Aminokyselina tryptofán ľudské telo ich nedokáže vyprodukovať, a je preto nevyhnutné. Je to proteinogénna α-aminokyselina [synonymum pre L-tryptofán: (S) -tryptofán] s aromatickým indolovým kruhovým systémom.
Ľudské telo potrebuje túto aminokyselinu na produkciu dvoch dôležitých poslov:
Ako dôležitý stavebný kameň tryptofán je stále dôležitý pre pečeň metabolizuje a môže sa, okrem iného, premeniť na vitamín niacín a koenzým nikotínamid adenín dinukleotid (NAD). |
L-tryptofán
Pre svoju silnú lipofilitu (ľahko rozpustný v tukoch a olejoch) sa L-tryptofán viaže na transportný proteín bielkovina na prepravu do krv-mozog bariéra. Po uvoľnení z tejto väzby môže byť tryptofán transportovaný do mozog, Na krv-mozog bariéra, L-tryptofán však konkuruje ďalším piatim aminokyseliny pre ten istý dopravný systém, ktorý mu umožňuje vstup do ústredne nervový systém (CNS). Jedná sa o rozvetvený reťazec aminokyseliny (V skratke BCAA pre anglické aminokyseliny s rozvetveným reťazcom kyseliny) L-valín, L-leucín a L-izoleucín a aromatické látky aminokyseliny L-fenylalanín a L-tyrozín. Na zníženie konkurenčného tlaku a zvýšenie centrálnej dostupnosti L-tryptofánu zohrávajú úlohu nasledujúce ovplyvňujúce faktory:
- diéta: po jedle bohatom na bielkoviny príjem rýchlo pôsobiacich sacharidy zvyšuje inzulín úrovniach. Vo výsledku konkuruje amino s rozvetveným reťazcom kyseliny sú dopravené do svalových buniek a percento tryptofánu v krv sa zvyšuje. To teda môže prednostne prejsť hematoencefalickú bariéru.
- Šport: intenzívny vytrvalosť cvičenie vedie k zvýšeniu aminokyseliny s rozvetveným reťazcom kyseliny sa vstrebáva do svalových buniek pod vplyvom inzulín. Vďaka tomu sa zvyšuje aj percento tryptofánu v krvi. To isté platí pre krátke intenzívne silový tréning.
L-tryptofán má nepriamy vplyv na spánok tvorbou serotonínu a na celkovú náladu prostredníctvom antidepresívum účinok. Metabolizmus tryptofánu a kynurenínu Iba 3% prijatého tryptofánu sa používajú na syntézu serotonínu a melatonín v CNS. Tryptofán je z veľkej časti dôležitý pre tvorbu bielkovín, tvorbu vitamínu B3 a koenzýmu NAD. V tomto procese hrá úlohu metabolizmus tryptofán-kynurenínu pečeňdegradácia tryptofánu začína štiepením pyrolového kruhu. Tento krok je katalyzovaný (urýchlený) enzýmom tryptofán pyroláza (alebo tryptofán 2,3-dioxygenáza) a vzniká N-formylkynurenín. Pomocou kynurenínformylázy sa vytvorí neproteínogénna aromatická aminokyselina kynurenín. Ten sa kynurenín-3-monooxygenázou premieňa na 2-hydroxykynurenín. V ďalšom reakčnom kroku sa L-alanín sa štiepi pomocou kynureninázy a vytvára sa 3-hydroxyantranilát. Teraz 3-hydroxyantranilát dioxygenáza katalyzuje premenu na akroleyl-p-aminofumarát. Po ďalších reakciách sa nakoniec vytvorí acetyl-CoA. Biosyntetická dráha pre kyselina nikotínová (niacín, vitamín B3) sa po vytvorení akroleyl-β-aminofumarátu rozvetvuje. Po vytvorení chinolátu prekurzor NAD + kyselina nikotínová vzniká mononukleotid. Tryptofán pyroláza sa nachádza v pečeň a reguluje plazmatické hladiny tryptofánu. Ak je v plazme prítomné príliš veľa tryptofánu, aktivuje sa enzým rozkladajúci tryptofán tryptofán pyroláza (alebo tryptofán 2,3-dioxygenáza). Poruchy metabolizmu tryptofán-kynurenínu Nedostatok vitamínu B6 V prípade nedostatku vitamínu B6 (konkrétne pyridoxal fosfát), aktivita kynureninázy klesá a kynurenín a 3-hydroxykynurenín sa hromadia. V tomto prípade kynurenín spontánne vytvára kyselinu kynurenovú a 3-hydroxykynurenín tvorí kyselinu xanturénovú. Kyselina kynurenová inhibuje glutamát a dopamín uvoľnenie v Synaptická štrbina. Imunitná odpoveď Indolamín-2,3-dioxygenáza (IDO) je izoenzým tryptofán pyrolázy exprimovaný v periférnom tkanive. Prozápalové cytokíny, ako je IFN-y alebo TNF-α, aktivujú izoenzým IDO. Za prítomnosti imunitnej odpovede je tryptofán vyčerpaný IDO, čím sa znižuje jeho dostupnosť napríklad pre vírusom alebo rakovina bunky. Vyčerpanie tryptofánu má cytostatický účinok na bunky (inhibuje bunkový rast). Ďalej metabolity (medziprodukty), ako je 3-hydroxykynurenín, majú cytotoxický účinok (pôsobia ako bunkový toxín). Aktivácia enzýmu IDO je preto obranným mechanizmom. Preto serotonín /melatonín nedostatok je možné liečiť doplnkom tryptofánu. Avšak zápalové markery by nemali byť prítomné vo vysokých koncentráciách, pretože aktivujú IDO. StressThe zvýšené Kortizol úroveň kvôli chron stres aktivuje enzým degradujúci tryptofán tryptofán pyrolázu. Poznámka: Z dôvodu chron stres a prozápalové cytokíny, môže byť degradovaný tryptofán. To vedie k zníženej premene L-tryptofánu na 5-hydroxytryptofán (5-HTP). 5-HTP je prekurzorom serotonínu.
