牛磺酸
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牛磺酸生产工艺
牛磺酸生产工艺牛磺酸是一种重要的功能性营养补充剂，对提高动物生产性能和提升人体健康有着广泛的应用。
下面将介绍牛磺酸的生产工艺。
牛磺酸的生产主要分为两个步骤：底物发酵和提取纯化。
底物发酵是牛磺酸生产的第一步，需要选取高效产牛磺酸菌株并进行培养。
常用的菌株包括牛磺酸菌、变异牛磺酸菌等。
培养基的选择对菌株的生长和产酸能力有着重要影响，通常选择含有合适碳源和氮源的培养基。
首先，将菌株预培养，在合适的培养条件下使菌株增殖到一定数量。
然后，将预培养的菌液接种到大规模发酵罐中进行大规模培养。
培养条件包括温度、酸碱度、氧气供应等，这些条件要根据具体菌株的生长特性进行调整。
培养过程中，菌株在合适的环境中进行代谢，产生大量牛磺酸。
提取纯化是牛磺酸生产的第二步，目的是从发酵液中将牛磺酸分离出来并提纯。
提取方法主要有普通酸提取法、动态微洗处理法和盐提法等。
在选择提取方法时，需要考虑产量、纯度和工艺难易度等因素。
普通酸提取法是目前应用广泛的一种方法。
具体操作步骤包括：将发酵液加入酸溶液中，经过搅拌后，牛磺酸会与酸形成盐酸盐的形式溶解在水相中，而其他杂质则残留在有机相中。
接下来，通过调整pH值，使其逐渐变为酸性，牛磺酸以游离酸的形式析出，经过过滤、洗涤、干燥等工艺步骤，最终得到牛磺酸产品。
最后，对得到的牛磺酸产品进行检验，包括含量测定、纯度检验以及微生物满足相关标准。
一般情况下，通过封装、包装等工艺手段，将牛磺酸产品包装成不同规格的成品，便于销售和运输。
总之，牛磺酸的生产工艺包括底物发酵和提取纯化两个步骤。
通过选择适宜的菌株和培养条件，将菌株培养至最佳状态，然后通过合适的提取方法将牛磺酸分离和提纯，最终得到优质的牛磺酸产品。
这一生产工艺能够满足市场需求，并为人们的健康提供保障。
牛磺酸和次牛磺酸代谢
牛磺酸和次牛磺酸代谢牛磺酸（taurine）和次牛磺酸（hypotaurine）是两种含硫氨基酸。
它们在代谢途径中扮演着重要角色。
牛磺酸是一种滋补保健品，可提高脑力、增加肌肉力量、调整心脏功能等作用。
人体内的牛磺酸不仅来自食物，还能通过内源合成产生。
在人体内，牛磺酸的合成主要发生在肝脏和胰腺中，顺反异构酶（CDO）和硫酸基转移酶（SAT）是合成牛磺酸的关键酶。
牛磺酸进入人体后主要在肝脏中代谢。
在肝脏内，一部分牛磺酸被甲状腺素影响，转化为胆汁酸，然后排泄至肠道中。
另外一部分牛磺酸与胆汁酸结合形成结合胆汁酸，经过肠道回收循环到肝脏内，并被肝脏重新利用。
此外，牛磺酸可以通过和胆固醇结合来防止胆固醇沉积在血管壁上，从而具有降血脂的作用。
牛磺酸还能参与体内的氧化还原反应和细胞凋亡等过程。
例如，牛磺酸可作为抗氧化剂，参与清除自由基的过程，保护细胞免受损伤。
此外，牛磺酸还能抑制细胞凋亡，起到维护身体健康的作用。
次牛磺酸是一种较为稳定的含硫氨基酸，是牛磺酸代谢产物之一。
次牛磺酸主要在肝脏中合成，它和牛磺酸一样，可以通过内源合成和食物获取。
次牛磺酸的代谢途径较为复杂。
在人体内，次牛磺酸可以转化为牛磺酸，也可以与转移酶结合，形成肌酸盐。
次牛磺酸与肌酸盐通过活性转移酶（GATM）反应形成肌酸，进而参与肌肉的能量代谢过程。
肌酸被肌肉收集并存储。
在肌肉需求能量时，肌酸肌酸酐酶（CK）会将肌酸和磷酸分离，释放出磷酸，提供能量。
除此之外，次牛磺酸还与甲状腺素和胆固醇代谢相关，在体内起到多种重要功能，如调节新陈代谢、抗氧化、减少炎症反应等。
