甜菜堿又稱(chēng)三甲胺乙內酯、甜菜素、三甲銨乙內鹽，為甘氨酸的季銨衍生物，是氨基酸氨基上的氫被甲基取代后形成的一類(lèi)氮甲基化合物或三甲基內鹽。

常見(jiàn)的有甘氨酰甜菜堿，β-丙氨酰甜菜堿和脯氨酰甜菜堿。由乙醇中得棱柱狀晶體或葉片狀晶體，具有甜味，易潮解。熔點(diǎn)293℃，300℃時(shí)分解，能溶于水、甲醇和乙醇，難溶于乙醚，在熔點(diǎn)時(shí)能異構為二甲氨基乙酸甲酯，從游離酸HO—N(CH3)3—CH2COOH的水溶液中得其一水合物的晶體，它在100℃時(shí)失水生成甜菜堿，在酸中穩定。與濃氫氧化鉀水溶液作用得三甲胺。

與糖產(chǎn)生美拉德反應(褐變反應)。存在于甜菜根和棉籽等植物中，有刺鯊魚(yú)之肉和蟹精汁等動(dòng)物質(zhì)中也含有?？捎商鸩酥铺悄敢褐谢厥?。也可由氨基乙酸的甲基化或由氯乙酸與三甲胺作用而成。臨床上將其與N-脒基甘氨酸共用，治療重癥肌無(wú)力，分析化學(xué)上也用作鑒定金的試劑。本品為甜菜堿型兩性表面活性劑，用作還原染料染色用勻染劑。在干旱或鹽逆境中，許多植物體內積累甜菜堿，成為滲透調節的主要有機溶質(zhì)，對蛋白質(zhì)和細胞膜有保護作用。

無(wú)色結晶或白色結晶性粉末，無(wú)臭，有甜味。熔點(diǎn)293℃（分解）。易潮解，1g本品能溶于0.63g水、1.8g甲醇、11.5g乙醇，微溶于乙醚。濃堿中會(huì )分解出三甲胺。

甜菜堿的藥理作用

一、甜菜堿對神經(jīng)類(lèi)疾病的影響

高半胱氨酸是含硫氨基酸，任何飲食中都不能攝取，是動(dòng)物體自身內部合成的物質(zhì)。在人體內，高濃度的高半胱氨酸有毒，特別是對動(dòng)脈血管內皮細胞和神經(jīng)細胞有毒害作用，高半胱氨酸尿癥被認為是血清和血漿中高半胱氨酸濃度高于正常水平時(shí)的一種不正常生化反應癥狀，患者常伴有過(guò)早性動(dòng)脈粥樣硬化、血栓栓塞、晶狀體脫位、骨骼異常以及精神發(fā)育遲緩等癥狀。既往臨床研究表明：高半胱氨酸尿癥患者口服甜菜堿可降低血漿高半胱氨酸濃度，這種治療方法已在臨川應用多年，通常用于吡多辛治療無(wú)效的患者。同時(shí)也發(fā)現血液中高水平高半胱氨酸可能和一些精神病和神經(jīng)混亂病癥有關(guān)，包括抑郁、沮喪、精神分裂癥和帕金森病等。

甜菜堿在人體內參與高半胱氨酸甜菜堿甲基轉移酶的合成，催化高半胱氨酸向甲硫氨酸循環(huán)的重要旁路途徑，從而有效防止高半胱氨酸的堆積、可以使中樞抑制作用加強，從而起到緩解應激的作用。甜菜堿具有明顯的鎮靜作用。

二、甜菜堿對血管類(lèi)疾病的治療

正常人包括小孩的尿液中都會(huì )含有少量的甜菜堿，而且甜菜堿攝入量的增加不會(huì )影響其排出量，但是在一些病人的尿液中甜菜堿含量很高，高半胱氨酸 是動(dòng)脈血管疾病的危險因素，甜菜堿的損失導致高半胱氨酸的增加，葉酸和其他維生素雖然能減低高半胱氨酸，但不能降低動(dòng)脈血管疾病的發(fā)病率。組織儲存甜菜堿調控細胞容量，為高半胱氨酸循環(huán)和其他必要的生物甲基化作用提供甲基，特別在葉酸有限時(shí)，補充甜菜堿是最有效的治療方法。研究指出：人來(lái)自身不能把膽堿轉化成甜菜堿，必須通過(guò)飲食獲取，通產(chǎn)在飲食中添加脯氨酸甜菜堿或甘氨酸甜菜堿來(lái)提供甜菜堿。

