导读：甜菜碱是一种广泛存在于动植物中的天然化合物。它无毒无害。它最初是从甜菜中提取而得名。其基本功能是作为机体甲基化反应的供体和维持渗透压平衡的保护剂。在动物新陈代谢中起着非常重要的作用。甜菜碱的研究始于1960年代，但其在养猪生产中的应用却是近年
甜菜碱是一种广泛存在于动植物中的天然化合物。它无毒无害。它最初是从甜菜中提取而得名。其基本功能是作为机体甲基化反应的供体和维持渗透压平衡的保护剂。在动物新陈代谢中起着非常重要的作用。甜菜碱的研究始于1960年代，但其在养猪生产中的应用却是近年才见。国外研究表明，甜菜碱能显着提高猪的生长性能、胴体质量和肉质。国内也做了很多研究，表明甜菜碱对养猪生产有很多有益作用。

1 甜菜碱的理化性质及种类1.1 理化性质甜菜碱又称甘氨酸三甲基内盐，是一种季铵盐型生物碱，是一种广泛存在于动植物体内的代谢中间体。化学名称为三甲基甘氨酸、甜菜碱，分子式为C5H11NO2，相对分子质量为117.15。为两性化合物，在水溶液中呈中性，白色棱柱状或叶状结晶，熔点293，能耐200以下高温，抗氧化能力强。其水合物溶于水、甲醇和乙醇，微溶于乙醚。常温下在空气中易吸潮潮解。它的味道是甜的。分子结构有两个特点：一是分子内电荷分布呈中性；另一个是它具有三个活性甲基。 1.2 种类甜菜碱按制备工艺不同可分为天然甜菜碱和合成甜菜碱两大类。 1.2.1 天然甜菜碱天然甜菜碱的提取以制糖过程中产生的废糖蜜（含甜菜碱3%-8%）为主要原料，采用离子排斥法提取工艺。在此过程中，将稀释后的废糖蜜引入装有聚苯乙烯-二乙烯基苯树脂的色谱柱分离柱，柱温约80，料液流速接近色谱系统的临界流速.色谱柱用水洗脱后，盐、糖、甜菜碱依次洗脱分离，收集甜菜碱洗脱液，经蒸发、结晶、分离，可得到纯度98%的无水或一水甜菜碱，回收率为70%-80%。 1.2.2 甜菜碱的合成甜菜碱的合成一般以氯乙酸钠和三甲胺为原料进行。用氯乙酸溶液和氢氧化钠溶液中和至pH 6.7，向氯乙酸钠溶液中缓慢加入等摩尔的30%三甲胺水溶液。室温反应30分钟后，水浴加热至50-55反应1小时。然后在水浴中加热至80-85保持1h，然后冷却。然后分离反应完成液中与甜菜碱等摩尔共存的氯化钠、三甲胺盐等盐溶液。其分离方法如前所述可得到纯品，但制备成本较高。

2 甜菜碱的作用机制2.1 甜菜碱的转甲基作用动物吸收的外源性甜菜碱主要作为肝脏的甲基供体，受甜菜碱-同型半胱氨酸-S-甲基转移酶（BHMT）和-胱硫醚合酶（-CYST）双重调节.当机体供给甲基不足时，甜菜碱能显着提高动物肝脏中BHMT的总活性和比活性，使同型半胱氨酸接受甜菜碱的甲基，合成蛋氨酸；当甲基满足机体需要时，则通过增加-CYST的活性，大部分同型半胱氨酸可通过转硫途径形成胱硫醚，加速转硫途径，使机体的甲基代谢途径处于稳定状态动态平衡。动物体内甲基的来源主要是甜菜碱、蛋氨酸和胆碱。由于氯化胆碱在线粒体中转化为甜菜碱后只能提供甲基，因此甲硫氨酸只有一个不稳定的甲基，而甜菜碱具有三个不稳定的甲基，所以用甜菜碱提供甲基更为有效。在提供甲基方面，理论上，甜菜碱、胆碱和蛋氨酸的置换量为1:2.3:3.7。 2.2 甜菜碱与蛋白质和氨基酸代谢胱氨酸甲基化在蛋氨酸的再生循环中起重要作用，从而减少蛋氨酸对甲基的消耗，提高蛋氨酸的生物利用度。研究表明，甜菜碱能显着提高动物肝脏和肌肉中的粗蛋白含量、RNA含量和RNA/DNA比值，同时显着降低血清尿素氮含量，说明甜菜碱促进组织中蛋白质的沉积，提高胴体消瘦。主要机制是甜菜碱能显着增加体内的生长激素（GH）和胰岛素样生长因子-1（IGF-1）。此外，甜菜碱的添加增加了肝脏和垂体中环磷酸腺苷（CAMP）的含量，增加了第二信使的水平，并通过激活CAMP依赖性蛋白激酶来催化许多蛋白质的磷酸化，增加了这些蛋白酶能够满足蛋白质高合成状态下正氮平衡的需要。甜菜碱还参与甘氨酸和丝氨酸的代谢。它们既是甜菜碱的代谢产物，又是甜菜碱集体合成的前体。甜菜碱转甲基后形成二甲基甘氨酸，二甲基甘氨酸继续去甲基化形成甘氨酸和丝氨酸，再通过磷脂化途径形成甜菜碱。冯杰、怀明艳报道，甜菜碱可提高生长肥育猪血清中游离蛋氨酸、精氨酸、缬氨酸、亮氨酸、甘氨酸和丝氨酸的含量。 2.3 甜菜碱与脂肪代谢肉碱是一种具有多种生理功能的化合物，主要参与脂肪代谢，其最基本的功能是通过线粒体内膜携带长链脂肪酸。肉毒碱主要在肝脏合成，以赖氨酸为碳源，经甲基化产生。甜菜碱作为甲基供体，能有效地为机体提供甲基，加强肝脏中肉毒碱的合成，增强脂肪酸的携带，促进脂肪和肌肉细胞线粒体中脂肪酸的-氧化，从而减少或重新分配体内脂肪。研究还表明，甜菜碱还可以通过降低腹部脂肪或皮下脂肪生成酶的活性，提高脂肪分解酶的活性，促进脂肪分解代谢，抑制脂肪合成代谢。 2.4 甜菜碱对维生素的保护作用在饲料中，氯化胆碱吸水性大，酸性强，常破坏维生素。甜菜碱是一种两性化合物，在水溶液中呈中性，具有很强的抗氧化性，在饲料加工和贮藏过程中对维生素有保护作用。