甜菜碱应用可以代替蛋氨酸治疗人类肝脏或其它部位疾病。甜菜碱可以通过降低体内高半胱氨酸含量而减轻其对谷氨酸脱羧酶活性的抑制，有利于脑内r-氨基丁酸的合成，使中枢抑制作用加强，从而起到缓解应激的作用。药理研究表明：甜菜碱具有明显的镇静作用。

研究表明甜菜碱在降低高半胱氨酸水平的同时实际上也减少了骨质疏松症的危险。饮食中较高饱和脂肪和胆固醇，与冠心病死亡有关，当甜菜糖添加到酒中以增加含醇量时，甜菜碱也随之常被添加到酒中。在法国商业用酒中就发现含有一定量的甜菜碱，可以抑制缺血性冠心病，降低蛋氨酸的含量，从而有利于脂肪的降解，抑制冠心病的发作。

酒中的乙醇能减低磷脂酰乙醇胺甲基转移酶活性，减少肝细胞中磷酸卵磷酯含量，进而降低蛋氨酸: s-腺苷-l-高半胱氨酸（SAM:SAH）比例，致使脂肪变性。甜菜碱通过影响磷脂酰乙醇胺甲基转移酶活性，使得磷酸卵磷酯生成正常化，恢复SAM:SAH比例，增加酶活性和基因表达，消弱嗜酒人群体内的脂肪变性，保护肝功能。

甜菜碱涉及到丝氨酸向蛋氨酸的合成，在维持哺乳动物肝中蛋氨酸浓度起重要作用，对动物肝硬化和坏疽有预防作用。一定量的蛋氨酸对治疗多种类型的肝类疾病是有益的，包括脂肪变形、肝硬化和胆汁郁积，但蛋氨酸昂贵且不稳定，不容易经由氨基酸输送到肝细胞，因此在肝病治疗中甜菜碱可代替蛋氨酸；甜菜碱也有可能直接对肝细胞的起有利影响。

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