高濃度的高半胱氨酸還和不正常的懷孕有關(guān)，可能誘發(fā)一種嚴重的婦科并發(fā)癥：胎盤(pán)分裂，雖然導致胎盤(pán)分裂的病因學(xué)不是很清楚，但是高齡、吸煙、葉酸缺乏以及高血壓等婦女可能有高患病率，通過(guò)甜菜堿調節高半胱氨酸有一定的輔助治療作用。也有研究表明甜菜堿在降低高半胱氨酸水平的同時(shí)實(shí)際上也減少了骨質(zhì)疏松癥的危險。飲食中較高飽和脂肪和膽固醇，與冠心病死亡有關(guān)，當甜菜糖添加到酒中以增加含醇量時(shí)，甜菜堿也隨之常被添加到酒中。

三、甜菜堿可用于治療肝臟類(lèi)疾病

研究發(fā)現甜菜堿可以通過(guò)影響磷脂酰乙醇胺甲基轉移酶活性，使得磷酸卵磷脂生成正?；?，恢復蛋氨酸和S-腺苷-1-高半胱氨酸的比例，增加酶活性和基因表達，消弱嗜酒人群體內的脂肪變性，保護肝功能。甜菜堿能降低血脂，改善肝臟內脂質(zhì)和氧自由基含量，對酒精性肝損傷有保護作用。甜菜堿可糾正半胱氨酸敗血癥，并通過(guò)不同途徑防治酒精性肝損傷的發(fā)生，降低血半胱氨酸水平。肝臟脂質(zhì)以及內質(zhì)網(wǎng)的應激反應。

四、甜菜堿對腫瘤類(lèi)疾病的藥物活性

糖酵解是腫瘤細胞能量的代謝的主要方式，抑制腫瘤細胞的糖酵解即抑制了腫瘤細胞的能量代謝，因為能量缺乏可促使腫瘤細胞凋亡。甜菜堿能降低腫瘤組織的壞死程度，限制瘤細胞經(jīng)由丙酮酸還原為乳酸的能力，限制瘤細胞經(jīng)由糖酵解獲得能量的能力，迫使腫瘤細胞經(jīng)三羧酸循環(huán)有氧化獲取能量，或因能量供應不足而使瘤細胞生長(cháng)受阻、死亡。

甜菜堿作為動(dòng)物飼料可以提高動(dòng)物的生長(cháng)性能，改善肉質(zhì)，增進(jìn)食欲，延長(cháng)飼料的儲存期，具有一定的藥學(xué)活性，包括維生素的增效效應，并以?xún)r(jià)格低廉顯示了其在動(dòng)物養殖業(yè)上的良好經(jīng)濟效益。特別的，甜菜堿對人類(lèi)冠心病，肝臟類(lèi)疾病以及心血管類(lèi)，神經(jīng)類(lèi)疾病有一定的療效作用，具有調控人體代謝平衡和生理平衡的功能。

甜菜堿對植物功能的影響

維持細胞滲透壓：當受鹽堿或水分脅迫時(shí)，細胞質(zhì)中積累大量有機滲透調節劑如甜菜堿，而將細胞質(zhì)中的無(wú)機滲透調節劑主要是助擠向液泡，使胞質(zhì)與細胞內液泡）外環(huán)境維持滲透平衡，這樣避免了細胞質(zhì)高濃度無(wú)機離子對酶和代謝的毒害。鹽脅迫下植物體內甜菜堿的積累是一種有利于植物在脅迫下生長(cháng)的重要生理現象，其含量與植物耐鹽性呈正相關(guān)。

對酶的保護作用：甜菜堿的溶解度很高，不帶靜電荷，其高濃度對許多酶及其他生物大分子沒(méi)有影響，甚至有保護作用。甜菜堿可以保護甜菜根細胞膜，防止熱傷害，提高酶熱變性所需的溫度；可以保護菠菜類(lèi)囊體膜抵御冰凍脅迫；解除高濃度鹽對酶活性的毒害；防止脫水誘導的蛋白質(zhì)熱動(dòng)力學(xué)干擾；對有氧呼吸和能量代謝過(guò)程也有良好的保護作用。甜菜堿對PSH 外周多膚具有穩定作用。

