甜菜碱（三甲氨基乙内酯）分子式为(CH3)3NCH2COO-，无强吸湿性，无毒，物化性质稳定，耐高温（200℃），广泛分布于自然界。甜菜碱在动物体中能够参与甲基循环，可以作为营养饲料添加剂部分代替甲硫氨酸，降低饲料的生产成本。同时，甜菜碱对人体心血管类、神经类、肝脏类和高半胱氨酸尿症等疾病有一定的治疗作用，可以作为备选药物使用。

甜菜碱可以作为渗透调节剂调节多种细胞对高渗的反应，当外界渗透压发生急变时，机体细胞能自主产生或从外界吸收甜菜碱，以确保正常渗透压，防止细胞中水分流出和盐分进入；甜菜碱也能加强细胞钾泵和钠泵功能，增强鱼、虾等渗透压激变时的耐受力，提高成活率。据报道，甜菜碱可以缓解或消除由于高渗导致的DNA复制、蛋白质合成及细胞增殖速率下降，并且抑制高渗介质诱导的HSP70基因的表达；甚至可以取代山梨醇，保护体外培养的肾髓质细胞抵抗高渗，当和维生素C的同分异构体D-异抗坏血酸联合作用时，这种抑制作用更为显著。同样甜菜碱和维生素VE一起具有叠加效应，甜菜碱可维持维生素稳定性和调节渗透压的功能，也可以在高温情况下保护多种维生素，进而保护饲料的营养价值。

甜菜碱也可以代替蛋氨酸治疗人类肝脏或其它部位疾病。甜菜碱可以通过降低体内高半胱氨酸含量而减轻其对谷氨酸脱羧酶活性的抑制，有利于脑内r-氨基丁酸的合成，使中枢抑制作用加强，从而起到缓解应激的作用。药理研究表明：甜菜碱具有明显的镇静作用。酒中的乙醇能减低磷脂酰乙醇胺甲基转移酶活性，减少肝细胞中磷酸卵磷酯含量，进而降低蛋氨酸: s-腺苷-l-高半胱氨酸（SAM:SAH）比例，致使脂肪变性。甜菜碱通过影响磷脂酰乙醇胺甲基转移酶活性，使得磷酸卵磷酯生成正常化，恢复SAM:SAH比例，增加酶活性和基因表达，消弱嗜酒人群体内的脂肪变性，保护肝功能。

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