总体而言，牛磺酸和次牛磺酸在代谢路径中扮演着重要角色。
它们的代谢关系十分密切，能够共同参与多种生理过程，维护人体健康。
牛磺酸主要成分
牛磺酸主要成分全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：牛磺酸是一种非必需氨基酸，是体内含量排名第二的氨基酸，主要存在于人体和动物的蛋白质中。
牛磺酸是所有生物体中产生的唯一一种来自硫的氨基酸，具有众多重要的生理功能，被誉为“细胞的调节剂”。
一、牛磺酸的基本概念1. 牛磺酸的发现牛磺酸最早是从牛中提取发现的，因此得名“牛磺酸”。
其后在人体和其他动物中也发现了牛磺酸的存在。
2. 牛磺酸的组成牛磺酸的分子式为C₂H₇NO₃S，是一种无色、无味的结晶固体。
牛磺酸能溶于水，并且在体内的浓度较高。
3. 牛磺酸的生物功能牛磺酸是人体和动物体内的一种重要氨基酸，不仅是合成蛋白质的重要原料，还是多种生理过程的调节剂。
二、牛磺酸的主要成分1. 脑和神经系统牛磺酸在脑和神经系统中具有重要作用，可以促进神经传导，维持神经元的结构和功能，提高学习记忆能力，有助于防治神经退行性疾病。
2. 心脏健康牛磺酸能够促进心脏健康，调节心脏节律，降低心脏病发作的风险，对心血管系统有益处。
3. 肝脏保护牛磺酸具有保护肝脏的功能，可以减少肝脏损伤，促进肝细胞再生，对肝脏功能的恢复和保护有重要作用。
4. 抗氧化作用牛磺酸是一种较强的抗氧化剂，可以清除体内自由基，保护细胞免受氧化损害，减轻氧化应激的损伤。
5. 免疫调节牛磺酸对免疫系统有调节作用，可以增强免疫力，提高机体对疾病的抵抗力，降低感染疾病的风险。
6. 促进生长发育牛磺酸是胎儿和婴儿生长发育过程中必需的氨基酸，能够促进骨骼和肌肉的发育，保证身体各器官的正常功能。
7. 燃烧脂肪牛磺酸可以帮助加速脂肪的代谢和燃烧，促进减肥，提高体能，增强耐力和体力。
8. 提高睡眠质量牛磺酸可以调节神经系统的功能，改善睡眠质量，缓解焦虑和失眠，有助于身心健康。
三、牛磺酸的摄入方法1. 通过食物摄入牛磺酸可以通过食物摄入，主要存在于肉类、蛋类、奶制品、豆类等食物中，保证每日膳食均衡有助于摄入足够的牛磺酸。
2. 通过补充剂摄入牛磺酸也可以通过口服补充剂的方式摄入，常见的牛磺酸补充剂包括胶囊、片剂、粉剂等，可以根据个人需要选择适合的补充剂。
牛磺酸抗疲劳原理
牛磺酸抗疲劳原理
疲劳是我们日常生活中常常遇到的问题。
无论是长时间的工作还是剧烈的运动，疲劳都会让我们感到身心俱疲。
而牛磺酸作为一种常见的营养物质，被广泛应用于抗疲劳领域。
那么，牛磺酸是如何发挥抗疲劳的作用的呢？
牛磺酸可以提供能量，帮助我们恢复精力。
牛磺酸在体内能够与某些物质结合，形成一种称为辅酶A的物质，而辅酶A在能量代谢中起着重要的作用。
当我们感到疲劳时，体内的牛磺酸可以被转化为辅酶A，进而参与到葡萄糖的代谢过程中，从而为我们提供能量，帮助我们恢复体力。
牛磺酸还可以促进肌肉的修复和生长。
在剧烈运动或长时间劳累之后，我们的肌肉会出现疲劳和损伤。
而牛磺酸可以通过促进肌肉蛋白的合成，帮助我们的肌肉快速修复和生长。
这就意味着，通过摄入适量的牛磺酸，我们可以更快地恢复体力，减轻疲劳的程度。
牛磺酸还具有抗氧化的作用。
疲劳的产生与体内氧化反应的增加密切相关。
当我们长时间处于高强度运动或工作状态下时，体内的氧化反应会明显增加，导致自由基的产生增加。
而自由基是一种非常活跃的分子，会损害我们的细胞和组织，加速身体的老化过程。
而牛磺酸可以作为一种抗氧化剂，帮助我们清除体内的自由基，减轻氧化反应的程度，从而延缓疲劳的发生。
