Tryptofan (L-tryptofan)

Tryptofan je aminokyselina, která je nejen součástí bílkovin, ale zároveň z ní v našem těle vzniká i řada dalších důležitých látek, například serotonin či melatonin. Její příjem je proto zásadní například při depresích a nespavosti, ale z jeho důsledného doplňování mohou těžit i například sportovci či ženy trpící premenstruačním syndromem.

Popis

Tryptofan patří mezi tzv. esenciální aminokyseliny – to znamená, že jej naše tělo neumí syntetizovat, a musíme ho proto přijímat potravinou. V živých organismech se vyskytuje výhradně jeho forma označovaná jako „L-tryptofan“ (kromě ní existuje ještě D-tryptofan, který se liší prostorovým uspořádáním atomů v molekule). V porovnání s ostatními esenciálními aminokyselinymi se v těle vyskytuje v poměrně malých koncentracích, jeho význam pro fungování organismu je však zásadní (1)

Historie

L-tryptofan byl poprvé izolován z kaseinu (mléčná bílkovina) F. G. Hopkinsem a S. W. Colem v roce 1901, krátce na to byla popsána i jeho struktura. Uměle syntetizován byl poprvé v roce 1949, v 80. letech 20. století ale převládla jeho výroba přírodní cestou, pomocí fermentace.

Výskyt

L-tryptofan je obsažen v mnoha běžných potravinách, a to jak živočišného, tak i rostlinného původu. Z živočišných potravin jsou velmi bohatým zdrojem zejména tvrdé sýry, například parmezán, dále pak krůtí a kuřecí maso. Z rostlinných potravin dominuje sója, kde se dá navíc obsah tryptofanu výrazně zvýšit genetickou úpravou, vysoké hodnoty ale mají i chia semínka či ovesné vločky. (3, 4)

Stav, kdy člověk nepřijímá dostatečné množství tryptofanu na to, aby to negativně ovlivnilo tvorbu bílkovin, je poměrně vzácný. I při dostatečném příjmu ale může nastat situace, kdy je nedostatek tryptofanu v našem mozku. A právě tam je nezbytný pro tvorbu látek nutných pro správný průběh mozkových funkcí – například serotoninu.

Mozek je totiž od krevního oběhu oddělen tzv. hematoencefalickou bariérou, kterou mohou překonávat pouze některé typy látek. Tryptofan sice mezi ně patří, ale dokáže přes tuto bariéru projít pouze volný, nikoliv vázaný na bílkoviny – a většina tryptofanu v těle je přitom vázána na bílkovinu albumin. Tryptofan navíc k překonání hematoencefalické bariéry potřebuje specifický transportér, o který ovšem soupeří s ostatními aminokyselinami, vůči nimž je v nevýhodě, protože je v bílkovinách zastoupen v poměrně malém množství. To je také důvodem, proč může být ve specifických případech, jako jsou deprese či jiné psychické potíže, výhodné užívat tryptofan ve formě doplňků stravy a nespoléhat se na jeho získávání z potravy – můžeme tím zvýšit jeho poměr vůči ostatním aminokyselinám, čímž získá při přechodu hematoencefalickou bariéru konkurenční výhodu. (1)

Efektivitu přenosu tryptofanu přes hematoencefalickou bariéru navíc negativně ovlivňují i další faktory, zejména vyšší věk, stres, inzulinová rezistence, deficit hořčíku a vitaminu B6 či konzumace alkoholu. Dostupnost tryptofanu v mozku může navíc ovlivnit i složení střevního mikrobiomu. (14, 15, 18)

Význam L-tryptofanu

Tryptofan je součástí mnoha typů bílkovin v našem těle. Stejně jako pro ostatní esenciální aminokyseliny tedy platí, že pokud jej tedy přijímáme nedostatek, vážně to narušuje proces tvorby bílkovin v organismu. Kromě toho se ale tryptofan v těle přeměňuje i na další látky klíčové pro fungování organismu. Nejznámější z nich jsou serotonin a melatonin, významné jsou ale i například kynurenin a NAD/NADP. Ovlivňuje také produkci některých hormonů, například kortizolu, prolaktinu či růstového hormonu.

