La betaina è un termine ampio in chimica che descrive qualsiasi composto chimico neutro con un gruppo funzionale sia caricato positivamente o cationico sia un gruppo funzionale caricato negativamente o anionico. I gruppi funzionali sono gruppi specifici di atomi che conferiscono alle molecole a cui sono attaccati proprietà chimiche specifiche. In una betaina, questi gruppi funzionali potrebbero non essere adiacenti l’uno all’altro nella struttura molecolare. Le betaine hanno diverse funzioni dietetiche e aiutano a prevenire malattie cardiache ed epatiche.
Il gruppo funzionale cationico di una betaina è solitamente uno ione onio. Uno ione onio è uno ione (atomo con una carica positiva o negativa) formato aggiungendo un protone a una molecola neutra. Lo ione ammonio ha la formula NH4+ ed è uno ione onio. NH3, ammoniaca, è una molecola neutra. L’aggiunta di un protone produce ammonio, quindi l’ammonio è uno ione onio.
Il termine betaina è stato originariamente coniato per descrivere la molecola specifica trimetilglicina. La trimetilglicina prende il nome dalla sua scoperta nelle barbabietole da zucchero, scientificamente chiamata Beta vulgaris. Con la formula (CH3)3N+CH2CO2H, la trimetilglicina è una betaina. Ha diversi usi terapeutici ed è talvolta usato come aiuto alla digestione. Viene spesso chiamata glicina betaina per separarla dalla categoria generale delle betaine.
Di solito, le betaine sono zwitterioni. Uno zwitterion è un composto chimico che ha cariche formali positive e negative su atomi diversi ma è, soprattutto, neutro. In composti come questi, i gruppi funzionali cationici e anionici si oppongono e si annullano a vicenda. Mentre le diverse estremità del composto hanno cariche distinte e diverse, il risultato complessivo è un composto completamente neutro.
In molti sistemi biologici, le betaine funzionano come osmoliti, sostanze che influenzano l’osmosi. Le betaine sono solitamente prodotte o sintetizzate dalle cellule e servono a proteggere dai vari stress cellulari associati all’osmosi. Le azioni protettive delle betaine funzionano principalmente per prevenire la disidratazione cellulare.
Sempre più scienziati riconoscono l’importanza delle betaine come donatori di metile. Le molecole di metile sono importanti aiuti a molti processi biologici e chimici nel corpo. Le betaine, donando il metile ai processi corporei, aiutano la funzione epatica, la riproduzione cellulare e molti altri importanti processi in tutto il corpo. Si ritiene inoltre che siano efficaci nella prevenzione delle malattie cardiache e del fegato e si trovano nelle barbabietole, nei broccoli, nei cereali, nei crostacei e negli spinaci. Gli integratori di betaina sono prodotti anche dalle barbabietole da zucchero e sono disponibili in una varietà di forme.