Taurine, hay còn được gọi là axit taurin, là một loại axit amin không chứa protein phổ biến trong các mô của động vật. Nó là thành phần chính trong mật và có thể được tìm thấy trong ruột già, chiếm đến 0,1% trọng lượng cơ thể con người.
Taurine được đặt theo tên tiếng Latinh "taurus" (có liên quan đến tiếng Hy Lạp cổ "taûros") có nghĩa là con bò hoặc trâu, vì nó được cô lập lần đầu tiên từ mật con bò vào năm 1827 bởi các nhà khoa học người Đức Friedrich Tiedemann và Leopold Gmelin. Nó được phát hiện trong mật người vào năm 1846 bởi Edmund Ronalds.
Mặc dù taurine tồn tại phong phú trong các cơ quan của con người với nhiều vai trò được đề xuất, nó không phải là chất dinh dưỡng thiết yếu và không được khuyến nghị là chất dinh dưỡng với lượng tiêu thụ được khuyến nghị. Taurine thường được bán dưới dạng một loại thực phẩm bổ sung, nhưng không có bằng chứng lâm sàng tốt cho thấy thực phẩm bổ sung taurine có lợi cho sức khỏe con người. Taurine được sử dụng như một phụ gia thực phẩm cho mèo, chó và gia cầm.
Nồng độ taurine trong thực vật trên đất liền thấp hoặc không thể phát hiện, nhưng có thể tìm thấy lên đến 1.000 nmol/g trọng lượng ướt trong tảo biển.
Tính chất hóa học và sinh hóa
Taurine tồn tại dưới dạng một zwitterion H3N+CH2CH2SO−3, như đã được xác nhận bằng tinh thể tia X.[^9] Axit sulfonic có pKa thấp, đảm bảo rằng nó hoàn toàn ion hóa thành sulfonat ở các pH tìm thấy trong ruột.
Tổng hợp
Taurine tổng hợp nhân tạo được thu được bằng quá trình ammonolysis của axit isethionic (2-hydroxyethanesulfonic acid), được thu được từ phản ứng của oxi-eten với natri bisulfite có trong nước. Một phương pháp trực tiếp bao gồm phản ứng của aziridin với axit sunfous.[^11]
Sinh tổng hợp
Taurine được tổng hợp tự nhiên từ cystein. Quá trình tổng hợp taurine của động vật xông được thực hiện trong tụy qua con đường axit cystein sulfinic. Trong con đường này, cystein được oxy hóa thành axit cystein sulfinic, do enzyme cystein dioxygenase xúc tác. Axit cystein sulfinic sau đó được khử cacbon bằng enzyme sulfinoalanine decarboxylase để tạo ra hypotaurine. Hypotaurine được oxy hóa enzym để tạo ra taurine bằng hypotaurine dehydrogenase.[^15]
Taurine cũng được sản xuất bằng con đường transsulfuration, chuyển đổi homocysteine thành cystathionine. Cystathionine sau đó được chuyển đổi thành hypotaurine bằng sự tác động tuần tự của ba enzyme: cystathionine gamma-lyase, cystein dioxygenase và cystein sulfinic acid decarboxylase. Hypotaurine sau đó bị oxy hóa thành taurine như đã mô tả ở trên.[^16]
Một con đường sinh tổng hợp taurine từ serin và sunfat được báo cáo trong vi tảo biển, phôi thai gà con đang phát triển và gan gà con. Serin dehydratase chuyển đổi serin thành 2-aminoacrylate, nó được chuyển đổi thành axit cysteic bằng 3′-phosphoadenylyl sulfate:2-aminoacrylate C-sulfotransferase. Axit cysteic được chuyển đổi thành taurine bằng enzyme cystein sulfinic acid decarboxylase.
Taurine trong thực phẩm
Taurine tự nhiên có trong cá và thịt. Lượng tiêu thụ hàng ngày trung bình từ chế độ ăn tạp chưa từng được xác định là khoảng 58 mg (phạm vi từ 9-372 mg) và rất ít hoặc không có từ chế độ ăn chay. Tiêu thụ taurine điển hình trong chế độ ăn của người Mỹ là khoảng 123-178 mg mỗi ngày.
