牛磺酸在机体内是含量最丰富的游离氨基酸之一,从大到人,小到鸟、鱼、昆虫等所有动物体内都有牛磺酸。牛磺酸在动物组织细胞的内外浓度比为(100 ~ 50000)∶1,从含量上来看,人体内牛磺酸的总量为12~18g,其中15~66mg存在于血浆中,75%以上存在于骨骼肌中。畜禽类肉中牛磺酸的含量为1.4~6.5 µ mol/g湿重、坚果中牛磺酸含量为15 ~ 46nmol/g、豆科植物籽实(黑豆、蚕豆、嫩豌豆、扁豆及南瓜子等)中的牛磺酸含量为9.2~18.7nmolg/。此外,海藻含有丰富的牛磺酸,含有1.0%~1.2%,由于生物食物链的原因,使得海中生物体内均含有较多牛磺酸。其中鱼贝类含量最丰富,尤其是牡蛎含量最多,经测量,平均一个生牡蛎含牛磺酸100~130mg。因人奶含牛磺酸多,所以牡蛎有“海中之奶”之称。不过,牛磺酸在鸡蛋、牛奶和蜂蜜中含量很少,细菌中几乎不含牛磺酸,甚至在大多数植物及其果实(蔬菜、谷类植物、水果等)中的含量几乎为零。
随着牛磺酸的重要性日渐凸显, 自1990年起,国际组织就开始举办一年一度的“国际牛磺酸学术研讨会” ( International Taurine Symposium) ,这是国际上唯一专门为单一氨基酸的研究而召开的学术性大会,使得牛磺酸在机体的合成途径以及在工业制备方法均得到了进一步的揭示和发展。在动物体内,牛磺酸以蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸为原料,经过系列代谢途径可合成牛磺酸。一般认为半胱氨酸亚磺酸脱羧酶( cysteinesulfonic acid decarboxylase, CSAD)是哺乳动物牛磺酸生物合成的限速酶、关键酶。CSAD的活性反映了人和动物生物合成牛磺酸的能力。CSAD活性在不同动物种属间存在很大差别,在同一动物的不同生长阶段、不同组织间也有较大差异。对于猫来讲,由于其终生体内CSAD活性均较低, 自身合成的牛磺酸非常少,所以牛磺酸是猫的必需氨基酸,需要从饲粮中补充足够的牛磺酸。和猫不同,人和大多数动物(包括鼠)体内CSAD活性比较高,不需要额外补充牛磺酸就可维持自身牛磺酸池的平衡。但对于新生哺乳动物,尤其是早产动物,其体内的CSAD活性非常弱,导致体内牛磺酸合成不足,必须依靠母乳来满足机体发育的需要;老年哺乳动物体内CSAD活性下降,也需要从膳食中补充足够的牛磺酸。
在食品工业中,世界上最早实现工业化生产牛磺酸的国家是日本。20世纪60—70年代, 日本已成为全球主要的牛磺酸生产和供应大国。经过30多年的发展,现全球牛磺酸总年产量约8万吨,而我国牛磺酸年产量达5万余吨,已远超日本的年产量1万多吨,跃为全球第一。在生产工艺上, 目前国内外多数厂家都采用乙醇胺法生产牛磺酸,该方法具有原料易得、合成工艺简单、设备投资少等优点。而更先进的环氧乙烷法在加热加压条件下反应,工业装置造价高,对企业的技术及设备提出了更高的要求。
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