甜菜堿（三甲氨基乙內酯）分子式為(CH3)3NCH2COO-，無強吸濕性，無毒，物化性質穩定，耐高溫（200℃），廣泛分布于自然界，對人體心血管類、神經類、肝臟類和高半胱氨酸尿癥等疾病有一定的治療作用，可以作為備選藥物使用。
1、甜菜堿有三個非穩態甲基，是有效的甲基供體。在動物體內，甜菜堿、膽堿和蛋氨酸三者在體內可相互轉化。膽堿在發揮供甲基功能時必須先轉化為甜菜堿，甜菜堿可以替代膽堿，免去膽堿供甲基所必須的氧化過程，直接參與蛋氨酸循環；甜菜堿也可進步甜菜堿高半胱氨酸S -甲基轉移酶的活力，為甲基供體的活化形式-S2腺苷蛋氨酸的組成供給充足的甲基，下降蛋氨酸的供甲基耗費，節約蛋氨酸，促進蛋白質組成；一起，甜菜堿也能促進動物體內卵磷脂的組成、下降肝臟中脂肪生成酶的活力、促進載脂蛋白的組成。

2、甜菜堿能夠作為浸透調理劑調理多種細胞對高滲的反響，當外界浸透壓產生劇變時，機體細胞能自主產生或從外界吸收甜菜堿，以保證正常浸透壓，避免細胞中水分流出和鹽分進入；甜菜堿也能加強細胞鉀泵和鈉泵功用，增強魚、蝦等浸透壓激變時的耐受力，提高成活率。據報道，甜菜堿能夠緩解因為高滲導致的DNA復制、蛋白質組成及細胞增殖速率下降，而且抑制高滲介質誘導的HSP70基因的表達；乃至能夠取代山梨醇，維護體外培養的腎髓質細胞反抗高滲，當和維生素C的同分異構體D-異抗壞血酸聯合作用時，這種抑制作用更為顯著。同樣甜菜堿和維生素VE一起具有疊加效應，甜菜堿可維持維生素穩定性和調理浸透壓的功用，也能夠在高溫情況下維護多種維生素，進而維護飼料的營養價值。

3、甜菜堿也可以替代蛋氨酸緩解人類肝臟或其它部位疾病。甜菜堿可以經過下降體內高半胱氨酸含量而減輕其對谷氨酸脫羧酶活性的抑制，有利于腦內r-氨基丁酸的合成，使中樞抑制效果加強，從而起到緩解應激的效果。藥理研討標明：甜菜堿具有明顯的冷靜效果。
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