ทริปโตเฟน: ฟังก์ชั่น

กรดอะมิโน โพรไบโอ ร่างกายมนุษย์ไม่สามารถผลิตได้ดังนั้นจึงมีความจำเป็น มันเป็นกรดอะมิโนโปรตีนเจนิกα-amino [คำพ้องความหมายของ L-โพรไบโอ: (S) -tryptophan] ด้วยระบบแหวนอินโดลอะโรมาติก

ร่างกายมนุษย์ต้องการกรดอะมิโนนี้เพื่อผลิตสารสำคัญสองตัว:

  • serotonin (เช่น 5-hydroxytryptamine (5-HT)) - "ฮอร์โมนแห่งความสุข" - ช่วยให้จิตใจมีความผาสุก
  • เมลาโทนิ - ฮอร์โมนการนอนหลับที่รู้จักกันดี - ให้จังหวะการนอนหลับและทำให้นอนหลับสบาย

ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบสำคัญ โพรไบโอ ยังคงมีความสำคัญสำหรับ ตับ เมแทบอลิซึมและสามารถเปลี่ยนเป็นวิตามินไนอาซินและโคเอนไซม์นิโคตินาไมด์อะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์ (NAD)

L-โพรไบโอ

เนื่องจากมีความเป็นกรดไขมันสูง (ละลายได้ง่ายในไขมันและน้ำมัน) L-tryptophan จึงจับกับโปรตีนขนส่ง ธาตุโปรตีนชนิดหนึ่ง สำหรับการขนส่งไปยัง เลือด-สมอง อุปสรรค. หลังจากได้รับการปลดปล่อยจากการผูกนี้ทริปโตเฟนสามารถเคลื่อนย้ายไปยังไฟล์ สมอง. ที่ เลือด-สมอง อย่างไรก็ตาม L-tryptophan แข่งขันกับอีกห้าคน กรดอะมิโน สำหรับระบบขนส่งเดียวกันที่อนุญาตให้เข้าสู่ศูนย์กลาง ระบบประสาท (คมช.). สิ่งเหล่านี้คือโซ่ที่แตกแขนง กรดอะมิโน (ยาก bcaa สำหรับ Amino โซ่สาขาภาษาอังกฤษ กรด) แอล - วาลีน, แอล -Leucine และแอล - ไอโซลิวซีนและอะโรมาติก กรดอะมิโน แอล - ฟีนิลอะลานีนและแอล - ไทโรซีน เพื่อลดแรงกดดันในการแข่งขันและเพิ่มความพร้อมใช้งานของ L-tryptophan ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อไปนี้มีบทบาท:

  • อาหาร: หลังอาหารที่อุดมด้วยโปรตีนการรับประทานอาหารที่ออกฤทธิ์เร็ว คาร์โบไฮเดรต เพิ่มขึ้น อินซูลิน ระดับ เป็นผลให้อะมิโนโซ่กิ่งที่แข่งขันกัน กรด จะถูกส่งเข้าสู่เซลล์กล้ามเนื้อและเปอร์เซ็นต์ของทริปโตเฟนใน เลือด เพิ่มขึ้น ดังนั้นสิ่งนี้สามารถส่งผ่านไฟล์ อุปสรรคในเลือดสมอง.
  • กีฬา: เข้มข้น ความอดทน การออกกำลังกายนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของอะมิโนโซ่กิ่ง กรด ถูกดูดซึมเข้าสู่เซลล์กล้ามเนื้อภายใต้อิทธิพลของ อินซูลิน. เป็นผลให้เปอร์เซ็นต์ของทริปโตเฟนในเลือดเพิ่มขึ้นเช่นกัน เช่นเดียวกับความเข้มข้นสั้น ๆ การฝึกความแข็งแรง.

