甜菜碱化学名为三甲基甘氨酸或三甲胺乙内酯，分子式为C5H11NO2，相对分子质量117.15。属两性化合物，在水溶液中呈中性，白色棱状或叶片状结晶，熔点293℃，能耐低于200℃的高温，具有很强的抗氧化性、保湿性。其水合式溶于水、甲醇和乙醇，微溶于乙醚。室温下在空气中极易吸潮而潮解，其味甘甜。

胆碱在线粒体中在VB12和核黄素的参与下可转化为甜菜碱，金属离子、离子型抗球虫药等可抑制胆碱在线粒体中的转化。甜菜碱的转甲基作用受到甲基转移酶（BHMT）和β-胱硫醚合成酶（β-CYST）的双向调控，即在机体甲基不足时，甜菜碱能显著提高动物肝中BHMT的活力，使高半胱氨酸接受甜菜碱的甲基，合成蛋氨酸；而在甲基满足机体需要时，则通过提高β-CYST活性，促使高半胱氨酸通过转硫途径形成胱硫醚，使机体甲基代谢途径处于稳定的动态平衡。高半胱氨酸只能由蛋氨酸在体内代谢产生，因此甜菜碱不能取代蛋氨酸的作用，但能够节省蛋氨酸用量。

Virtanen（1995）认为，甜菜碱可用于替代部分胆碱，作为甲基供体的来源。许梓荣等（1998）研究表明，在猪饲粮中添加甜菜碱能显著提高BHMT的活性，并增加了血液中蛋氨酸的含量。冯杰等（2001）以添加1000和1500mg/kg甜菜碱的饲粮分别饲喂生长肥育猪，增加了猪肝脏甜菜碱高半胱氨酸甲基转移酶活力，生长期总活力与比活力1500mg/kg组分别增加23.08%和18.18%；肥育期则以1000mg/kg组更为明显，总活力与比活力分别提高16.33%和15.63%并发现这两种酶的变化与甜菜碱的添加量有关。

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