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甜菜堿是膽堿氧化代謝的最終產物，是一種普通的甲基供體，特別是在蛋氨酸生物合成的小途徑中。用于同型半胱氨酸尿癥，這是蛋氨酸生物合成主要途徑的缺陷。 甜菜堿化合物天然存在于植物和動物中，如甜菜和海藻中。白色結晶型粉末或顆粒。

制備甜菜堿的方法主要有兩種：一種是從甜菜糖蜜發酵液中提取，其提取工藝主要是離子排斥法，應用聚乙烯-二乙烯樹脂色譜分離柱，洗脫出的甜菜堿母液，經蒸發、濃縮、三段結晶、過濾制得純度約98%的無水或一水合甜菜堿。另一種是通過化學合成方法制備，采用氯乙酸和三甲胺為原料在堿液中進行反應生成甜菜堿和氯化鈉。