serotonín
Serotonín je jedným z neurotransmiterov (látky prenášajúce správy). Jeho účinky súvisia hlavne s nervový systém (nálada), kardiovaskulárny systém (vazokonstrikcia) a črevo (intestinálna peristaltika ↑). Serotonín sa vyrába z aminokyseliny L-tryptofánu v dvojkrokovej reakcii:
- Krok 1: Vytvorí sa medziprodukt: neproteinogénna aminokyselina 5-hydroxytryptofán (5-HTP) (katalyzátorom je enzým tryptofánhydroxyláza).
- 2. krok: dekarboxylácia na konečný produkt serotonín (katalyzátorom je enzým dekarboxyláza aromatických L-aminokyselín alebo hydroxytryptofán dekarboxyláza).
vitamíny B6 a B3 a magnézium sa podieľajú na syntéze. Okrem toho vitamín B3 inhibuje aktivitu enzýmu degradujúceho tryptofán tryptofán pyrolázu a podporuje tak syntézu tryptofánu na 5-HTP. Účinok serotonínu je sprostredkovaný prostredníctvom 5-HT receptorov. Počnúc takzvanými jadrami raphe, ktoré sú lokalizované v mozgovom kmeni, je serotonín prostredníctvom týchto nervových dráh aktívny vo všetkých oblastiach mozgu. Ovplyvňujú napríklad Pamäť výkon, stav mysle, rytmus spánok-bdenie a bolesť vnímanie.
Melatonín
Melatonín je hormón produkovaný epifýzou, ktorá je súčasťou diencefalónu. Melatonín sa syntetizuje v mozgu z tryptofánu prostredníctvom medziproduktu serotonínu (pozri nižšie). Syntetizuje sa iba v noci s nástupom tmy. Maximálna tvorba sa dosahuje medzi 2:00 a 4:00, potom opäť klesá. Denné svetlo dopadajúce do oka inhibuje sekréciu melatonínu. Platí to najmä pre ranné svetlo, ktoré má najvyšší obsah modrého svetla. V priebehu dňa obsah modrého svetla neustále klesá a hladina melatonínu sa k večeru pomaly zvyšuje. Melatonín indukuje hlboký spánok a je stimulom pre uvoľňovanie somatotropného hormónu rastového hormónu (STH) (synonymum: somatropín). koncentrácie melatonínu závisí od veku. Najvyššiu majú kojenci koncentrácie. Potom produkcia melatonínu nepretržite klesá. Preto priemerná doba spánku klesá s vekom a problémy so spánkom sa vyskytujú častejšie. Poruchy v somatropín výroba indukujú predčasne somatopauza. Somatopauza je progresívny pokles sekrécie STH (somatotropný hormón (STH), ľudský rastový hormón (HGH)) s následným nedostatkom STH u dospelých stredného a staršieho veku. Melatonín sa syntetizuje (produkuje) v mozgu z tryptofánu prostredníctvom medziproduktu serotonínu v dvoch krokoch:
- Krok 1: Serotonín je N-acetylovaný acetyl-koenzýmom A (katalyzátorom je enzým serotonín-N-acetyltransferáza (AANAT)).
- Krok 2: N-acetylserotonín je metylovaný S-adenosylmetionínom acetylserotonín O-metyltransferázou (prenos metylovej skupiny).
Melatonín má účinok podporujúci spánok a riadi denný a nočný rytmus.
Niacín
Niacín je súhrnný pojem pre chemické štruktúry kyseliny pyridín-3-karboxylovej, ktorý zahŕňa kyselina nikotínová, jeho kyselina amid nikotínamid a biologicky aktívne koenzýmy nikotínamid adenín dinukleotid (NAD) a nikotínamid adenín dinukleotid fosfát (NADP). L-tryptofán je provitamín (prekurzor vitamíny) niacínu (vitamín B3). Niacín hrá rozhodujúcu úlohu v zásobovaní tela energiou a podieľa sa na rôznych metabolických procesoch v tele (metabolizmus bielkovín / bielkovín, lipidov / tukov, sacharidov).
