Українська
English
Русский
Пропозиції імпорту
Триптофан (β-(β-індоліл)-α-амінопропіонова кислота, скор.: Три, Трп, Trp, W)-ароматична альфа-амінокислота. Існує у двох оптично ізомерних формах, L і D, і у вигляді рацемату (рацемічної суміші) (DL).
L-триптофан є протеїногенною амінокислотою і входить до складу білків всіх відомих живих організмів. Відноситься до ряду гідрофобних амінокислот, оскільки містить ароматичне ядро індолу. Бере участь у гідрофобних та стекінг-взаємодіях.
Вперше в 1890 р триптофан виділив з травного ферменту трипсину і описав його властивості німецький хімік Ріхард Ноймайстер і він же дав назву амінокислоті. Грецький суфікс “фан «означає»вказує на”.
Триптофан в природі синтезується через антранілат. В процесі біосинтезу антранілата проміжними сполуками є шикімат, хоризмат. Біосинтез антранілата розглянуто в статті шикіматний шлях. Чотири оборотні реакції становлять найкоротший шлях перетворення антранілату в триптофан. Гени, відповідальні за ці реакції, а також за необоротну реакцію утворення антранілата з хоризмата, мають назву TRP-гени і у бактерій об’єднані в триптофановий оперон.
З хоризмата синтезується антранілат. Донором аміногрупи виступає амідний азот глутаміну або амоній. В результаті реакції утворюється також піруват. У Escherichia coli реакцію здійснює компонент I антранілат-синтази, продукт гена trpE. Антранілат фосфорибозилюється фосфорибозилпірофосфатом з утворенням фосфорибозилантранілату. В реакції вивільняється неорганічний пірофосфат (в присутності пірофосфатази реакція протікає практично необоротно). У Escherichia coli реакцію здійснює компонент II антранілат-синтази, продукт гена trpD. Фосфорибозилантранілат, зазнаючи перегрупування Амадорі, ізомеризується в фосфорибулозилантранілат. У Escherichia coli реакція визначається фосфорибозилантранілат-ізомеразною активністю індол-гліцерол-фосфат-синтази, що є продуктом гена trpC. Циклізація фосфорибулозилантранілату, що супроводжується декарбоксилюванням-дегідратацією, призводить до індол-гліцерол-фосфату. У Escherichia coli реакція визначається індол-гліцерол-фосфат-синтазной активністю індол-гліцерол-фосфат-синтази, що є продуктом гена trpC. Заступник відщеплюється у вигляді гліцеральдегід-3-фосфату, відбувається заміна цього заступника на інший тривуглецевий заступник, що походить з молекули l-серину. Реакція протікає через проміжне утворення незаміщеного індолу. Реакція піридоксаль-залежна. У Escherichia coli реакцію здійснює триптофан-синтаза субодиничного складу α2β2 (субодиниця α — продукт гена trpA, субодиниця β — продукт гена trpB).
У природі триптофан синтезують мікроорганізми, рослини і гриби. Багатоклітинні тварини не здатні синтезувати триптофан de novo. Для людини, як і для всіх Metazoa, триптофан є незамінною амінокислотою і повинен надходити в організм в достатній кількості з білками їжі.
– Катаболічні перетворення L-триптофану в організмі людини:
– Триптофан→N-формилкінуренін→кінуренін→3-гідроксикінуренін→3-гідроксиантранілат
– N-формілкінуренін→N-формілантранілат→антранілат→3-гідроксіантранілат
– Кінуренін→антранілат→3-гідроксиантранілат
3-Гидроксиантранилат→2-амино-3-карбоксимуконат-семиальдегид→2-аминомуканат-семиальдегид→2-аминомуконат→2-кетоадипат→глутарил-КоА→кротонил-КоА→(S)-3-гидроксибутаноил-КоА→ацетоацетил-КоА→ацетил-КоА
Часто гіповітаміноз по вітаміну B3 пов’язаний з нестачею триптофану.
Також триптофан є біохімічним попередником індольних алкалоїдів. Наприклад, триптофан→триптамін→N, N-диметилтриптамін→псилоцин→псилоцибін
Метаболіт триптофану-5-гідрокситриптофану (5-HTP) був запропонований як засіб для лікування епілепсії та депресії, але клінічні випробування не дали остаточних результатів. 5-HTP легко проникає через гематоенцефалічний бар’єр і, крім того, швидко декарбоксилюється в серотонін (5-гідрокситриптамін, або 5-HT).
У зв’язку з перетворенням 5-HTP в серотонін в печінці є значний ризик появи вад серця через вплив серотоніну на серце.
