甜菜碱(betaine)又名甘氨酸三甲基内盐，是一种无毒、无害的天然化合物一季胺型生物碱。呈白色棱粒状或叶片状结晶，分子式C5H12NO2，分子量为118，熔点293℃。其味甘甜，是一种类似于维生素的物质。它具有很强的保湿性，室温下极易吸湿而潮解。水合式溶于水，溶于甲醇和乙醇，微溶于乙醚。甜菜碱化学结构牢固，可耐200℃高温，并具有很强的抗氧化性。经毒性试验证明，甜菜碱属于无毒产品。Du Vigneaud(1939)发现，甜菜碱养牛饲料的使用中可部分代替蛋氨酸和胆碱提供活性甲基，并证实具有甲基供体功能的营养素还有胆碱和蛋氨酸。

甜菜碱主要作为高效甲基供体加速动物机体细胞β-氧化及某些蛋白质基因的转录，从而降低动物机体脂肪和提高蛋白质的沉积。甜菜碱可促进肉牛的生长、改善胴体品质。甜菜碱通过对脂肪合成关键酶的抑制导致脂肪合成减少，脂肪沉积相对降低;同时通过提高肉碱含量，加速脂肪的β-氧化，增强脂肪的分解。甜菜碱促进肌肉生长和蛋白质增加。

在提供甲基的作用方面，甜菜碱可完全替代蛋氨酸。蛋氨酸一方面作为底物用于合成蛋白质，另外作为高效甲基供体参与机体甲基代谢。甜菜碱可以提高肝脏中甜菜碱-高半胱氨酸甲基转移酶活性，同时自身也提供高效活性甲基，使蛋氨酸脱甲基产物-高半胱氨酸甲基化重新生成蛋氨酸，由此以有限数量的蛋氨酸为载体，以甜菜碱为甲基源不断的为机体代谢提供甲基，从而使得大部分蛋氨酸用于合成蛋白质，可以节约蛋氨酸，提高利用效率。

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