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牛磺酸是一種由含硫氨基酸轉化而來的氨基酸，又名牛黃酸、牛膽酸、牛膽堿、牛膽素。牛磺酸廣泛分布于體內各個組織和器官，且主要以游離狀態存在于組織間液和細胞內液中，于公牛膽汁中發現而得名，但長期以來一直被認為是含硫氨基酸的無功能代謝產物。牛磺酸是動物體內的一種含硫氨基酸，但并不是蛋白質的組成成分。牛磺酸以游離氨基酸的形式廣泛分布于人和動物的腦、肝、腎、卵巢、子宮、骨骼肌、血液、唾液及乳汁中，以松果體、、垂體、腎上腺等組織中的濃度為。在哺乳動物的中，游離牛磺酸占游離氨基酸總量的50%之多。 

牛磺酸的化學結構式為H2N-CH2-CH2-SO3H，化學名稱為β-氨基乙磺酸或2-氨基乙磺酸，相對分子質量為125.15，單斜棱形棒狀白色晶體，熔點305.11 ℃、無臭、味微酸、對熱穩定。牛磺酸可溶于水，12 ℃時溶解度為0.5%，其水溶液pH為4.1~5.6，在95%乙醇中17 ℃時溶解度為0.004%，不溶于無水乙醇、乙醚和丙酮。牛磺酸是一種有機滲透的調節物質，其不僅參與調節細胞體積，還為膽汁鹽的形成提供基礎，在細胞內游離鈣濃度的調制方面也起到了重要作用。