triptofan | |||
---|---|---|---|
| |||
General | |||
Nume sistematic |
Acid 2-amino-3-(1H-indol-3-il)propionic | ||
Abrevieri |
Trei, Trp, W UGG |
||
Chim. formulă | C11H12N2O2 _ _ _ _ _ _ _ | ||
Şobolan. formulă | C11H12N2O2 _ _ _ _ _ _ _ | ||
Proprietăți fizice | |||
Masă molară | 204,23 g/ mol | ||
Proprietăți chimice | |||
Constanta de disociere a acidului | 9,39 [1] | ||
Clasificare | |||
Reg. numar CAS | 73-22-3 | ||
PubChem | 6305 | ||
Reg. numărul EINECS | 200-795-6 | ||
ZÂMBETE | N[C@@H](Cc1c2ccccc2n([H])c1)C(O)=O | ||
InChI | InChI=1S/C11H12N2O2/c12-9(11(14)15)5-7-6-13-10-4-2-1-3-8(7)10/h1-4,6,9,13H, 5,12H2,(H,14,15)/t9-/m0/s1QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N | ||
CHEBI | 16828 | ||
ChemSpider | 6066 | ||
Datele se bazează pe condiții standard (25 °C, 100 kPa), dacă nu este menționat altfel. | |||
Fișiere media la Wikimedia Commons |
Triptofanul (acidul β-(β-indolil)-α-aminopropionic, abreviat: Tri, Trp, Trp, W) este un alfa-aminoacid aromatic . Există în două forme optice izomerice , L și D și ca racemat (amestec racemic) (DL).
L-triptofanul este un aminoacid proteinogen și face parte din proteinele tuturor organismelor vii cunoscute. Aparține unui număr de aminoacizi hidrofobi, deoarece conține un nucleu indol aromatic . Participă la interacțiuni hidrofobe și de stivuire .
Pentru prima dată în 1890, triptofanul a fost izolat din enzima digestivă tripsina , iar proprietățile sale au fost descrise de chimistul german Richard Neumeister, care a dat și numele aminoacidului. Sufixul grecesc „evantai” înseamnă „arătând spre” [2] .
Triptofanul este sintetizat în mod natural prin antranilat . În procesul de biosinteză a antranilaților, compușii intermediari sunt shikimatul , corismatul . Biosinteza antranilatului este discutată în articolul calea shikimatului . Patru reacții reversibile constituie cea mai scurtă cale de conversie a antranilatului în triptofan. Genele responsabile pentru aceste reacții, precum și pentru reacția ireversibilă de formare a antranilatului din corismat, se numesc gene trp și în bacterii sunt combinate într-un operon de triptofan.
Schematic, structura operonului triptofan din Escherichia coli poate fi exprimată după cum urmează:
— trp R—…—Promotor—Operator—Lider—Atenuator— trp E— trp D— trp C— trp B— trp A—Terminator—Terminator—
Etapele procesului de biosinteză corismat →→ triptofan:
În natură, triptofanul este sintetizat de microorganisme , plante și ciuperci . Animalele multicelulare nu sunt capabile să sintetizeze triptofanul de novo . Pentru oameni, ca și pentru toți Metazoa , triptofanul este un aminoacid esențial și trebuie ingerat în cantități suficiente împreună cu proteinele dietetice.
Transformări catabolice ale L-triptofanului în corpul uman:
Triptofan → N-formilchinurenină → chinurenină → 3-hidroxichinurenină → 3-hidroxiantranilat
N-formilchinurenină → N-formil antranilat → antranilat → 3-hidroxi antranilat
Chinurenină → antranilat → 3-hidroxiantranilat
3-Hidroxiantranilat→2-amino-3-carboximuconat-semialdehidă→2-aminomuconat-semialdehidă→2-aminomuconat→2-cetoadipat→glutaril-CoA→crotonil-CoA→( S )-3-hidroxibutanoil- CoA-→CoAcetoacety acetil-CoA
Triptofanul este un precursor biologic al serotoninei [4] (din care poate fi apoi sintetizată melatonina ) și niacinei (vezi figura).