L-tryptophan มีผลทางอ้อมต่อการนอนหลับโดยการก่อตัวของ serotonin และอารมณ์ทั่วไปผ่านทางไฟล์ ยากล่อมประสาท ผลกระทบ Tryptophan kynurenine เมแทบอลิซึมมีเพียง 3% ของทริปโตเฟนที่กินเข้าไปเท่านั้นที่ใช้ในการสังเคราะห์ serotonin และ เมลาโทนิ ในระบบประสาทส่วนกลาง โดยส่วนใหญ่ทริปโตเฟนมีความสำคัญต่อการสร้างโปรตีนการสร้างวิตามินบี 3 และโคเอนไซม์ NAD การเผาผลาญทริปโตเฟน - ไคนูเรนีนมีบทบาทในกระบวนการนี้ใน ตับการย่อยสลายทริปโตเฟนเริ่มต้นด้วยความแตกแยกของวงแหวนไพโรล ขั้นตอนนี้ถูกเร่งปฏิกิริยา (เร่ง) โดยเอนไซม์ทริปโตเฟนไพโรเลส (หรือทริปโตเฟน 2,3-dioxygenase) และเกิด N-formylkynurenine ด้วยความช่วยเหลือของ kynurenine formylase กรดอะมิโนอะโรมาติกที่ไม่ใช่โปรตีนจะถูกสร้างขึ้น สิ่งนี้ถูกแปลงเป็น 3-hydroxykynurenine โดย kynurenine-2-monooxygenase ในขั้นตอนปฏิกิริยาถัดไป L-อะลานีน ถูกแยกออกด้วยความช่วยเหลือของ kynureninase และเกิด 3-hydroxyanthranilate ตอนนี้ 3-hydroxy-anthranilate dioxygenase เร่งปฏิกิริยาการแปลงเป็น acroleyl-β-aminofumarate หลังจากเกิดปฏิกิริยาต่อไป acetyl-CoA ก็เกิดขึ้นในที่สุด วิถีชีวสังเคราะห์สำหรับ กรดนิโคติน (ไนอาซิน, วิตามินบี 3) แตกแขนงออกไปหลังจากการสร้าง acroleyl-β-aminofumarate หลังจากการก่อตัวของ quinolate สารตั้งต้น NAD + กรดนิโคติน โมโนนิวคลีโอไทด์เกิดขึ้น Tryptophan pyrrolase อยู่ใน ตับ และควบคุมระดับทริปโตเฟนในพลาสมา ถ้ามีทริปโตเฟนในพลาสมามากเกินไปเอนไซม์ทริปโตเฟนย่อยสลายทริปโตเฟนไพโรเลส (หรือทริปโตเฟน 2,3-dioxygenase) จะทำงาน ความผิดปกติของการเผาผลาญทริปโตเฟน - ไคนูเรนีนการขาดวิตามินบี 6 ในกรณีของการขาดวิตามินบี 6 (โดยเฉพาะ pyridoxal ฟอสเฟต) กิจกรรมของ kynureninase ลดลงและสะสม kynurenine และ 3-hydroxykynurenine ในกรณีนี้ kynurenine จะสร้างกรด kynurenic ตามธรรมชาติและ 3-hydroxykynurenine จะสร้างกรด xanthurenic Kynurenic acid ยับยั้ง กลูตาเมต และ โดปามีน ปล่อยในไฟล์ Synaptic แหว่ง. การตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกัน proinflammatory cytokines เช่น IFN-γหรือ TNF-αเปิดใช้งาน isoenzyme IDO ในกรณีที่มีการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันทริปโตเฟนจะหมดลงโดย IDO ซึ่งจะช่วยลดความพร้อมใช้งานเช่นติดเชื้อไวรัสหรือ โรคมะเร็ง เซลล์. การพร่องของทริปโตเฟนมีผลต่อเซลล์ในเซลล์ (ยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์) นอกจากนี้สาร (สารตัวกลาง) เช่น 3-hydroxykynurenine มีฤทธิ์เป็นพิษต่อเซลล์ (ทำหน้าที่เป็นสารพิษในเซลล์) การกระตุ้นเอนไซม์ IDO จึงเป็นกลไกป้องกัน ดังนั้นเซโรโทนิน /เมลาโทนิ การขาดสามารถรักษาได้โดยการเสริมทริปโตเฟน อย่างไรก็ตามไม่ควรมีเครื่องหมายการอักเสบในความเข้มข้นสูงเมื่อเปิดใช้งาน IDO คอร์ติซอ ระดับเนื่องจากเรื้อรัง ความเครียด กระตุ้นเอนไซม์ทริปโตเฟนที่ย่อยสลายทริปโตเฟนไพโรเลส หมายเหตุ: เนื่องจากอาการเรื้อรัง ความเครียด และโปร - ไซโตไคน์โปรอักเสบทริปโตเฟนอาจถูกย่อยสลาย สิ่งนี้นำไปสู่การเปลี่ยน L-tryptophan เป็น 5-hydroxytryptophan (5-HTP) ที่ลดลง 5-HTP เป็นสารตั้งต้นของเซโรโทนิน

serotonin

เซโรโทนินเป็นหนึ่งในสารสื่อประสาท (สารส่งสาร) ผลกระทบส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับไฟล์ ระบบประสาท (อารมณ์), ระบบหัวใจและหลอดเลือด (vasoconstriction) และลำไส้ (การบีบตัวของลำไส้↑) Serotonin สร้างขึ้นจากกรดอะมิโน L-tryptophan ในปฏิกิริยาสองขั้นตอน:

  • ขั้นตอนที่ 1: ตัวกลางถูกสร้างขึ้น: กรดอะมิโน 5-hydroxytryptophan ที่ไม่ใช่โปรตีน (5-HTP) (ตัวเร่งปฏิกิริยาคือเอนไซม์ทริปโตเฟนไฮดรอกซิเลส)
  • ขั้นตอนที่ 2: decarboxylation ไปยังเซโรโทนินผลิตภัณฑ์สุดท้าย (ตัวเร่งปฏิกิริยาคือเอนไซม์อะโรมาติก - แอล - อะมิโนดีคาร์บอกซิเลสหรือไฮดรอกซีทริปโตเฟนดีคาร์บอกซิเลส)

