सिस्टाइन : हे गंधकयुक्त ॲमिनो अम्ल असून याचे दोन रेणू डायसल्फाइड बंधाने जोडले जाऊन ⇨ सिस्टीन हे ॲमिनो अम्ल तयार होते. रेणुसूत्र C3H7O2 NS. आल्फा-ॲमिनो-बीटा-मरकॅप्टो-प्रॉपिऑनिक अम्ल या नावानेही सिस्टाइन ओळखले जाते. सिस्टाइन बहुतेक प्रथिनांमध्ये असते आणि विशेषेकरुन शिंगे, केस, नखे, पिसे इत्यादींमध्ये ते विपुल प्रमाणात असते ते इन्शुलिनामध्येही असते. मानवाच्या शरीरात सिस्टाइनाचे संश्लेषण होऊ शकते. त्यामुळे अत्यावश्यक ॲमिनो अम्लांच्या गटात याचा अंतर्भाव होत नाही. १८८४ मध्ये ई. बाउमन यांनी सिस्टीन या ॲमिनो अम्लाचे ⇨ क्षपण करुन एल-सिस्टाइन तयार केले म्हणून सिस्टीन या नावावरुन याचे सिस्टाइन हे नाव पडले. उदासीन किंवा अल्कधर्मी विद्रावामध्ये धातवीय आयनांच्या (विद्युत् भारित अणू, रेणू वा अणुगट यांच्या) उपस्थितीत सिस्टाइनाचे सहजपणे ऑक्सिडीकरण होऊन सिस्टीन तयार होते.
सिस्टाइन हे ग्लुटाथायोन व सिस्टीन यांचा घटक असते. सिस्टाइनाच्या पार्श्वशृंखलेमधील थायोल (मरकॅप्टन) गटाच्या उच्च विक्रियाशीलतेमुळे सिस्टाइन हे अनेक प्रथिने व ⇨ एंझाइमे यांतील महत्त्वाचा व कार्यकारी घटक बनले आहे. यात गंधकयुक्त ॲलिफॅटिक शृंखला असते. सिस्टाइनाचे काही भौतिक व रासायनिक गुणधर्म पुढीलप्रमाणे आहेत : हे रंगहीन व स्फटिकी संयुग असून याचा रेणुभार १२१·१६ ग्रॅ./ मोल एवढा आहे. याची चव गंधकासारखी असते. सिस्टाइन पाण्यात अतिशय विद्राव्य (विरघळणारे) असून ते अमोनिया व ॲसिटिक अम्ल यांच्यातही विरघळते. मात्र ॲसिटोन, बेंझीन, ईथर व कार्बन डायसल्फाइड यांच्यात ते विरघळत नाही. इतर ॲमिनो अम्लांप्रमाणे हे उभयधर्मी आहे.
एल-सिस्टाइनाच्या भौतिक स्थिरांकांची २५० सें.ला असणारी मूल्ये पुढीलप्रमाणे आहेत :
pK1 (COOH) : १·९६
pK2 (NH2+) : ८·१८
pK3 (SH) : १०·२८
समविद्युत् भार बिंदू : ५·०७
प्रकाशीय वलन : [a]D (पाण्यात) − १६·५
[a]D (५ सममूल्यी हायड्नोक्लोरिक अम्लात) + ६·५
जलविद्राव्यता : अतिविद्राव्य
वरील भौतिक स्थिरांकांच्या स्पष्टीकरणाकरिता मराठी विश्वकोशा तील‘अमिनो अम्ले’ या नोंदीतील ‘भौतिक गुणधर्म’ हा परिच्छेद पहावा.
सिस्टाइन हे अत्यावश्यक ॲमिनो अम्ल नसले, तरी अर्भक,वयस्कर व चयापचयविषयक विशिष्ट रोगांनी ग्रस्त असलेल्या तसेच अभिशोषणाची अडचण असलेली लक्षणे असलेल्या व्यक्ती अशा अगदी थोड्याच बाबतींत गरजेचे असू शकते. मानवी शरीरात मिथिओनीन पुरेशा प्रमाणात उपलब्ध असल्यास बहुधा हे संश्लेषित होऊ शकते. सिस्टाइन विषारी ठरण्याची शक्यता असते आणि त्याचे जठरांत्रीय मार्गात व रक्तद्रवात अपचयन होते. याउलट सिस्टीन जठरांत्रीय मार्ग व रक्तद्रव यांतून सुरक्षितपणे पुढे जाते आणि काशिकेत प्रवेश झाल्यावर लगेचच त्याचे दोन सिस्टाइन रेणूंमध्ये क्षपण होते.
