betaín je prírodná látka široko rozšírená v rastlinách a živočíchoch, ako sú pšeničné otruby, pšeničné klíčky, špenát, cukrová repa, mikroorganizmy a vodné bezstavovce. Pretože vyzerá ako glycín, má tri ďalšie metylové skupiny, takže betaín je známy aj ako trimetylglycín.

Aminokyseliny obsahujúce síru, ako je cysteín, metionín, SAM, SAH a cysteín, sa podieľajú na rôznych metabolických dráhach, vrátane syntézy glutatiónu a syntézy proteínov, ako aj rôznych reakcií prenosu metylu. Betaín priamo ovplyvňuje koncentráciu homocysteínu podporovaním tvorby metionínu z homocysteínu a tlmí stresovú reakciu vyvolanú homocysteínom. Betaín zároveň premieňa homocysteín na metionín, ktorý hrá dôležitú úlohu v antioxidačnom pôsobení. Dráha nukleárneho faktora transkripčného faktora -κB (NF-κB) riadi množstvo génov spojených so zápalom, vrátane prozápalového bunkového tumor nekrotizujúceho faktora -α, interleukínu 1β a interleukínu 23. Betaín má protizápalové účinky inhibíciou NF- κB signálna dráha.

Skoršie štúdie ukázali, že betaín priamo zvyšuje hladinu expresie hemoxygenázy-1 v hepatocytoch, ktorá inhibuje aktiváciu zápalu NLRP3 a tým chráni pečeň pred zápalom vyvolaným lipopolysacharidom a D-galaktozamínom. Nedávne štúdie ukázali, že betaín má na dávke závislý inhibičný účinok na proteíny súvisiace s zápalom NLRP3, ako je NLRP3 a zrelá kaspáza 1, ako aj prozápalové cytokíny vrátane interleukínu 1p, v modeloch nealkoholického tukového ochorenia pečene vyvolaného fruktózou. Uvádza sa, že vysoký homocysteín môže vyvolať nesprávne poskladané proteíny, čo v konečnom dôsledku vedie k stresovej reakcii. Betaín môže podporovať premenu homocysteínu na metionín, udržiavať hladiny cysteínu a znižovať stres. Okrem zmiernenia stresu betaín inhibuje aj apoptózu.