Таурин что такое? Таурин польза и вред для человека и кошки

Антибиотики

Краткая информация

Таурин – это полузаменимая аминокислота, играющая роль стабилизатора липидов/ мембраны и поддерживающая различные антиокислительные системы защиты организма.
Полезные свойства таурина в основном проявляются в результате взаимодействия с другими веществами, присутствующими в организме, в то время как его прямое действие наблюдается только на клеточном уровне.

Таурин широко исследуются как антидиабетическое средство из-за его действия на органы, обычно пораженные у диабетиков (почки, зрение, нервная система), и как средство, контролирующее уровень сахара в крови, снижая некоторые формы инсулинорезистентности.
Также известен как: 2-аминоэтансульфокислота, L-таурин
Является аминокислотной добавкой.

Физические и химические свойства

Белый кристаллический порошок, плавится с разложением. Хорошо растворим в воде, плохо — в большинстве органических растворителей. Молекула таурина содержит кислую сульфогруппу SO3H (pH 1.5) и основную аминогруппу NH2 (pH 8.74), изоэлектрическая точка в водных растворах составляет 5.12[3]. В физиологических условиях (pH 7,3) степень ионизации сульфогруппы составляет 100 %, аминогруппы — 96,3 %, то есть таурин в таких условиях практически полностью существует в виде цвиттер-иона[4].

Таурин оказывает при субконъюнктивальном введении ретинопротекторное, противокатарактное, а также метаболическое действие при местном введении. При системном воздействии таурин не только оказывает метаболическое действие, но и обладает гепатопротекторным действием, кардиотоническими и гипотензивными свойствами[7][8].

Есть данные, что таурин способствует образованию новых клеток в гиппокампе — области мозга, связанной с памятью[9][10]. Он способствует также регенерации мозга при закрытых травмах головы[11]

Мышечная боль

В исследовании, в котором к 2000 мг таурина добавили 3200 мг BCAA (аминокислот с разветвленной цепью) (принимаемых три раза в день в течение трёх недель до тестирования физических способностей и четыре дня после), было установлено, что такое комбинированное лечение (не плацебо и ни одна из добавок в отдельности) способствует уменьшению мышечной боли.

У профессиональных велосипедистов при кратковременном назначении им 1600 мг таурина отмечено усиление окисления жиров при субмаксимальной нагрузке, что не повлияло на их физическую результативность.
Прием профессиональными спортсменами 1000 мг таурина за 2 часа до упражнений (гонки на время, 3 км), связан с улучшением показателей времени на 1.

Применение

Трехмерная визуализация Таурина

Эффективными считаются дозы таурина 500-2000 мг, однако порог токсичности достигается при гораздо более крупных дозах, и поэтому даже прием больших доз таурина переносятся легко.
Проверено, что 3 г таурина в день являются допустимым пределом, не вызывающим побочных явлений на протяжении всей жизни.

Таурин является слабым депрессантом, поскольку увеличивает уровень ГАМК в головном мозге.

Используется в медицине и пищевой промышленности. В последние годы стал обычным компонентом «энергетических напитков» и продуктов спортивного питания, а также в шампунях.

В медицине

Таурин(глазные капли)

Таурин
(глазные капли)

Таурин принимает участие в обмене липидов, улучшает энергетические и обменные процессы, входит в состав жёлчных кислот (таурохолиевой, тауродезоксихолевой), способствующих эмульгированию жиров в кишечнике. В центральной нервной системе выполняет функцию тормозного нейромедиатора, обладает некоторой противосудорожной активностью. Способствует нормализации обменных процессов в тканях глаза при заболеваниях дистрофического характера.

В виде глазных капель таурин применяется при дистрофических поражениях сетчатки глаза, в том числе при наследственной тапеторетинальной дегенерации, при дистрофии роговицы, при старческой, диабетической, травматической и лучевой катаракте, при травмах роговицы.

Внутрь применяют при сердечно-сосудистой недостаточности, при отравлении сердечными гликозидами.

Таурин часто вводят в состав комплексных лекарственных препаратов. Основным действующим веществом он является в препаратах «Дибикор», «Тауфон», «Таутонус»[12], «Эрготекс», японских капель для глаз, таких как Sante FX NEO[1].

Пищевая добавка

Используется как одна из составляющих БАД к пищевым продуктам (соки, энергетические напитки), а также к кормам для животных. Для кошек является незаменимой сульфокислотой и обязательно входит в состав кошачьих кормов, изготовленных из бедных таурином компонентов.

