Trimethylglycin

Ve většině organismů je glycinbetain biosyntetizován oxidací cholinu ve dvou krocích. Meziprodukt, betainaldehyd, je generován působením enzymové mitochondriální cholin oxidasy (cholín dehydrogenázy, EC 1.1.99.1). Betainový aldehyd je dále oxidován v mitochondriích u myší na betain pomocí enzymu betaine aldehyddehydrogenázy (EC 1.2.1.8). [4] [5] U lidí se aktivita betainealdehydu provádí nešpecifickým enzymem cytosolové aldehyddehydrogenázy (EC 1.2.1.3)[6]

TMG je organický osmolyt. Cukrová řepa byla vypěstována z mořské řepy, která k přežití ve slaných půdách pobřežních oblastí vyžaduje osmolyty. TMG se také vyskytuje ve vysokých koncentracích (~ 10 mM) v mnoha mořských bezobratlých, jako jsou korýši a měkkýši. Slouží jako silný apetitivní atraktant pro masožravce, jako jsou dravý mořský slimák Pleurobranchaea californica.[7]

TMG je důležitým kofaktorem při methylaci, což je proces, který probíhá v savčích buňkách donací methylových skupin (-CH₃) pro další procesy v těle. Tyto procesy zahrnují syntézu neurotransmiterů, jako jsou dopamin a serotonin. Methylace je také zapotřebí pro biosyntézu melatoninu a koenzymu Q₁₀ pro elektronový transportní řetězec, stejně jako methylace DNA pro epigenetiku.

Hlavním krokem v methylačním cyklu je remethylace homocysteinu, sloučeniny, která se přirozeně utváří při demethylaci esenciální aminokyseliny methioninu. Navzdory své přirozené tvorbě byl homocystein spojován se záněty, depresí, specifickými formami demence a různými typy vaskulárních onemocnění. Remethylační proces, který detoxikuje homocystein a převede ho zpět na methionin, může probíhat dvěma cestami. Cesta probíhající prakticky ve všech buňkách zahrnuje enzym methioninsyntázu (MS), který vyžaduje vitamín B₁₂ jako kofaktor a také je nepřímo ovlivňován kyselinou listovou a dalšími vitaminy skupiny B. Druhá cesta (omezená na játra a ledviny u většiny savců) zahrnuje betain-homocystein-methyltransferasu (BHMT) a vyžaduje TMG jako kofaktor. Během normálních fyziologických podmínek obě cesty přispívají stejně k odstranění homocysteinu v těle [8]. Další degredace betainu prostřednictvím enzymu dimethylglycindehydrogenázy produkuje folát, čímž přispívá ke zpětné syntéze methioninu. Betain se tedy podílí na syntéze mnoha biologicky důležitých molekul a může být ještě důležitější při ohrožení hlavní cesty regenerace methioninu z homocysteinu genetickými polymorfismy, jako jsou mutace v genu MS.

Přestože TMG snižuje množství tukové tkáně u prasat, výzkum na lidských subjektech neprokázal žádný účinek na tělesnou hmotnost, složení těla ani na spotřebu energie na odpočinek, pokud se používá ve spojení s nízkokalorickou dietou.[10] Úřad pro kontrolu potravin a léčiv Spojených států schválil bezvodý trimethylglycin (také známý pod značkou Cystadane) pro léčbu homocystinurie, choroby způsobené abnormálně vysokými hladinami homocysteinu při narození.[11] TMG se také používá jako hydrochloridová sůl (prodává se jako hydrochlorid betainu nebo betain HCl). Betainhydrochlorid byl povolen ve Spojených státech v lécích, které nejsou v prodeji (OTC), jako žaludeční antacidum. Americký kodex federálních předpisů, hlava 21, oddíl 310.540, který vstoupil v platnost dne 10. listopadu 1993, zakázal použití betainhydrochloridu v OTC produktech kvůli nedostatečným důkazům pro jeho klasifikaci jako "všeobecně uznávané jako bezpečné a účinné".[12]

TMG může způsobit průjem, žaludeční nevolnost nebo nevolnost. Doplněk TMG snižuje hladinu homocysteinu, ale také zvyšuje hladinu LDL.[13]

Trimethylglycin může působit jako adjuvans procesu polymerázové řetězové reakce (PCR) a dalších DNA polymerázových testů, jako je sekvenování DNA. Neznámým mechanismem pomáhá při prevenci sekundárních struktur v molekulách DNA a zabraňuje problémům spojeným s amplifikací a sekvenováním oblastí bohatých na GC. Trimethylglycin dává guanosinu a cytidinu (silným pojivům) termodynamiku podobnou termodynamice thymidinu a adenosinu (což jsou slabá pojidla). Experimenty bylo zjištěno, že se nejlépe uplatňuje při konečné koncentraci 1 M.[14]

Laboratorní studie a dvě klinické studie ukázaly, že TMG by mohl být použit k léčbě nealkoholické steatohepatitidy.[15][16][17]

TMG byl navržen pro léčby deprese. SAMe jako výživový doplněk funguje jako nespecifické antidepresivum.[18]

Při výzkumu zaměřený na vývoj ekologicky nezávadných biomimetických povlaků lodí se TMG využívá mimo jiné jako netoxický protipovodňový nátěr.

V knize od společnosti Amersham Biosciences / GE Healthcare, Ion Exchange Chromatography & Chromatofocusing - Principy a metody, strana 48. "Zwitterionové přísady, jako je betain, mohou zabránit srážení a mohou být použity ve vysokých koncentracích bez zásahu do gradientové eluce"^[zdroj?]