トリプトファン

トリプトファンは、ほとんどのタンパク質ベースの食品または食事性タンパク質に含まれています。特に、チョコレート、オート麦、乾燥デーツ、牛乳、ヨーグルト、カッテージチーズ、赤身肉、卵、魚、鶏肉、ゴマ、ひよこ豆や大豆などの豆類、アーモンド、ヒマワリの種、カボチャの種、麻の実、そば、スピルリナ、ピーナッツに豊富に含まれています。調理済みの七面鳥にはトリプトファンが豊富に含まれているという一般的な考え^{[ 24 ] [ 25 ]}とは異なり、七面鳥のトリプトファン含有量は家禽類の典型的な値です。^{[ 26 ]}

トリプトファンは5-ヒドロキシトリプトファン（5-HTP）に変換され、それが神経伝達物質セロトニンに変換されるため、トリプトファンまたは5-HTPの摂取は脳内のセロトニンレベルを上昇させることでうつ病の症状を改善する可能性があると提唱されている。トリプトファンは、米国（ 1989年から2005年の間に様々な程度で禁止された後）と英国では、抗うつ剤、抗不安剤、睡眠補助剤としての栄養補助食品として市販されている。また、一部のヨーロッパ諸国では​​、大うつ病の治療薬として処方薬として販売されている。食事を変えても血中トリプトファン濃度は変化しないという証拠があるが^{[ 28 ] [ 29 ]}、精製トリプトファンを摂取すると脳内のセロトニンレベルが上昇するのに対し、トリプトファンを含む食品を食べても上昇しない^{[ 30 ] 。}

2001年に、 5-HTPとトリプトファンのうつ病に対する効果に関するコクランレビューが発表されました。著者らは、厳密性の高い研究のみを含め、5-HTPとトリプトファンの両方に関するデータが限られているため、レビューに両方を含めました。1966年から2000年の間に発表されたうつ病に対する5-HTPとトリプトファンに関する108件の研究のうち、著者らの包含基準を満たしたのはわずか2件で、研究参加者は合計64人でした。含まれた2件の研究では、これらの物質はプラセボよりも効果的でしたが、著者らは「証拠の質が不十分で決定的な結論は出せない」と述べ、「効果的で安全であることが証明されている代替抗うつ薬が存在するため、5-HTPとトリプトファンの臨床的有用性は現時点では限られている」と指摘しています。^{[ 31 ]}気分障害や不安障害の標準治療に加えて補助療法としてトリプトファンを使用することは、科学的証拠によって裏付けられていません。^{[ 31 ] [ 32 ]}

米国睡眠医学会の2017年の臨床診療ガイドラインでは、トリプトファンは効果が低いため、不眠症の治療には使用しないことを推奨している。^{[ 33 ]}

1989年に米国で好酸球増加筋痛症候群（ EMS）が大流行し、CDCに1,500件以上の症例が報告され、少なくとも37人が死亡した。^{[ 42 ]}予備調査でこの流行がトリプトファンの摂取に関連していることが明らかになった後、米国食品医薬品局（FDA）は1989年にトリプトファンサプリメントを回収し、1990年にはほとんどの一般販売を禁止した。 ^{[ 43 ] [ 44 ] [ 45 ]}他の国々もこれに倣った。^{[ 46 ] [ 47 ]}

その後の研究では、EMSは日本の大手メーカーである昭和電工が供給した特定のロットのL-トリプトファンに関連していることが示唆された。^{[ 43 ] [ 48 ] [ 49 ] [ 50 ]}最終的に、昭和電工の最近のロットのL-トリプトファンが微量の不純物で汚染されており、それが1989年のEMS発生の原因であると考えられたことが明らかになった。^{[ 43 ] [ 51 ] [ 52 ]}しかし、他の証拠は、トリプトファン自体がEMSの潜在的に大きな寄与因子である可能性を示唆している。^{[ 53 ]}また、前駆物質が毒性のある二量体を形成するのに十分な濃度に達したという主張もある。^{[ 54 ]}

FDAは2001年2月にトリプトファンの販売とマーケティングに関する規制を緩和したが^{[ 43 ]}、免除された用途を目的としないトリプトファンの輸入は2005年まで制限し続けた^{[ 55 ]。}