Таурин входит в состав сухих молочных смесей для вскармливания детей.

Побочные эффекты

Таурин не вызывает побочных эффектов у здорового взрослого человека при соблюдении рекомендуемой дозировки (до 3 грамм в сутки). Но людям с болезнями почек, желудочно-кишечного тракта, язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки не рекомендуется употребление таурина. [13] В сочетании с алкоголем действие может усиливаться, приводя к перевозбуждению и истощению нервной системы.

Биологическая роль

HSCH2CH(NH2)COOH→HO2SCH2CH(NH2)COOH{displaystyle {mathsf {HSCH_{2}CH(NH_{2})COOHrightarrow HO_{2}SCH_{2}CH(NH_{2})COOH}}}
HO2SCH2CH(NH2)COOH→HO2SCH2CH2NH2{displaystyle {mathsf {HO_{2}SCH_{2}CH(NH_{2})COOHrightarrow HO_{2}SCH_{2}CH_{2}NH_{2}}}}
HO2SCH2CH2NH2→HO3SCH2CH2NH2{displaystyle {mathsf {HO_{2}SCH_{2}CH_{2}NH_{2}rightarrow HO_{3}SCH_{2}CH_{2}NH_{2}}}}

Таурин образует в печени конъюгаты с жёлчными кислотами (ацилируясь ими по аминогруппе), образовавшиеся конъюгаты (например, таурохолевая и тауродезоксихолевая кислоты) входят в состав жёлчи, и, будучи поверхностно-активными веществами, способствуют эмульгированиюжиров в кишечнике.

В последнее время[уточнить] установлено, что в мозге таурин играет роль нейромедиаторной аминокислоты, тормозящей синаптическую передачу, обладает противосудорожной активностью, оказывает также кардиотропное действие. Таурин способствует улучшению энергетических процессов, стимулирует заживляющие процессы[5] при дистрофических заболеваниях и процессах, сопровождающихся значительным нарушением метаболизма тканей глаза.

Большинство млекопитающих способно к биосинтезу таурина, однако у кошек низка активность ферментативной системы, декарбоксилирующей цистеинсульфиновую кислоту, и для них таурин является незаменимой сульфокислотой, дефицит которой приводит к дегенерации сетчатки и кардиомиопатии[6].

Высокие концентрации рассматриваемого вещества в тканях мышц (особенно в сердечной), головного и спинного мозга, почек, печени, в глазной сетчатке, периферических нервах, крови, желчи и молоке свидетельствует о большой роли таурина в организме человека. Хотя эта аминокислота не занята в построении белков, она выполняет широкий спектр функций.

  • Таурин – активный участник метаболизма, активизирующий обменные и энергетические реакции, улучшающий доставку питательных веществ к органам и тканям. Особенно важен он для нормального обмена жиров, так как является элементом желчи, необходимой для смешивания липидов с водой (эмульгировния) в кишечнике. Таурин причастен к производству в организме адреналина и спермы. Нормализует уровень глюкозы в крови. Обмен микроэлементов Na, Ca, K, Mg также не обходится без него, он препятствует выводу калия из миокарда.
  • Благотворное влияние таурина на нервную систему отмечается в ситуациях стресса и повышенных психических нагрузок за счёт активирования дополнительной энергии, концентрации психических процессов – внимания и памяти, понижения уровня тревожности. Опытным путём установлено, что таурин – антидепрессант. Способность таурина замедлять передачу нервных импульсов обуславливает его противосудорожное действие. Учёные отмечают, что данная аминокислота положительно влияет на образование клеток мозга, связанных с памятью, а также на восстановление мозговых структур при закрытых травмах.
  • Антиоксидантная активность таурина сопряжена с его регулирующим воздействием на окислительные процессы. Нехватка этого соединения в организме вызывает усиление свободнорадикальных реакций.Таурин помогает сохранению целостности клеточных мембран, уменьшает влияние окислительного стресса на клетки миокарда, защищая таким образом сердце. Уменьшает вероятность роста численности свободных радикалов после высоких физических нагрузок. Выступает как антирадиационное средство.
  • Таурин улучшает обменные процессы в тканях глаза, препятствует развитию дистрофических процессов в роговице. В раннем возрасте участвует в формировании сетчатки, во взрослом – способствует её регенерации при повреждениях.
  • Таурин препятствует накоплению токсинов в печени, почках, лёгких.
  • Таурин способствует понижению артериального давления.
  • Высока концентрация этой аминокислоты в мужских гормонах, она защищает мужские половые органы от окислительного стресса, способствуя тем самым выработке тестостерона.
  • Таурин обладает диуретическим действием, то есть способствует выведению излишков жидкости из организма.

