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)，甜菜堿在動(dòng)物代謝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(yíng)養(yǎng)素還有膽堿和蛋氨酸。

機(jī)體的長(zhǎng)鏈脂肪酸的氧化是在細(xì)胞線粒體中進(jìn)行的，而長(zhǎng)鏈脂肪酸和酯酰coA難以通過線粒體內(nèi)膜，必須有載體肉堿的參與。甜菜堿能促使肝臟中肉堿的合成量增多，使脂肪酸的運(yùn)載增強(qiáng)，促進(jìn)脂肪和肌細(xì)胞線粒體內(nèi)脂肪酸的β-氧化，并由此反饋性地增強(qiáng)了豬不同階段脂肪分解酶的活力，加強(qiáng)了脂肪的分解，使體內(nèi)脂肪沉積相對(duì)減少。甜菜堿明顯降低蘋果酸脫氫酶(MDH)的活性，而對(duì)葡萄糖-6-磷酸脫氨酶(G-6-P)和異檸檬酸脫氨酶(ICD)的作用影響不顯著，即具有穩(wěn)定MDH的作用，使其活性不致因脂肪分解作用而大幅度的改變。而對(duì)于仔豬，由于皮下脂肪組織內(nèi)此三種酶的含量少，甜菜堿有降低其活性的趨勢(shì)，但影響不顯著，因此甜菜堿減少體脂主要通過增強(qiáng)脂肪分解的途徑，達(dá)到降低胴體脂肪的效果。這與甜菜堿在肥育豬上通過抑制脂肪合成，加速脂肪分解兩方面起作用存在差異。

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，同時(shí)，甜菜堿轉(zhuǎn)甲基后進(jìn)一步降解，產(chǎn)生絲氨酸及甘氨酸，從而使血液中氨基酸濃度升高(Kamoun，1986)。馮杰等(2001)研究發(fā)現(xiàn)，甜菜堿使血清中游高蛋氨酸、絲氨酸、甘氨酸含量呈上升趨勢(shì)，Puchala等在對(duì)羊的試驗(yàn)效果與此相似。甜菜堿可以增加血清中精氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、甘氨酸等氨基酸及血清中氨基酸總量，從而刺激生長(zhǎng)激素的分泌;甜菜堿可能通過旺盛的甲基代謝，促進(jìn)天冬氨酸向N-甲基天冬氨酸(NMA)轉(zhuǎn)化，而NMA可刺激下丘腦合成和分泌生長(zhǎng)激素釋放激素，從而提高機(jī)體生長(zhǎng)激素的水平。

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