सिस्टाइनाचा थायोल गट अणुकेंद्रस्नेही असून त्याचे सहज ऑक्सिडीभवन होते. याच्या उच्च विक्रियाशीलते- मुळे सिस्टाइन अनेक जैवकार्यांत सहभागी होते. सिस्टाइनाच्या अंगी प्रतिऑक्सिडीकारक गुणधर्म आहेत. मानवी चयापचयात सिस्टाइन हा सल्फाइडाचा महत्त्वाचा स्रोत असून चयापचयात सिस्टाइनाचे विघटन अनेक मार्गांनी होते.
सूक्ष्मजीवांमध्ये ⇨ सेरीन या ॲमिनो अम्लाची अकार्बनी सल्फाइड वा सल्फेट याबरोबर विक्रिया झाल्यास सिस्टाइन संश्लेषित होते.
बहुतेक उच्च प्रथिनयुक्त अन्नघटकांमध्ये सिस्टाइन आढळते. डुकराचे मांस, सॉसेज मांस, कोंबडीचे पिलू , टर्की, अल्पाहारातील मांस, अंडी, दूध, दह्याच्या निवळीतील प्रथिने, घरगुती चीझ, मोगर्ट इ. सिस्टाइनाचे प्राणिज स्रोत आहेत. तांबडी मिरची, लसूण, कांदा, ओट, फुलकोबी, गव्हांकुर वगैरे सिस्टाइनाचे वनस्पतिज स्रोत आहेत. सिस्टाइन मूत्राश्मरींत (मुतखड्यांत) आढळते. तसेच १०० ग्रॅ. मानवी रक्तद्रवात सिस्टाइन व सिस्टीन यांचे प्रमाण १·१ ते १·३ मिग्रॅ. असते.
वेकर केमी या जर्मन कंपनीने २००१ मध्ये ⇨ किण्वना द्वारे एल-सिस्टाइन उत्पादन करण्याचा मार्ग अवलंबिला. तोपर्यंत एल-सिस्टाइन उपलब्ध नव्हते.
मांसाच्या चवीसारखे स्वाद निर्माण करण्यासाठी सिस्टाइनाचा उपयोग होतो. बेकरी उद्योगात भाजण्याच्या प्रक्रियेला सिस्टाइन साहाय्यकारीठरते, कारण क्षपणकारक सिस्टाइनामुळे वेळेची बचत होते. केसांच्या केराटिनातील डायसल्फाइड बंध तोडण्यासाठी सिस्टाइन उपयुक्त आहे. जैव रेणवीय संरचना व गतिकी (गतिशास्त्र) यांच्या संशोधनात सिस्टाइन उपयुक्त आहे. सिगारेटमध्ये हे समावेशक द्रव्य म्हणून वापरतात. याचे कफोत्सारण व ग्लुटाथायोन या लाभदायक प्रतिऑक्सिडीकारकाचे प्रमाण वाढविणे, हे फायदे होतात. मेंढ्यांमध्ये लोकर तयार करण्यासाठी सिस्टाइन आवश्यक असून मेंढ्या ते गवतातून मिळवितात. सिस्टाइन एल-सिस्टिनाचे संरचना सूत्र स्वतः तयार करणाऱ्या मेंढ्या जैव तंत्रविद्येच्या मदतीने विकसित केल्या आहेत. अल्कोहॉलाचे (उदा., दारु) विषारी व विघातक परिणाम कमी करण्यासाठी वा या परिणामांना प्रतिबंध करण्यासाठी किंवा त्यांच्यावरील उतारा म्हणून सिस्टाइन वापरतात (उदा., यकृत खराब होणे किंवा मद्याचा मागे राहणारा अंमल). ॲसिटाल्डिहाइडाच्या विषारी परिणामांना सिस्टाइन विरोध करते, हे घुशींवरील प्रयोगांवरुन लक्षात आले आहे. प्राण्यांत व वनस्पतींमध्ये अनेक गंधकयुक्त संयुगे सिस्टाइनाच्या साहाय्याने तयार होतात. अशा प्रकारे सिस्टाइन जीवरासायनिकआणि पोषणविषयक संशोधनात उपयुक्त ठरले आहे. याच्यापासून तयार केलेला एनॲसिटिल-एल-सिस्टाइन हा अनुजात कफावरील औषध म्हणून वापरतात आणि पित्ताशयाच्या तंत्वात्मकतेची बाधा झालेल्या रुग्णांना तो औषध म्हणून देतात. ॲसिटामिनोफेन या औषधाच्या जादा झालेल्या मात्रेवर विशिष्ट उतारा म्हणूनही हा अनुजात वापरतात.
पहा : ॲमिनो अम्ले केराटिने सिस्टीन.
ठाकूर, अ. ना.
“