Taurine bị phá hủy một phần bởi nhiệt trong các quá trình như nướng và sôi. Điều này là một vấn đề đối với thức ăn cho mèo, vì mèo có yêu cầu dinh dưỡng về taurine và rất dễ bị thiếu. Việc cho ăn sống hoặc bổ sung thêm taurine có thể đáp ứng yêu cầu này.
Lysine và taurine đều có thể giấu mùi vị kim loại của kali clorua, một loại thay thế muối.[^24]
Sữa mẹ
Trẻ sơ sinh chưa chín muồi được cho là thiếu các enzym cần thiết để chuyển đổi cystathionine thành cystein và có thể thiếu taurine. Taurine có trong sữa mẹ và đã được thêm vào nhiều công thức sữa cho trẻ sơ sinh từ những năm 1980 như một biện pháp thận trọng. Tuy nhiên, thực hành này chưa được nghiên cứu một cách cẩn thận và do đó chưa được chứng minh là cần thiết hoặc thậm chí có lợi.[^25]
Nước giải khát và thực phẩm bổ sung
Taurine là một thành phần trong một số loại nước giải khát với lượng từ 1-3 gam mỗi khẩu phần. Một đánh giá năm 1999 về tiêu thụ nước giải khát ở châu Âu đã phát hiện rằng lượng taurine tiêu thụ là từ 40-400 mg mỗi ngày.[^21]
Nghiên cứu
Taurine không được coi là chất dinh dưỡng thiết yếu và chưa được chỉ định mức tiêu thụ khuyến nghị. Các nghiên cứu lâm sàng chất lượng cao để xác định tác dụng có thể của taurine trong cơ thể hoặc sau khi bổ sung dinh dưỡng hiện chưa được tìm thấy trong văn bản. Những nghiên cứu sơ bộ trên người về tác dụng có thể của bổ sung taurine đã không đủ do số lượng thí nghiệm thấp, thiết kế không nhất quán và liều lượng biến đổi.[^5]
An toàn và độc tính
Theo Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu, taurine "được coi là chất kích thích da và mắt và chất kích thích da, và coi là nguy hiểm nếu hít vào;" hàng ngày có thể an toàn tiêu thụ tối đa 6 gam taurine.[^6] Nguồn thông tin khác cho biết taurine an toàn cho việc bổ sung cho người lớn khỏe mạnh bình thường với liều lượng lên đến 3 gam mỗi ngày.[^5][^29]
Một đánh giá năm 2008 không tìm thấy báo cáo tài liệu về tác động tiêu cực hoặc tích cực liên quan đến lượng taurine được sử dụng trong nước giải khát, kết luận, "Số lượng guarana, taurine và nhân sâm được tìm thấy trong các loại nước giải khát phổ biến còn thấp hơn số lượng dự kiến để mang lại lợi ích hoặc sự kiện không mong muốn".[^30]
Yêu cầu dinh dưỡng động vật
Mèo
Mèo thiếu hệ thống enzymatic (sulfinoalanine decarboxylase) để tổng hợp taurine và do đó phải thu được nó từ chế độ ăn. Sự thiếu hụt taurine ở mèo có thể dẫn đến thoái hóa võng mạc và cuối cùng là mù quáng - tình trạng được gọi là thoái hóa võng mạc trung tâm (CRD), cũng như mất tóc và răng bị hỏng. Các hiệu ứng khác của chế độ ăn thiếu axit amin thiết yếu này là suy tim giãn và suy giảm chức năng sinh sản ở mèo cái.[^34]
Nồng độ taurine huyết thanh thấp đã được chứng minh được liên kết với bệnh tim suy tim giãn ở mèo. Khác với CRD, tình trạng này có thể được đảo ngược bằng cách bổ sung taurine.[^35]
