NAC ist eine Verbindung der schwefelhaltigen Aminosäure L-Cystein, die – besser als L-Cystein selbst – einen sehr guten Präkursor für die Synthese von intrazellulärem Glutathion darstellt.
Glutathion ist ein Antioxidans, das in allen Körperzellen anzutreffen ist. Dort dient es als Mittel für den wichtigsten Abwehrmechanismus der Zelle gegen oxidativen Stress. Es spielt eine Rolle im Energiestoffwechsel, bei der Zellteilung und einer Vielzahl weiterer Funktionen und ist somit essenziell für das Überleben der Zelle. Glutathion ist ein Tripeptid, das aus drei Aminosäuren besteht: L-Cystein, L-Glutaminsäure und L-Glycin. Meistens ist L-Cystein die limitierende Aminosäure, darum wird die Einnahme von NAC von vielen Forschern empfohlen, um die Glutathionbildung anzuregen. Die Glutathionspiegel in der Zelle gehen mit zunehmendem Alter im Durchschnitt um 30-35 % zurück und auch bei einer Reihe von Krankheiten werden stark reduzierte Glutathionspiegel beobachtet (zum Beispiel bei Krebs, HIV-Infektion und Herzerkankungen).
Bevor NAC zur Bildung von Glutathion verwendet wird, wird es zunächst in L-Cystein umgewandelt. Es scheint daher naheliegend zu sein, dass es besser wäre, anstelle von NAC L-Cystein einzunehmen, um die Glutathionbildung zu erhöhen. Dennoch scheint NAC eine viel bessere Quelle zu sein. L-Cystein verliert Schätzungen zufolge etwa 85 % seiner Schwefelgruppen (den aktiven Teil des Glutathions) bei der Verdauung, während das stabilere NAC nur 15 % verliert. Das bedeutet, dass NAC nach der Verdauung fast sechsmal mehr aktive Schwefelgruppen besitzt als L-Cystein.