Виробництво:
Індол амінометіліруют формальдегідом і диметиламіном за методом Манніха. Отриманий 3-диметиламінометиліндол конденсується з метиловим ефіром нітрооцтової кислоти, що призводить до метилату 3-індолілнітропропіонової кислоти. Потім відновлюють нітрогрупу до аміногрупи. Після лужного гідролізу ефіру отримують D, L-триптофан зазвичай у формі натрієвої солі.[10] у триптофані, отриманому хімічним синтезом, виявляються домішки токсичних сполук. Синтетичний триптофан додають в комбікорми для тварин.
У мікроорганізмів, в тому числі і у Escherichia coli, відомий піридоксальзалежний фермент триптофан-індол-ліаза (триптофаназа КФ 4.1.99.1, продукт гена tnaA). Функція цього ферменту полягає в підтримці рівноваги:
триптофан + вода ⇋ індол + піруват + амоній.
Завдяки цьому триптофан може бути отриманий ферментативної конденсацією індолу, піровиноградної кислоти і аміаку.
У промисловому виробництві L-триптофану зазвичай використовуються штами дріжджів Candida utilis, дефектні по Aro-генам і, як наслідок, ауксотрофні по фенілаланіну і тирозину. Вихідною сировиною зазвичай служить відносно дешева синтетична антраніловая кислота, що є доцільним з кількох причин. По-перше, це спрощує і здешевлює процес, а по-друге, дозволяє обійти механізми регуляторного контролю (цільовий продукт триптофан чинить інгібуючу дію на антранілатсинтазу). У присутності мінімальних, не викликають регуляторних ефектів, кількостей фенілаланіну і тирозину мутанти Candida utilis переводить вводиться в культуральне середовище антраніловую кислоту в L-триптофан.
Вихідною сировиною в мікробіологічному виробництві триптофану може служити також синтетичний індол. Процес залежить від активності триптофанової синтази та наявності серину.
Триптофан є компонентом харчових білків. Найбільш багаті триптофаном такі продукти, як сир, риба, м’ясо, бобові, сир, овес, арахіс, кунжут, кедровий горіх, молоко, йогурт.
Триптофан присутній в більшості рослинних білків, особливо їм багаті соєві боби. Дуже мала кількість триптофану міститься в кукурудзі, тому харчування тільки кукурудзою призводить до нестачі цієї амінокислоти і, як наслідок, до пелагри. Арахіс є чудовим джерелом триптофану, однак у арахісі його менше, ніж у продуктах тваринного походження.
М’ясо і риба містять триптофан нерівномірно: білки сполучної тканини (колаген, еластин, желатин) не містять триптофан.
Список вмісту триптофану в продуктах:
Основне джерело:
– червона ікра 960 мг на 100 г
– чорна ікра 910 мг на 100 г
– сир голландський 780 мг на 100 г
– мигдаль 630 мг на 100 г
– кешью 600 мг на 100 г
– соєві боби 600 мг на 100 г
– сир плавлений 500 мг на 100 г
– кедрові горіхи 420 мг на 100 г
– халва 360 мг на 100 г
– м’ясо кролика, індички 330 мг на 100 г
– кальмари 320 мг на 100 г
– ставрида 300 мг на 100 г
– насіння соняшнику 300 мг на 100 г
– фісташки 300 мг на 100 г
– курка 290 мг на 100 г
– арахіс 285 мг на 100 г
– горох, квасоля 260 мг на 100 г
– оселедець 250 мг на 100 г
– телятина 250 мг на 100 г
– яловичина 133 мг на 100 г
– лосось 220 мг на 100 г
– тріска 210 мг на 100 г
– баранина 210 мг на 100 г
– сир жирний 210 мг на 100 г
– яйця курячі 200 мг на 100 г
– минтай 200 мг на 100 г
– шоколад 200 мг на 100 г
– свинина 190 мг на 100 г
– сир нежирний 180 мг на 100 г
– Короп 180 мг на 100 г
– палтус, судак 180 мг на 100 г
– крупа гречана 180 мг на 100 г
– пшоно 180 мг на 100 г
– окунь морський 170 мг на 100 г
– скумбрія 160 мг на 100 г
– крупа вівсяна 160 мг на 100 г
– курага 150 мг на 100 г
– гриби 130 мг на 100 г
– крупа ячна 120 мг на 100 г
– крупа перлова 100 мг на 100 г
– хліб пшеничний 100 мг на 100 г
– картопля смажена 84 мг на 100 г
– фініки 75 мг на 100 г
– рис відварений 72 мг на 100 г
– картопля відварна 72 мг на 100 г
– хліб житній 70 мг на 100 г
– чорнослив 69 мг на 100 г
– зелень (кріп, петрушка) 60 мг на 100 г
– буряк 54 мг на 100 г
– Ізюм 54 мг на 100 г
– капуста 54 мг на 100 г
– банани 45 мг на 100 г
– морква 42 мг на 100 г
– цибуля 42 мг на 100 г
– молоко, кефір 40 мг на 100 г
– помідори 33 мг на 100 г
– абрикоси 27 мг на 100 г
– апельсини 27 мг на 100 г
– гранат 27 мг на 100 г
– грейпфрут 27 мг на 100 г
– лимон 27 мг на 100 г
– персики 27 мг на 100 г
– вишня 24 мг на 100 г