Hiện nay, taurine là một yêu cầu của Hiệp hội Quản lý Thức ăn Mỹ (AAFCO) và bất kỳ sản phẩm thức ăn khô hoặc ướt nào được ghi nhãn được phê duyệt bởi AAFCO đều phải có tối thiểu 0,1% taurine trong thức ăn khô và 0,2% trong thức ăn ướt. Các nghiên cứu cho thấy axit amin này nên được cung cấp với liều 10 mg/kg trọng lượng cơ thể/ngày cho mèo cưng.[^37]
Một số loài động vật khác
Một số động vật khác cũng có yêu cầu về taurine. Trong khi đa số chó có thể tổng hợp taurine, nhưng đã có các báo cáo trường hợp một con chó Cocker Spaniel Mỹ, 19 con chó Newfoundland và một gia đình chó Retriever vàng bị thiếu taurine có thể điều trị bằng cách bổ sung. Cáo trên trang trại lông thú cũng có vẻ cần taurine trong chế độ ăn. Những con khỉ rhesus, cebus và cynomolgus mỗi con đều cần taurine ít nhất trong thời thơ ấu. Con một lơn cũng cần taurine.[^38]
Chim
Taurine có vẻ cần thiết cho sự phát triển của chim chào mào. Nhiều loài chim chào mào tìm kiếm nhện chứa taurine để cho con non ăn, đặc biệt sau khi mới nở. Các nhà nghiên cứu so sánh hành vi và phát triển của chim được cho ăn chế độ ăn bổ sung taurine và chế độ kiểm soát và phát hiện rằng những con non ăn chế độ giàu taurine từ khi mới sinh ra có khả năng chịu rủi ro lớn hơn và khéo léo hơn trong các nhiệm vụ học không gian. Trong điều kiện tự nhiên, mỗi con chim chào mào xanh nhận được 1 mg taurine mỗi ngày từ cha mẹ.[^39]
Taurine có thể tổng hợp bởi gà. Bổ sung không có hiệu quả đối với gà nuôi dưới các điều kiện phòng thí nghiệm đủ, nhưng có vẻ giúp tăng trưởng dưới áp lực như nhiệt và nhà ở dày đặc.[^40]
Cá
Các loài cá, đặc biệt là loài ăn thịt, có sự giảm tăng trưởng và tỷ lệ sống sót khi thức ăn chứa trong thức ăn của chúng được thay thế bằng bột đậu nành hoặc bột lông. Taurine đã được xác định là nhân tố gây ra hiện tượng này; việc bổ sung taurine vào thức ăn cá dựa trên cây thuốc sẽ đảo ngược các hiệu ứng này. Nuôi trồng thủy sản trong tương lai dự kiến sử dụng nhiều nguồn chất bổ sung protein thân thiện với môi trường này, do đó việc bổ sung sẽ trở nên quan trọng hơn.[^41]
Nhu cầu của taurine ở cá có điều kiện, khác nhau theo từng loài và giai đoạn phát triển. Flounder olive, ví dụ, có năng lực thấp để tổng hợp taurine so với cá hồi. Cá non không hiệu quả hơn trong quá trình sinh tổng hợp taurine do mức độ thấp của enzyme cysteine sulfinate decarboxylase.[^42]
Phân loại
- Taurine được sử dụng trong việc chuẩn bị thuốc diệt ký sinh trùng netobimin (Totabin).
- Taurolidine
- Axit taurocholic và axit tauroselcholic
- Tauromustine
- 5-Taurinomethyluridine và 5-taurinomethyl-2-thiouridine là các uridin được sửa đổi trong tRNA mitochondrial (con người).
- "Tauryl" là nhóm chức năng gắn liền với lưu huỳnh, 2-aminoethylsulfonyl.[^44]
- "Taurino" là nhóm chức năng gắn liền với nitơ, 2-sulfoethylamino.
- Thiotaurine
Xem thêm
- Cổng y khoa
- Homotaurine (tramiprosate), tiền chất của acamprosate
- Taurates, một nhóm chất hoạt động bề mặt
