牛磺酸化学名为2-氨基乙磺酸,结构式为H2N-CH2-CH2-SO3H,分子量为125.15,无毒、无臭、味微酸,可溶于水,其水溶液pH值为4.1～5.6,不溶于无水乙醇、乙醚和丙酮,具有酸碱两性,化学性质稳定。以高水平广泛分布于动物细胞内,具有丰富的生物功能,包括抗氧化、促生长、神经和内分泌调节等。
牛磺酸是一种非蛋白质含硫氨基酸,一种游离氨基酸,广泛分布于动物体内,具有抗氧化、免疫调节、脂质代谢调节、保护细胞和维持肠道健康等生理功能。
牛磺酸在体内以小肽或游离氨基酸的形式存在,是鱼虾蟹不可或缺的营养物质。
由于牛磺酸具有抗氧化和抗酶促褐变的双重功效,在水产品领域,特别是在延缓南美白对虾黑变和改善贮藏品质方面具有不可或缺的作用。
1、作为诱食剂
牛磺酸可作为鱼虾类诱食剂。牛磺酸可以显著提高海鲈的摄食量。饲料中添加适量的牛磺酸能够提高虹鳟的摄食量。一定量的牛磺酸可以显著提高鰤鱼的摄食量。牛磺酸对欧洲鳗鱼、草鱼幼鱼、北极红点鲑和河鳟等也有很好的诱食效果。
2、提高生长性能
牛磺酸可通过提高动物体内酶的活性来增强机体对营养物质的消化吸收，促进动物生长发育。
在饲料中添加适量的牛磺酸能够显著提高鲫鱼、石首鱼、牙鲆、真鲷幼鱼、黄颡鱼、塞舌尔鳎的生长性能。
在花鲈鱼种饵料中添加0.2%～0.3%的牛磺酸可以显著提高花鲈的平均生长率和特定增长率。
在饲料中添加0.2%～0.4%的牛磺酸能显著促进中华鳖稚鳖的生长。在高脂饲料中添加700mg/kg牛磺酸能显著促进草鱼幼鱼的生长。
在基础饲料中分别添加0%、0.4%、0.8%、1.2%和1.6%的牛磺酸，分别饲喂不同处理组的罗非鱼，饲养56d，结果表明，0.8%牛磺酸组罗非鱼增重率显著高于对照组。牛磺酸能够增强鱼类对植物蛋白的吸收，提高鱼体的生长性能。
3、提高消化酶的活性
有研究表明，一定量的牛磺酸能够显著提高花鳗鲡的生长性能并提高淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶的活性。
饵料中添加适量的牛磺酸能够促进草鱼体内蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶等酶的活性。
在军曹鱼幼鱼饵料中添加适量的牛磺酸能够提高军曹鱼仔鱼机体内淀粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶和胃蛋白酶的活性。
日粮中添加适量的牛磺酸能够显著提高黄颡鱼体内消化酶的活性。饲料中添加适量的牛磺酸能够提高中华鳖体内的消化酶的活性。
牛磺酸可以提高海鲈肝中脂肪酶的活性，降低肝中脂肪的含量。牛磺酸能够显著降低脂肪在石斑鱼体内的积累。
4、提高抗缺氧能力
牛磺酸可以提高红细胞膜的稳定性，增加红细胞中血红蛋白的含量，从而增强动物的抗缺氧能力。有研究表明，牛磺酸能够显著提高鲫鱼的抗缺氧能力。牛磺酸通过提高红细胞中血红蛋白的数量以及血清中过氧化氢酶的活性，来提高黄颡鱼的抗缺氧能力。
5、调节渗透压
牛磺酸被证实是海洋鱼类（尤其是洄游鱼类）维持和调节渗透压的重要物质，对鱼体细胞膜、心脏、肝、肠道、中枢神经和骨骼肌等组织起渗透压调节作用。有研究报道，饵料中添加0.03、39.90、52.80和71.60mg/g牛磺酸，可以显著改善黄尾鱼血清渗透压和组织渗透压。
6、增强机体免疫力
牛磺酸可以通过提高动物机体内超氧化物歧化酶和溶菌酶的活性来增强机体的免疫能力。
牛磺酸是肝合成胆汁的重要原料之一，当其缺乏或含量不足时，肝分泌胆汁将减少，导致绿色肝综合症的发生，降低机体免疫力。研究表明，牛磺酸能够提高黄颡鱼体内溶菌酶的活性以增强机体免疫力。
7、提高抗氧化性能
牛磺酸能够提高机体组织细胞膜的抗氧化性，同时可以与体内强氧化剂和自由基结合阻止氧化还原反应，从而保护动物免遭氧化伤害。
在日粮中添加适量的牛磺酸可以提高欧洲鲈鱼的抗氧化性能，提高欧洲鲈鱼前肠中过氧化氢酶的活性。
在高脂饲料中添加700～1200mg/kg牛磺酸可显著提高草鱼幼鱼的抗氧化能力。在饲料中添加适量的牛磺酸能够显著提高泥鳅肝的抗氧化性能。
在基础饲料中分别添加1000、2000和3000mg/kg牛磺酸，制成饲料，投喂异育银鲫8周，鱼体内过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶含量显著增加。牛磺酸能够显著降低石首鱼肝的氧化损伤。