Kynurenin

Nejhojnějším produktem přeměny tryptofanu v těle (až 90 %) je látka jménem kynurenin. Ta se dále přeměňuje na sloučeniny, které ovlivňují tvorbu neurotransmiterů, tedy látek, které zajišťují přenos nervového signálu mezi nervovými buňkami. Kynurenin navíc pomáhá chránit oční čočku a sítnici před UV zářením, a některé výzkumy dokonce ukazují, že může mít na organismus (zvláště pak na svaly) podobný účinek jako fyzická aktivita a ovlivňovat také funkci imunitního systému. (1, 5, 6, 42)

Serotonin

Z tryptofanu v těle vzniká i serotonin. Ten patří mezi neurotransmitery a jeho nedostatek je spojován s depresemi a dalšími potížemi souvisejícími s mozkem. Zhruba 95 % serotoninu vzniká z tryptofanu v trávicím traktu, což má ovšem pro mozkové funkce minimální význam – serotonin totiž nedokáže překonat tzv. hematoencefalickou bariéru mezi krevním oběhem a mozkem, a tudíž se do mozku nedostane. Uvnitř mozku pak vzniká pouze 1 % serotoninu. (1,7)

Procesu tvorby serotoninu se navíc účastní i další produkt přeměny tryptofanu – tryptamin. (8)

Melatonin

Melatonin je někdy označován jako „spánkový hormon“, protože má na organismus tlumicí efekt a pomáhá navodit spánek. Kromě toho ale ovlivňuje i imunitu, reprodukční funkce, trávicí procesy či vylučování tekutin z těla. Melatonin je vytvářen v šišince (epifýze) a jeho vylučování je regulováno střídáním tmavé a světlé fáze dne, přičemž nejúčinnější je v rámci tohoto procesu modrá složka světla. (9, 10)

NAD/NADP

Tryptofan slouží i jako substrát pro syntézu dvou koenzymů: nikotinamiddinukleotidu (NAD) a nikotinamiddinukleotidfosfátu (NADP). Tyto látky hrají zcela zásadní roli pro produkci buněčné energie, kde se využívají k transportu elektronů. NAD a NADP mohou v těle vznikat i z niacinu (vitamin B3). Zároveň platí, že i niacin může 3v těle vznikat z tryptofanu, tento proces však není příliš efektivní. (11-13)

Další látky

Tryptofan se rovněž účastní procesů syntézy dalších látek, ať už jde o neurotransmitery (zejména dopamin, norepinefrin a beta-endorfin) nebo hormony kortizol, prolaktin a růstový hormon. (1)

Tryptofan a zdraví

Deprese, úzkost a další psychické potíže

Na souvislost mezi hladinou serotoninu a vznikem depresí odborníci poprvé poukázali v roce 1960 a v 90. letech minulého století se začala hojně používat antidepresiva typu SSRI (inhibitory zpětné resorpce serotoninu), jejichž užívání pomáhá zvyšovat právě hladinu serotoninu v mozku. Je sice pravda, že serotoninová hypotéza nikdy nebyla přesvědčivě potvrzena, a stejně tak ve studiích, u nichž byla dietními a jinými postupy snížena hladina tryptofanu v těle nedošlo u zkoumaných dobrovolníků ke zhoršení nálady či rozvoji deprese, nicméně účinnost antidepresiv SSRI se ukázala jako vysoká. (19)

A stejně tak může při depresích a úzkosti pomoci i snaha zvýšit v mozku dostupnost tryptofanu, z nějž serotonin vzniká. Zde sice neměla účinnost dieta obsahující potravinové zdroje tryptofanu, pokud ale dobrovolníci užívali doplňky stravy s proteinovým hydrolyzátem nebo čistým tryptofanem, došlo u nich k výraznému zlepšení nálady. Ke snížení závažnosti příznaků pak došlo i v rámci další studie, při níž byly vysoké dávky tryptofanu podávány pacientům s mánií. (20-22).

Velmi zajímavé výsledky pak přinesla studie zkoumající účinky tradičního nápoje Talbinah oblíbeného v muslimských zemích. Tento nápoj totiž zmínil prorok Mohamed v jednom ze svých hadísů, kde jej doporučil pít při tragických událostech na zmírnění smutku a uklidnění srdce. Talbinah je sirup z ječmene vařený s mlékem a slazený medem. Vyznačuje se vysokým obsahem tryptofanu, a přitom poměrně nízkým podílem bílkovin vůči sacharidům. V rámci zmíněné studie byl podáván skupině seniorů v ústavní péči, kteří trpěli depresí, a po třech týdnech u nich byl zaznamenán výrazný pokles příznaků deprese, úzkosti a stresu. (23)

Další zajímavá studie se zaměřila na skupinu žen trpící bulimií. Když vědci podávali části z nich bílkovinnou směs bez obsahu tryptofanu, čímž u nich způsobili deficit této aminokyseliny, došlo u nich k výraznému zvýšení únavy, úzkosti a také nerozhodnosti. (26)

Odvykání kouření

Zajímavé výsledky pak přinesla studie zkoumající účinky tryptofanu při odvykání kouření. Pokud jej zkoumající dobrovolníci během tohoto procesu užívali, došlo u nich ke zmírnění úzkosti coby součásti abstinenčních příznaků. (24).