总结起来，牛磺酸通过提供能量、促进肌肉修复和生长以及抗氧化的作用，发挥着重要的抗疲劳作用。
在日常生活中，我们可以通过合理的膳食安排，摄入富含牛磺酸的食物，如牛肉、海鲜等，以增加体内牛磺酸的含量。
同时，适量的运动和休息也是缓解疲劳的重要手段。
让我们充分利用牛磺酸的这些抗疲劳特性，保持身心健康，迎接更美好的生活。
牛磺酸钓鲤鱼用法
牛磺酸钓鲤鱼用法牛磺酸是一种常用的营养保健品，在钓鲤鱼的过程中也有较多的使用。
下面将介绍牛磺酸钓鲤鱼的用法和注意事项。
一、牛磺酸的作用和优点牛磺酸是一种氨基酸，是人体中必需的营养成分之一，具有补充能量、增强心肌收缩能力、促进肝脏解毒、降低胆固醇等作用。
在钓鲤鱼中，牛磺酸主要起到以下几个作用：1.增强饵料的吸引力：将牛磺酸加入饵料中，可以增强饵料的吸引力，提高鱼儿的嗅觉敏感度，让它们更容易被吸引过来。
2.提高钓饵亮度：牛磺酸可以提升鱼饵的亮度，更容易被鱼儿注意和吃掉。
3.增加鱼儿的摄食率：在饵料中加入牛磺酸，可以增加鱼儿的摄食率，使其更愿意咬钩。
1.钓饵配方牛磺酸的用量以0.2-0.3%为宜，即在每公斤饵料中添加2-3克的牛磺酸，否则反而会出现适得其反的效果。
牛磺酸的使用量也要根据当地的温度和水质等因素进行调整。
2.钓饵制作将牛磺酸和其他调味品混合均匀后，加到饵料中搅拌均匀，再加入适量的水，搅拌至固体和液体均匀分布。
具体的钓饵配方可以根据自己的经验和地方情况适量调整。
3.钓鱼技巧在使用牛磺酸的钓法中，不同钓友有不同的技巧和策略，以下是一些常用的技巧：(1) 鹰钓法：选用鹰钩或大钩，装上“毒药”，即在鱼饵上撒上少量的牛磺酸。
此法可以吸引靠散射或共振寻找饵料的大鱼，特别适合原野或山间水库的大型硬鳞鲤鱼。
(2)粘液法：将牛磺酸与黄糖、面粉等混合成一种浆状物，再用中、细挂和粗挂混合绑成膏状物。
用时在上下两节竿杆之间贴上，可提高鱼儿的掠食欲望，但也会让鱼儿过于强烈地咬钩，需要掌握好手感。
(3)夜钓法：将牛磺酸加入防冻剂中，让其在低温环境下缓慢释放，形成均匀的香味环境，吸引夜间来吃饵的鲤鱼。
夜间使用闪光灯和灯光会适得其反，让鱼儿更加谨慎，不易咬钩。
三、注意事项1.注意保鲜牛磺酸具有较强的氧化性，容易吸收水分和湿气而变质，因此使用前需要注意保鲜，尤其是高温或潮湿天气下更要严格控制。
建议将牛磺酸储存在干燥、通风、阴凉的地方，使用后即可密封储存。
牛磺酸对宠物的营养作用
牛磺酸对宠物的营养作用牛磺酸，又称2-氨基乙磺酸，是一种带有氨基的磺酸。
牛磺酸对于犬猫而言，起着极为重要的作用。
牛磺酸以游离氨基酸的形式广泛分布于人和动物的脑、心脏、肝、肾、卵巢、子宫、骨骼肌、血液、唾液及乳汁中。
尤其在动物的心脏中，游离牛磺酸占游离氨基酸总量的50%之多。
牛磺酸能加速神经元的增生和延长。
同时亦有利于细胞在脑内移动及增长神经轴突，维持细胞膜的电位平衡，帮助电解质如钾、钠、钙及镁进出细胞，从而加强脑部神经的机能。
__________________日粮配方中过多的谷物和较低的蛋白含量会造成牛磺酸的缺乏。
试验证实，给猫吃犬粮会造成牛磺酸的缺乏；由于犬自身能够合成牛磺酸，因此不是必需，然而研究发现，患扩张性心肌炎(DCM)犬的血浆和血液中牛磺酸水平偏低；日粮中蛋白质组成和蛋白水平也会影响犬对牛磺酸的利用，给犬饲喂植物蛋白源日粮，易造成犬牛磺酸缺乏，原因是豆粕中的蛋白组成中含硫氨基酸含量较低。
牛磺酸的主要作用是调节视膜细胞功能，影响通过感光色素上皮细胞载体来调节钙和钾离子的流动。
当牛磺酸缺乏时，猫的感光细胞膜破裂，功能丧失，最终导致细胞坏死和凋亡。