8、调节机体内分泌
牛磺酸在动物内分泌系统中起着重要作用，可以作为神经调节剂，影响下丘脑－垂体激素的分泌水平。
鱼类被认为具有先天性“糖尿病体质”,由于胰岛素敏感性降低、胰岛素及其受体功能缺陷等原因导致胰岛素级联反应受阻,不能及时地磷酸化受体激活PI3K/AKT信号通路,使鱼类在摄入高糖水平饲料后缺乏有效的糖代谢调控,长时间处于持续性高血糖的状态。
牛磺酸具有类胰岛素结构,能够直接或间接地与胰岛素受体相互作用,提高胰岛素敏感性,激活PI3K/AKT信号通路,促进鱼类糖脂代谢,维持血糖的平衡。
-----------------------------------------------------------------附录牛磺酸在水产上应用的知名专家的真实实验数据：
浙江大学周教授在《食品科学》中发表的《亚牛磺酸对南美白对虾多酚氧化酶活性及酶构象的影响》研究表明亚牛磺酸质量浓度与虾体内酶促褐变的关键酶抑制活性呈正相关，说明亚牛磺酸是虾体内酶促褐变的关键酶活性的有效抑制剂，当亚牛磺酸质量浓度为20 g/L时，其抑制率最高达到79.38%，IC 50 值为16.09 g/L。亚牛磺酸对虾体内酶促褐变的关键酶活性的抑制属于竞争性抑制，其抑制常数K I 为0.445 mmol/L。随着亚牛磺酸的加入，虾体内酶促褐变的关键酶分子质量没有发生显著变化，圆二色谱结果表明酶的α-螺旋与β-折叠含量降低，而β-转角和无规卷曲的含量略有增多，表明酶蛋白分子展开，导致了疏水性氨基酸残基的暴露。表面疏水性的结果也证实了虾体内酶促褐变的关键酶的疏水性随着亚牛磺酸质量浓度的增加而增强。内源荧光光谱的结果说明亚牛磺酸会导致酶发生荧光猝灭，最大发射波长发生红移。这些结果均说明亚牛磺酸与虾体内酶促褐变的关键酶结合后，可能通过影响酶空间结果导致酶活性发生变化。
-----------------------------------------------------------------天然牛磺酸对急性抑郁模型小鼠的干预作用--河北农业大学食品科技学院河北省农产品加工工程技术中心：通过建立行为绝望动物模型,探讨天然牛磺酸对行为绝望小鼠的干预效果;通过行为学、血清和脑组织中相关生化指标,分析牛磺酸对利血平诱导的急性抑郁的干预机制。结果表明:牛磺酸中、高剂量组可显著改善行为绝望小鼠的抑郁样行为,并缓解利血平诱导的小鼠眼睑下垂,同时升高抑郁小鼠脑组织五羟色胺、去甲肾上腺素和多巴胺水平,降低单胺氧化酶活性,提高脑源性神经营养因子含量,降低促肾上腺皮质激素释放因子、促肾上腺皮质激素、皮质醇水平,改善相关生化指标。研究表明:牛磺酸对行为绝望模型和利血平诱导抑郁模型均具有干预抑郁的作用,作用机制可能与增加单胺类神经递质,参与调节肾上腺功能的紊乱有关。
-----------------------------------------------------------------来自湖南农业大学/湖南省特色水产资源利用工程技术研究中心：曹晓莉/李昭林/胡毅专家研究表明：对体质量为（25.03±0.02） g的健康黄鳝（Monopterus albus）进行了10周的养殖实验,探究了低鱼粉饲料中添加牛磺酸对黄鳝生长、消化率及肠道酶活性的影响。实验设置了高鱼粉组（42%, FM）、低鱼粉组（22%,T0）以及在低鱼粉饲料中分别添加0.2%(T0.2)和0.5%(T0.5)牛磺酸的4个处理组,每组5个重复。结果显示,与FM组相比,T0组黄鳝的增重率、蛋白质效率、干物质消化率和蛋白质消化率显著下降（P<0.05）,饲料系数显著上升（P<0.05）。添加适量牛磺酸可显著提高黄鳝的增重率、蛋白质效率和干物质消化率,降低饲料系数（P<0.05）,但T0.5组黄鳝的增重率、蛋白质效率和饲料系数与T0组相比无显著性差异（P>0.05）。此外,T0组肠道肌酸激酶（CK）、钠钾ATP酶（Na -K -ATPase）、碱性磷酸酶（AKP）、胰蛋白酶（TRYP）和脂肪酶活性显著低于FM组（P<0.05）,T0.2组的上述肠道酶活性均显著升高（P<0.05）,T0.5组肠道Na -K -ATPase、AKP、TRYP和脂肪酶（LPS）活性虽高于T0组,但无显著性差异（P>0.05）。综上,低鱼粉饲料中添加0.2%牛磺酸可提高黄鳝的生长,改善肠道消化吸收功能,但添加过量牛磺酸（0.5%）效果不明显。