Mentální funkce

Nedostatek serotoninu i tryptofanu prokazatelně souvisí i se zhoršením kognitivních funkcí. Negativní vliv jeho deficitu byl zaznamenán především v oblasti dlouhodobé paměti. V oblasti dalších kognitivních funkcí bylo zlepšení spíše mírné, i tak ale může být snaha o zlepšení dostupnosti tryptofanu v mozkové tkání účinnou součástí terapie při zhoršení mentálních funkcí. (25)

Premenstruační syndrom

PMS neboli premenstruační syndrom je název pro komplex nepříjemných příznaků objevujících se v poslední, tzv. luteální fázi menstruačního cyklu (tj. ve dnech před nástupem menstruačního krvácení). Jde o příznaky fyzické (např. zadržování vody či zhoršení pleti), velice často ale i psychické, zahrnující zejména úzkost, podráždění a další změny nálady.

A právě tryptofan může být při těchto stavech velmi užitečný. Například v rámci jedné ze studií vedlo jeho užívání ke zmírnění příznaků PMS o 34,5 %, zatímco ve skupině užívající placebo to bylo pouze 10,4 %. Když byl naopak v jiném výzkumu ženám uměle vyvolán deficit tryptofanu, došlo u nich k výraznému zhoršení příznaků PMS, zejména ke zvýšení podrážděnosti. (27, 28)

Nespavost

Pokud člověk trpí poruchami spánku, měl by se v první řadě zaměřit na tzv. spánkovou hygienu, tedy úpravu rituálů, které předcházejí ulehnutí, minimalizaci stresu a dalších faktorů, které spánek narušují. Pokud to ale nepomůže, dokáže tryptofan vzhledem ke skutečnosti, že je v těle přeměňován i na „spánkový hormon“ melatonin, posloužit i jako účinné přírodní hypnotikum. Efektivně usnadní usínání, zkvalitní spánek a prodlouží jeho celkovou dobu. K tomuto účelu se volí vyšší dávky, které se užívají cca 45 minut před ulehnutím. Tím, jak se postupně metabolizují, může hypnotický efekt přetrvat až do ranních hodin. (29)

V jednom z výzkumů navíc tryptofan ukázal i schopnost zmírňovat poruchy spánku u drogově závislých osob na odvykací kúře. (30)

Pomoci může také proti spánkové apnoe, tj. krátkodobé zástavě dechu během spánku. (35)

Navíc je nutno dodat, že spánková deprivace, tj. dlouhodobý nedostatek spánku, má na dostupnost tryptofanu a jeho metabolismus jednoznačně negativní vliv. Sice platí, že jedna noc beze spánku může mít dokonce antidepresivní efekt, protože přechodně v mozku zvýší hladinu serotoninu, dlouhodobější nedostatek nočního odpočinku má ovšem už vliv jednoznačně negativní. Mj. totiž zhoršuje citlivost receptorů, na něž se serotonin váže, což má za následek nejen poruchy nálady, ale i zhoršení kognitivních funkcí (zejména paměti a schopnosti učení) a negativně ovlivňuje i spánek samotný. Vzniká tak začarovaný kruh, jejž právě užívání tryptofanu může pomoci přerušit. Užitečný může být také u osob pracujících na směny, pro něž je zase typická nízká hladina melatoninu. (32)

Vnímání bolesti, sportovní výkonnost

Užívání tryptofanu dokáže pozměnit vnímání bolesti a zvýšit naši schopnost ji tolerovat. (31)

Právě zlepšení schopnost tolerovat bolest může mít i za následek zlepšení sportovní výkonnosti. V jedné ze studií například dobrovolníci absolvovali test fyzické aktivity do vyčerpání, při kterém pokusné osoby vykonávají pohyb určité intenzity (v tomto případě šlo o běh na pásu na úrovni 80 % VO2max) po co nejdelší dobu. V případě dobrovolníků, kteří užívali tryptofan došlo ke znatelnému navýšení jejich výkonnosti ve zmíněném testu (doba běhu se prodloužila o 49,4 % více než u skupiny užívající placebo), a navíc přitom hodnotili vnímanou námahu jako nižší. (33)

