Tryptophan (IUPAC-IUBMB Abkürzung: Trp oder W; IUPAC Abkürzung: L-Trp oder D-Trp; verkauft für den medizinischen Gebrauch als Tryptan) ist eine von den 20 Standardaminosäuren, sowie einer wesentlichen Aminosäure in der menschlichen Diät. Es wird im genetischen Standardcode als der codon UGG verschlüsselt. Nur der L-stereoisomer von tryptophan wird im strukturellen oder den Enzym-Proteinen verwendet, aber der D-stereoisomer wird gelegentlich in natürlich erzeugtem peptides (zum Beispiel, das Seegift peptide contryphan) gefunden. Die unterscheidende Struktureigenschaft von tryptophan ist, dass er eine indole funktionelle Gruppe enthält. Es ist eine wesentliche Aminosäure, wie demonstriert, durch seine Wachstumseffekten auf Ratten.

Isolierung

Die Isolierung von tryptophan wurde zuerst von Frederick Hopkins 1901 durch die Hydrolyse des Kaseins berichtet. Von 600 Grammen des groben Kaseins erhält man 4-8 Gramme von tryptophan.

Biosynthese und Industrieproduktion

Werke und Kleinstlebewesen synthetisieren allgemein tryptophan von shikimic Säure oder anthranilate. Der Letztere verdichtet sich mit phosphoribosylpyrophosphate (PRPP), pyrophosphate als ein Nebenprodukt erzeugend. Nach der Ringöffnung der ribose Hälfte und im Anschluss an die reduktive Decarboxylierung wird indole-3-glycerinephosphate erzeugt, der der Reihe nach in indole umgestaltet wird. Im letzten Schritt tryptophan katalysiert synthase die Bildung von tryptophan von indole und der Aminosäure serine.

Die Industrieproduktion von tryptophan ist auch biosynthetic und basiert auf der Gärung von serine und indole, der entweder wilden Typ oder genetisch veränderte Bakterien wie B. amyloliquefaciens, B. subtilis, C. glutamicum oder E. coli verwendet. Diese Beanspruchungen tragen entweder Veränderungen, die das Wiederauffassungsvermögen von aromatischen Aminosäuren oder vielfachem/überausgedrücktem trp operons verhindern. Die Konvertierung wird durch das Enzym tryptophan synthase katalysiert.

Funktion

Für viele Organismen (einschließlich Menschen) ist tryptophan eine wesentliche Aminosäure. Das bedeutet, dass es durch den Organismus nicht synthetisiert werden kann und deshalb ein Teil seiner Diät sein muss. Aminosäuren, einschließlich tryptophan, handeln als Bausteine in der Protein-Biosynthese. Außerdem, tryptophan Funktionen als ein biochemischer Vorgänger für die folgenden Zusammensetzungen (sieh auch Zahl nach rechts):

• Serotonin (ein neurotransmitter), synthetisiert über tryptophan hydroxylase. Serotonin kann abwechselnd zu melatonin (ein neurohormone), über N-acetyltransferase und 5 hydroxyindole O methyltransferase Tätigkeiten umgewandelt werden.
• Niacin wird von tryptophan über kynurenine und quinolinic Säuren als Schlüssel biosynthetic Zwischenglieder synthetisiert.
• Auxin (ein phytohormone), wenn Sieb-Tube-Elemente apoptosis tryptophan erleben, wird zu auxins umgewandelt.

Die Unordnungen fructose malabsorption und Milchzucker-Intoleranz verursachen unpassende Absorption von tryptophan im Eingeweide, den reduzierten Niveaus von tryptophan im Blut und der Depression.

In Bakterien, die tryptophan synthetisieren, aktivieren hohe Zellniveaus dieser Aminosäure ein repressor Protein, das zum trp operon bindet. Die Schwergängigkeit dieses repressor zum tryptophan operon verhindert Abschrift der abwärts gelegenen DNA, die für die an der Biosynthese von tryptophan beteiligten Enzyme codiert. So verhindern hohe Niveaus von tryptophan tryptophan Synthese durch eine negative Feed-Back-Schleife und, wenn die tryptophan Niveaus der Zelle, Abschrift vom trp operon Zusammenfassungen reduziert werden. Die genetische Organisation des trp operon erlaubt so dicht geregelte und schnelle Antworten auf Änderungen in den inneren und äußerlichen tryptophan Niveaus der Zelle.

Diätetische Quellen

Tryptophan ist ein alltäglicher Bestandteil von den meisten Protein-basierten Nahrungsmitteln oder diätetischen Proteinen. Es ist in Schokolade, Hafer besonders reichlich, hat Daten, Milch, Joghurt, Hüttenkäse, rotes Fleisch, Eier, Fisch, Geflügel, Sesam, Kichererbsen, Sonnenblume-Samen, Kürbis-Samen, Getreide, spirulina, Bananen und Erdnüsse ausgetrocknet. Trotz des populären Glaubens, dass Truthahn einen besonders hohen Betrag von tryptophan hat, ist der Betrag von tryptophan im Truthahn für den grössten Teil des Geflügels typisch.

