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，是一種豬的養(yǎng)殖飼料添加劑。它具有很強(qiáng)的保濕性，室溫下極易吸濕而潮解。具有很強(qiáng)的抗氧化性。甜菜堿在動物代謝中可部分代替蛋氨酸和膽堿提供活性甲基，并證實具有甲基供體功能的營養(yǎng)素還有膽堿和蛋氨酸的功效。

甜菜堿主要在肝臟中發(fā)揮甲基供體的作用，并受甜菜堿-高半胱氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶(BHMT)和β-胱硫醚合成酶中β-CYST的調(diào)控。在機(jī)體供甲基不足時，通過提高BHMT活性，使高半胱氨酸接受甜菜堿的甲基，合成蛋氨酸;而在甲基滿足機(jī)體需要時，則通過提高β-CYST活性，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)硫途徑的加速。當(dāng)添加低劑量的甜菜堿時，由于機(jī)體供甲基有限，肝臟通過增加 BHMT活性而不影響β-CYST活性，以甜菜堿為底物增加高半胱氨酸-蛋氨酸的循環(huán)次數(shù)，為機(jī)體物質(zhì)代謝提供充分的甲基;在高劑量時，由于外源添加大量的甜菜堿，肝臟一方面提高BHMT活性，為甲基受體提供甲基，另外通過提高β-CYST活件，使大部分高半脫氨酸通過轉(zhuǎn)流途徑形成胱硫醚，從而使機(jī)體甲基代謝途徑處于穩(wěn)定的動態(tài)平。

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(jī)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(jī)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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