Источники и структура

Источники

Таурин является полузаменимой кислотой (условно незаменимой) и вследствие своего строения также известен как серосодержащая бета-аминокислота. Она составляет 50% свободных аминокислот сердечной мышечной ткани, но системно содержится в более низких концентрациях, в частности, в яичках, где она является наиболее распространенной свободной аминокислотой.

В общем, таурин чаще встречается в возбудимых тканях, хотя, поскольку его переносчик распространен повсеместно, таурин можно считать повсеместно распространенным в человеческом организме.
В отличие от других аминокислот и подобно бета-аминокислотам, таурин не входит в состав белков четвертичной структуры или пептидных связей и больше похож на пептидные медиаторы (такие как адреналин и дофамин), чем на классические пищевые белки.

Структура

Таурин легко растворим в воде (10.48 г/100 мл) и совмещает в себе аминогруппу и сульфогруппу, связанные двумя метиленовыми группами. Таурин – это бета-аминокислота, схожая с бета-аланином.
1.3. Биологическая роль
Внутриклеточное содержание таурина составляет 5-20 ммоль/г. Таурин попадает в клетку при помощи своего переносчика, транспортёра таурина (TauT), который принадлежит к классу NaCl-зависимых транспортёров (схож с креатином и также называется SLC6a6);

этот транспортёр присутствует в большинстве, если не во всех, тканях млекопитающих. При истощении клеточного запаса таурина могут развиваться патологические нарушения уже через 48 часов после блокировки переносчика таурина конкурентным ингибитором или даже его полного уничтожения. Причина подобного истощения состоит в том, что синтез внутриклеточного таурина ограничен, и клеточное содержание таурина зависит от его притока через кровь, а его средняя сывороточная концентрация составляет 20-100 мкм (в 100 раз больше, чем клеточная), что приводит к активному движению таурина через кровь с помощью TauT.

Дефицит таурина

Таурин является важнейшим питательным веществом для животных, организм которых не способен синтезировать таурин. Ярким примером является всё семейство кошачьих, для кого недостаток таурина в пище приводит к кардиопатологиям, нарушениям мышечной активности и ухудшению зрения. Дефицит таурина может вызвать подобные нарушения и у людей при условии, что их организм с рождения не может вырабатывать внутриклеточный таурин, но такой врожденный дефект – большая редкость.

Недостаток таурина у кошек схож с недостатком витаминов у людей – оба явления приводят к нарушениям. Человеческий организм, в отличие от кошачьего, способен на синтез таурина, и мы не находимся в полной от него зависимости, отсюда и название «условно незаменимый».
Дефицит таурина возможен, несмотря на то, что он относится к заменимым аминокислотам.

Дефицитное состояние может быть вызвано экспериментально при переизбытке бета-аланина в крови, поскольку он будет конкурировать с таурином за транспортёр благодаря своему сходству с ним. Гуанидиноэтан сульфонат (ГЭС) также используется для искусственного ослабления притока таурина.
Генетическое подавление транспортёра таурина (TauT, известного также как SLC6a6) и ослабление его притока к кардиомиоцитам и скелетным мышцам, приводят к кардиомиопатии, ухудшению физической работоспособности и снижению веса.

Распознать дефицит таурина в скелетных мышцах сложнее, поскольку оба способа ослабления притока таурина оказывают влияние на мышечную деятельность: как бета-аланин (проверенное средство для повышения работоспособности), так и сульфонат гуанидиноэтана усиливают реакцию на Ca2 в мышечных клетках. В исследованиях с нокаут-мышами, лишёнными транспортёра таурина, показатели плавания с грузами ухудшились с 118 /-2.

Фармакология

Абсорбция

В кислой среде желудка таурин не подвергается никаким изменениям.
В кишечнике панкреатин способен снизить уровень связанного с пищей таурина на 40%. Однако исследование, которое выявило этот эффект, показало, что таурин не распадался на метаболиты, а скорее каким-то образом стал «недоступным» для обнаружения, причиной чего может быть его животное происхождение.

Существуют гипотетические предположения, что таурин может усиливать абсорбцию жирорастворимых компонентов благодаря своей способности к образованию конъюгатов с желчными кислотами для обеспечения водорастворимости, вторично по отношению к формированию таурохолевой кислоты (что можно увидеть на примере с тауроурсодеоксихолевой кислотой и общего процесса поддержки абсорбции фосфолипидов из кишечника в печень), и его способности к увеличению водорастворимости ретиналя (альдегида витамина А), который является жирорастворимым и действует эндогенно.

