Betain är en bred term inom kemi som beskriver alla neutrala kemiska föreningar med både en positivt laddad eller katjonisk funktionell grupp och en negativt laddad eller anjonisk funktionell grupp. Funktionella grupper är specifika grupper av atomer som ger molekylerna de är bundna till specifika kemiska egenskaper. I en betain kanske dessa funktionella grupper inte ligger intill varandra i molekylstrukturen. Betainer har flera kostfunktioner och hjälper till att förebygga hjärt- och leversjukdomar.
Den katjoniska funktionella gruppen av ett betain är vanligtvis en lökjon. En oniumjon är en jon (atom med positiv eller negativ laddning) som bildas genom att lägga till en proton till en neutral molekyl. Ammoniumjonen har formeln NH4+ och är en lökjon. NH3, ammoniak, är en neutral molekyl. Tillsatsen av en proton resulterar i ammonium, alltså är ammonium en lökjon.
Termen betain myntades ursprungligen för att beskriva den specifika molekylen trimetylglycin. Trimetylglycin fick sitt namn efter sin upptäckt i sockerbetor, vetenskapligt kallad Beta vulgaris. Med formeln (CH3)3N+CH2CO2H är trimetylglycin ett betain. Det har flera terapeutiska användningsområden och används ibland som ett stöd för matsmältningen. Det kallas ofta glycinbetain för att skilja det från den allmänna kategorin betainer.
Vanligtvis är betainer zwitterioner. En zwitterjon är en kemisk förening som har formella positiva och negativa laddningar på olika atomer men som överlag är neutral. I föreningar som dessa motsätter sig de katjoniska och anjoniska funktionella grupperna varandra och tar ut varandra. Medan olika ändar av föreningen har distinkta och olika laddningar, är det totala resultatet en helt neutral förening.
I många biologiska system fungerar betainer som osmolyter, ämnen som påverkar osmos. Betainer produceras eller syntetiseras vanligtvis av celler, och de tjänar till att skydda mot de olika cellulära påfrestningar som är förknippade med osmos. Betainernas skyddande verkan fungerar främst för att förhindra cellulär uttorkning.
I allt högre grad inser forskare betydelsen av betainer som metyldonatorer. Metylmolekyler är viktiga hjälpmedel för många biologiska och kemiska processer i kroppen. Betainer, genom att donera metyl till kroppsliga processer, hjälper leverfunktionen, cellulär reproduktion och flera andra viktiga processer i hela kroppen. De tros också vara effektiva för att förebygga hjärt- och leversjukdomar och kan hittas i rödbetor, broccoli, spannmål, skaldjur och spenat. Betaintillskott tillverkas också av sockerbetor och finns i en mängd olika former.