La formule moléculaire de la bétaïne (triméthylaminoglycine) est (CH3)3NCH2COO-, qui est non hygroscopique, non toxique, stable en propriétés physiques et chimiques, résistante aux températures élevées (200°C). La bétaïne peut participer au cycle du méthyle chez les animaux et peut être utilisée comme additif alimentaire pour remplacer partiellement la méthionine, réduisant ainsi le coût de production des aliments. Bétaïne a un certain effet thérapeutique sur les maladies cardiovasculaires, neurologiques, hépatiques et d'homocystéinurie humaines, et peut être utilisé comme médecine alternative.

Les personnes, y compris les enfants, contiennent très peu de bétaïne dans leur urine et l'ajout de bétaïne n'affectera pas leur excrétion. Cependant, chez certains patients, la teneur urinaire en bétaïne est très élevée. Par exemple, environ 1/3 des patients diabétiques et d'autres patients présentant des troubles de la sécrétion ont une excrétion anormale de bétaïne, et l'incidence des maladies vasculaires artérielles chez ces personnes est généralement élevée.

L'homocystéine est un facteur de risque de maladie vasculaire artérielle. La perte de bétaïne entraîne une augmentation de l'homocystéine. Bien que l'acide folique et d'autres vitamines puissent réduire l'homocystéine, ils ne peuvent pas réduire l'incidence des maladies vasculaires artérielles. Le stockage tissulaire de la bétaïne régule la capacité cellulaire et fournit des groupes méthyle pour le cycle de l'homocystéine et d'autres effets de méthylation biologique nécessaires. Surtout lorsque l'acide folique est limité, la supplémentation en bétaïne est un traitement utile.

Des études ont également montré que la bétaïne réduit le niveau d'homocystéine tout en réduisant le risque d'ostéoporose. Des graisses saturées et un taux de cholestérol plus élevés dans l'alimentation sont liés à la mort d'une maladie coronarienne. Lorsque du sucre de betterave est ajouté au vin pour augmenter la teneur en alcool, la bétaïne est souvent ajoutée au vin. On constate qu'une certaine quantité de bétaïne se trouve dans le vin commercial français, ce qui peut inhiber la maladie coronarienne ischémique, réduire la teneur en méthionine, puis faciliter la dégradation des graisses et inhiber l'apparition de la maladie coronarienne.3