Na druhou stranu je ale třeba zmínit, že pokud při dlouhotrvajících vytrvalostních výkonech stoupne v těle poměr tryptofanu vůči BCAA aminokyselinám, může to mít za následek zvýšení tzv. centrální únavy, a tedy i zhoršení výkonnosti. (34)

Hubnutí

Tryptofan nepodporuje úbytek váhy přímo, může však k němu výrazně přispět tím, že podporou produkce serotoninu pomůže snížit chuť na sladké. Když byl v rámci jedné studie podáván obézním osobám, došlo u nich po šesti týdnech k průměrnému úbytku hmotnosti o 2,3 kg, zatímco u kontrolní skupiny užívající placebo to bylo pouze 1,1 kg. (36)

Roli při hubnutí může ale hrát i kynuretin vzniklý z tryptofanu. Ten totiž podporuje úbytek tukové tkáně. (42)

Autismus

Serotonin hraje důležitou roli i při vzniku autismu. Podporuje totiž sociální chování i kontrolu emocí a proces jeho tvorby bývá při autismu často narušen. Některé výzkumy naznačují, že by i u tohoto problému mohl být tryptofan prospěšný (zvláště v kombinaci s vitaminem D3), nicméně je zapotřebí ještě dalších studií.

Užívání

Pokud užíváme tryptofan jako doplněk stravy, neměli bychom ho nikdy kombinovat s jídly obsahujícími bílkoviny ani v jejich časové blízkosti. V bílkovinách je totiž oproti ostatním aminokyselinám zastoupen jen v malém množství, a právě hojnější ostatní aminokyseliny mu konkurují při transportu přes hematoencefalickou bariéru. Pokud tedy chceme zajistit, aby se tryptofan skutečně dostal až do mozku, měli bychom v části dne, kdy jej užíváme, jíst spíše pokrmy s nižším obsahem bílkovin. (1)

Tryptofan bychom také nikdy neměli kombinovat s alkoholem. Alkohol totiž poměr tryptofanu přecházejícího přes hematoencefalickou bariéru vůči ostatním aminokyselinám snižuje až o čtvrtinu, a tento efekt přetrvává i více než 2 hodiny po jeho konzumaci. Právě narušení tvorby serotoninu tak může být důvodem, proč například někteří jedinci mají v opilosti tendenci k agresivitě a jiným problémům. (15, 16)

Užívání tryptofanu může mít některé méně závažné vedlejší účinky, jako jsou trávicí obtíže, bolesti hlavy či rozmazané vidění. V 80. letech byl pak po jeho užívání popsán výskyt neurologického onemocnění jménem eozinofilický-myalgický syndrom, tehdy však šlo o syntetický tryptofan, který byl navíc pravděpodobně při výrobě kontaminován. (17)

Tryptofan by neměly užívat těhotné ženy z důvodu rizika poškození plodu. Pro užívání v průběhu kojení zatím neproběhl dostatek výzkumů, nicméně bylo prokázáno, že při užívání nedochází k nárůstu hladiny tryptofanu v mateřském mléce. Neměl by být také užíván v kombinaci s léky se sedativními účinky a také s těmi, které zvyšují hladinu serotoninu v mozku (typicky mnohá antidepresiva). Pak by totiž mohl být nárůst jeho hladiny příliš vysoký. (17, 37)

Obvyklé dávkování je 60 mg denně po dobu 16 týdnů, často jsou však využívány dávky mnohem vyšší – až 1 g. Vzhledem k tomu, že právě cca 1 g představuje obvyklý denní příjem tryptofanu potravou, se tak v podstatě jedná o zdvojnásobení obvyklé denní dávky. (17, 29)

Vhodné kombinace

Tryptofan je vhodné kombinovat s vitaminem D3, který je nezbytný pro regulaci tvorby serotoninu. (41) Užitečné ale mohou být i další kombinace.

Nespavost: tryptofan + L-theanin (38), tryptofan + šafrán, tryptofan + mučenka

Úzkost: tryptofan + GABA (39), tryptofan + mučenka

Deprese: tryptofan + šafrán (40), tryptofan + D3 (41)

Autismus: tryptofan + D3 (41)