Betaină este un termen larg în chimie care descrie orice compus chimic neutru atât cu o grupare funcțională încărcată pozitiv sau cationică, cât și cu o grupare funcțională încărcată negativ sau anionic. Grupurile funcționale sunt grupuri specifice de atomi care conferă moleculelor care sunt atașate proprietăți chimice specifice. Într-o betaină, aceste grupări funcționale pot să nu fie adiacente între ele în structura moleculară. Betainele au mai multe funcții alimentare și ajută la prevenirea bolilor de inimă și de ficat.
Gruparea funcțională cationică a unei betaine este de obicei un ion de oniu. Un ion de oniu este un ion (atom cu sarcină pozitivă sau negativă) format prin adăugarea unui proton la o moleculă neutră. Ionul de amoniu are formula NH4+ și este un ion de oniu. NH3, amoniacul, este o moleculă neutră. Adăugarea unui proton are ca rezultat amoniu, astfel amoniul este un ion de oniu.
Termenul betaină a fost inventat inițial pentru a descrie molecula specifică trimetilglicină. Trimetilglicina a fost numită după descoperirea sa în sfecla de zahăr, denumită științific Beta vulgaris. Cu formula (CH3)3N+CH2CO2H, trimetilglicina este o betaină. Are mai multe utilizări terapeutice și uneori este folosit ca ajutor pentru digestie. Este adesea numită glicină betaină pentru a o separa de categoria generală a betainelor.
De obicei, betainele sunt zwitterionii. Un zwitterion este un compus chimic care are sarcini formale pozitive și negative pe diferiți atomi, dar este, în general, neutru. În astfel de compuși, grupările funcționale cationice și anionice se opun și se anulează reciproc. În timp ce diferitele capete ale compusului au sarcini distincte și diferite, rezultatul general este un compus complet neutru.
În multe sisteme biologice, betainele funcționează ca osmoliți, substanțe care afectează osmoza. Betainele sunt de obicei produse sau sintetizate de celule și servesc la protejarea împotriva diferitelor stresuri celulare asociate cu osmoza. Acțiunile protectoare ale betainelor funcționează în primul rând pentru a preveni deshidratarea celulară.
Din ce în ce mai mult, oamenii de știință recunosc importanța betainelor ca donatori de metil. Moleculele de metil sunt ajutoare importante pentru multe procese biologice și chimice din organism. Betainele, prin donarea de metil la procesele corporale, ajută la funcționarea ficatului, reproducerea celulară și alte câteva procese importante în întregul organism. De asemenea, se crede că sunt eficiente în prevenirea bolilor de inimă și de ficat și pot fi găsite în sfeclă, broccoli, cereale, crustacee și spanac. Suplimentele de betaină sunt, de asemenea, produse din sfeclă de zahăr și sunt disponibile într-o varietate de forme.