硫代甜菜碱(简称DMPT)，也称为二甲基磺丙基酯。【硫代甜菜碱的作用】DMPT于1948年首次从海洋红藻中分离出来，后来的研究表明DMPT也存在于海洋绿藻和大量其他藻类中。DMPT是海藻中甜菜碱的类似物，是一种典型的渗透剂，在海藻细胞中起着调节渗透压的作用，占海洋生物渗透压调节物质的10.4%。极地冷水中浮游植物中的DMPT也可能起到防寒作用，【硫代甜菜碱的作用】它可能参与某些代谢途径中化学基团的转移，如取代甲硫氨酸作为甲基源。

研究和实践证明，DMPT对许多水生动物具有良好的摄食吸引力。【硫代甜菜碱的作用】饲料中添加DMPT可以显著缩短鱼类的摄食时间，减少饲料中水溶性营养物质的损失，不仅提高了饲料的利用率，而且减少了对水环境的污染。二甲基叔丁基醚作为甲基供体参与鱼类代谢，可以促进鱼类生长，降低饵料系数，节约生产成本。

【硫代甜菜碱的作用】甜菜碱的护肤作用

1.水生动物的摄食机制影响鱼类的食物选择行为，这在很大程度上是食物本身的信息特征，【硫代甜菜碱的作用】而化学信息在水环境中尤为重要。在光隔离和流水的特定实验条件下，可以认为只有化学提取物的信息特征和水流的刺激对鱼的倾向性行为起作用，而味觉在动物完成吞咽时起关键作用。鱼的视觉可以感受到颜色和光线的刺激，嗅觉使鱼能够感受到气味，接受和辨别水中低浓度化学物质的刺激，从而发现和辨别食物。

鱼的味蕾几乎遍布全身，它们能感受到化学物质的刺激。【硫代甜菜碱的作用】当鱼受到接近水中某种诱饵的物质的刺激时，视觉和化学感受器(嗅觉和味觉)都会立即产生作用，并相互合作来决定鱼是接近还是最终选择。在饲料中添加引诱剂可以刺激鱼的颜色、气味和味道，促进鱼的食用。

2.OMPT是鱼类味觉受体的有效配体：含(CH3)25基团的DMPT化合物对鱼类有很强的吸引力，【硫代甜菜碱的作用】而(CH3)25基团是激活动物味觉受体的关键基团。味觉刺激对营养的促进作用是通过味觉器官-大脑边缘系统-下丘脑-垂体-循环系统-消化系统来实现的。当鱼饥饿或半饥饿时，这种反应机制非常敏感。

鱼类化学感觉器官中能与(CH3)25相互作用的受体的研究仍然是空白。从现有的行为测试结果来看，可以分析出鱼必须有味觉感受器，能够与含有(CH3)3N-和(CH3)25-基团的低分子化合物相互作用。

3.OMPT是鱼类的甲基供体：DMPT通过提供甲基间接参与许多生理过程而在促进生长中发挥重要作用。【硫代甜菜碱的作用】鱼肝中存在二甲基硫代异半鸟氨酸甲基转移酶和甜菜碱异半鸟氨酸甲基转移酶，甜菜碱是甜菜碱异半鸟氨酸甲基转移酶的底物，可以显著提高该酶的活性，并与调控倒卵型硫化物P-合成酶有关。

甜菜碱异半鸟氨酸甲基转移酶可以催化甜菜碱和异半鸟氨酸反应合成蛋氨酸，而-合成酶可以催化异半鸟氨酸和丝氨酸合成二硫化二硼。正是通过这两种酶的作用，人体调节肝脏的甲基代谢。因此，甜菜碱可以作为蛋氨酸对半鸟氨酸的甲基供体，【硫代甜菜碱的作用】取代蛋氨酸的甲基供体效率，节约蛋氨酸。

DMPT是二甲基硫代同型半胱氨酸甲基转移酶的底物，【硫代甜菜碱的作用】也可以替代蛋氨酸的供甲基效率，节约蛋氨酸。例如，DMPT是研究肝甲基转移酶的转甲基化活性的最有效的底物，其使用丝肝作为材料，并且许多化合物含有(CH3)25作为底物。同时，发现不同种类的鱼类和陆生动物肝脏的转甲基化酶活性值不同。

1.对水生动物的引诱作用：在朗鱼和热带鱼的实验中，饲料中添加DMPT可以起到引诱食物的作用，主要表现在缩短了投喂时间，减少了饲料中水溶性营养物质的损失。用20种含(CH3)25基因的低分子有机物对海洋淡水鱼进行了叮咬行为和电生理实验。【硫代甜菜碱的作用】研究发现，DMPT对淡水金鱼、鲤鱼和黑狼的叮咬行为有最强的促进作用。它还显著促进了海水丝和五条青的摄食行为。在南美白对虾中添加二甲基铂的饲喂效果优于鱿鱼酱，表明二甲基铂可以有效替代虾饲料中的鱿鱼酱。