视网膜退化变性被定义为猫牛磺酸缺乏的典型症状；牛磺酸乏可造成猫扩张性心肌炎；牛磺酸被证明对保证心肌细胞的钙和钾离子的稳定从而保证阳离子的稳定和膜的完整性起到关键作用；母猫缺乏牛酸容易造成流产、死胎和弱胎以及幼猫成活率低等；试验证明，饲喂缺乏牛磺酸日粮的泌乳猫，乳汁中的牛酸的浓度明显降低；牛磺酸对胎儿发育的影响远大于对母猫发情周期和排卵的影响。
大和猫专门用牛磺酸合成汁酸，当日粮中含有宜水平的含硫氨基酸时，犬的机体可以合成牛磺酸来满足自身的需要；猫合成牛磺酸的能力有限，因为猫体内半胱氨酸双加氧酶和半胱亚磺酸脱竣酶活性较低。
当血浆中牛磺酸含量高于50-60微摩尔/升或者全血中浓度高于200微摩尔/升时，不会导致猫的牛磺酸缺乏。
与冷冻食物相比，热处理过的猫粮会导致猫牛磺酸缺乏，血浆牛磺酸含量降低，原因是热处理过程增加了肠道微生物对牛磺酸的降解。
牛磺酸饲料应用
牛磺酸饲料应用
牛磺酸（Taurine）是一种氨基磺酸，通常被称为一种有机酸。
在饲料行业中，牛磺酸可以被用作动物饲料的添加剂，主要应用于家畜和家禽的饲养。
以下是牛磺酸饲料应用的一些方面：
1.猫粮和狗粮：
•牛磺酸在猫粮和狗粮中是一种常见的添加剂。
猫和狗是不能合成足够牛磺酸的动物，因此需要从饮食中获取。
牛磺酸对于
宠物的心脏健康、视力、生育等方面有重要作用。
2.禽类饲料：
•牛磺酸也可以用于禽类饲料，如鸡、鸭等。
禽类对牛磺酸的需求因种类而异，添加适量的牛磺酸有助于提高禽类的生长性
能、免疫力和生殖性能。
3.奶牛饲料：
•在奶牛饲料中，牛磺酸的添加可以帮助提高奶牛的产奶量和优质乳品的生产。
它对于奶牛的瘤胃微生物和蛋白质代谢有积
极的影响。
4.猪饲料：
•在猪饲料中添加牛磺酸可以提高猪的生长速度、饲料转化率和猪肉的质量。
此外，牛磺酸还对猪的抗应激能力和免疫系统
产生一定的影响。
5.水产养殖：
•牛磺酸也被应用于水产养殖，如虾、鱼等。
它有助于提高
水产动物的免疫力、抗氧化能力，对于水产动物的生长和生理功
能有积极的影响。
牛磺酸的添加量需要根据不同动物种类、生理状态和饲养条件而定。
在使用牛磺酸饲料添加剂时，应该遵循相关的饲养指南和标准，确保合适的用量，以达到促进动物健康和生长的效果。
食物的牛磺酸含量表
食物的牛磺酸含量表
牛磺酸（Taurine）是一种氨基磺酸，在人体内具有多种重要的生理功能。
它通常存在于各种食物中，特别是在动物性食品中。
以下是一些食物中牛磺酸的含量：
1.肉类：各种肉类是牛磺酸的主要来源，特别是红肉和海鲜。
以下是一些肉类中的牛磺酸含量（每100克）：
牛肉：约38-60毫克
猪肉：约18-22毫克
鸡肉：约25-30毫克
2.鱼类（各种鱼类）：约40-400毫克（不同种类的鱼含量不同）
3.奶制品：一些奶制品中也含有一定量的牛磺酸。
牛奶：约2-6毫克/100毫升
奶酪：约1-2毫克/100克
4.蛋类：蛋类也是牛磺酸的良好来源。
鸡蛋：约10-20毫克/个
5.贝类和海鲜：各种贝类和海鲜含有较高的牛磺酸含量。
虾：约140-300毫克/100克
蚌类：约40-80毫克/100克
鳕鱼：约50-100毫克/100克
6.肝脏：肝脏是牛磺酸含量较高的器官之一。
牛肝：约40-60毫克/100克
7.蛋白质补充剂：一些蛋白质补充剂中也添加了牛磺酸。
请注意，上述数据仅供参考，实际含量可能因食材来源、烹饪方法等因素而有所变化。
牛磺酸对于人体健康具有重要作用，但摄入量也应在适量范围内。
牛磺酸的制备及提纯
牛磺酸的制备及提纯牛磺酸是一种重要的有机化学品，它可用于制药、饲料和染料行业。
它具有良好的抗菌特性，可用作饲料的抗生素添加剂。
