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牛磺酸(Taurine)又稱β-氨基乙磺酸，最早由牛黃中分離出來，故得名。化學性質穩定，不溶于乙醚等有機溶劑，是一種含硫的非蛋白氨基酸，在體內以游離狀態存在，不參與體內蛋白的生物合成。牛磺酸雖然不參與蛋白質合成，但它卻與胱氨酸、半胱氨酸的代謝密切相關。
牛磺酸在腦內的含量豐富、分布廣泛，能明顯促進神經系統的生長發育和細胞增殖、分化，且呈劑量依賴性，在腦神經細胞發育過程中起重要作用。
研究表明：早產兒腦中的牛磺酸含量明顯低于足月兒，這是因為早產兒體內的半胱氨酸亞磺酸脫氫酶（CSAD）尚未發育成熟，合成牛磺酸不足以滿足機體的需要，需由母乳補充。
母乳中的牛磺酸含量較高，尤其初乳中含量更高。如果補充不足，將會使幼兒生長發育緩慢、智力發育遲緩。
牛磺酸與幼兒、胎兒的中樞神經及視網膜等的發育有密切的關系，長期單純的牛奶喂養，易造成牛磺酸的缺乏。
1975年Hayes等報道，貓的飼料中若缺少牛磺酸，會導致其視網膜變性，長期缺乏，終至失明。
貓以及夜行貓頭鷹之所以要捕食老鼠，其主要原因是老鼠體內含有豐富的牛磺酸，多食可保持其銳利的視覺。
嬰幼兒如果缺乏牛磺酸，會發生視網膜功能紊亂。
長期的靜脈營養輸液的病人，若輸液中沒有牛磺酸，會使病人視網膜電流圖發生變化，只有補充大劑量的牛磺酸才能糾正這一變化。
牛磺酸在循環系統中可抑制血小板凝集，降低血脂，保持人體正常血壓和防止動脈硬化；對心肌細胞有保護作用，可抗心律失常；對降低血液中擔因醇含量有特殊療效，可治療心力衰竭。
肝臟中牛磺酸的作用是與膽汁酸結合形成牛黃膽酸，牛磺膽酸對消化道中脂類的吸收是必需的。牛磺膽酸能增加脂質和膽固醇的溶解性，解除膽汁阻塞，降低某些游離膽汁酸的細胞毒性，抑制膽固醇結石的形成，增加膽汁流量等。
牛磺酸維護血細胞抗氧化活性，使人體組織免受氧化基與自由基的損傷；
同時還有提高細胞免疫吞噬功能，促進免疫球蛋白的生成；
改善人體內分泌系統的狀態，對代謝有益調節，促進免疫力增強。
對早期肝病防治效果顯著。
牛磺酸可與胰島素受體結合，促進垂體激素分泌，活化胰腺功能，促進細胞攝取和利用葡萄糖，加速糖酵解，降低血糖濃度。
研究表明，牛磺酸具有一定的降血糖作用，且不依賴于增加胰島素的釋放。
另有觀點認為：牛磺酸對細胞糖代謝的調節作用可能是通過受體后機制實現的，它主要依靠與胰島素受體蛋白的相互作用，而不是直接與胰島受體結合。
牛磺酸具有調節晶體滲透壓和抗氧化等重要作用，在白內障發生發展過程中，晶狀體中山梨酸含量增加，晶體滲透壓增加，而作為調節滲透壓的重要物質牛磺酸濃度則明顯降低，抗氧化作用減弱，晶體中的蛋白質發生過度氧化，從而引起或加重白內障的發生。補充牛磺酸可抑制白內障的發生發展。
在牛磺酸與腦發育關系的動物實驗研究中發現，牛磺酸可促進大白鼠的學習與記憶能力。補充適量牛磺酸不僅可以提高學習記憶速度，而且還可以提高學習記憶的準確性，并且對神經系統的抗衰老也有一定作用。
正常的生殖功能需要用牛磺酸來維持。有資料證實，貓飼料中牛磺酸含量低于0.101%時，其生殖功能不良，死胎、流產和先天缺陷率增高，幼仔存活率下降。含0.105%以上時，才能維持正常的生殖功能。
牛磺酸防治缺鐵性貧血有明顯效果，它不僅可以促進腸道對鐵的吸收，還可增加紅細胞膜的穩定性；
牛磺酸是人體腸道內雙歧菌的促生因子，優化腸道內細菌群結構；
牛磺酸具有抗氧化、延緩衰老作用；
牛磺酸能夠促進急性肝炎恢復正常；對四氯化碳中毒有保護作用，并能抑制由此所引起的血清谷丙轉氨酶的升高。
牛磺酸可鎮靜、鎮痛和消炎，對凍傷、KCN中毒及偏頭疼也有防治作用。
牛磺酸幾乎存在于所有的生物之中，哺乳動物的主要臟器，如：心臟、腦、肝臟中含量較高；含量最豐富的是海魚、貝類、海洋植物紫菜，如墨魚、章魚、蝦，貝類的牡蠣、海螺、蛤蜊等。由于天然牛磺酸較分散、量少，再加上污染等因素讓我們不敢大量食用以上某些食品，所以，依靠正常飲食，遠不能滿足人們需要。