2.促进鱼类生长：达到一定量的DMPT可以促进鱼类的生长，但促进生长的程度因鱼类种类不同而异。当饲料中添加0.29/kgDMPT时，热带鱼非洲王子和黑丝的增重率分别是对照组的1.8倍和1.6倍，而郎鱼和大凌虾的增重率分别是对照组的13倍和1.2倍。

这与鱼的新陈代谢有关。研究表明，二甲基硫代同色甲基转移酶在不同鱼类肝脏中的活性不同于甜菜碱同色甲基转移酶，而二甲基硫代同色甲基转移酶在真丝绸和狮子鱼肝脏中的活性较高，因此对二甲基硫代同色甲基转移酶敏感。【硫代甜菜碱的作用】然而，鲤鱼和太平洋牡蛎等鱼类肝脏中甜菜碱同型半胱氨酸甲基转移酶的活性较高，因此对甜菜碱更敏感。因此，DMPT对蚕丝和五足动物的生长影响最明显，而对太平洋牡蛎的影响不显著。

金鱼和齐口裂腹鱼两种淡水鱼的生长试验表明，二甲基铂和维生素U具有明显的促生长作用。此外，在饲料中添加三种含(CH3)25族的低分子化合物，包括维生素U和DMPT，以喂养金鱼、鲤鱼和蚕丝。结果表明，DMPT促生长效果最好，DMPT对蚕丝的促生长效果优于其他两种淡水鱼。

3.为了促进虾类的蜕皮和生长，在饲料中添加DMT(二甲基乙氧基吡啶，比二甲基乙氧基吡啶少一个碳)、二甲基乙氧基吡啶、维生素U、盐酸甜菜碱和氯化胆碱来喂养条纹长臂虾。结果表明，二甲基铂和维生素U的效果最好，而甜菜碱盐酸盐和氯化胆碱的效果最差。【硫代甜菜碱的作用】后两种是牲畜和鱼饲料中最常用的甲基供体。这表明(CH3)25基团上的甲基在虾的营养生理过程中可以得到有效利用，而(CH3)3N-基团上的甲基利用效率极低，因此DMPT是虾饲料中添加甲基供体物质的首选。在饲料中添加一定量的二甲基吡啶能有效促进虾的蜕皮和生长。结果表明，在饲料中添加300毫克/公斤时，南美白对虾的生长最好。然而，600毫克/公斤是最好的日饲料率和饲料系数。

4.增强鱼的体质和抗应激能力：在郎鱼和热带鱼的试验中，饲料中添加200克二甲基苯酚可以增强鱼的体质，帮助鱼抵抗不利环境的压力。例如，在水温过高或过低的情况下，不仅DMPT组的生长条件和饲料系数明显优于对照组，而且死亡率也低于对照组。【硫代甜菜碱的作用】研究表明，在食物中添加二甲基苯酚可以增加鲤鱼血清中葡萄糖的含量和血液中红细胞的数量，从而促进生长和提高运动能力。

鱼的游泳能力反映了肌肉的健康状态。用行为学方法测定了二甲基苯酚对裂喉金鱼、鲤鱼和蚕丝游泳能力的影响。结果表明，二甲双胍组的游泳能力明显高于对照组和其他药物组，尤其是蚕丝。通过记录鱼离开水后恢复正常所需的时间作为鱼应激反应的定量标准，并结合短时间的温度变化(在水槽的一端将温度从每分钟20提高到0.54，记录被测鱼逃逸到低温端的时间)，测试DMPT对上述鱼的抗应激能力的影响。结果表明，金鱼和裂喉DMPT组的抗应激能力分别比对照组高21%和31%

硫代甜菜碱的合成方法是将丙酮、二硫甲基醚和3-溴丙酸一起加入到同一个反应器中，【硫代甜菜碱的作用】加热回流12小时，反应结束后过滤，得到-二甲基溴代丙酸锍，母液可重复使用三次；-二甲基磺酰丙酸溴化物通过强碱性阴离子交换树脂，得到-二甲基磺酰丙酸，即硫代甜菜碱。反应方程式是：

1)-二甲基丙酸锍溴化物的合成(2)

向1000毫升三口烧瓶中加入500毫升丙酮、100毫升(1.4毫升)二硫代甲基醚和120毫升(1.3毫升)3-溴丙酸，加热回流，反应12小时，冷却至0，过滤，干燥，得到175.6克白色-二甲基磺酰丙酸溴化物固体，然后向滤液中加入50毫升丙酮和二硫代甲基醚93。Mp118

2)二甲基磺酰丙酸的合成(1)

将100克-二甲基磺酰丙酸溴化并溶于500毫升50%乙醇中，然后缓慢加入到强碱性阴离子交换树脂(717型)中，然后用1000毫升50%乙醇洗涤树脂，收集洗涤液，减压浓缩溶剂，然后加入500毫升乙醇，加热溶解，在-20结晶，抽滤

主要参考文献[1]硫代甜菜碱在水生动物中的应用研究进展

[2]硫代甜菜碱的一般毒性研究

[3] CN200510134903。硫代甜菜碱及其产品的合成方法