二甲基砜(MSM)是地球硫循環(huán)中甲基-硫-甲烷系列化合物的一種。MSM的天然合成起始于藻類、浮游植物和其他海洋微生物吸收硫酸鹽，生成二甲基硫（DMSP）。DMSP可以裂解生成二甲基硫醚（DMS）或經(jīng)去甲基作用生成甲硫醇，甲硫醇可以轉(zhuǎn)換為DMS。海洋中產(chǎn)生的DMS大約有1%–2%會(huì)揮發(fā)到大氣中。

合成

大氣中的DMS能夠被臭氧、紫外線照射、硝酸鹽（NO3）或羥基自由基（OH）等氧化，形成DMSO或二氧化硫。大氣中的DMSO和MSM濃度與季節(jié)有關(guān)，春季/夏季濃度最高，而冬季濃度最低，這可能是由于DMS的生成和揮發(fā)與溫度有關(guān)。

DMS的氧化產(chǎn)物如二氧化硫，能夠增加冷凝和云的形成，DMSO溶解于雨、雪、冰雹等，通過降水回到土壤中。在此過程中，DMSO和水發(fā)生歧化反應(yīng)，生成DMS或MSM。

一旦進(jìn)入土壤，DMSO和MSM會(huì)被植物吸收，或被共生的土壤細(xì)菌如有生物修復(fù)劑之稱的惡臭假單胞菌利用，以改善土壤條件。MSM廣泛存在于多種水果、蔬菜和糧食作物中，但各種植物的MSM的富集程度會(huì)有不同。

此時(shí)，MSM和其他硫元素的來源被當(dāng)作植物產(chǎn)品吸收和排泄，以硫化物的形式作為植物呼吸作用的副產(chǎn)物釋放，或最終隨植物死亡而分解出來。非揮發(fā)性的硫來源可以被氧化為硫酸鹽，形成礦物質(zhì)，經(jīng)過水土流失后返回海洋，從而完成硫循環(huán)。

另一條途徑是，DMSO與過氧化氫（H2O2）發(fā)生氧化反應(yīng)，經(jīng)過結(jié)晶或蒸餾純化后，合成生產(chǎn)MSM。盡管蒸餾需要消耗更多的能源，但它是公認(rèn)的用于生產(chǎn)MSM的完美方法，已用于生產(chǎn)GRAS級(jí)別的 OptiMSM?(Bergstrom Nutrition,Vancouver, WA, USA)。

生物利用度

從生化方面來說，沒有發(fā)現(xiàn)人工合成的MSM與天然形成的MSM在結(jié)構(gòu)或安全性方面存在差異。由于食物來源的MSM濃度僅在0.01 ppm，而合成生產(chǎn)的MSM使消費(fèi)者服用較低的劑量，就能對(duì)人體起效，而無需攝入大量食物。

外源性的MSM以膳食補(bǔ)充劑和食物的形式進(jìn)入人體，食物如水果、蔬菜、谷物、啤酒、葡萄酒、咖啡、茶和牛奶。除了外源性補(bǔ)充的MSM，體內(nèi)的微生物作用于體內(nèi)的蛋氨酸、甲硫醇、DMS和DMSO，也促進(jìn)了MSM在哺乳動(dòng)物宿主體內(nèi)的富集。飲食引起腸道菌群改變，能夠影響大鼠和妊娠母豬血清中的MSM濃度。也就是說，易受飲食、運(yùn)動(dòng)或其他因素影響的腸道菌群，會(huì)影響機(jī)體對(duì)MSM的利用。

藥代動(dòng)力學(xué)研究表明，MSM能夠在大鼠和人類體內(nèi)被迅速吸收，吸收時(shí)間分別為2.1h和1h以內(nèi)。有研究猴子體內(nèi)DMSO利用的類似實(shí)驗(yàn)，灌胃給藥后1-2小時(shí)內(nèi)，發(fā)現(xiàn)DMSO能夠快速轉(zhuǎn)化為MSM。人體攝入DMSO，在肝微粒體經(jīng)NADPH2和O2的參與，約15%被氧化生成MSM。

在最近發(fā)表的一項(xiàng)人體研究中，20名健康男性每天攝入3克MSM，為期四周。所有的男性受試者攝入MSM后，血清MSM水平升高，大多數(shù)男性受試者第四周的血清MSM水平較高第二周時(shí)進(jìn)一步增加。這些結(jié)果表明，口服MSM能夠被健康成人吸收，并隨著長期攝入逐漸在體內(nèi)累積。