此外，牛磺酸可用作染料、表面活性剂、催化剂等，优势明显。
但是由于牛磺酸的制备过程中存在许多困难，所以需要精密的提纯工艺。
本文主要介绍牛磺酸的制备及提纯方法，方便今后制备牛磺酸。
一、牛磺酸的制备牛磺酸的主要原料是植物油、乙醇和甲醇，其中植物油是酒精烷基脂肪酸的聚集物，例如棕硫醇和硫醇烷基脂肪酸。
乙醇是将植物油和甲醇固体氢氧化物形成酯的重要物质，而甲醇则可以加热将酯水解分解以获得牛磺酸。
1.原料准备首先，需要准备植物油、乙醇和甲醇。
植物油中含有酒精烷基脂肪酸，如棕硫醇和硫醇烷基脂肪酸；乙醇可以从乙醇植物原料中提取，例如甘蔗、糖蜜和木质素；而甲醇可以通过乙醇裂解过程产生。
2.酯化将植物油、乙醇和甲醇经过一定的温度混合后，用酯化剂如甲酸酐或氯化铵等起到催化作用，就可以获得一种叫做酯的物质，在此催化下，棕硫醇中的硫脂肪酸就可以形成酯了。
3.水解然后，在恒温下将酯进行水解，用甲醇水解反应得到牛磺酸，此时，乙醇和酯化工艺产物可以被完全除去，只剩下牛磺酸。
二、牛磺酸的提纯牛磺酸在经历制备后，仍然含有一定的水溶性外源杂质和碱。
为了提高牛磺酸的活性，需要把它们提纯出来。
1.精制首先，将原料物质经过精制，通过某种特定的过滤方法来精炼牛磺酸，以去除未完全溶解的水溶性外源杂质。
2.沉淀然后，将牛磺酸溶液放入室温到冰醋酸中，用有机酸沉淀杂质能够起到净化的作用，提纯出牛磺酸。
3.精练最后，为了进一步净化和提纯，可以对牛磺酸溶液进行精练，采取适当的结晶加热方法，使牛磺酸被精细粉末化，净化率达到90％以上，从而达到完美的提纯要求。
综上，我们介绍了牛磺酸的制备及提纯方法，可以有效改善牛磺酸的活性，为下一步的应用奠定了基础。
可以看出，制备及提纯牛磺酸是一个复杂的过程，需要充分掌握牛磺酸的制备及提纯工艺，以保证产品质量。
牛磺酸的作用及功能主治
牛磺酸的作用及功能主治什么是牛磺酸？牛磺酸，又称为牛磺胺酸，是一种重要的氨基酸。
它是由甲硫氨酸和丙酮酸合成的，其化学名称为2-氨基乙磺酸。
牛磺酸被广泛应用于食品行业、保健品行业以及医药行业中，因为它具有许多重要的生理功能。
牛磺酸的作用牛磺酸在人体中有着重要的作用，下面列举了几个常见的作用：1.促进心脏健康：牛磺酸对心脏有益，它可以提高心肌细胞的代谢能力，增加心肌收缩力，改善心肌功能，从而保护心脏健康。
2.降低胆固醇：牛磺酸可以帮助降低血液中的胆固醇水平，减少心血管疾病的风险。
3.改善记忆力：牛磺酸有助于改善大脑功能，提高记忆力和学习能力。
4.维持肝脏健康：牛磺酸被证明对肝脏有保护作用，可以减少肝炎、肝硬化等肝脏疾病的风险。
5.增强免疫力：牛磺酸可以增强免疫系统的功能，提高人体抵抗疾病的能力。
牛磺酸的功能主治除了上述作用外，牛磺酸还具有许多其他的功能主治，下面列举了几个常见的功能主治：•肌肉生长：牛磺酸可以帮助肌肉生长，并提高肌肉力量，因此在健身和体育训练领域被广泛使用。
•抗氧化：牛磺酸具有抗氧化的作用，可以中和体内的自由基，减少氧化应激，提高细胞的抗氧化能力。
•降低血糖：牛磺酸可以促进胰岛素的分泌，协助降低血糖水平，对于糖尿病患者有辅助治疗作用。
•缓解焦虑和抑郁：牛磺酸可以提高神经递质GABA的水平，有助于缓解焦虑和抑郁症状。
•增强心血管健康：牛磺酸可以改善血管弹性，促进血液循环，有助于预防心血管疾病。
•促进脂肪代谢：牛磺酸可以促进脂肪酸的氧化代谢，提高能量消耗，有助于减少体脂肪。
如何使用牛磺酸牛磺酸可以通过口服补充剂的形式补充。
一般建议每天服用500-2000毫克的牛磺酸。
具体用量应根据个体情况进行调整，最好在专业人士的指导下使用。
