Кіріспе

Аминсульфоны қышқылы ақуыздар құрамына кірмейтін химиялық қосылыс.

Таурин (['/t//ɔː//r//iː//n/]), немесе 2-аминоэтансульфоны қышқылы – протеиногенді емес, табиғатта кездесетін аминсульфоны қышқылы, ол жануарлар тіндерінде кеңінен таралған. Ол өт сөлінің маңызды құрауышы болып табылады және ірі ішекте кездеседі, ал адам денесінің жалпы салмағының 0,1%-ға дейін құрайды. Таурин латын тіліндегі *taurus* (көне грек тіліндегі ταῦρος, *taûros* сөзімен байланысты), яғни бұқа немесе өгіз деген сөзден шыққан, себебі ол алғаш рет 1827 жылы неміс ғалымдары Фридрих Тидеманн мен Леопольд Гмелин өгіздің өт сөлінен бөліп алған. 1846 жылы Эдмунд Рональдс оны адамның өт сөлінде тапқан. Таурин адам ағзаларында әртүрлі қызметтер атқаратындықтан көптеп кездеседі, бірақ ол адам организміне қажетті қоректік зат емес және ұсынылған мөлшерде тамақтануға жатпайды. Таурин көбінесе диеталық қоспа ретінде сатылады, бірақ таурин қоспаларының адам денсаулығына пайдасы бар екенін көрсететін нақты клиникалық дәлелдер жоқ. Таурин мысықтарға (оларға бұл зат қажетті қоректік зат ретінде керек), иттілерге және құстарға тамақ қоспасы ретінде қолданылады. Құрлықта өсетін өсімдіктерде тауриннің концентрациясы төмен немесе анықталмайды, бірақ су өсімдіктерінде (балдырларда) 1000-ға дейін ылғал салмағында кездеседі.

Химиялық және биохимиялық ерекшеліктері

Таурин H3N+CH2CH2SO3 циттерионы түрінде кездеседі, бұл рентгендік кристаллографиямен расталған. Сульфон қышқылының pKa төмен болуы, оның ішектегі pH деңгейінде толық иондалып, сульфонатқа айналуын қамтамасыз етеді.

Синтез

Синтетикалық таурин изетион қышқылының (2-гидроксиэтансульфония қышқылы) аммонолизі арқылы алынады, ал ол өз кезегінде этилен оксидінің сулы натрий бисульфитімен реакциясынан түзіледі. Тікелей әдіс – азиридинді күкірт қышқылымен реакциялау болып табылады. 1993 жылы коммерциялық мақсаттар үшін шамамен 5000 тонна таурин өндірілді: 50% жануарларға арналған тамаққа, 50% фармацевтикалық қолданысқа. 2010 жылға қарай Қытайда ғана таурин өндіретін 40-тан астам кәсіпорын болды. Бұл кәсіпорындардың көпшілігі этаноламин әдісін қолданып, жылдық жалпы өндіріс көлемі шамамен 3000 тоннаға жетеді. Лаборатория жағдайында таурин аммиакты бромэтансульфонат тұздарымен алкилдеу арқылы алынуы мүмкін.

Биосинтез

Таурин табиғи түрде цистеиннен түзіледі. Сүтқоректілерде таурин синтезі бүйрек безінде цистеин сульфин қышқылы жолы арқылы жүзеге асады. Бұл жол бойынша цистеин алдымен цистеин диоксигеназа ферментінің катализімен сульфин қышқылына тотығады. Цистеин сульфин қышқылы, өз кезегінде, сульфиноаланин декарбоксилазасымен декарбоксилденіп гипотауринге айналады. Гипотаурин гипотаурин дегидрогеназасы арқылы ферменттік тотығу нәтижесінде тауринге дейін тотығады. Таурин транссульфурация жолы арқылы да өндіріледі, ол гомоцистеинді цистатионинге түрлендіреді. Содан кейін цистатионин үш ферменттің тізбекті әрекеті арқылы гипотауринге айналады: цистатионин гамма-лиаза, цистеин диоксигеназа және цистеин сульфин қышқылы декарбоксилаза. Гипотаурин жоғарыда сипатталғандай тауринге тотығады. Микробалдырларда және тауық бауырында серин мен сульфаттан тауриннің биосинтезі жолы туралы хабарламалар бар. Серин дегидратазасы серинді 2-аминоакрилатқа түрлендіреді, ол 3′-фосфоаденилсульфат:2-аминоакрилат C-сульфотрансферазасымен цистеин қышқылына айналады. Цистеин қышқылы цистеин сульфин қышқылы декарбоксилазасы арқылы тауринге айналады.

Тамақта

Таурин табиғи түрде балық пен етте кездеседі. Барлық жейтін диетадағы орташа тәуліктік тұтыну мөлшері шамамен 58 (9-ға дейінгі диапазон) деп анықталды.

Лизин және таурин екеуі де калий хлоридінің – тұздың орнына қолданылатын заттың – металл тәсін жасыра алады.

Ана сүті

Мерзімінен бұрын туған нәрестелерде цистатионинды цистеинге түрлендіретін ферменттер жетіспейді деп саналады, сондықтан олар таурин тапшылығынан зардап шегуі мүмкін. Таурин ана сүтінде болады және 1980-ші жылдардың басынан бері сақтық үшін көптеген балалар қорегіне қосылып келеді. Дегенмен, бұл практика ешқашан мұқият зерттелмеген, сондықтан оның қажеттігі немесе тіпті пайдалы екені әлі дәлелденбеді.