Adesea, hipovitaminoza din vitamina B 3 este asociată cu o lipsă de triptofan.
Triptofanul este, de asemenea, un precursor biochimic al alcaloizilor indolici . De exemplu, triptofan → triptamină → N,N-dimetiltriptamina → psilocină → psilocibină
Un metabolit al triptofanului, 5-hidroxitriptofan (5-HTP), a fost propus ca tratament pentru epilepsie [5] și depresie , dar studiile clinice au fost neconcludente [6] . 5-HTP traversează cu ușurință bariera hemato-encefalică și este, de asemenea, rapid decarboxilat la serotonină (5-hidroxitriptamina sau 5-HT) [7] .
Datorită conversiei 5-HTP în serotonină în ficat, există un risc semnificativ de defecte cardiace datorită efectului serotoninei asupra inimii [8] [9] .
Indolul este aminometilat cu formaldehidă și dimetilamină conform metodei Mannich. 3-dimetilaminometilindolul rezultat este condensat cu esterul metilic al acidului nitroacetic pentru a da metilatul acidului 3-indolilnitropropionic. Apoi gruparea nitro este redusă la gruparea amino. În urma hidrolizei alcaline a esterului, se obține D,L-triptofan, de obicei sub formă de sare de sodiu. [10] În triptofanul obţinut prin sinteză chimică se găsesc impurităţi ale compuşilor toxici. Triptofanul sintetic este adăugat în hrana animalelor.
În microorganisme, inclusiv Escherichia coli , este cunoscută enzima dependentă de piridoxal triptofan indol liaza (triptofanaza EC 4.1.99.1, produs al genei tna A). Funcția acestei enzime este de a menține echilibrul:
triptofan + apă ⇋ indol + piruvat + amoniu.
Prin aceasta, triptofanul poate fi produs prin condensarea enzimatică a indolului , acidului piruvic și amoniacului .
În producția industrială de L-triptofan, se folosesc de obicei tulpini de drojdie de Candida utilis , care sunt defecte în genele aro și, ca urmare, auxotrofe în fenilalanină și tirozină . Materialul de pornire este de obicei un acid antranilic sintetic relativ ieftin, care este util din mai multe motive. În primul rând, simplifică și reduce costul procesului și, în al doilea rând, permite ocolirea mecanismelor de control regulator (produsul țintă, triptofanul are un efect inhibitor asupra antranilat sintetazei). În prezența unor cantități minime de fenilalanină și tirozină care nu provoacă efecte de reglare, mutanții Candida utilis transformă acidul antranilic introdus în mediul de cultură în L-triptofan.
Indolul sintetic poate servi și ca materie primă inițială în producția microbiologică de triptofan. Procesul depinde de activitatea triptofan sintetazei și de disponibilitatea serinei.
Triptofanul este o componentă a proteinelor alimentare. Cele mai bogate in triptofan sunt alimente precum branza , pestele, carnea, leguminoasele, branza de vaci , ovazul , arahidele , susanul , nucile de pin , laptele , iaurtul .
Triptofanul este prezent în majoritatea proteinelor vegetale, în special în boabele de soia . Porumbul conține o cantitate foarte mică de triptofan, așa că consumul numai de porumb duce la o lipsă a acestui aminoacid și, ca urmare, la pelagra . Alunele sunt o sursă excelentă de triptofan, dar alunele conțin mai puțin triptofan decât produsele de origine animală.
Carnea și peștele conțin triptofan în mod neuniform: proteinele țesutului conjunctiv ( colagen , elastină , gelatină ) nu conțin triptofan [11] .
