グリシンベタインは、浸透圧保護の役割に加えて、抗酸化特性も示すことがわかっています。抗酸化物質は、活性酸素種 (ROS) を中和し、細胞を酸化ストレスから保護できる化合物です。酸化ストレスは、ROS の生成とそれらを除去する身体の能力との間に不均衡があるときに発生し、DNA、タンパク質、脂質などの細胞構造や分子に潜在的な損傷を引き起こす可能性があります。

グリシンベタインの抗酸化特性は、正に帯電した窒素原子と 3 つのメチル基を含む化学構造に起因すると考えられます。グリシンベタインが抗酸化物質として作用する仕組みには次のようなものがあります。

ROS の除去: グリシンベタインは、スーパーオキシドラジカル (O2-) やヒドロキシル ラジカル (OH-) などの ROS を直接除去します。これらの有害な種を中和することにより、グリシンベタインは細胞成分への酸化的損傷を防ぐのに役立ちます。

脂質過酸化の低減: 脂質過酸化は、細胞膜内の脂質 (脂肪) の酸化分解を引き起こす連鎖反応です。グリシンベタインはこのプロセスを阻害し、脂質過酸化によって引き起こされる損傷から細胞膜を保護します。

抗酸化酵素の強化: グリシンベタイン スーパーオキシドジスムターゼ（SOD）やカタラーゼなど、特定の抗酸化酵素の活性を高めることが報告されています。これらの酵素は、ROS を中和し、細胞の酸化還元バランスを維持する上で重要な役割を果たします。

キレート化金属イオン: 鉄や銅などの特定の金属イオンは、フェントン反応やハーバー・ワイス反応を通じて ROS の形成を触媒することができます。グリシンベタインはこれらの金属イオンをキレート化し、ROS を生成する能力を低下させ、酸化ストレスを最小限に抑えることができます。

グリシンベタインの抗酸化特性は、さまざまな生物学的プロセスに影響を与えます。これらは、干ばつ、熱、高塩分などの環境ストレス条件下での細胞の保護と生存に貢献します。さらに、グリシンベタインの抗酸化活性は、酸化ストレスに関連する特定の人間の病気の管理における潜在的な健康上の利点にも関与している可能性があります。