护肠道的屏障功能至关重要。牛磺酸是动物体内分布广泛的化合物，也是维持渗透压、阳离子稳态、酶活性、受体调节、细胞发育和细胞信号传导等基本生命过程的重要因子。研究发现，在脂多糖刺激下，牛磺酸能够增强大鼠肠道上皮细胞增殖和杯状细胞功能，并通过改善线粒体膜通透性来减少上皮细胞的凋亡。此外，添加牛磺酸还可以提高还原型谷胱甘肽的含量以及还原型谷胱甘肽与氧化型谷胱甘肽的比值，增加家兔十二指肠超氧化物歧化酶的活性，降低丙二醛的含量，保护十二指肠免受脂多糖诱导的氧化应激，提高黏膜屏障功能。

有助于大脑神经系统

牛磺酸存在于动物的各种组织，也包括大脑。牛磺酸还可以促进动物大脑的发育，尤其是在幼龄阶段。在神经系统和大脑发育过程中，牛磺酸能够影响神经细胞的迁移，调节神经传递过程，并能加速大脑的发育；另一方面，外源性牛磺酸具有广泛的神经保护作用，这可能与 γ- 氨基丁酸 A 型受体的相互作用有关。研究发现，给小鼠注射牛磺酸能够提高大脑中乙酰胆碱的水平，而乙酰胆碱是调节运动功能所必需的神经递质；此外，牛磺酸还可以参与成年大鼠脑细胞的繁殖、黏附及存活调控，增加S期的细胞数量，降低细胞凋亡和坏死率，提高细胞活力，改善线粒体功能，从而有助于维持大脑功能。而作为一种直接抗氧化剂，牛磺酸可以保护大脑免受内质网应激。

有助于心脏功能

牛磺酸在心脏中的作用可能与其能够保护心脏免受过量或不足钙离子 (Ca²⁺) 水平引起的不利影响有关。Ca²⁺在细胞内的过多积聚将导致细胞死亡，牛磺酸则可以通过调节电压依赖性 Ca²⁺通道的活性和调节Na⁺ 通道，直接或间接地调节细胞内的 Ca²⁺ 水平。研究表明，在正常情况下，心脏中的牛磺酸更新非常缓慢，然而，机体渗透压的变化可以显著改变心肌细胞内牛磺酸的含量。

参与胆汁代谢

牛磺酸在胆汁盐形成的过程中发挥重要作用，这对肠道消化和脂肪吸收至关重要。胆汁盐是脊椎动物中已知的化学结构多样性最高的小分子，不同动物中胆汁的组成具有种属特异性。研究表明，补充牛磺酸能够增加动物体内的胆盐含量，并且在牛磺酸缺乏的条件下，补充牛磺胆酸不能完全恢复生长和胆汁盐含量，但补充牛磺酸则可以恢复生长和胆汁盐的含量，这表明，补充牛磺酸确实有利于脂质消化。

牛磺酸的应用

在我国，牛磺酸既可以作为保健食品原料，发挥其增强免疫力、缓解体力疲劳等保健功能。通过国家市场监督管理局保健食品注册数据查询显示，含牛磺酸的注册保健产品主要有9类功效：增强免疫力；缓解体力疲劳；提高缺氧耐受力；辅助改善记忆；促进排铅，改善生长发育；对胃黏膜有辅助保护功能，调节肠道菌群；缓解体力疲劳，对化学性肝损伤有辅助保护功能；缓解视疲劳；抗疲劳，调节血脂。

牛磺酸也可添加在普通食品（包括运动营养食品）中，以强化营养为目标。依据GB 14880-2012《食品安全国家标准 食品营养强化剂使用标准》，牛磺酸是一种天然或人工合成的食品营养强化剂，在调制乳粉、豆粉、含乳饮料、固体饮料等食品中用量为0.1~0.6 g/kg；GB 24154-2015《食品安全国家标准 运动营养食品通则》中则规定，运动营养食品可添加牛磺酸，含量为0~0.6 g（以每日计）。

在婴幼儿食品方面，根据GB10765《食品安全国家标准婴儿配方食品》，牛磺酸作为可选择性成分列入其中，且添加量上限为3mg/100KJ；研究发现，牛磺酸具有提高神经传导和视觉机能的功能，婴幼儿缺乏时，会影响视力、心脏与脑部的正常生长，严重时还会出现视网膜功能紊乱、体力与智力发育迟缓等问题。一般情况下，母乳中含有较高水平的牛磺酸，母乳喂养的婴儿血浆及尿液中牛磺酸也维持在较高的水平，因此，婴幼儿按需补充牛磺酸即可。

在特医食品方面，根据GB25596-2010《食品安全国家标准特殊医学用途婴幼儿配方食品通则》和GB29922-2013《食品安全国家标准特殊医学用途配方食品通则》，牛磺酸被列为可选择性的成分。此外，一些针对食物蛋白过敏、乳糖不耐受、早产/低出生体重婴儿的配方奶粉等产品中也包含牛磺酸。

在医药领域方面，牛磺酸是中国名贵中药“牛黄”的有效成分之一，根据药典中记载，牛磺酸具有清热解毒的功效；作为一种特殊的高渗透性氨基酸类物质，其对细胞凋亡和视网膜损伤有明显的保护作用。

在饲料领域方面，添加牛磺酸，可以替代抗生素，增强免疫力；调节脂质代谢，提高家禽生产性能；维护动物肠道健康等。

在化妆品领域方面，牛磺酸应用品类繁多，涉及洁面、化妆水、面霜/乳液、精华、眼部护理、面膜、卸妆、防晒、唇部护理、护发、彩妆等。牛磺酸有助于体内半胱氨酸的合成，具有营养皮肤、加强皮层细胞活性的作用，结合其抗氧化性，可用做抗衰抗皱剂；同时，牛磺酸对脊髓神经元有很大的抑制效应，可抑制前列腺PGE2的生成，在化妆品中用入可抑制皮肤过敏。