抗鹽的持久性：甜菜堿在體內能迅速合成和積累到很高濃度，其在生物合成的反應中沒(méi)有反饋抑制，并產(chǎn)生NAOH。在研究過(guò)的150 多種代謝物中，甜菜堿是最好的滲透調節劑，很低濃度的外源甜菜堿即有良好的作用。如培養基中含o8m （習幾NaCI 時(shí)，大腸桿菌的生長(cháng)完全停止，但加入10 陽(yáng)lo ]幾甜菜堿后，其生長(cháng)完全恢復。當脅迫解除后，葉片和根中的脯氨酸含量立即下降，而甜菜堿的含量基本上保持穩定。這說(shuō)明脯氨酸的積累是植物對脅迫的暫時(shí)反應，而甜菜堿的積累則可能是永久性或半永久性的。甜菜堿代謝緩慢的特點(diǎn)，說(shuō)明甜菜堿代謝調節主要受合成決定。

影響無(wú)機離子的分布：大麥在鹽脅迫下可以積累甜菜堿。比田garoon 等在研究積累甜菜堿的紅樹(shù)林植物時(shí)發(fā)現，甜菜堿可以通過(guò)betaine / P roline 運輸體進(jìn)行運輸。劉俊等通過(guò)施加外源甜菜堿來(lái)觀(guān)察大麥對鹽脅迫的緩解效應，結果表明，甜菜堿可以降低膜脂過(guò)氧化程度，提高鹽脅迫下大麥幼苗根系含水量及幼苗的鮮重。甜菜堿處理時(shí)可以顯著(zhù)降低根系中的Na 水比。甜菜堿可以將ca2 +截留在根系，這種截留可能對根系抵抗鹽害有重要意義。除此以外，甜菜堿對逆境條件下氣孔運動(dòng)、呼吸作用及相關(guān)基因表達都有一定的調控作用。

甜菜堿化學(xué)品安全說(shuō)明書(shū)(MSDS)

急救措施
食入：如果受害人是有意識和警覺(jué)，給2-4 cupfuls的牛奶或水。不要給失去知覺(jué)者從嘴里喂食任何東西。尋求醫療救護。
吸入：從接觸到新鮮的空氣立即刪除。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。如呼吸困難，給輸氧。尋求醫療救護。
皮膚：尋求醫療救護。沖洗皮膚用大量肥皂和水至少15分鐘并脫去污染的衣服和鞋子。重復使用前洗凈衣物。
眼睛：沖洗眼睛，用大量的水沖洗至少15分鐘，偶爾提起上下眼瞼。尋求醫療救護。
處理和儲存
貯藏：保持容器密封在不使用時(shí)。儲存在密閉容器內。存放在陰涼，干燥，通風(fēng)良好的地方，遠離不相容的物質(zhì)。商店防潮保護。
處理：操作后徹底清洗。進(jìn)食前洗手。使用充分的通風(fēng)。減少灰塵的產(chǎn)生和積累。避免與眼睛，皮膚和衣物接觸。避免食入和吸入。避免與潮濕的空氣和蒸汽接觸。
危害辨識返
食入：可能會(huì )造成消化道的刺激。
吸入：可能引起呼吸道刺激。
皮膚：可能會(huì )引起皮膚刺激。
眼睛：可能會(huì )刺激眼睛。
曝光控制/個(gè)人防護
個(gè)人防護：眼睛：如29 CFR 1910.133或歐洲標準EN166描述OSHA的眼睛和面部防護條例穿戴合適的防護眼鏡或化學(xué)安全護目鏡。皮膚：穿戴合適的防護手套以防止皮膚接觸。服裝：穿戴適當的防護服以防止皮膚接觸。
防毒面罩：當工作環(huán)境需要呼吸器的使用符合OSHA的29 CFR 1910.134和ANSI Z88.2要求或歐洲標準EN 149的呼吸保護程序必須遵守。
消防措施
滅火：在壓力需求， MSHA / NIOSH （認可或同等學(xué)歷） ，和全身防護服佩戴自給式呼吸器。發(fā)生火災時(shí)，刺激性和劇毒氣體，可以通過(guò)熱分解或燃燒產(chǎn)生。滅火劑：使用代理最合適的滅火。不要讓水里面的容器。在火災情況下使用霧狀水，干粉，二氧化碳，或適當的泡沫。
泄漏處理方法
小泄漏/泄露：用吸塵器清理或徹底清掃污染物并將其放置到合適的處理容器中。立即清理泄漏，利用適當的防護設備。避免產(chǎn)生灰塵的條件。提供通風(fēng)。不要讓水里面的容器。