Anderes Kraut/Werke containg tryptophan schließt Samen von Oenothera biennis, Samen von Helianthus annuus, Lablab purpureus, Kapuzinerkresse officinale und Samen von Psophocarpus tetragonolobus und Blatt ein.

Verwenden Sie als eine diätetische Ergänzung und Rauschgift

Es gibt Beweise, dass Blut tryptophan Niveaus kaum durch das Ändern der Diät, aber für einige Zeit verändert wird, ist tryptophan in Reformhäusern als eine diätetische Ergänzung verfügbar gewesen.

Klinische Forschung hat gemischte Ergebnisse in Bezug auf die Wirksamkeit von tryptophan als eine Schlaf-Hilfe besonders in normalen Patienten gezeigt. Tryptophan hat etwas Wirksamkeit für die Behandlung einer Vielfalt anderer Bedingungen gezeigt, die normalerweise mit niedrigen serotonin Niveaus im Gehirn vereinigt sind. Insbesondere tryptophan hat etwas Versprechung als ein Antidepressivum allein und als ein "augmenter" von antidepressiven Rauschgiften gezeigt. Jedoch ist die Zuverlässigkeit dieser klinischen Proben wegen des Mangels an formellen Steuerungen und Wiederholbarkeit infrage gestellt worden. Außerdem, tryptophan selbst kann in der Behandlung der Depression oder anderen serotonin-abhängigen Stimmungen nicht nützlich sein, aber kann im Verstehen der chemischen Pfade nützlich sein, die neue Forschungsrichtungen für Arzneimittel geben werden.

Metabolites

Ein metabolite von tryptophan, 5-Hydroxytryptophan (5-HTP), ist als eine Behandlung für Fallsucht und Depression angedeutet worden, obwohl klinische Proben nicht überzeugend und fehlend betrachtet werden. Seitdem 5-HTP durchquert sogleich die Blutgehirnbarriere und ist außerdem schnell decarboxylated zu serotonin (5-hydroxytryptamine oder 5-HT). Jedoch hat serotonin eine relativ kurze Halbwertzeit, da es schnell metabolized durch Monoamin oxidase ist.

Wegen der Konvertierung von 5-HTP in serotonin durch die Leber kann es eine bedeutende Gefahr der Herzklappe-Krankheit von der Wirkung von serotonin auf das Herz geben.

Das primäre Produkt des Leber-Enzyms tryptophan dioxygenase ist kynurenine.

Es wird in Europa für Depression und andere Anzeigen unter den Markennamen Cincofarm, Tript-OH und Optimax (das Vereinigte Königreich) auf den Markt gebracht. In den Vereinigten Staaten, 5-HTP verlangt keine Vorschrift, weil sie auf das Diätetische Ergänzungsgesetz bedeckt werden. Da die Qualität von diätetischen Ergänzungen jetzt von der amerikanischen Bundesbehörde zur Überwachung von Nahrungs- und Arzneimittlel geregelt wird, sind Hersteller erforderliche Marktprodukte, deren Zutaten das Beschriften vergleichen, aber gründet Wirkung des Produktes nicht.

Ergänzungen von Tryptophan und EMS

Es gab einen großen tryptophan-zusammenhängenden Ausbruch des Eosinophilia-Myalgia-Syndroms (EMS) 1989, das 1,500 Fälle der dauerhaften Unfähigkeit und mindestens siebenunddreißig Todesfälle verursacht hat. Einige epidemiologische Studien haben den Ausbruch zu L-tryptophan verfolgt, der von einem japanischen Hersteller, Showa Denko KK geliefert ist. Es wurde weiter Hypothese aufgestellt, dass eine oder mehr während der Fertigung von tryptophan erzeugte Spur-Unreinheiten für den EMS Ausbruch verantwortlich gewesen sein können. Die Tatsache, dass die Möglichkeit von Showa Denko genetisch konstruierte Bakterien verwendet hat, um L-tryptophan zu erzeugen, hat Spekulation verursacht, dass Gentechnologie für solche Unreinheiten verantwortlich war. Jedoch ist die in den anfänglichen epidemiologischen Studien verwendete Methodik kritisiert worden. Eine alternative Erklärung für den EMS 1989-Ausbruch besteht darin, dass große Dosen von tryptophan metabolites erzeugen, die die normale Degradierung des Histamins hemmen, und Überhistamin der Reihe nach vorgeschlagen worden ist, um EMS zu verursachen.