结论牛磺酸在人体中具有重要的作用和功能主治，包括促进心脏健康、降低胆固醇、改善记忆力、维持肝脏健康、增强免疫力等。
同时，牛磺酸还具有肌肉生长、抗氧化、降低血糖、缓解焦虑和抑郁、增强心血管健康、促进脂肪代谢等功能主治。
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牛磺酸牛磺酸(taurine)又名牛黄酸、牛胆素，化学名2一氨基乙黄酸(2一Aminoethyansulfonicacid)分子构式为HzN一CHZ一CH之以飞H。
它是一种色晶体或粉末，无臭味，味微酸，能溶于水，不溶于乙醇、乙醚和丙酮，其化学质稳定，在室温、避光、密闭干燥条件下可保存3年。
牛磺酸以游离形式大量存在于人及哺乳动物体内，对人体无毒、无副作用，是人体必需的一种氨基酸。
进婴幼儿的听觉发育[6]，最新临床研究表明牛磺酸可以于治疗脂肪肝和急性腺胰炎、提高乙肝接种疫苗的抗体活性及促进肠胃手术的愈合[4，7，l的。
在欧美及日本等发达国家早已将牛磺酸广泛应用于食品及医疗行业因此我国于1994年正式将牛磺酸列人(食品营养强化剂使用卫生标准)，允许牛磺酸作为食品添加剂使用.牛磺酸是人体必需的一种氨基酸，具有多种生理功能，正被广泛应用于食品和医疗行业。
最初，牛横酸从雄牛的胆汁中获取，1950年以后世界各国开始进行人工合成研究，目前牛磺酸的合成工艺将近10种，其中乙醇胺法、二氯乙烷法、环氧乙烷乙撑亚胺法已经工业化，乙醇胺法是当今国际牛磺酸生产厂家采用最多的一种方法。
目前，牛磺酸的生产家主要集中在日本、美国、欧洲等发达国家，近年来产量迅速增加，年递增率超过8%，总需求量达3万吨/年。
我国从1981年开始实现牛磺酸生产工业化，主要生产厂家有南京制药厂、广东肇庆西江制药厂、宁波东海化工厂、浙江临海制药厂等图，1999年我国牛磺酸的生产能力达8000吨/年，其中以南京制药厂的生产能力最大达1500吨/年(且已符合G州[P)，但我国的牛磺酸的产量受市场、管理、技术和质量等因素影响波动较大，1999年的产量仅为2(X)0吨，与欧美等发达国家有很大的差距。
鉴于牛磺酸的特殊作用，它的消费量也越来越大，牛磺酸消费量最大的是美国，其次是日本。
美国仅在饮料食品中作营养强化剂一项消费就近1万吨/年，占牛磺酸消费量的90%，且这项比例还在不断增加。
而我国生产的牛磺酸主要用于出口和医药，其中出口量占90%，作为食品添加剂仅占6%，由此可见我国牛磺酸的消费结构与国外也有很大的差牛磺酸无臭、味微酸、无任何毒副作用,近年来随着对其生理作用、营养价值的深入研究,其应用越来越广,在医药、食品、染料、表面活性剂、pH缓冲剂等方面都有重要应用。
牛磺酸的制备从天然物中提取动物体的组织中广泛分布着牛磺酸,把它提取出来是人们长期来关心和研究的问题。
在牛胆汁中牛磺酸含量最高。
但在牛胆汁中它与胆汁酸结合以牛磺胆酸的形式存在,因而不能简单的分离提取,经研究发现,水产品中的酸是以游离的形式存在,于是便开发了从水产品中提取牛磺酸的技术。
化学合成--巯基乙醇法将氧气通入H2NCH2CH2SH溶液中,氧化而得牛磺酸。
此法收率尚高(87.6%),但因巯基乙醇为一药物,故来源、成本等使此法难用于工业生产。
将2—硝基乙基磺酸在一定条件下还原为牛磺酸O2NCH2CH2SO3H+[H]Fe+HCl或Ni+H2NH2CH2CH2SO3H此法首先需要解决O2NCH2CH2SO3H的来源问题,收率为65%,故不十分理想。
以丙烯腈为原料,按下列反应式进行: 此法步骤略增,效率也不理想,故并不经济合算。
将硫酸胩氨化而得牛磺酸此法收率很高,达到96.5%,但原料供应成问题,且需加压,故仅实验室可应用。