Получение

В промышленном синтезе таурина исходным веществом является этаноламин — продукт крупнотоннажного органического синтеза.

HOCH2CH2NH2 H2SO4→HO3SOCH2CH2NH2{displaystyle {mathsf {HOCH_{2}CH_{2}NH_{2} H_{2}SO_{4}rightarrow HO_{3}SOCH_{2}CH_{2}NH_{2}}}}
HO3SOCH2CH2NH2 NaOH→(CH2)2NH{displaystyle {mathsf {HO_{3}SOCH_{2}CH_{2}NH_{2} NaOHrightarrow (CH_{2})_{2}NH}}}
(CH2)2NH H2SO3→HO3SCH2CH2NH2{displaystyle {mathsf {(CH_{2})_{2}NH H_{2}SO_{3}rightarrow HO_{3}SCH_{2}CH_{2}NH_{2}}}}

Основные мощности по производству таурина в настоящее время (2006 г.) находятся в Юго-Восточной Азии, уровень цен колеблется от 3 (Китай) до 5-12 долларов США за 1 кг (Европа).

Неврология

Доказано, что путём системы захвата, обладающей высокой афинностью, таурин принимается в синаптосомы.

Таурин может потенциировать сигнализацию пресинаптических NMDA-рецепторов (EC50 19 мкМ), которая может блокироваться при совместном применении глицина. Пресинаптические NMDA-рецепторы располагаются перед синапсом и способствуют выделению глутамата и ГАМК в синапс, для их активации также требуется агонист на участке связывания с глицином.

Одно исследование показало, что таурин не существенно меняет fEPSPs в постсинаптических нейронах (через NMDA), но это исследование противоречит многим другим. В количестве 100 мкм, таурин может взаимодействовать с постсинаптическими рецепторами, снижая количество агонистов участка связывания полиамина (спермидина), усиливающих афинность на участке связи MK-801.

Таурин также может ослабить связь глицина с NMDA-рецептором.
Таурин является непрямым супрессором NMDA, и несмотря на то, что он стимулирует выделение как глютомата, так и ГАМК, он всё равно ослабляет передачу возбуждающего сигнала.
Способность таурина к подавлению глютаминергических сигналов, наблюдаемая с NMDA-рецепторами, не распространяется ни на рецепторы каината, ни на AMPA-рецепторы.
Постоянное применение таурина в нейроактивных дозах не оказывает воздействия на глутаматдекарбоксилазу (GAD65 и GAD67).

В мозге таурин, наряду с ГАМК и глицином, является одним из главных тормозных аминокислотных нейротрансмиттеров, но, в отличие от последних двух аминокислот, которые обладают собственными сигнальными системами (ГАМКергической и глицинергической), учёные полагают, что таурин действует опосредованно, как нейромодулятор этих двух систем.

Установлено, что таурин связывается с ГАМКA- и ГАМКB-рецепторами.
В дозе 1 мкМ, таурин вызывает усиление NMDA-зависимого гидролиза фосфатидилинозитола на 80.4 /-3.5 %, что происходит в результате воздействия таурина на ГАМКB-рецепторы.
Таурин не оказывает никакого воздействия на ГАМК-трансаминазу (фермент, который осуществляет распад ГАМК).
Таурин не способен предотвращать судороги, вызванные пикротоксином (антагонизм с ГАМК-рецепторами).

Установлено, что таурин оказывает воздействие на глициновые рецепторы.
Глицинергические сигналы опосредуют анксиолитическое действие таурина.

Память и обучение

Отмечено усиление протеинкиназы B (Akt) и фосфорилирование GSK-3β (каскад PI3K/Akt) гиппокама мышей, которые каждый день в течение 4 недель получали 230-460 мг/кг таурина, в то время как усиление фосорилирования CAMKII наблюдалось только при более крупных дозах, и не было оказано никакого воздействия на содержание белка.

Тревожность

Таурин что такое? Таурин польза и вред для человека и кошки

200 мг/кг таурина (но не 100 мг/кг), скормленного мышам за час до теста на тревожность, понижают их тревожность гораздо значительнее, чем референтный препарат тиопентад (25 мг/кг), но не так значительно, как мидазолам (1.2 мг/кг). Подобное анксиолитическое воздейстие опосредуется взаимодействие с глициновыми рецепторами.
Установлено, что при пероральном приёме внутрь, таурин оказывает анксиолитическое воздействие.