Nu. p / p | produs | în mg la 100 g |
---|---|---|
unu | Caviar roșu | 960 |
2 | caviarul negru | 910 |
3 | brânză olandeză | 780 |
patru | migdale | 630 |
5 | nuci caju | 600 |
6 | boabe de soia | 600 |
7 | branza procesata | 500 |
opt | Nuci de pin | 420 |
9 | halva | 360 |
zece | carne de iepure, curcan | 330 |
unsprezece | calmar | 320 |
12 | stavrid negru | 300 |
13 | seminte de floarea soarelui | 300 |
paisprezece | fistic | 300 |
cincisprezece | pui | 290 |
16 | arahide | 285 [13] |
17 | mazăre, fasole | 260 |
optsprezece | hering | 250 |
19 | vițel | 250 |
douăzeci | vită | 133 |
21 | somon | 220 |
22 | cod | 210 |
23 | carne de oaie | 210 |
24 | brânză de vaci grasă | 210 |
25 | ouă de găină | 200 |
26 | pollock | 200 |
27 | ciocolată | 200 |
28 | porc | 190 |
29 | brânză de vaci cu conținut scăzut de grăsimi | 180 |
treizeci | crap | 180 |
31 | halibut, biban | 180 |
32 | hrişcă | 180 |
33 | mei | 180 |
34 | biban de mare | 170 |
35 | macrou | 160 |
36 | ovaz | 160 |
37 | caise uscate | 150 |
38 | ciuperci | 130 |
39 | crupe de orz | 120 |
40 | arpacaș | 100 |
41 | pâine de grâu | 100 |
42 | cartofi prăjiți | 84 |
43 | datele | 75 |
44 | orez fiert | 72 |
45 | Cartofi fierți | 72 |
46 | pâine de secara | 70 |
47 | prune uscate | 69 |
48 | verdeturi (marar, patrunjel) | 60 |
49 | Sfeclă | 54 |
cincizeci | stafide | 54 |
51 | varză | 54 |
52 | banane | 45 |
53 | morcov | 42 |
54 | ceapă | 42 |
55 | lapte, chefir | 40 |
56 | rosii | 33 |
57 | caise | 27 |
58 | portocale | 27 |
59 | rodie | 27 |
60 | grapefruit | 27 |
61 | lămâie | 27 |
62 | piersici | 27 |
63 | cireașă | 24 |
64 | Căpșună | 24 |
65 | zmeură | 24 |
66 | mandarine | 24 |
67 | Miere | 24 |
68 | prune | 24 |
69 | castraveți | 21 |
70 | zucchini | 21 |
71 | pepene | 21 |
72 | struguri | optsprezece |
73 | pepene | optsprezece |
74 | curmal japonez | cincisprezece |
75 | merisor | cincisprezece |
76 | merele | 12 |
77 | pere | 12 |
78 | ananas | 12 |
Hipertriptofanemia familială este o tulburare metabolică moștenită autozomal recesivă rară , care determină acumularea triptofanului în sânge și excretarea prin urină (triptofanurie).
Cauza bolii este o încălcare a transportului activ al triptofanului prin peretele intestinal, în urma căreia procesele de descompunere bacteriană și formarea de produse indolice, cum ar fi indolul , skatolul , sunt intensificate .
Boală ereditară asociată cu o încălcare a conversiei triptofanului în chinurenină. Odată cu boala, există leziuni ale sistemului nervos central și nanism . Boala a fost descrisă pentru prima dată de K. Tada în 1963.
O boală genetică cauzată de o încălcare a conversiei chinureninei în 3-hidroxi-L-chinurenină (L-kynurenine-3-hidroxilaza EC 1.14.13.9 dependentă de NADP este responsabilă de reacție). Boala se manifestă prin excreția crescută a kinureninei în urină, precum și prin sclerodermie .
Indicanurie - niveluri ridicate de indican în urină . Cauza poate fi obstrucția intestinală, din cauza căreia procesele putrefactive încep să se desfășoare intens în ea.
La sfârșitul anilor 1980, un număr foarte mare de cazuri de sindrom eozinofilie-mialgie au fost observate în Statele Unite și în alte țări . Această problemă a fost mediatizată în 1989 , după ce medicii personali ai trei femei americane, după ce au discutat între ei situația, au tras un semnal de alarmă. Ulterior, amploarea acelui focar a fost estimată la aproximativ 60.000 de cazuri, dintre care aproximativ 1.500 de cazuri au dus la invaliditate și cel puțin 27 au fost fatale.
