ال سیستئین

سیستئین یک پیش ماده شیمیایی برای فرآوری محصولات مختلف در صنایع غذایی، دارویی و آرایشی بهداشتی است. انانتیومر چپ‌گرد سیستئین، ال سیستئین نام دارد که عمده کاربردهای سسیتئیم به این انانتیومر مربوط می‌شوند. یکی از رایج‌ترین کاربردهای ال سیستئین، تولید طعم دهنده است. به عنوان مثال، واکنش سیستئین با قندها در واکنش Maillard طعم گوشت را ایجاد می کند.  در خوراک دام، ال سیستئین به عنوان مکمل گوگرد برای افزایش تولید پشم در حیوانات استفاده می‌شود. L-Cysteine ​​همچنین به عنوان یک کمک پردازش برای پخت استفاده می شود.

ال سیستئین، یک آمینو اسید نیمه ضروری

ال سیستئین یک اسید آمینه حاوی گوگرد است که به عنوان پیش ساز برخی از پروتئین‌ها عمل می‌کند. به نوعی یک آمینو اسید نیمه ضروری است زیرا بدن انسان می‌تواند در مقادیر کم آن را بسازد. بدن انسان معمولاً می‌تواند ال سیستئین را از اسیدهای آمینه سرین و متیونین تولید کند، اما برای این کار به مقدار کافی فولات، ویتامین B6 و ویتامین B12 نیاز دارد. این ویتامین‌ها را می‌توان از طریق مصرف نخود، لوبیا چیتی، عدس، اسفناج، آووکادو، موز، ماهی آزاد، ماهی تن و جگر دریافت کرد.

تولید تجاری ال سیستئین

ال سیستین در منابع غذایی مانند مرغ، تخم مرغ، گوشت، بوقلمون، ادرک دانه‌های آفتابگردان، حبوبات، سبوس جو دوسر، محصولات لبنی و غلات کامل یافت می شود. ال سیستین از طریق تبدیل آنزیمی توسط میکروارگانیسم‌ها تولید می‌شود. بسیاری از غذاهای پر پروتئین حاوی ال سیستئین هستند، اگرچه معمولاً در مقادیر کم. در حالی که مقداری ال سیستئین مستقیماً در آزمایشگاه ها سنتز می‌شود، بیشتر آن از یک منبع پروتئین طبیعی ارزان و فراوان استخراج می‌شود: موهای انسان. توجه به مسائل ایمنی و زیست محیطی در استخراج ال سیستئین از مو و پر حیوانات، تولید تخمیری ال سیستئین جایگزین جذابی با استفاده از مواد اولیه تجدید پذیر است. از میزبان‌های تولید میکروبی می‌توان Pantoea ananatis،Corynebacterium glutamicum، Pseudomonas sp و Escherichia coli نام برد.

کاربرد ال سیستین در صنعت غذا

ال سیستئین یکی از رایج‌ترین عوامل کاهنده اصطکاک (Reducing Agent) در پخت است. در پخت تجاری، ال سیستئین کارکردهای زیادی دارد:

• نرم‌کننده گلوتن
• حالت دهنده خمیر
• کاهش زمان اختلاط و تخمیر
• قوام خمیر بهتر و جابجایی راحت‌تر

به طور کلی ال سیستئین در روند فرآوری نوشیدنی‌ها و مکمل‌های ورزشی، خمیر پیتزا، کالزون، کراست پای، چوب نان و تورتیلا به کار می‌رود.

فواید سلامتی ال سیستئین

• خاصیت آنتی اکسیدانی و پاک کننده رادیکال‌های آزاد
• جلوگیری از روند پیری و
• درمان تعدادی از بیماری‌های صعب العلاج (مانند HIV)
• افزایش دهنده باروری مردان
• متعادل ساختن سطح قند خون
• بهبود سیستم گوارش و تنفس
• بهبود کلاژن سازی و بهبود خاصیت ارتجاعی پوست، تسریع بهبودی پوست در سوختگی‌ها و زخم‌ها
• جلوگیری از ریزش مو

کاربرد ال سیستئین در صنایع دارویی و آرایشی بهداشتی

ال سیستئین می‌تواند برای کمک به جلوگیری از عوارض جانبی ناشی از واکنش‌های دارویی و مواد شیمیایی سمی استفاده شود. برای تامین کردن منبع گلوتاتیون درون سلولی و جلوگیری از آسیب اکسیداتیو استفاده می‌شود. همچنین برای مهار تولید سیتوکین‌های التهابی که منجر به عفونت تنفسی می‌شود به کار می‌رود. در صنعت آرایشی و بهداشتی، ال سیستئین به عنوان جایگزینی برای اسید تیوگلیکولیک برای شکستن پل‌های دی سولفیدی کراتین برای کراتینه کردن مو استفاده می‌شود.

اشکال زیر از ال سیستئین در صنعت دارو موجود است:

• اسپری آئروسل NAC برای درمان بیماری‌های تنفسی یا ریوی
• قرص یا کپسول‌NAC برای محافظت آنتی اکسیدانی
• محلول مایع NAC
• محلول موضعی NAC
• پودر ال سیستئین

خواص فیزیکوشیمیایی ال سیستئین (E920)

ال سیستئین یک آمینو اسید آبدوست است، دارای یک قسمت تیول است که به خواص آنتی اکسیدانی آن کمک می‌کند؛ واکنش‌پذیری و میل ترکیبی بالایی با فلزات سنگین مانند جیوه دارد که منجر به دفع و سم زدایی آن‌ها از بدن می‌شود. ال سیستئین یک آمینو اسید نوکلئوفیل با گروه سولفیدریل است که تشکیل پل‌های دی سولفیدی را امکان پذیر می‌کند.

• فورمول شیمیایی: C₃H₇NO₂S
• جرم مولی: 16 گرم بر مول
• پودر سفید رنگ
• محلول در آب و اتانول
• دمای ذوب: 240 درجه سانتیگراد

اندازه بازار جهانی ال سیستئین

مقدار مصرف جهانی سیستئین در سال 2024، حدود 11.10 کیلوتن تخمین زده می‌شود و انتظار می‌رود تا سال 2029 به 14.57 کیلوتن برسد. ارزش بازار سیستئین در سال 2023، معادل 145.15 میلیون دلار بود و پیش بینی می‌شود تا سال 2030 به 460.78 میلیون دلار برسد. شرکت‌های زیر از بزرگ‌‌ترین تامین کنندگان ال سیستئین در جهان هستند:

• Ajinomoto North America Inc
• CJ Haide, Donboo Amino Acid Co. Ltd
• Merck KgaA
• Ningbo Zhenhai Haide Biochem Co. Ltd
• Nippon Rika Industries Corporation
• Shine Star (Hubei) Biological Engineering Co. Ltd
• Wacker Chemie AG
• Wuhan Grand Hoyo Co. Ltd
• Wuxi Bikang Bioengineering Co. Ltd
• Donboo Amino Acid
• Haishuo Biotechnology
• Haide Biochem