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甜菜堿化學(xué)名為三甲基甘氨酸或三甲胺乙內(nèi)酯,分子式為C5H11NO2,相對分子質(zhì)量117.15。屬兩性化合物,在水溶液中呈中性,白色棱狀或葉片狀結(jié)晶,熔點293℃,能耐低于200℃的高溫,具有很強的抗氧化性、保濕性。分子結(jié)構(gòu)有2個特點:一是電荷在分子內(nèi)分布呈中性;二是具有3個活性甲基。
甲基是合成蛋氨酸、膽堿、肌酸、磷脂、腎上腺素、核糖核酸和脫氧核糖核酸等具有重要生理作用物質(zhì)所必須的基團,在免疫、神經(jīng)、泌尿、消化等系統(tǒng)中起著重要作用。甜菜堿營養(yǎng)機制是生物體內(nèi)最有效的甲基供體,動物體內(nèi)甲基來源主要為甜菜堿、膽堿和蛋氨酸,三者理論上的供甲基能力為3.7︰1.6︰1,然而同位素研究證明,甜菜堿作為甲基供體效率高于膽堿12-15倍。
膽堿在線粒體中在VB12和核黃素的參與下可轉(zhuǎn)化為甜菜堿,金屬離子、離子型抗球蟲藥等可抑制膽堿在線粒體中的轉(zhuǎn)化。甜菜堿的轉(zhuǎn)甲基作用受到甲基轉(zhuǎn)移酶(BHMT)和β-胱硫醚合成酶(β-CYST)的雙向調(diào)控,即在機體甲基不足時,甜菜堿能顯著提高動物肝中BHMT的活力,使高半胱氨酸接受甜菜堿的甲基,合成蛋氨酸;而在甲基滿足機體需要時,則通過提高β-CYST活性,促使高半胱氨酸通過轉(zhuǎn)硫途徑形成胱硫醚,使機體甲基代謝途徑處于穩(wěn)定的動態(tài)平衡。高半胱氨酸只能由蛋氨酸在體內(nèi)代謝產(chǎn)生,因此甜菜堿不能取代蛋氨酸的作用,但能夠節(jié)省蛋氨酸用量。
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