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甜菜碱是营养胆碱的衍生物;换句话说，胆碱是甜菜碱的“前体”，必须存在才能在体内合成甜菜碱。甜菜碱由胆碱与氨基酸甘氨酸组合产生。就像一些B族维生素，包括叶酸和维生素B12一样，甜菜碱被认为是“甲基供体”。这意味着它有助于肝脏功能，排毒和体内细胞功能。它最关键的作用是帮助身体处理脂肪。
甜菜碱是甘氨酸甜菜碱的简称，先在欧洲发现， 是从甜菜制糖过程产生的废蜜中分离出来的一种天然物 质。其化学名称为三甲胺乙内酯或三甲基甘氨酸。甜菜碱是高效的甲基供体，在人体中是如何发挥作用的呢？
甜菜碱能够维持s-腺苷甲硫氨酸（SAM）和s-腺苷高半胱氨酸（SAM:SAH）比例，并通过转甲基作用促进磷脂酰 乙醇胺形成卵磷脂，提高极低密度脂蛋白（VLDL）的含量，而VLDL能将脂类由肝脏运送至全身各组织从而 减少脂类在肝脏的堆积，保护肝脏功能。徐中南等对酒精性脂肪肝大鼠喂甜菜碱后，结果表明，甜菜碱能降低血脂，改善肝脏内脂质和氧自由基含量，对酒精性肝损伤有保护作用。
作为高效的甲基供体，甜菜碱在肝细胞内提供甲基帮助同型半胱氨酸转化为蛋氨酸，这是区别于5-甲基四氢叶酸降同外的另一条同型半胱氨酸转甲基化途径。 Steerge等用甜菜碱、安慰剂、叶酸干预Hcy轻度升高的健康成人研究显示，补充叶酸组空腹血浆tHcy的下降量为18％，补充甜菜碱组稍低，为11％；但甜菜碱组可使蛋氨酸负荷后tHcy升高量较补充前低48％。
孕产妇的营养对母体和胎儿的生长发育起到重要的作用，特别是甲基基团的供给从受孕到胎儿娩出整个阶 段具有十分重要的意义。甜菜碱通过蛋氨酸循环提供甲基，因此补充甜菜碱是有效的方法之一。Shaw等对照研究发现，母体摄入丰富的胆碱、甜菜碱和蛋氨酸的食物能降低发生胎儿神经管畸形的风险性。
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