Энергетикалық сусындар мен тамақ қоспалары

Таурин кейбір энергетикалық сусындардың құрамында бір порциясына 1–3 грамм мөлшерінде кездеседі. 1999 жылғы Еуропалық тұтынуды бағалау бойынша, күніне таурин тұтыну 40 граммды құрады.

Зерттеу

Таурин адам организміне қажетті қоректік зат ретінде қарастырылмайды және оның қабылдауға ұсынылатын деңгейі белгіленбеген. 2008 жылғы шолу энергиялық сусындарда қолданылатын таурин мөлшерінің денсаулыққа кері немесе пайдалы әсері туралы ешқандай құжатталған деректерді көрсетпеді, сонымен қатар: "Көптеген энергиялық сусындардағы гуарана, таурин және женьшеннің мөлшері емдік тиімділік немесе зиянды әсерлер тудыруы күтілетін деңгейден әлдеқайда төмен".

Мысықтар

Мысықтарда таурин өндіруге қажетті ферменттік механизм (сульфиноаланин декарбоксилазасы) болмайды, сондықтан олар оны тамақ арқылы алуға тиіс. Мысықтарда таурин жетіспеушілігі торлы қабықтың дегенерациясына және соңында соқырлыққа алып келуі мүмкін – бұл жағдай орталық торлы қабықтың дегенерациясы деп аталады, сондай-ақ түк түсіп қалуы мен тіс бұзылуына себеп болуы мүмкін. Бұл маңызды аминқышқылы жетіспейтін диетаның басқа да салдары – мысықтарда дилатациялық кардиомиопатия және аналық мысықтардың репродуктивтік функциясының бұзылуы. Плазмадағы таурин концентрациясының төмендеуі мысықтардың кеңейтілген кардиомиопатиясымен байланысты екені көрсетілген. Орталық торлы қабықтың дегенерациясынан (CRD) айырмашылығы, бұл жағдайды қосымша тауринмен толықтыру арқылы емдеуге болады. Таурин қазір Америка Жемшөпті Бақылау Шенеулерінің Ассоциациясының (AAFCO) міндетті талабы болып табылады, және AAFCO бекіткен кез келген құрғақ немесе ылғалды жемде құрғақ жемде кемінде 0,1%, ал ылғалды жемде 0,2% таурин болуы керек. Зерттеулер көрсеткендей, үй мысықтарына тәулігіне дене салмағының әр килограмына 10 мг аминқышқылы беру қажет.

Басқа сүтқоректілер

Тавринді басқа да бірқатар сүтқоректілердің де қажеттігі бар. Көптеген иттер таурин синтездей алады, алайда жекелеген жағдайларда бір американдық кокер-спаниель, 19 Ньюфаундленд иті және таурин жетіспеушілігін қосымша тамақтандыру арқылы емдеуге болатын алтын ретриверлер отбасының ауруға шалдыққандығы туралы хабарламалар келген. Жүнді фермаларында өсірілетін түлкілерге де тауринмен толықтырылған тамақ қажет болады. Резус, цебус және циномольгус маймылдарының бәріне, кем дегенде бала кезінде таурин қажет. Сондай-ақ алып құмырсқа жегіш те тауринге мұқтаж.

Құстар

Таурин, сайрақ құстардың дамуы үшін маңызды болып көрінеді. Көптеген сайрақтар, әсіресе, жұмыртқадан жарылғаннан кейін балаларын тамақтандыру үшін тауринге бай өрмекшілерді іздейді. Зерттеушілер тауринмен толықтырылған диетада тамақтанған құстардың мінез-құлқы мен дамуын, бақылау диетасындағы құстармен салыстырды және нәресте кезінде тауринге бай диета алған құстардың тәуекелге баруға бейімділігі жоғарырақ және кеңістіктік есептерді шешуде жақсы нәтиже көрсеткенін анықтады. Табиғи жағдайда, әрбір көкшошқа баласы ата-анасынан күніне 1 таурин мөлшерінде алады. Тауринды тауықтар өздері синтездей алады. Лаборатория жағдайында жетілген тауықтарға қосымша таурин берудің әсері байқалмайды, бірақ ыстық және тығыз жағдай сияқты стресстік жағдайларда өсуға көмектеседі.

Балық

Балық түрлері, әсіресе етқоректілер, олардың рационындағы балық ұны соя немесе қауырсын ұнымен алмастырылғанда өсу және тіршілік ету қабілеттері төмендейді. Таурин осы құбылыстың себебі екені анықталды; өсімдік негізіндегі балық азығына таурин қосу осы салдарларды жояды. Аквакультураның болашағында осы экологиялық таза ақуыз көздерін пайдалану артады деп күтілуде, сондықтан тауринмен толықтыру маңыздырақ болады. Балықтардың тауринге қажеттілігі түрлеріне және өсу кезеңдеріне байланысты өзгереді. Мысалы, зәйтүнді балықта, көкбалыққа қарағанда таурин синтезі нашар дамыған. Жас балықтарда цистеин сульфинаты декарбоксилаза деңгейінің төмендігіне байланысты тауриннің биосинтезі тиімділігі төмен.