氨基酸 tryptophan 不能由人体产生，因此必不可少。 它是蛋白原性的α-氨基酸[L-的同义词tryptophan：（S）-色氨酸]具有芳族吲哚环系统。
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人体需要这种氨基酸才能产生两个重要的信使：
作为重要的组成部分， tryptophan 仍然很重要 肝 代谢，并且可以转换成维生素烟酸和辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）。 |
L-色氨酸
由于其强大的亲脂性（易溶于油脂），L-色氨酸与转运蛋白结合 白蛋白 运输到 血液–脑 障碍。 从这种结合中释放出来后，色氨酸可以转运到 脑。 在 血液–脑 障碍，但是，L-色氨酸与其他五个竞争 氨基酸 对于允许其进入中央的同一运输系统 神经系统 （CNS）。 这些是分支链 氨基酸 （略 BCAA 英文支链氨基酸 酸）L-缬氨酸，L-亮氨酸 和L-异亮氨酸与芳香族 氨基酸 L-苯丙氨酸和L-酪氨酸。 为了降低竞争压力并增加L-色氨酸的集中供应，以下影响因素起作用：
- 饮食：富含蛋白质的一餐后，摄入速效 碳水化合物 增加 胰岛素 水平。 结果，竞争的支链氨基 酸 被穿梭到肌肉细胞中，色氨酸的百分比 血液 增加。 因此，这可以优先通过 血脑屏障.
- 运动：激烈 耐力 运动导致支链氨基增加 酸 在以下因素的影响下被吸收到肌肉细胞中 胰岛素。 结果，血液中色氨酸的百分比也增加了。 短时激烈也是如此 力量训练.
L-色氨酸通过形成下列物质间接影响睡眠 羟色胺 并通过 抗抑郁剂 影响。 色氨酸犬尿氨酸代谢摄入的色氨酸中只有3％用于合成 羟色胺 和 退黑激素 在CNS中。 在大多数情况下，色氨酸对于蛋白质的构建，维生素B3的形成和辅酶NAD都很重要。 色氨酸-犬尿氨酸代谢在此过程中起作用。 肝色氨酸的降解始于吡咯环的裂解。 该步骤由色氨酸吡咯酶（或色氨酸2,3，3-二加氧酶）催化（加速），并形成N-甲酰基kynurenine。 借助于犬尿氨酸甲酰酶，形成了非蛋白原性的芳香族氨基酸犬尿氨酸。 通过犬尿氨酸-2-单加氧酶将其转化为XNUMX-羟基犬尿氨酸。 在接下来的反应步骤中，L-丙氨酸 在犬尿氨酸酶的帮助下将其裂解，并形成3-羟基邻氨基苯甲酸。 现在，3-羟基邻氨基苯甲酸酯双加氧酶催化转化为acroleyl-β-氨基富马酸酯。 在进一步反应之后，最终形成乙酰基-CoA。 生物合成途径 烟酸 （烟酸，维生素B3）在形成acroleyl-β-氨基富马酸酯后分支。 喹啉酸盐形成后，NAD +前体 烟酸 形成单核苷酸。 色氨酸吡咯酶位于 肝 并调节血浆色氨酸水平。 如果血浆中存在过多的色氨酸，则会激活色氨酸降解酶色氨酸吡咯酶（或色氨酸2,3-二加氧酶）。 色氨酸-犬尿氨酸代谢紊乱维生素B6缺乏症维生素B6缺乏症（特别是吡ido醛） 磷酸盐），犬尿氨酸酶的活性降低，犬尿氨酸和3-羟基犬尿氨酸积累。 在这种情况下，犬尿氨酸自发形成犬尿酸，而3-羟基犬尿氨酸自发形成黄嘌呤酸。 犬尿酸抑制 谷氨酸 和 多巴胺 在释放 突触裂。 免疫反应Indolamine-2,3-dioxygenase（IDO）是周围组织表达的色氨酸吡咯酶的同工酶。 促炎细胞因子（例如IFN-γ或TNF-α）激活同工酶IDO。