Der grösste Teil von tryptophan wurde vom Verkauf in den Vereinigten Staaten 1991 abgehalten, und andere Länder sind Klage gefolgt. Tryptophan von einem Hersteller, sechs, hat fortgesetzt, für die Fertigung von Säuglingsmilchpräparaten verkauft zu werden. Zur Zeit des Verbots hat der FDA nicht gewusst oder hat nicht angezeigt, dass EMS durch eine verseuchte Gruppe, und noch verursacht wurde, selbst wenn die Verunreinigung entdeckt wurde und der Reinigungsprozess befestigt, hat der FDA behauptet, dass L-tryptophan unsicher ist. Im Februar 2001 hat der FDA die Beschränkungen des Marketings (obwohl nicht auf der Einfuhr) gelöst, aber hat noch die folgende Sorge ausgedrückt:

: "Gestützt auf den wissenschaftlichen Beweisen, die zurzeit verfügbar sind, können wir nicht mit der Gewissheit beschließen, dass das Ereignis von EMS in empfindlichen Personen, die L-tryptophan Ergänzungen verbrauchen, auf den Inhalt von L-tryptophan, eine Unreinheit zurückzuführen ist, die im L-tryptophan oder einer Kombination der zwei in Verbindung mit anderem, bis jetzt unbekannten, äußerlichen Faktoren enthalten ist."

Seit 2002 ist L-tryptophan in den Vereinigten Staaten in seiner ursprünglichen Form verkauft worden. Mehrere Qualitätsquellen von L-tryptophan bestehen wirklich, und werden in vielen der größten Healthfood-Läden landesweit verkauft. Tatsächlich hat tryptophan fortgesetzt, in klinischen und experimentellen Studien verwendet zu werden, die menschliche Patienten und Themen anstellen.

In den letzten Jahren in den Vereinigten Staaten, Apotheken und einige Ergänzungseinzelhändler der Bestellung durch die Post zusammensetzend, haben begonnen, tryptophan an die breite Öffentlichkeit zu verkaufen. Tryptophan ist auch auf dem Markt als ein verschreibungspflichtiges Medikament (Tryptan) geblieben, den einige Psychiater fortsetzen, insbesondere als ein sich vermehrender Agent für für antidepressive Rauschgifte unempfängliche Leute vorzuschreiben.

Fleisch von Türkei und Schläfrigkeit

Eine allgemeine Behauptung ist, dass der schwere Verbrauch von Truthahn-Fleisch auf Schläfrigkeit wegen hoher Niveaus von im Truthahn enthaltenem tryptophan hinausläuft. Jedoch ist der Betrag von tryptophan im Truthahn damit vergleichbar, das im grössten Teil anderen Fleisches enthalten ist. Außerdem kann Postmahlzeit-Schläfrigkeit mehr verbunden sein, was noch zusammen mit dem Truthahn und, insbesondere Kohlenhydrate verbraucht wird. Es ist sowohl in Tiermodellen als auch in Menschen demonstriert worden, dass die Nahrungsaufnahme einer an Kohlenhydraten reichen Mahlzeit Ausgabe des Insulins auslöst. Insulin stimuliert der Reihe nach das Auffassungsvermögen von großen neutralen Aminosäuren der verzweigten Kette (BCAA), aber nicht tryptophan (eine aromatische Aminosäure) in den Muskel, das Verhältnis von tryptophan zu BCAA im Blutstrom vergrößernd. Das resultierende vergrößerte Verhältnis von tryptophan zu BCAA im Blut reduziert Konkurrenz an der großen neutralen Aminosäure-Transportvorrichtung (der sowohl BCAA als auch aromatische Aminosäuren transportiert), auf das Auffassungsvermögen von tryptophan über die Blutgehirnbarriere in die cerebrospinal Flüssigkeit (CSF) hinauslaufend. Einmal im CSF wird tryptophan in serotonin in den raphe Kernen durch den normalen enzymatischen Pfad umgewandelt. Das Endergebnis serotonin ist weiter metabolised in melatonin durch die Epiphyse. Folglich, das Daten weisen darauf hin, dass "Bankett-veranlasste Schläfrigkeit" - das Ergebnis einer schweren an Kohlenhydraten reichen Mahlzeit sein kann, der, über einen indirekten Mechanismus, die Produktion der Schlaf-Förderung melatonin im Gehirn vergrößert.

Lebensspanne

Ratten haben gefressen eine niedrige tryptophan Diät hat reduzierte Blutniveaus von triiodothyronine gezeigt, der angedeutet wurde, den Altersprozess zu verzögern. Ratten auf tryptophan-reduzierten Diäten haben vergrößerte maximale Lebensdauer gezeigt und biomarkers verbessert alt zu werden (obwohl die Rate von anfänglichen Todesfällen höher war als in Steuerungen). Das Ergebnis wurde zu schädlichen Effekten der alterszusammenhängenden Zunahme im Gehirn serotonin zugeschrieben. Krebse upregulate das Leber-Enzym tryptophan dioxygenase, weil sein primäres Produkt, kynurenine, Geschwulst-Wachstum vergrößert.. Das würde für Lebensspanne-Studien in Nagetieren besonders wichtig sein, insofern als die meisten Nagetiere an Krebs sterben. Zusätzlich, wie man gezeigt hat, hat überschüssiger diätetischer tryptophan Insulin-Widerstand in Schweinen, eine physiologische Bedingung veranlasst, die eine schädliche Wirkung auf viele Organ-Systeme hat.

Fluoreszenz

Siehe auch

• Serotonin
• 5-HTP
• Tryptamine
• Abschwächer (Genetik)

Außenverbindungen