甜菜堿(betaine)又名甘氨酸三甲基內(nèi)鹽，是一種無毒、無害的天然化合物一季胺型生物堿。呈白色棱粒狀或葉片狀結(jié)晶，分子式C5H12NO2，分子量為118，熔點(diǎn)293℃。其味甘甜，是一種類似于維生素的物質(zhì)。它具有很強(qiáng)的保濕性，室溫下極易吸濕而潮解。水合式溶于水，溶于甲醇和乙醇，微溶于乙醚。甜菜堿化學(xué)結(jié)構(gòu)牢固，可耐200℃高溫，并具有很強(qiáng)的抗氧化性。經(jīng)毒性試驗(yàn)證明，甜菜堿屬于無毒產(chǎn)品。Du Vigneaud(1939)發(fā)現(xiàn)，甜菜堿養(yǎng)牛飼料的使用中可部分代替蛋氨酸和膽堿提供活性甲基，并證實(shí)具有甲基供體功能的營養(yǎng)素還有膽堿和蛋氨酸。

甜菜堿主要作為高效甲基供體加速動(dòng)物機(jī)體細(xì)胞β-氧化及某些蛋白質(zhì)基因的轉(zhuǎn)錄，從而降低動(dòng)物機(jī)體脂肪和提高蛋白質(zhì)的沉積。甜菜堿可促進(jìn)肉牛的生長、改善胴體品質(zhì)。甜菜堿通過對脂肪合成關(guān)鍵酶的抑制導(dǎo)致脂肪合成減少，脂肪沉積相對降低;同時(shí)通過提高肉堿含量，加速脂肪的β-氧化，增強(qiáng)脂肪的分解。甜菜堿促進(jìn)肌肉生長和蛋白質(zhì)增加。

在提供甲基的作用方面，甜菜堿可完全替代蛋氨酸。蛋氨酸一方面作為底物用于合成蛋白質(zhì)，另外作為高效甲基供體參與機(jī)體甲基代謝。甜菜堿可以提高肝臟中甜菜堿-高半胱氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶活性，同時(shí)自身也提供高效活性甲基，使蛋氨酸脫甲基產(chǎn)物-高半胱氨酸甲基化重新生成蛋氨酸，由此以有限數(shù)量的蛋氨酸為載體，以甜菜堿為甲基源不斷的為機(jī)體代謝提供甲基，從而使得大部分蛋氨酸用于合成蛋白質(zhì)，可以節(jié)約蛋氨酸，提高利用效率。

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