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293℃。其味甘甜，是一種類似于維生素的物質(zhì)。它具有很強的保濕性，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，并具有很強的抗氧化性。甜菜堿在肉牛上的作用代謝中可部分代替蛋氨酸和膽堿提供活性甲基。

甜菜堿主要作為高效甲基供體加速動物機體細(xì)胞β-氧化及某些蛋白質(zhì)基因的轉(zhuǎn)錄，從而降低肉牛機體脂肪和提高蛋白質(zhì)的沉積。甜菜堿可促進(jìn)肉牛的生長、改善胴體品質(zhì)。甜菜堿通過對脂肪合成關(guān)鍵酶的抑制導(dǎo)致脂肪合成減少，脂肪沉積相對降低;同時通過提高肉堿含量，加速脂肪的β-氧化，增強脂肪的分解。

肉牛機體的長鏈脂肪酸的氧化是在細(xì)胞線粒體中進(jìn)行的，而長鏈脂肪酸和酯酰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，使脂肪酸的運載增強，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了豬不同階段脂肪分解酶的活力，加強了脂肪的分解，使體內(nèi)脂肪沉積相對減少。

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。

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