S-a constatat că aproape toți pacienții au luat L-triptofan de la producătorul japonez Showa Denko. Acest triptofan a fost produs folosind o tulpină nouă, special concepută de microorganisme modificate genetic . În timpul anchetei, au fost prelevate mostre de medicament din mai multe loturi de triptofan. În aceste probe au fost identificate peste 60 de impurități diferite. Aceste impurități, printre care EBT (1,1’-etiliden-bis-L-triptofan) și MTCA (acid 1-metil-1,2,3,4-tetrahidro-beta-carbolin-3-carboxilic) au fost în special suspecte, au fost studiate cu atenție, dar niciuna dintre ele nu s-a dovedit a provoca probleme de sănătate atât de grave precum sindromul eozinofilie-mialgie.
S-a luat în considerare și posibilitatea ca sindromul eozinofilie-mialgie să fie cauzat de L-triptofan însuși atunci când este în exces în organism. Experții au încercat să evalueze posibilitatea ca metaboliții triptofanului să inhibe degradarea histaminei și că excesul de histamină poate contribui la inflamație și la dezvoltarea sindromului eozinofilie-mialgie. În ciuda tuturor eforturilor depuse, nu a fost posibil să se stabilească în mod fiabil ce anume a cauzat eozinofilia-mialgia la persoanele care au luat triptofan.
Întărirea controlului asupra circulației triptofanului, inclusiv interzicerea importului de triptofan, a condus la o scădere bruscă a cazurilor de sindrom eozinofilie-mialgie. În 1991, majoritatea triptofanului a fost interzis de pe piață în SUA, iar alte țări au urmat exemplul. În februarie 2001 , FDA a relaxat restricțiile, dar și-a exprimat în continuare îngrijorarea:
„Pe baza dovezilor științifice disponibile în prezent, nu putem determina cu certitudine că apariția EMS la persoanele susceptibile care consumă suplimente cu L-triptofan derivă din conținutul de L-triptofan, o impuritate conținută în L-triptofan, sau o combinație a celor două în asociere cu alți factori externi, încă necunoscuți.” [paisprezece]Traducere:
„Pe baza datelor științifice pe care le avem în prezent, nu putem răspunde cu încredere la întrebarea ce cauzează eozinofilia-mialgia la persoanele susceptibile care utilizează L-triptofan. Nu putem spune dacă L-triptofanul însuși, sau o impuritate conținută în L-triptofan, sau o combinație de L-triptofan, impurități cu alți factori, încă necunoscuți, este capabil să provoace eozinofilie-mialgie.Indolamină 2,3-dioxigenaza (o izoenzimă a triptofan 2,3-dioxigenazei) este activată în timpul răspunsului imun pentru a limita disponibilitatea triptofanului la celulele infectate cu virus sau canceroase.
Experimentele la șobolani au arătat că o dietă săracă în triptofan crește durata maximă de viață, dar crește și mortalitatea la o vârstă fragedă [15] .
Somnolența care apare după consumul de carne de curcan (relevantă în Statele Unite, unde curcanul este consumat în mod tradițional de Ziua Recunoștinței și de Crăciun ) este asociată cu acțiunea melatoninei , care se formează din triptofan. Există o concepție greșită că curcanul conține o cantitate foarte mare de triptofan. Carnea de curcan conține mult triptofan, dar conținutul său este aproximativ același ca în multe alte produse din carne. Deși mecanismele somnolenței sunt într-adevăr asociate cu metabolismul triptofanului, conținutul general ridicat de calorii și carbohidrați al alimentelor provoacă somnolență, și nu conținutul crescut de triptofan din acesta.