– полуниця 24 мг на 100 г
– малина 24 мг на 100 г
– мандарини 24 мг на 100 г
– мед 24 мг на 100 г
– сливи 24 мг на 100 г
– огірки 21 мг на 100 г
– кабачки 21 мг на 100 г
– кавун 21 мг на 100 г
– виноград 18 мг на 100 г
– диня 18 мг на 100 г
– хурма 15 мг на 100 г
– журавлина 15 мг на 100 г
– яблука 12 мг на 100 г
– груші 12 мг на 100 г
– ананаси 12 мг на 100 г
Викликання різних захворювань при порушенні обміну речовин:
Сімейна гіпертриптофанемія-рідкісне аутосомно-рецесивне спадкове захворювання, порушення обміну речовин, що призводить до накопичення триптофану в крові та виведення його з сечею (триптофанурія). Причиною захворювання хворобою Хартнупа є порушення активного транспорту триптофану через кишкову стінку, внаслідок чого посилюються процеси його бактеріального розкладання і утворення індольних продуктів, таких як індол, скатол. Синдром Тада, як спадкове захворювання, пов’язане з порушенням перетворення триптофану в кінуренін. При захворюванні спостерігається пошкодження ЦНС і нанізм. Захворювання вперше описано К.Тада в 1963 році. Синдром Прайса-генетичне захворювання, причиною якого є порушення перетворення кінуреніну в 3-гідрокси-l-кінуренін (за реакцію відповідальна NADP-залежна L-кінуренін-3-гідроксилаза КФ 1.14.13.9). Захворювання проявляється підвищеною екскрецією кинуренина з сечею, а також склеродермією. Індиканурія-підвищений вміст в сечі індікана. Причиною може бути непрохідність кишечника, через що в ньому починають посилено протікати гнильні процеси.
В кінці 1980 — х в США і деяких інших країнах відзначалася дуже велика кількість випадків синдрому еозинофілії-міалгії. Розголосу ця проблема піддалася в 1989, після того як особисті лікарі трьох американок, обговоривши між собою ситуацію, підняли тривогу. Згодом масштаб того спалаху оцінили як приблизно рівний 60 000 випадків, з яких близько 1500 випадків призвели до інвалідизації і не менше 27 закінчилися смертельним результатом.
Було встановлено, що практично всі хворі приймали L-триптофан японського виробника Showa DENKO. Цей триптофан вироблявся за допомогою нового спеціально розробленого штаму генетично змінених мікроорганізмів. При розслідуванні були взяті зразки препарату з декількох партій триптофану. У цих зразках виявили понад 60 різних домішок. Ці домішки, серед яких особливо підозрілими виявилися EBT (1,1′-ethylidene-bis-l-tryptophan) і MTCA (1-methyl-1,2,3,4-tetrahydro-beta-carboline-3-carboxylic acid), ретельно досліджувалися, але ні в однієї з них не виявили здатність викликати такі серйозні порушення здоров’я, як синдром еозинофілії-міалгії.
Розглядалася також можливість того, що синдром еозинофілії-міалгії може викликатися самим l-триптофаном при його надмірному надходженні в організм. Експерти намагалися оцінити ймовірність того, що метаболіти триптофану можуть гальмувати деградацію гістаміну, а надлишковий гістамін може сприяти запальним процесам і розвитку синдрому еозинофілії-міалгії. Незважаючи на всі вжиті зусилля, так і не вдалося достовірно встановити, що саме викликало еозинофілію-міалгію у людей, які приймали триптофан.
Посилення контролю обороту триптофану, в тому числі заборона на ввезення імпортного триптофану, призвело до різкого зниження випадків синдрому еозинофілії-міалгії. У 1991 році в США велика частина триптофану була не пущена в продаж, Інші країни також наслідували цей приклад. У лютому 2001 FDA послабив обмеження, але все ж висловив занепокоєння:
«Based on the scientific evidence that is available at the present time, we cannot determine with certainty that the occurrence of EMS in susceptible persons consuming L-tryptophan supplements derives from the content of L-tryptophan, an impurity contained in the L-tryptophan, or a combination of the two in association with other, as yet unknown, external factors.”(переклад: “спираючись на наукові дані, якими ми в даний час володіємо, ми не можемо з упевненістю відповісти на питання, що викликає еозинофілію-міалгію у сприйнятливих людей, що вживають L-триптофан. Ми не можемо сказати, чи здатний викликати еозинофілію-міалгію сам L-триптофан, або ж домішка, що містилася в L-триптофані, або комбінації L-триптофану, домішок з іншими, поки ще невідомими факторами»).