二烷基噻唑氧化法该法必须使用非常危险的过氧化氢,且需回收副产品酮类,操作繁杂。
N—乙烯烷基酰胺与亚硫酸氢钠反应生成2—(烷基酰胺)乙磺酸,再水解制取:该法要使用氮气,收率也不是很高。
二氯乙烷法二氯乙烷法与硫酸钠反应得到2—氯乙磺酸钠,其在加热加压的条件下与氨反应得2—氨基乙磺酸钠,再用盐酸酸化制得牛磺酸。
ClCH2CH2Cl+Na2SO3→ClCH2CH2SO3Na+NaClClCH2CH2SO3Na+2NH3→NH2CH2CH2SO3Na+NH4ClNH2CH2SO3Na+HCl→NH2CH2CH2SO3H+NaCl该法生产原料多,生产步骤多,副产物多,成本高,而且加热加压的条件下反应,因此工业装备造价较高。
环氧乙烷法与亚硫酸氢钠反应制得2—羟基乙磺酸钠,其在加热加压的条件下与氨反应得到2—氨基乙磺酸钠,再用盐酸酸化制得牛磺酸。
HOCH2CH2SO3Na+2NH3→NH2CH2CH2SO3Na+H2ONH2CH2CH2SO3Na+HCl→NH2CH2CH2SO3H+NaCl环氧乙烷具有一定的危险性,且要在加热加压下进行,设备投资高,实现工业化有难度。
乙醇胺法目前,国内多数厂家采用乙酸胺法生产牛磺酸。
以乙醇胺为原料,经两步合成得到。
按合成路线又可分为酯化法和氯化法。
酯化法:它是以乙醇胺、硫酸、亚硫酸钠为原料,反应分酯化、磺化两步进行,经过2—氨基乙基硫酸酯中间体合成牛磺酸。
H2NCH2CH2OH+H2SO4→NH2CH2CH2OSO3H+H2ONH2CH2CH2OSO3H+Na2SO3→NH2CH2CH2SO3H+Na2SO4该法原料比较容易获得。
但在反应①中,酯化反应不易进行完全。
据文献报道,此反应要完全脱水,需加热至1200C ~1500C。
为了提高收率,可加适量的浓硫酸作反应物,同时作脱水剂,或加入挟带剂以恒沸混合物的形式将水蒸馏出来,或加热减压脱水都可以。
反应②中硫酸酯与亚硫酸钠水溶液的反应非常慢,加热回流反应需要很长时间,能耗大,且由于硫酸酯易水解,在与硫酸钠反应时产生一乙醇胺副产物,造成收率降低。
1985年日本学者山本勇等〔2〕针对该反应中存在的问题进行了改进,在氨气保护及加热下分批添加硫酸酯,结果充分抑制了水解反应,以90%以上的高收率制得了牛磺酸。
最近国内亦有人做过类似的实验,由硫酸酯合成牛磺酸的收率为85%,但它们均要长时间通入氮气,使成本提高。
氯化法:它是以乙醇胺、盐酸(包括氯化氢气体),亚硫酸钠为原料,反应分氯化、磺化两步进行,经过2—氯乙胺盐酸盐中间体合成牛磺酸。
H2NCH2CH2OH+2HCl→HCl·NH2CH2CH2Cl+H2OHCl·NH2CH2CH2Cl+Na2SO3→NH2CH2CH2SO3H+2NaCl该法原料容易得到,但如果反应条件不当,得到的收率非常低。
1982年日本Mitshi Toatsu Chem Inc〔3〕,用浓盐酸在1000C ~1400C和小于2Mpa压力下,与乙醇胺反应24h,尽管反应时间长达24h,但因反应产生的水始终保留在系统内,2—氯乙胺盐酸盐转化率仅为78.20%,产品纯度81.0%,反应很不完全。
1988年该公司用干燥的氯化氢气体替换盐酸,在1000C ~1400C和0.3~0.7Mpa压力下与乙醇胺反应36h,2—氯乙胺盐酸盐的纯度提高到近99%。
1985年,日本的荒井研一〔4〕等人,将53.7g80%2—氯乙胺盐酸盐的水溶液在3h内加到溶有49gNa2SO3的180ml水溶液中,80℃恒温反应,把生产的牛磺酸水溶液经过电渗析脱盐后,冷却至30C结晶,得到纯度为99.5%的牛磺酸,收率达94.8%。
