甜菜堿與膽堿一樣，也能促進脂肪代謝，抑制脂肪肝。在水產(chǎn)養(yǎng)殖上，甜菜堿已作為誘食劑得到廣泛應用。同時，甜菜堿是直接有效的甲基供體，它的3個甲基中有一個能直接參與甲基轉(zhuǎn)移，而另外2個被氧化，間接參與甲基化反應。

蛋氨酸在動物體內(nèi)的合成需要膽堿提供甲基。而膽堿必須先在線粒體內(nèi)氧化成甜菜堿，由甜菜堿提供甲基。因而膽堿是甜菜堿的前體，此過程不可逆。甜菜堿可將甲基轉(zhuǎn)移給高半胱氨酸合成蛋氨酸。而高半胱氨酸只能由蛋氨酸在體內(nèi)代謝產(chǎn)生，天然蛋白質(zhì)中幾乎不含這種氨基酸，所以甜菜堿不能代替蛋氨酸合成蛋白質(zhì)。但是如果膽堿或甜菜堿供應不足，上述轉(zhuǎn)甲基循環(huán)受到抑制，一方面，將影響動物體內(nèi)自身蛋氨酸的合成，另一方面，由于甲基缺乏，日糧中不能再生的蛋氨酸則會用來提供甲基參與甲基化反應，以滿足動物各種生理需要。這樣將會影響到蛋白質(zhì)的合成速度，影響動物的生長。

甜菜堿作為甲基供體，比膽堿作為甲基供體效率更高。已有放射性同位素研究證明，甜菜堿作為甲基供體效率高于膽堿12-15倍，因此作為甲基供體，甜菜堿完全可以替代膽堿。然而，膽堿重要生理功能還有磷脂、脂肪運輸?shù)?，而甜菜堿無法轉(zhuǎn)化成膽堿，因此，甜菜堿無法完全替代膽堿的功能。已有研究表明，機體對膽堿需要的75%必須由膽堿自身提供，其余25%可由甜菜堿代替。

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