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甜菜堿又稱三甲胺乙內酯、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氮甲基化合物或三甲基內鹽。常見的有甘氨酰甜菜堿，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293℃，300℃時分解，能溶于水、甲醇和乙醇，難溶于乙醚，在熔點時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，有刺鯊魚之肉和蟹精汁等動物質中也含有。可由甜菜制糖母液中回收。也可由氨基乙酸的甲基化或由氯乙酸與三甲胺作用而成。將其與N-脒基甘氨酸共用，，分析化學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，對蛋白質和細胞膜有。