我国学者曾对此法合成牛磺酸做了研究,氯化收率为76.1%,磺化收率为63%,产品经过重结晶纯化,纯度虽达98.8%,但牛磺酸的总收率仅为48%。
看来与国外的研究成果相比还有一定差距。
上述酯化法和氯化法制取牛磺酸的关键问题在于产品的脱盐,即如何有效地分离副产物NaCl和Na2SO4,这样才能降低成本,提高产品收率和纯度。
如果采用一般的重结晶的方法,是很难除去这些无机盐的。
另外,在重结晶过程中,产品的损失太大,这样,产品的纯度虽然提高了,但收率却下降了。
利用电渗析法,可以比较简单地除去了无机盐,使产品的纯度和收率大大提高,但这样一来设备投资必将增大。
乙撑亚胺法乙撑亚胺与二氧化硫和水反应合成:该法一步合成,反应条件温和,没有副产物,精制十分方便,产品纯度可达99.4%,产率达88.9%因而可省去第九种方法的脱盐操作和设备,投资少,成本低,唯一缺点是乙撑亚胺沸点低(仅为56~57℃),毒性大,易聚合爆炸,不易保存,因此如何合成乙撑亚胺,如何阻聚就成为采用该法来合成牛磺酸的关键。
美国化学公司用乙醇胺经过气相催化脱水环化法,一步合成了乙撑亚胺。
用惰性气体稀释乙醇胺和生成的乙撑亚胺,立即反应生成稳定化合物的措施,解决了其易聚而不易保存的缺点,随后,日本催化剂化学工业公司以Cs0.9·Ba0.1·P0.8化合物为催化剂,用氮为稀释剂,其与乙醇胺的配比为2:98,反应生成的含有乙撑亚胺的气体在50C下与NH4HSO3溶液发生反应得到牛磺酸,收率为84%。
该法已于八十代投入大规模工业化生产。
总之,到目前为止牛磺酸的制取方法已有很多种,并各有优缺点。
牛磺酸的性质在医药中的应用近年来国内外医学研究表明,牛磺酸具有广泛的药理作用,它有解热、镇痛、镇静、肌松、抗惊厥、兴奋、呼吸、强心、抗心律失常、降血压、降血糖、抗菌、增强免疫功能、抗血小板聚集、利胆、保肝、解毒等作用。
此外,还参与血管张力调节,并可能是一种抑制性神经传质,临床上有多种用途[5-9]。
可用于治疗急性肝炎[10]、脂肪炎、胆囊炎等,也用于治疗支气管炎、扁桃体炎、急性结膜炎、疱疹性及病毒性结膜炎等易感性疾病。
还用于治疗感冒、发热、小儿痉挛症、心力衰竭、心律失常、高血压、子宫出血、动脉硬化、痤疮,还可保持视力、治疗眼病、抗癫痫等等[11、12]。
例如对于癫痫病患者,其牛磺酸浓度降低,常伴有谷氨酸代谢紊乱。
牛磺酸对其有抗发作用和矫正氨基酸平衡失调作用。
在食品中的应用专家认为,牛磺酸是人和动物的一种必需的氨基酸,正常饮食的人一般不会出现牛磺酸的缺乏,但在某些疾病或特殊情况下,如胆汁不足或长期接受输液的病人,则可能出现牛磺酸缺乏,而人体一旦缺乏牛磺酸将会导致发育受阻和小脑功能紊乱[13]。
在婴幼儿食品中的应用牛磺酸对婴幼儿的脑、神经、内脏、内分泌机能等都十分重要[14、15]。
但现代研究表明:婴幼儿体内半胱氨酸亚磺酸脱羧酶未成熟,体内从半胱氨酸转化成牛磺酸的量很少,必须从外界补充。
婴幼儿需牛磺酸一般都是从母乳中获得,以维持正常血浆和胆汁中的牛磺酸浓度。
因为母乳中含有大量的牛磺酸,可以满足这个要求。
如果由于某种原因不能向婴幼儿提供母乳时,血浆中牛磺酸的含量就可能下降,从而可能出现营养不良状态,严重时可能影响婴幼儿的正常发育。
而一旦缺乏牛磺酸可造成儿童发育不良,视力损害和增加癫痫的易感性,甚至引起心肌病等疾患。
牛奶和母乳相比,牛奶中蛋白质含量较高,而牛磺酸含量却很少,其营养价值远不如母乳。
所以当用牛奶或奶粉代替母乳时,为保证婴幼儿的健康发育,必须添加适量牛磺酸使其营养价值接近母乳,这就是牛奶或奶粉的母乳化。