甜菜堿天然存在于很多植物中，例如菠菜、麥芽、蘑菇和水果等,也存在于部分動物體內(nèi),例如龍蝦的螯、章魚、魷魚以及水生甲殼類動物,甚至在人體肝臟中也含有此類物質(zhì)。

在實驗中，稀釋的溶液中，一個水分子能暫時占據(jù)甜菜堿兩性離子的中間，很容易的把自身攜帶的水分子釋放到周邊的液體中去，不同于保濕劑（甘油）一樣固定水分子，甜菜堿是允許水分子完全被全活細胞利用吸收。水分子在甜菜堿附近停留的時間比其他保濕劑停留的時間短，所以說他是真正意義上的水分子攜帶者。

眾所周知水是所有生物細胞的基本元素，所有細胞都含有85%~95%得水，水分可以依靠活躍的滲透質(zhì)透過細胞進行滲透和擴散。 而甜菜堿就是一種最主要的有機滲透質(zhì)，實驗證明環(huán)境中演的含量越高同時干燥，生物細胞中甜菜堿的含量越高，用來平衡細胞體積和水分的平衡。 在外界高滲透壓力如皮膚表層脫水和紫外線照射下，會引起皮膚細胞內(nèi)滲透質(zhì)的大量流失，從而造成細胞凋亡，而甜菜堿滲透質(zhì)就能明顯的抑制這一過程，在洗護用品中，就是因為這種有機滲透質(zhì)，通過皮膚角質(zhì)層滲透進來保護細胞的平衡，增加表層皮膚含水量的作用。 甜菜堿獨特的保濕機理性能要優(yōu)于其他的保濕劑透明質(zhì)酸鈉，氨基酸，甜菜堿在低濃度下依然可以達到持久保濕的效果。

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