昭和電工の工場が、後に好酸球増加筋痛症候群の発生原因となったことが判明した汚染されたL-トリプトファンの製造に遺伝子組み換え細菌を使用していたという事実は、「バイオテクノロジー由来製品の化学的純度を厳密に監視する必要性」の証拠として挙げられている。 ^{[ 56 ]}一方、純度監視を求める人々は、非遺伝子組み換えによる汚染の可能性を見過ごし、バイオテクノロジーの発展を脅かす反GMO活動家として批判されている。^{[ 57 ]}

米国と英国では、感謝祭やクリスマスに見られるような七面鳥肉の大量摂取は、七面鳥に含まれるトリプトファンの高濃度が原因で眠気を引き起こすという主張が一般的である^{[ 58 ] 。 [ 25 ]}しかし、七面鳥に含まれるトリプトファンの量は、他の肉類と同程度である^{[ 24 ] [ 26 ]} 。食後の眠気は、七面鳥と一緒に食べた他の食品、特に炭水化物が原因である可能性がある^{[ 59 ]}。炭水化物を多く含む食事を摂取すると、インスリンの分泌が促される^{[ 60 ] [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ]。}インスリンは、トリプトファンではなく、大きな中性分岐鎖アミノ酸（BCAA）の筋肉への取り込みを刺激し、血流中のトリプトファンとBCAAの比率を高める。その結果、トリプトファンの比率が増加し、大型中性アミノ酸トランスポーター（BCAAと芳香族アミノ酸の両方を輸送する）での競合が減少し、血液脳関門を通過して脳脊髄液（CSF）へのトリプトファンの取り込みが増加します。^{[ 63 ] [ 64 ] [ 65 ]} CSFに入ると、トリプトファンは縫線核で通常の酵素経路によってセロトニンに変換されます。 ^{[ 61 ] [ 66 ]}生成されたセロトニンは、松果体によってさらに代謝されて、概日リズムの重要なメディエーターであるホルモンメラトニンになります。^{[ 67 ] [ 11 ]}したがって、これらのデータは、「食事誘発性眠気」、つまり食後眠気は、炭水化物を多く含む重い食事の結果であり、それが間接的に脳内のメラトニンの生成を増加させ、それによって睡眠を促進する可能性があることを示唆している。^{[ 60 ] [ 61 ] [ 62 ] [ 66 ]}

1912年、フェリックス・エールリッヒは、酵母が天然アミノ酸を代謝する際に、二酸化炭素を切り離し、アミノ基をヒドロキシル基に置き換えることを実証した。この反応により、トリプトファンはトリプトフォールを生成する。^{[ 68 ]}

トリプトファンは精製された形で経口投与されると脳内セロトニン合成に影響を与え、研究のためにセロトニンレベルを調節するために使用される。^{[ 30 ]}急性トリプトファン枯渇と呼ばれる手法でトリプトファンの少ないタンパク質を投与すると、脳内セロトニンレベルが低下する。^{[ 69 ]}この方法を用いた研究では、セロトニンが気分や社会的行動に及ぼす影響が評価され、セロトニンが攻撃性を低下させ、協調性を高めることがわかった。^{[ 70 ]}

トリプトファンは、十分に高い用量で投与すると、げっ歯類に頭部振盪反応（HTR）を引き起こします。 ^{[ 71 ]} HTRは、リゼルグ酸ジエチルアミド（LSD）やシロシビンなどのセロトニン作動性幻覚剤によって誘発され、幻覚作用の行動的指標となります。^{[ 72 ] [ 73 ]}トリプトファンは微量アミンであるトリプタミンに変換され、トリプタミンはインドールエチルアミンN-メチルトランスフェラーゼ（INMT）によってN-メチル化され、N-メチルトリプタミン（NMT）とN , N-ジメチルトリプタミン（DMT）になります。これらはセロトニン作動性幻覚剤として知られています。^{[ 71 ] [ 74 ] [ 75 ] [ 76 ] [ 77 ] [ 78 ]}

トリプトファンは重要な内在性蛍光プローブ（アミノ酸）であり、トリプトファン残基周辺の微小環境の性質を推定するために使用できる。折り畳まれたタンパク質の内在性蛍光発光の大部分は、トリプトファン残基の励起によるものである。