Triptofanul are cea mai puternică fluorescență dintre toți cei 20 de aminoacizi proteinogeni. Ceilalți doi aminoacizi aromatici capabili de fluorescență (dar într-o măsură mult mai mică) sunt tirozina și fenilalanina . Triptofanul absoarbe radiația electromagnetică cu o lungime de undă de 280 nm (maximum) și emite solvatocromic în intervalul 300-350 nm, în funcție de mediul molecular al triptofanului. Acest efect este important pentru studiul conformației proteinelor. Reziduurile de triptofan dintr-un mediu hidrofob din centrul proteinei își schimbă spectrul de fluorescență cu 10-20 nm către lungimea de undă scurtă (valori apropiate de 300 nm). Dacă reziduurile de triptofan sunt localizate pe suprafața proteinei într-un mediu hidrofil, atunci emisia proteinei este deplasată către unde lungi (aproape de 350 nm). pH-ul soluției afectează și fluorescența triptofanului. Astfel, la valori scăzute ale pH-ului, adăugarea unui atom de hidrogen la grupările carboxil ale aminoacizilor adiacente triptofanului poate reduce intensitatea fluorescenței acestuia (efect de stingere). Intensitatea fluorescenței triptofanului poate fi crescută semnificativ prin plasarea acestuia într-un solvent organic, cum ar fi DMSO [16] . Interacțiunea miezului indolic cu bazele azotate ale acizilor nucleici duce la o scădere a intensității fluorescenței, ceea ce face posibilă stabilirea rolului acestui aminoacid în interacțiunile proteină-acid nucleic.
7-azatriptofanul sintetic , datorită asemănării sale structurale cu triptofanul, poate fi folosit în mod eronat de sistemul de sinteză a proteinelor în loc de triptofan.
Ipoteza că tulburările depresive reduc serotonina cerebrală a condus la utilizarea terapeutică a L-triptofanului în depresie [4] . Se folosește atât ca monoterapie, cât și în combinație cu antidepresivele tradiționale [4] .
Există dovezi din studiile controlate că adăugarea de L-triptofan poate spori efectul terapeutic al antidepresivelor IMAO . Numirea L-triptofanului este recomandată pentru potențarea suplimentară a efectelor serotoninergice ale combinațiilor „ litiu + IMAO” și „litiu + clomipramină ” („cocktail de serotonină”) [17] .
De asemenea, L-triptofanul este utilizat în tulburarea obsesiv-compulsivă . Administrarea suplimentară de L-triptofan în doză de 6-8 g pe zi este justificată în special în cazul scăderii sintezei sau epuizării rezervelor de serotonină, de exemplu, datorită utilizării prelungite a antidepresivelor serotoninergice. În același timp, la unii pacienți, efectul terapeutic al L-triptofanului tinde să fie epuizat în timpul tratamentului pe termen lung [18] .
În plus, preparatele cu L-triptofan sunt prescrise pentru tulburări de somn [19] , sentimente de frică și tensiune, disforie , sindrom premenstrual . Indicațiile de utilizare sunt și terapia complexă a pacienților cu dependență de alcool , opiacee și barbiturice în vederea nivelării manifestărilor sindromului de sevraj , tratamentul intoxicației acute cu etanol , tratamentul tulburării afective bipolare și al depresiei asociate menopauzei . . Utilizarea în timpul sarcinii și alăptării (alăptarea) nu este recomandată. Biodisponibilitatea atunci când este administrată oral este mai mare de 90%.
Efectele secundare ale L-triptofanului sunt hipotensiunea arterială , greața, diareea și vărsăturile [19] , anorexia . În plus, provoacă somnolență în timpul zilei, iar dacă este luată seara, poate îmbunătăți somnul pe timp de noapte [4] . Utilizarea combinată a antidepresivelor serotoninergice și a L-triptofanului poate provoca sindrom serotoninergic [18] . Cu utilizarea combinată a triptofanului și a antidepresivelor din grupul IMAO, sunt posibile excitația și confuzia SNC (doza de triptofan ar trebui redusă) [20] .
Triptofanul este, de asemenea, folosit pentru a echilibra hrana animalelor.
Aminoacizi | |
---|---|
Standard | |
non-standard | |
Vezi si |
Antidepresive ( N06A ) | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||
| |||||||||||||
| |||||||||||||
| |||||||||||||
| |||||||||||||
Datele despre medicamente sunt date în conformitate cu registrul medicamentelor înregistrate și TKFS din 15.10.2008 (* - medicamentul este retras din circulație) Căutare în baza de date a medicamentelor . Instituția Federală de Stat NTs ESMP din Roszdravnadzor din Federația Rusă (28 octombrie 2008). Recuperat la 12 noiembrie 2008. |