在存在免疫反应的情况下，色氨酸被IDO耗尽，从而降低了其对病毒感染或感染的可用性 癌症 细胞。 色氨酸的消耗对细胞具有细胞抑制作用（抑制细胞生长）。 此外，诸如3-羟基犬尿氨酸的代谢物（中间体）具有细胞毒性作用（充当细胞毒素）。 因此，IDO酶的激活是防御机制。 因此，血清素/退黑激素 缺乏症可以通过补充色氨酸来治疗。 但是，炎症标记物不应以高浓度存在，因为它们会激活IDO。 皮质醇 由于慢性水平 应力 激活色氨酸降解酶色氨酸吡咯酶。 注意：由于慢性 应力 和促炎性细胞因子，色氨酸可能会降解。 这导致L-色氨酸向5-羟基色氨酸（5-HTP）的转化减少。 5-HTP是XNUMX-羟色胺的前体。
羟色胺
血清素是一种神经递质（信使物质）。 其影响主要与 神经系统 （心情）， 心血管系统 （血管收缩）和肠（肠蠕动↑）。 XNUMX-羟色胺是由氨基酸L-色氨酸分两步反应构建的：
- 步骤1：形成中间体：非蛋白质氨基酸5-羟色氨酸（5-HTP）（催化剂是色氨酸羟化酶）。
- 第二步：脱羧成最终产物2-羟色胺（催化剂是芳香族L-氨基酸脱羧酶或羟色氨酸脱羧酶）。
维生素 B6和B3以及 镁 参与合成。 另外，维生素B3抑制色氨酸降解酶色氨酸吡咯酶的活性，因此支持色氨酸合成为5-HTP。 血清素的作用是通过5-HT受体介导的。 从定位在脑干中的所谓的缝核开始，XNUMX-羟色胺通过这些神经途径在大脑的所有区域都具有活性。 例如，它们会影响 记忆 表现，心境，觉醒节奏以及 疼痛 的看法。
褪黑激素
褪黑激素是由松果体（双脑的一部分）产生的一种激素。 褪黑激素是由色氨酸通过中间的2-羟色胺在大脑中合成的（见下文）。 它只有在黑暗开始的夜晚才合成。 在00:4和00:XNUMX之间达到最大编队，此后又下降。 日光到达眼睛会抑制褪黑激素的分泌。 早晨光线尤为如此，因为早晨光线具有最高的蓝光含量。 在白天的过程中，蓝光含量持续下降，到傍晚褪黑激素水平逐渐升高。 褪黑激素可引起深度睡眠，并刺激生长激素生长激素（STH）的释放（同义词： 生长激素）。 该 浓度 褪黑激素的依赖于年龄。 婴儿最高 浓度。 此后，褪黑激素的产量持续下降。 因此，平均睡眠时间随着年龄的增长而减少，并且睡眠问题更频繁地发生。 扰动 生长激素 生产导致早产 躯体停经. 躯体停经 是中老年人中STH持续缺乏的STH分泌（生长激素（STH），人类生长激素（HGH））的逐渐下降。 褪黑激素是通过色氨酸通过中间血清素在大脑中合成（产生）的，分为两个步骤：
- 步骤1：用乙酰辅酶A对XNUMX-羟色胺进行N-乙酰化（催化剂是XNUMX-羟色胺N-乙酰基转移酶（AANAT）酶）。
- 步骤2：通过乙酰基XNUMX-羟色胺O-甲基转移酶将N-乙酰基XNUMX-羟色胺与S-腺苷甲硫氨酸甲基化（甲基的转移）。
褪黑素具有促进睡眠的作用，并控制昼夜节律。
烟酸
烟酸是吡啶-3-羧酸化学结构的统称，包括 烟酸，它的酸 酰胺 烟酰胺以及具有生物活性的辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 磷酸盐 （NADP）。 L-色氨酸是原维生素 维生素）的烟酸（维生素B3）。 烟酸在人体的能量供应中起着至关重要的作用，并参与体内各种不同的代谢过程（蛋白质/蛋白质，脂质/脂肪，碳水化合物代谢）。
