甜菜堿早在19世紀(jì)60年代在歐洲被發(fā)現(xiàn)的，是從甜菜根中提取的一種物質(zhì)，它是甘氨酸的三甲基衍生物，分子式為C5H11NO2，相對分子量為117.15，甜菜堿為黃色或白色晶體，味甘甜、微苦，在200 ℃下性質(zhì)較穩(wěn)定，易溶于水與醇類有機(jī)溶劑，遇強(qiáng)堿分解為三甲胺。作為兩性季銨型生物堿，其分子結(jié)構(gòu)的兩大特性為分子內(nèi)部電荷呈中性和含3個活性甲基。在某些條件下可成為必需的營養(yǎng)物質(zhì)(或添加劑)。

動物能夠合成甜菜堿以滿足自身機(jī)體的需要。甜菜堿合成的方式是大家熟知的維生素膽堿的氧化。人們已經(jīng)證明，飼料添加劑在畜牧的作用是向飼料中添加純甜菜堿可以節(jié)省昂貴的膽堿。作為甲基供體，甜菜堿還可以代替價(jià)格昂貴的蛋氨酸。因此，飼料中添加甜菜堿可以減少對蛋氨酸和膽堿的需要。

在缺水時(shí)可過量飲食甜菜堿，這不是利用其甲基供體的功能，而是利用甜菜堿來調(diào)節(jié)細(xì)胞的水合作用。在熱應(yīng)激的狀態(tài)下，細(xì)胞的反應(yīng)是聚集無機(jī)離子，如鈉、鉀、氯以及甜菜堿這樣的有機(jī)滲透劑。在這種情況下，由于甜菜堿沒有導(dǎo)致蛋白質(zhì)失去穩(wěn)定性的負(fù)面影響，因此是最有效的化合物。作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，在機(jī)體缺水的狀態(tài)下，甜菜堿可以保護(hù)腎臟免受高濃度電解質(zhì)和尿素的危害，改善巨噬細(xì)胞的功能，調(diào)節(jié)腸道中的水分平衡，防止細(xì)胞過早死亡。

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