半胱氨酸(L- Cysteine)是一種非必需氨基酸,但是具有超強(qiáng)的生化作用,它的基本化學(xué)構(gòu)成包括氨基、氮、碳、氧和氫再加上含硫的巰基。“巰基”,是常見(jiàn)的抗菌劑乙汞硫水楊酸鈉(商品名硫柳汞 注1),表明這個(gè)化合物含有硫和氫原子結(jié)合在一起。自從古希臘人應(yīng)用大蒜在醫(yī)療上,元素硫已被用來(lái)治療各種各樣的疾病。半胱氨酸具有比大蒜含有更高品質(zhì)的硫,所以原來(lái)許多應(yīng)用硫的地方被半胱氨酸所替代。
半胱氨酸的功效
半胱氨酸的巰基集聚在胱氨酸分子的末端。巰基化合物不僅可以防止敏感組織的氧化作用,而且當(dāng)它遇到導(dǎo)致老化和癌細(xì)胞時(shí),首先與這些細(xì)胞進(jìn)行氧化作用,幫助肌體內(nèi)清理這些有害作用的化學(xué)物質(zhì)和致癌物質(zhì),起到保護(hù)身體的作用。它的衍生物N-乙酰半胱氫酸和谷胱甘肽是極強(qiáng)有力的化合物。
半胱氨酸的形式和吸收
研究表明,半胱氨酸的乙酰化的形式是人體的吸收形式。D-胱氨酸和D-半胱氨酸的形式具有毒害作用,不適合人類使用。
人體中半胱氨酸要與其他氨基酸的水平保持平衡,當(dāng)體內(nèi)的苯丙氨酸和色氨酸水平高,應(yīng)該警惕半胱氨酸水平會(huì)有減少的可能性。半胱氨酸水平的下降,肌體內(nèi)的抗氧化能力也會(huì)降低,會(huì)導(dǎo)致免疫力的下降和肌體的老化。血液中氨基酸、維生素、微量元素和脂肪酸的水平,應(yīng)該由醫(yī)生經(jīng)常測(cè)量和監(jiān)控,優(yōu)化肌體的狀態(tài),并滿足身體的需求。
半胱氨酸的代謝
半胱氨酸是由蛋氨酸轉(zhuǎn)化而來(lái)的,它是雙鍵形式。是一個(gè)極不穩(wěn)定的分子,并迅速轉(zhuǎn)化為胱氨酸。半胱氨酸,也像所有的含硫氨基酸一樣,在代的過(guò)程中,需要足夠的吡哆醇(維生素B6),氰鈷胺(維生素B12)和葉酸。半胱氨酸可以由蛋氨酸轉(zhuǎn)化為N-乙酰半胱氨酸(NAC)、?;撬?、維生素B1、輔酶A和許多其他有機(jī)的硫分子,供給細(xì)胞的需要。
半胱氨酸在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中,高劑量的維生素B6對(duì)腎腫瘤、甲狀腺和半乳糖血癥具有治療的作用; 如果維生素B6缺乏,可以引起蛋氨酸在轉(zhuǎn)換半胱氨酸中出現(xiàn)障礙,會(huì)引發(fā)胱硫醚尿癥。如果不糾正維生素B6缺乏,也可以導(dǎo)致精神發(fā)育遲滯、血小板減少和身體內(nèi)的酸堿度(pH)值水平的失衡。
身體對(duì)半胱氨酸的需求
美國(guó)國(guó)家科學(xué)院尚未建立半胱氨酸的每日攝入量的要求,由于蛋氨酸和半胱氨酸都是提高谷胱甘肽水平的,所以每天都是需要攝取蛋氨酸和半胱氨酸的。
蛋氨酸和半胱氨酸的每日最低的攝入量要求,兒童每公斤體重為22毫克/公斤,成人每公斤體重為10毫克/公斤。一些研究人員認(rèn)為,只要5毫克/公斤的半胱氨酸就能滿足日常的需要,這大約是每天需要補(bǔ)充350毫克的半胱氨酸;對(duì)最低要求總含硫氨基酸(牛磺酸、半胱氨酸和蛋氨酸)的要求, 經(jīng)對(duì)從體求的調(diào)查, 可高達(dá) 1400 毫克/天。世界衛(wèi)生組織(WHO)建立了一個(gè)初步的對(duì)含硫氨基酸(主要是以蛋氨酸計(jì))的要求, 每天每公斤體重要求補(bǔ)充13毫克/公斤的含硫氨基酸,也就是70公斤的成年男性,每天需要補(bǔ)充910毫克的含硫氨基酸,這個(gè)要求也需要根據(jù)性別、年齡及飲食而定。
