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1. 在醫藥中的應用 在醫藥上，L-半胱氨酸鹽酸鹽具有恢復肝功能的作用，用于治療放射性藥物中毒、銻中毒、肝炎、血清病；N一乙酰一L-半胱氨酸是粘液溶解性祛痰劑，通過其分子中的一SH 能使粘液中粘蛋白的～S—S一鍵斷裂，使粘度迅速下降，在幾分鐘內，使痰液易于咳出或吸出，改善呼吸狀況，適用于肺合并癥的治療及急慢性支氣管炎、支氣管哮喘、支氣管擴張、肺結核、肺炎、肺氣腫等引起的痰液稠厚、咳痰困難、氣管阻塞等。 國外進行外科手術后的病人常使用此藥，使支氣管濃稠的痰液化稀，防止咳嗽，以免振動傷口。此外，N-乙酰-L-半胱氨酸的3 水溶液(國外稱為“阿西丁”)可治療角膜炎；可作為穩定劑用于氨基酸輸液中。L-半胱氨酸乙酯鹽酸鹽可用于肝炎、肝硬化病人，增強肝功能、用于白血球減少癥、放射線所造成的損害。L-半胱氨酸還具有消炎、止痛、抑制細菌和癌細胞生長等作用。 2. 在食品工業中的應用 ①食品增香劑與發色劑；②面包添加劑；③油脂抗氧劑和保鮮劑；④ 防止食品褐變。 3. 在化妝品中的應用 人們發現用L-半胱氨酸生產美白化妝品非常理想，對其開發和使用正處在迅速地發展中。最近的光醫學、光生物學的研究表明：在表皮最下層的色素細胞可產生底層黑色素造成黑色素沉著，使表皮出現黑斑。色素細胞中所含有的具巰基(一SH)基團的L-半胱氨酸，可調節黑色素的生成，因為L-半胱氨酸的巰基(一SH)具有還原能力和化學反應活性。 4. 在飼料中的應用 在飼料添加劑方面，據德國莫勒斯公司(Moeller Co、)統計，除了賴氨酸、谷氨酸與蛋氨酸以外，以L-胱氨酸的用量為最大。由于L-胱氨酸的溶解度太小(在室溫時每1升水中只能溶解0.1lg)，所以需制備成L-半胱氨酸才能添加到飼料中予以使用。