Betaína es un término amplio en química que describe cualquier compuesto químico neutro con un grupo funcional catiónico o cargado positivamente y un grupo funcional aniónico o cargado negativamente. Los grupos funcionales son grupos específicos de átomos que dan a las moléculas a las que están unidas propiedades químicas específicas. En una betaína, estos grupos funcionales pueden no ser adyacentes entre sí en la estructura molecular. Las betaínas tienen varias funciones dietéticas y ayudan a prevenir enfermedades cardíacas y hepáticas.
El grupo funcional catiónico de una betaína suele ser un ion onio. Un ion onio es un ion (átomo con carga positiva o negativa) formado al agregar un protón a una molécula neutra. El ion amonio tiene la fórmula NH4 + y es un ion onio. El NH3, amoniaco, es una molécula neutra. La adición de un protón da como resultado amonio, por lo que el amonio es un ion onio.
El término betaína se acuñó originalmente para describir la molécula específica trimetilglicina. La trimetilglicina recibió su nombre por su descubrimiento en la remolacha azucarera, científicamente conocida como Beta vulgaris. Con la fórmula (CH3) 3N + CH2CO2H, la trimetilglicina es una betaína. Tiene varios usos terapéuticos y, a veces, se utiliza como ayuda para la digestión. A menudo se le llama glicina betaína para separarla de la categoría general de betaínas.
Por lo general, las betaínas son iones híbridos. Un zwiterión es un compuesto químico que tiene cargas formales positivas y negativas en diferentes átomos, pero es, sobre todo, neutro. En compuestos como estos, los grupos funcionales catiónicos y aniónicos se oponen entre sí y se anulan entre sí. Si bien los diferentes extremos del compuesto tienen cargas distintas y diferentes, el resultado general es un compuesto completamente neutro.
En muchos sistemas biológicos, las betaínas funcionan como osmolitos, sustancias que afectan la ósmosis. Las betaínas generalmente son producidas o sintetizadas por las células y sirven para proteger contra las diversas tensiones celulares asociadas con la ósmosis. Las acciones protectoras de las betaínas funcionan principalmente para prevenir la deshidratación celular.
Cada vez más, los científicos reconocen la importancia de las betaínas como donantes de metilo. Las moléculas de metilo son ayudas importantes para muchos procesos biológicos y químicos en el cuerpo. Las betaínas, mediante la donación de metilo a los procesos corporales, ayudan a la función hepática, la reproducción celular y varios otros procesos importantes en todo el cuerpo. También se cree que son eficaces en la prevención de enfermedades cardíacas y hepáticas y se pueden encontrar en la remolacha, el brócoli, los cereales, los mariscos y las espinacas. Los suplementos de betaína también se producen a partir de la remolacha azucarera y están disponibles en una variedad de formas.