Депрессия

Известно, что у крыс после перорального приём таурина (приблизительно 230-460 мг/кг) в течение четырёх недель, наблюдается усиление фосфорилирования ERK1, ERK2 и CREB без воздействия на содержание белка. Считается, что каскад МАРК/CREB играет определенную роль в борьбе с депрессией.
Установлено, что, при принятии крысами таурина в количестве 462.8 /-12.

Таурин и системы органов

Механизм действия

Таурин не только защищает клетку, регулируя текучесть клеточных мембран и их состояние, но также выступает в роли антиоксиданта.
Действие таурина как антиоксиданта обусловлено связыванием свободных ионов (Fe2 , Cu2 ) с металлопротеинами, которые выступают в качестве прооксидантов при высоких уровнях сахара в крови.

С течением времени, таурин также может начать действовать в качестве антиоксиданта, предотвращая прооксидантное воздействие, связанное с инсулиновой резистентностью, тем самым выступая в роли сенситайзера инсулина.
В концентрации в 1 мкМ, таурин значительно снижает окислительный стресс на сердечную мышечную ткань и служит защитником сердечной ткани от ишемических и реперфузионных повреждений.

Ангиогенез

Ангиогенез – это процесс образования новых кровеносных сосудов, который важен для сердечно-сосудистой системы (микроциркуляции) и метаболизме раковых клеток (служа в качестве «топлива» для раковых клеток). Установлено, что таурин может активировать ангиогенез (через Akt и через PI3K, FAK через Src, и ERK через MEK) и ускорять размножения эндотелиальных клеток (через циклин D1/B). При этом ангиогенез стимулируется с внешней стороны клетки, и ингибирование захвата таурина бета-аланином усиливает это воздействие.

Исследования

В одном из исследований с участием курильщиков с диабетом I типа и высокими показателями эндотелиальной дисфункции, было установлено, что добавление в их пищу 1500 мг таурина на протяжении 2 недель возвращает завышенные показатели в норму и улучшает циркуляцию крови.

У кошек и обезьян, в результате неспособности к биосинтезу таурина находящихся в зависимости от таурина, получаемого из пищи, дефицит таурина сопровождается резким спадом концентраций таурина в сетчатке глаз (до 50%), что, в свою очередь, приводит к дегенерации сетчатки и нарушениям зрения; похожие симптомы наблюдаются у крыс (адекватный синтез таурина в печени), принимающих сульфонат гуанидиноэтана (антагонист транспортёра таурина в сетчатку) – у них также наблюдалась дегенерация сетчатки.

Одним из механизмов таурина является образование в сетчатке глаза сопряжённых связей с витамином А (ретинолом) – молекулы под названием полностью-транс ретинильден таурин, или таурет. В клетчатке синтез таурета способствует восстановлению родопсина и фоторецепторов (специальные каналы подают таурет к палочкам), а также образованию полностью-транс-ретиналя (прооксиданта, образующегося за счёт световой стимуляции) и ослаблению его прооксидантных свойств.

В сетчатке глаза таурин также проявляет свои осмотические свойства, которые, по предположениям, способны механическим путём защитить внешнюю сторону палочек сетчатки, регулируя гидратацию и давление.
Установлено, что таурин играет важную роль в деятельности глазной системы всех млекопитающих, включая приматов.

Считается, что его свойства как защитника и ускорителя роста проявляются в результате его стимулирующего действия на фоторецепторы и родопсин (неотъемлемый пигмент зрительной системы) или его содействия прооксидантным стресс-факторам внутри глаз, образующимся в результате световой стимуляции.
Сверх того, таурин помогает ослабить действие таких стресс-факторов, как повышенный уровень сахара в тканях сетчатки (последствие сахарного диабета, приводящего к диабетической ретинопатии).

Также как и в сердце, в почках пищевая добавка таурина помогает предотвратить местную ишемию /реперфузию и окислительный стресс, вызванный токсинами, вдобавок к окислительным стрессам, вызванным неправильным питанием.

Лёгкие

Таурин защищает лёгкие от окислительного стресса (вызванного курением) путём образования N-хлоротаурина из реакции с хлорноватистой кислотой (HCIO), тем самым не позволяя HCIO продолжать развивать воспаление, которое может повредить лёгкие.

Печень

Таурин защищает печень от токсичности, вызванной ацетаминофеном, но не так активно, как N-ацетилглутатион. Он также защищает печень от других токсинов.

Оцените статью
Все о народной медицине