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根据构型的不同，半胱氨酸有L型、D型和DL型之分，而在体内具有生理活性的为L型半胱氨酸。L-半胱氨酸是组成蛋白质的成分之一，是一种a氨基酸，它的存在可以保持蛋白质的稳定性，同一条或不同多肽链两个L-半胱氨酸残基间以二硫键(一S—S一)连接，使蛋白质具有稳定的空间立体结构。L-半胱氨酸是构成蛋白质20多种氨基酸中具有活性巯基的氨基酸，它在医药、食品、饲料、化妆品等行业具有广泛的用途。

在医药上，L-半胱氨酸盐酸盐具有恢复肝功能的作用，用于***放射性 中毒、锑中毒、肝炎、血清病；N一乙酰一L-半胱氨酸是粘液溶解剂，通过其分子中的一SH 能使粘液中粘蛋白的～S—S一键断裂，使粘度迅速下降，在几分钟内，使痰液易于咳出或吸出，改善呼吸状况，适用于肺合并症的***及急慢性 、支气管 、支气管扩张、肺结核、肺炎、肺气肿等引起的痰液稠厚、咳痰困难、气管阻塞等。

国外进行外科手术后的病人常使用此药，使支气管浓稠的痰液化稀，防***嗽，以免振动伤口。此外，N-乙酰-L-半胱氨酸的3 水溶液(国外称为“阿西丁”)可***角膜炎；可作为稳定剂用于氨基酸输液中。L-半胱氨酸乙酯 盐可用于肝炎、肝硬化病人，增强肝功能、用于白血球减少症、放射线所造成的损害。L-半胱氨酸还具有 、止痛、抑制细菌和癌细胞生长等作用。

人们发现用L-半胱氨酸生产美白化妆品非常理想，对其开发和使用正处在迅速地发展中。 近的光医学、光生物学的研究表明：在表皮 下层的色素细胞可产生底层黑色素造成黑色素沉着，使表皮出现黑斑。色素细胞中所含有的具巯基(一SH)基团的L-半胱氨酸，可调节黑色素的生成，因为L-半胱氨酸的巯基(一SH)具有还原能力和化学反应活性。