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。其水合式溶于水、甲醇和乙醇，微溶于乙醚。室溫下在空氣中極易吸潮而潮解，其味甘甜。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。是一種新飼料營養(yǎng)添加劑。

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。

在豬飼糧中添加甜菜堿能顯著提高BHMT的活性，并增加了血液中蛋氨酸的含量。馮杰等（2001）以添加1000和1500mg/kg甜菜堿的飼糧分別飼喂生長肥育豬，增加了豬肝臟甜菜堿高半胱氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶活力，生長期總活力與比活力1500mg/kg組分別增加23.08%和18.18%；肥育期則以1000mg/kg組更為明顯，總活力與比活力分別提高16.33%和15.63%并發(fā)現(xiàn)這兩種酶的變化與甜菜堿的添加量有關(guān)。

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