Індоламін-2,3-діоксигеназа (ізозим триптофан-2,3-діоксигенази) активується під час імунної реакції, щоб обмежити доступність триптофану для клітин, інфікованих вірусом, або ракових клітин.
Досліди на щурах показали, що дієта зі зниженим вмістом триптофану збільшує максимальну тривалість життя, але також збільшує смертність в молодому віці.
Сонливість, яка спостерігається після вживання м’яса індички (актуально в США, де індичку традиційно вживають на День подяки і Різдво), пов’язують з дією мелатоніну, що утворюється з триптофану. Існує помилкова думка, що індичка містить дуже велику кількість триптофану. Індичатина дійсно містить багато триптофану, але його зміст приблизно таке ж, як і в багатьох інших м’ясних продуктах. Хоча механізми виникнення сонливості дійсно пов’язані з обміном триптофану, її причиною є загальна висока калорійність і високий вміст вуглеводів в їжі, яка викликає сонливість, а не підвищений вміст в ній триптофану.
Триптофан має найсильнішу флуоресценцію серед усіх 20 протеїногенних амінокислот. Інші дві ароматичні амінокислоти, здатні до флуоресценції (але в набагато меншій мірі): тирозин і фенілаланін. Триптофан поглинає електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі 280 нм (максимум) і сольватохромно випромінює в діапазоні 300-350 нм, в залежності від молекулярного оточення триптофану. Цей ефект має наслідки для вивчення конформації білків. Залишки триптофану, що знаходяться в гідрофобному оточенні в центрі білка, дають зміщення спектра його флуоресценції на 10-20 нм в короткохвильову сторону (значення, близькі до 300 нм). Якщо залишки триптофану розташовані на поверхні білка в гідрофільному оточенні, то випромінювання білка зміщується в бік довгих хвиль (близько до 350 нм). рН розчину також впливає на флуоресценцію триптофану. Так, при низьких значеннях pH приєднання атома водню до карбоксильним групам сусідніх з триптофаном амінокислот може зменшувати інтенсивності флуоресценції, що дозволяє встановити роль цієї амінокислоти в протеїн-нуклеїнових взаємодіях.
Синтетичний 7-азатриптофан через структурну схожість з триптофаном може бути помилково використаний білоксинтезуючою системою замість триптофану.
Гіпотеза про те, що при депресивних розладах зменшується вміст в мозку серотоніну, привела до терапевтичного використання L-триптофану при депресії. Він застосовується як в якості монотерапії, так і в поєднанні з традиційними антидепресантами.
Є дані контрольованих випробувань, згідно з якими додавання L-триптофану може посилювати терапевтичний ефект антидепресантів групи ІМАО. Призначення L-триптофану рекомендується для додаткового потенціювання серотонінергічних ефектів комбінацій ” літій + ІМАО»і«літій + Кломіпрамін»(“серотоніновий коктейль”).
Також L-триптофан використовується при обсесивно-компульсивному розладі. Додаткове введення L-триптофану в дозі 6-8 г на добу особливо виправдане при зниженні синтезу або виснаженні запасів серотоніну, наприклад внаслідок тривалого застосування серотонінергічних антидепресантів. При цьому у частини хворих терапевтичний ефект L-триптофану при тривалому лікуванні схильний виснажуватися.
Крім того, препарати L-триптофану призначаються при розладах сну, почутті страху і напруги, дисфорії, передменструальному синдромі. Показаннями до застосування також є комплексна терапія хворих з алкогольною, опіатною та барбітуратною залежністю з метою нівелювання проявів абстинентного синдрому, лікування гострої інтоксикації етанолом, лікування біполярного афективного розладу та депресії, пов’язаної з менопаузою. Застосування при вагітності і в період лактації (грудного вигодовування) не рекомендується. Біодоступність при пероральному прийомі становить понад 90%.
Побічними діями L-триптофану є гіпотензія, нудота, проноси і блювота, анорексія. Крім того, він викликає сонливість вдень, а якщо приймати його ввечері — може покращувати нічний сон. Одночасне застосування серотонінергічних антидепресантів і L-триптофану може викликати серотоніновий синдром. При одночасному застосуванні триптофану і антидепресантів групи ІМАО можливі збудження ЦНС, сплутаність свідомості (слід знизити дозу триптофану).
Триптофан також застосовується для збалансування кормів для тварин.
Відгуки
Відгуків немає, поки що.