半胱氨酸（L- Cysteine）是一种非必需氨基酸，具有强大的生化作用。它的化学构成包括氨基、氮、碳、氧和氢，以及含硫的巯基。巯基是常见的抗菌剂乙汞硫水杨酸钠（商品名硫柳汞）中的成分，表明这个化合物含有硫和氢原子结合在一起。自古希腊人开始应用大蒜进行医疗以来，硫元素就被用来治疗各种疾病。半胱氨酸含有比大蒜更高品质的硫，因此在许多应用硫的领域被半胱氨酸取代。
L-半胱氨酸是一种氨基酸类解毒药物，参与细胞的还原过程和肝脏内的磷脂代谢，具有保护肝细胞、促进肝脏功能恢复和旺盛的药理效应。它主要用于放射性药物中毒、重金属中毒、锑剂中毒，也可用于肝炎、中毒性肝炎、血清病等，并能预防肝坏死。在抢救锑剂中毒时，及时足量给药可以使其与锑离子生成无毒性的可溶性络合物排出体外。
1、在生物体内具有抱合作用，对甲醛、乙醛、氯仿、四氯化碳、铅、镉、氯甲汞、过氧化脂、PCB、河豚毒、酒精等广泛的毒物具有有效的解毒作用。
2、有效预防和治疗放射性伤害。
3、在皮肤蛋白的角蛋白生成中维持重要的巯基酶的活性，并补充硫基，以维持皮肤的正常代谢。它还调节表皮最下层的色素细胞生成的底层黑色素，是一种理想的自然美白化妆品。它可以除去皮肤本身的黑色素，改变皮肤的性质，使皮肤变得自然美白。
4、当炎症、过敏导致胆磷酯酶等巯基酶降低时，补充L-半胱氨酸可以维持巯基酶的活性，改善炎症和过敏的皮肤症状。
5、具有溶解角质的作用，对角质肥厚的皮肤病也有效。
6、具有防止生物体衰老的功能。
7、主要分布在肝、脾、肾以及人体表面的皮肤、粘膜、消化器表面等部位。当异物侵入体内时，可以强化生物体自身的防卫能力和调整防御机制。
当半胱氨酸没有转化成左旋胱氨酸时，在体内积累会对身体造成伤害，导致肾脏功能障碍和肾结石。这种症状常见于一种遗传性胱氨酸病患者（或称为范科尼氏综合症）。胱氨酸症的儿童常在十岁左右死于肾衰竭，因为成千上万微小的胱氨酸结晶嵌入许多器官，体内胱氨酸水平约为正常值的100倍。虽然胱氨酸结晶无法清除，但半胱氨酸衍生物半胱胺（又称巯基乙胺）可以快速消除细胞中过量的左旋胱氨酸。过量的左旋胱氨酸会引起消化道溃疡、发烧、皮疹、嗜睡和中性粒计数降低（中性粒是白细胞的主要组成部分，导致胱氨酸过剩的原因）。我们认为这可能是临床医生在治疗脱发或降低体内一种有害胆固醇（极低密度脂蛋白，简称VLDL）时使用左旋胱氨酸的结果。
在减少体内有害化学物质或进行抗氧化治疗时，通常使用胱氨酸转化成半胱氨酸的氧化形式比直接使用半胱氨酸效果更好。
L-半胱氨酸和L-胱氨酸都不容易被吸收。补充6克胱氨酸不会提高血液中的胱氨酸水平。而半胱氨酸的氧化形式可以分解蛋白质，导致羟基赖氨酸的增加，这是一种有毒的赖氨酸形式。口服胱氨酸对肌体各种生物参数没有显著影响。然而，L-半胱氨酸乙酰化后成为N-乙酰半胱氨酸（N- acetyl- cysteine），是最易被吸收的形式。
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