半胱氨酸在食物中的來(lái)源
半胱氨酸的食物來(lái)源是雞蛋、肉類、奶制品、谷物和豆類。然而,食品中的半胱氨酸存在于食物的液體中,所以食物中準(zhǔn)確的半胱氨酸水平是難以測(cè)定的。但是在食物的胱氨酸水平是可以準(zhǔn)確測(cè)定的。一般說(shuō),含量高的胱氨酸食物就是含量高的半既氨酸食物。素食者往往是缺乏半胱氨酸的,會(huì)導(dǎo)致低蛋白,出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良的狀況。
維生素與半胱氨酸的相互關(guān)系
半胱氨酸和維生素C是身體的抗氧化劑,保護(hù)細(xì)胞膜免受脂質(zhì)氧化的危險(xiǎn),并且具有解毒和殺菌的作用。谷胱甘肽是免疫系統(tǒng)中許多重要的組成元素;但是在進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),如鼠類動(dòng)物它們的體內(nèi)不同于我們?nèi)祟?,它們不能合成維生素C,同時(shí)產(chǎn)生谷胱甘肽的數(shù)量也很少。
半胱氨酸在其他工業(yè)方面也有非常重要的用途,如在農(nóng)業(yè)上可以制作殺蟲(chóng)劑、除草劑:在整形外科手術(shù)中及醫(yī)藥生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用。
半胱氨酸的副作用
當(dāng)半胱氨酸沒(méi)有轉(zhuǎn)換成左旋胱氨酸,積累在體內(nèi)是有害的,以致導(dǎo)致腎臟功能障礙和腎結(jié)石。這種癥狀常常發(fā)生在具有一種遺傳性胱氨酸病患者中(或稱為范科尼氏綜合癥)。胱氨酸癥的兒童常常是在十歲左右死于腎衰竭,積累的成千上萬(wàn)的胱氨酸微小的結(jié)晶嵌入許多器官,體內(nèi)的胱氨酸水平大約是正常值的100倍。雖然胱氨酸的結(jié)晶沒(méi)有辦法清除。但是,半胱氨酸衍生品稱為半胱胺(又稱巰基乙胺—mercaptoethylamine)可以快速消除細(xì)胞中的過(guò)度的左旋胱氨酸。過(guò)度的左旋胱氨酸會(huì)引起消化道潰瘍、發(fā)燒、皮疹、嗜睡、降低中性粒的計(jì)數(shù)。(中性加胞是白細(xì)的主要組成導(dǎo)致胱氨酸過(guò)剩的原因,我們覺(jué)得是由于臨床醫(yī)生在治療脫發(fā),或最降低體內(nèi)一種壞的膽固醇(very low density lipoproteins,極低密度脂蛋白,簡(jiǎn)稱VLDL)的過(guò)程中,使用了左旋胱氨酸。
在減少肌體內(nèi)有害的化學(xué)物質(zhì)或是抗氧化治療時(shí),通常使用胱氨酸轉(zhuǎn)化成半胱氨酸的氧形式比直接使用半胱氨酸的效果好。
半胱氨酸和胱氨酸的使用劑量
L-半胱氨酸和L-胱氨酸都是不容易吸收的形式。補(bǔ)充6克的胱氨酸不會(huì)提升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質(zhì),會(huì)導(dǎo)致羥基賴氨酸( hydroxylysines)的增加,它是一種有毒的賴氨酸形式??诜装彼釋?duì)肌體各種生物參數(shù)沒(méi)有顯著的影響。但是,L-半胱氨酸進(jìn)行乙?;院螅蔀镹-乙酰半胱氨酸(N- acetyl- cysteine )是的吸收形式。