วิตามิน B6 และ B3 และ แมกนีเซียม มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์ นอกจากนี้วิตามินบี 3 ยังยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ที่ย่อยสลายทริปโตเฟน pyrrolase และสนับสนุนการสังเคราะห์ทริปโตเฟนเป็น 5-HTP การกระทำของเซโรโทนินเป็นสื่อกลางผ่านตัวรับ 5-HT เริ่มต้นจากสิ่งที่เรียกว่านิวเคลียส raphe ซึ่งเป็นภาษาท้องถิ่นในก้านสมองเซโรโทนินจะทำงานในทุกส่วนของสมองผ่านทางเดินประสาท มีอิทธิพลต่อตัวอย่างเช่น หน่วยความจำ ประสิทธิภาพการทำงานสภาพจิตใจจังหวะการนอนหลับและ ความเจ็บปวด ความเข้าใจ

เมลาโทนิ

เมลาโทนินเป็นฮอร์โมนที่ผลิตโดยต่อมไพเนียลซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ diencephalon เมลาโทนินถูกสังเคราะห์ในสมองจากทริปโตเฟนผ่านเซโรโทนินระดับกลาง (ดูด้านล่าง) มันถูกสังเคราะห์เฉพาะในเวลากลางคืนที่เริ่มมีความมืด การก่อตัวสูงสุดคือระหว่าง 2:00 ถึง 4:00 น. หลังจากนั้นจะลดลงอีกครั้ง แสงแดดส่องถึงดวงตาจะยับยั้งการหลั่งเมลาโทนิน นี่เป็นความจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับแสงยามเช้าซึ่งมีปริมาณแสงสีน้ำเงินสูงสุด ในระหว่างวันปริมาณแสงสีฟ้าจะลดลงอย่างต่อเนื่องและระดับเมลาโทนินจะค่อยๆสร้างขึ้นในตอนเย็น เมลาโทนินทำให้นอนหลับสนิทและเป็นตัวกระตุ้นการหลั่งฮอร์โมนโซมาโทโทรปิกฮอร์โมน (STH) (คำพ้องความหมาย: somatotropin) สมาธิ ของเมลาโทนินขึ้นอยู่กับอายุ ทารกมีสูงสุด สมาธิ. หลังจากนั้นการผลิตเมลาโทนินจะลดลงอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นระยะเวลาการนอนหลับโดยเฉลี่ยจะลดลงตามอายุและปัญหาการนอนหลับมักเกิดขึ้นบ่อยขึ้น การรบกวนใน somatotropin การผลิตทำให้เกิดก่อนวัยอันควร Somatopause. โซมาโทพอส คือการลดลงอย่างต่อเนื่องของการหลั่ง STH (ฮอร์โมน somatotropic (STH), ฮอร์โมนการเจริญเติบโตของมนุษย์ (HGH)) โดยมีการขาด STH ติดต่อกันในวัยกลางคนและผู้สูงอายุ เมลาโทนินถูกสังเคราะห์ (ผลิต) ในสมองจากทริปโตเฟนผ่านเซโรโทนินระดับกลางในสองขั้นตอน:

  • ขั้นตอนที่ 1: Serotonin เป็น N-acetylated กับ acetyl-coenzyme A (ตัวเร่งปฏิกิริยาคือเอนไซม์ serotonin N-acetyltransferase (AANAT))
  • ขั้นตอนที่ 2: N-acetylserotonin ถูก methylated กับ S-adenosylmethionine โดย acetylserotonin O-methyltransferase (การถ่ายโอนกลุ่มเมธิล)

เมลาโทนินมีผลส่งเสริมการนอนหลับและควบคุมจังหวะกลางวัน - กลางคืน

เนียซิน

ไนอาซินเป็นคำรวมสำหรับโครงสร้างทางเคมีของกรดไพริดีน -3- คาร์บอกซิลิกซึ่งรวมถึง กรดนิโคตินกรดของมัน เอไมด์ nicotinamide และโคเอนไซม์ที่ใช้งานทางชีวภาพ nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) และ nicotinamide adenine dinucleotide ฟอสเฟต (NADP). L-tryptophan เป็นสารตั้งต้นของ วิตามิน) ของไนอาซิน (วิตามินบี 3) ไนอาซินมีบทบาทสำคัญในการจัดหาพลังงานของร่างกายและเกี่ยวข้องกับกระบวนการเผาผลาญที่หลากหลาย (โปรตีน / โปรตีนไขมัน / ไขมันการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต) ในร่างกาย