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甜菜堿是營養膽堿的衍生物;換句話說，膽堿是甜菜堿的“前體”，必須存在才能在體內合成甜菜堿。甜菜堿由膽堿與氨基酸甘氨酸組合產生。就像一些B族維生素，包括葉酸和維生素B12一樣，甜菜堿被認為是“甲基供體”。這意味著它有助于肝臟功能，排毒和體內細胞功能。它最關鍵的作用是幫助身體處理脂肪。
甜菜堿是甘氨酸甜菜堿的簡稱，先在歐洲發現， 是從甜菜制糖過程產生的廢蜜中分離出來的一種天然物 質。其化學名稱為三甲胺乙內酯或三甲基甘氨酸。甜菜堿是高效的甲基供體，在人體中是如何發揮作用的呢？
甜菜堿能夠維持s-腺苷甲硫氨酸（SAM）和s-腺苷高半胱氨酸（SAM:SAH）比例，并通過轉甲基作用促進磷脂酰 乙醇胺形成卵磷脂，提高極低密度脂蛋白（VLDL）的含量，而VLDL能將脂類由肝臟運送至全身各組織從而 減少脂類在肝臟的堆積，保護肝臟功能。徐中南等對酒精性脂肪肝大鼠喂甜菜堿后，結果表明，甜菜堿能降低血脂，改善肝臟內脂質和氧自由基含量，對酒精性肝損傷有保護作用。
作為高效的甲基供體，甜菜堿在肝細胞內提供甲基幫助同型半胱氨酸轉化為蛋氨酸，這是區別于5-甲基四氫葉酸降同外的另一條同型半胱氨酸轉甲基化途徑。 Steerge等用甜菜堿、安慰劑、葉酸干預Hcy輕度升高的健康成人研究顯示，補充葉酸組空腹血漿tHcy的下降量為18％，補充甜菜堿組稍低，為11％；但甜菜堿組可使蛋氨酸負荷后tHcy升高量較補充前低48％。
孕產婦的營養對母體和胎兒的生長發育起到重要的作用，特別是甲基基團的供給從受孕到胎兒娩出整個階 段具有十分重要的意義。甜菜堿通過蛋氨酸循環提供甲基，因此補充甜菜堿是有效的方法之一。Shaw等對照研究發現，母體攝入豐富的膽堿、甜菜堿和蛋氨酸的食物能降低發生胎兒神經管畸形的風險性。
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