甜菜碱(betaine)又名甘氨酸三甲基内盐，是一种无毒、无害的天然化合物一季胺型生物碱。呈白色棱粒状或叶片状结晶，分子式C5H12NO2，分子量为118，熔点293℃。其味甘甜，是一种类似于维生素的物质。它具有很强的保湿性，室温下极易吸湿而潮解。水合式溶于水，溶于甲醇和乙醇，微溶于乙醚。甜菜碱化学结构牢固，可耐200℃高温，并具有很强的抗氧化性。经毒性试验证明，甜菜碱属于无毒产品。Du Vigneaud(1939)发现，甜菜碱在动物代谢中可部分代替蛋氨酸和胆碱提供活性甲基，并证实具有甲基供体功能的营养素还有胆碱和蛋氨酸。

机体的长链脂肪酸的氧化是在细胞线粒体中进行的，而长链脂肪酸和酯酰coA难以通过线粒体内膜，必须有载体肉碱的参与。甜菜碱能促使肝脏中肉碱的合成量增多，使脂肪酸的运载增强，促进脂肪和肌细胞线粒体内脂肪酸的β-氧化，并由此反馈性地增强了猪不同阶段脂肪分解酶的活力，加强了脂肪的分解，使体内脂肪沉积相对减少。甜菜碱明显降低苹果酸脱氢酶(MDH)的活性，而对葡萄糖-6-磷酸脱氨酶(G-6-P)和异柠檬酸脱氨酶(ICD)的作用影响不显著，即具有稳定MDH的作用，使其活性不致因脂肪分解作用而大幅度的改变。而对于仔猪，由于皮下脂肪组织内此三种酶的含量少，甜菜碱有降低其活性的趋势，但影响不显著，因此甜菜碱减少体脂主要通过增强脂肪分解的途径，达到降低胴体脂肪的效果。这与甜菜碱在肥育猪上通过抑制脂肪合成，加速脂肪分解两方面起作用存在差异。

在提供甲基的作用方面，甜菜碱可完全替代蛋氨酸。蛋氨酸一方面作为底物用于合成蛋白质，另外作为高效甲基供体参与机体甲基代谢。甜菜碱可以提高肝脏中甜菜碱-高半胱氨酸甲基转移酶活性，同时自身也提供高效活性甲基，使蛋氨酸脱甲基产物-高半胱氨酸甲基化重新生成蛋氨酸，由此以有限数量的蛋氨酸为载体，以甜菜碱为甲基源不断的为机体代谢提供甲基，从而使得大部分蛋氨酸用于合成蛋白质，可以节约蛋氨酸，提高利用效率，同时，甜菜碱转甲基后进一步降解，产生丝氨酸及甘氨酸，从而使血液中氨基酸浓度升高(Kamoun，1986)。冯杰等(2001)研究发现，甜菜碱使血清中游高蛋氨酸、丝氨酸、甘氨酸含量呈上升趋势，Puchala等在对羊的试验效果与此相似。甜菜碱可以增加血清中精氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、甘氨酸等氨基酸及血清中氨基酸总量，从而刺激生长激素的分泌;甜菜碱可能通过旺盛的甲基代谢，促进天冬氨酸向N-甲基天冬氨酸(NMA)转化，而NMA可刺激下丘脑合成和分泌生长激素释放激素，从而提高机体生长激素的水平。

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