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Triptófano

composto químico
(Redirecionado de Triptofano)
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L-Triptofano
Alerta sobre risco à saúde[1]
L-tryptophan.svg L-tryptophan-3D-sticks.png
Amminoacido triptofano formula.svg
Nome IUPAC (S)-2-Amino-3-(1H-indol-3-yl)-propionic acid
Identificadores
Abreviação Trp ou W
Número CAS 73-22-3,
153-94-6 (D-Triptofano)
PubChem 6305
DrugBank NUTR00058
Código ATC N06AX02
SMILES
Propriedades
Fórmula química C11H12N2O2
Massa molar 204.21 g mol-1
Ponto de fusão

290−295 °C (decomp.)[1]
257 °C (Cloridrato)[1]

Ponto de ebulição

281−282 °C (Sublima a 0,4 hPa)[1]

Solubilidade em água 10 g·l−1 a 20 °C,
13,4 g·l−1 a 25 °C [2]
Pressão de vapor 28 µPa a 25 °C [2]
Acidez (pKa) pKCOOH: 2,38[3]
pKNH2: 9,44[4]
Termoquímica
Entalpia padrão
de formação
ΔfHo298
-415,3 kJ·mol−1
Entropia molar
padrão
So298
251 J·K−1mol−1
Capacidade calorífica
molar
Cp 298
238,1 J·K−1mol−1
Riscos associados
Frases R -
Frases S -
LD50 > 16000 mg·kg−1 (Rato, via oral) [2]
Compostos relacionados
Aminoácidos relacionados 5-hidroxitriptofano (próximo passo na biossíntese da serotonina)
Compostos relacionados Triptamina (decarboxilado)
Melatonina (N-[2-(5-metoxi-1H-indolo-3-ilo)etilo] etanamida)
Cloridrato de triptófano
Ácido 2-(1H-indol-3-il)-propanóico
N-formil-quinurenina (próximo passo na biossíntese da niacina)[5]
Exceto onde denotado, os dados referem-se a
materiais sob condições normais de temperatura e pressão

Referências e avisos gerais sobre esta caixa.
Alerta sobre risco à saúde.

O triptofano é um aminoácido utilizado na biossíntese de proteínas, sendo codificado pelo codão UGG. Ele contém, como todo aminoácido, um grupo amino (básico) e um grupo carboxilo (ácido); sua cadeia lateral consiste num indol, o que faz dele um aminoácido aromático e apolar. No pH fisiológico, o triptofano é um zwitterion: o grupo amino (pKa = 9.39) encontra-se protonado (–NH3+) e o grupo carboxila (pKa = 2.38) encontra-se deprotonado ( –COO). Absorve luz ultravioleta.

Em seres humanos, este aminoácido é essencial, o que significa que não pode ser sintetizado: precisa compor a dieta. Além disso, ele é o precursor da serotonina e da melatonina.

Índice

IsolamentoEditar

O triptofano foi isolado pela primeira vez por Frederick Gowland Hopkins em 1901, através da hidrólise da caseína. De 600g de caseína pura, obtém-se 4-8g de triptofano.

FunçõesEditar

Para muitos seres vivos (incluindo humanos), o triptofano é indispensável para evitar doenças e morte mas não pode ser sintetizado pelo organismo, de modo que precisa ser ingerido; em suma, é um aminoácido essencial. Aminoácidos constituem as peças a partir das quais se montam proteínas e o triptofano, ainda que pouco frequente, desempenha importantes papéis estruturais e funcionais quando presente. Por exemplo, ele compõe as α-hélices que ancoram proteínas transmembranares à membrana plasmática. Além disso, o triptofano é um precursor bioquímico dos seguintes compostos:

Por seu papel na biossíntese de serotonina e melatonina, o triptofano desempenha papel importante nos processos bioquímicos do sono e do humor; de modo que é utilizado como suplemento para o tratamento de depressão.

Biossíntese e Produção IndustrialEditar

Por ser um aminoácido essencial, o triptofano não é sintetizado a partir de substâncias mais básicas em seres humanos e outros animais, precisando, assim, ser ingerido. Plantas,bactérias e fungos geralmente sintetizam triptofano a partir do ácido xiquímico ou do ácido antranílico,[6] pelo seguinte processo: o ácido antranílico condensa-se com o fosforribosil pirofosfato (PRPP), gerando pirofosfato como subproduto. O anel da fracção da ribose é aberto e é submetido a descarboxilação redutiva, formando indol 3-glicerol fosfato; esse, por sua vez, é transformado em indol. A enzima triptofano sintase catalisa a formação de triptofano a partir do indol (indol - 3 - glicerol fosfato) e do aminoácido serina. 

A produção industrial de triptofano é biossintética e é baseada na fermentação da serina e do indol, usando bactérias como a Bacillus amyloliquefaciens, a Bacillus subtilis, a Corynebacterium glutamicum ou a Escherichia coli. Essas cepas carregam mutações que impedem a recaptação de aminoácidos ou mutações que expressam multiplamente/excessivamente o operão do triptofano.[7][8][9]

NutriçãoEditar

O triptofano é um aminoácido essencial utilizado pelo cérebro, juntamente com a vitamina B3 (a niacina ou niacinamida) e o magnésio, para produzir a serotonina, um neurotransmissor importante nos processos bioquímicos do sono e do humor.

É importante destacar que, embora o triptofano aumente a disponibilidade de serotonina, o consumo na forma de lactíneos, peixes, carnes, etc. não causa efeitos significativos sobre a produção de serotonina pelo Sistema Nervoso Central. Isso ocorre pois o triptofano não é o único aminoácido presente nesses alimentos, de modo que ocorre "competição" com os outros aminoácidos na absorção pelo organismo. Desse modo a maior parte do triptofano presente nos alimentos não é utilizada.

Alimentos como a banana possuem serotonina, mas esta não tem a capacidade de atravessar a Barreira hematoencefálica, portanto não tem ação sobre o humor e a depressão.[10]

Fontes naturaisEditar

Uso como suplemento dietéticoEditar

O Triptofano é vendido sem receita médica nos Estados Unidos (depois de ter sido banido entre 1989 e 2005) e no Reino Unido como um suplemento dietético, sendo usado como antidepressivo, ansiolítico e remédio contra a insônia. Em alguns países da Europa, o triptofano é comercializado sob prescrição médica para tratamento da depressão.

Como o triptofano é convertido em 5-hidroxitriptofano (5-HTP), que é em seguida convertido no neurotransmissor serotonina, foi proposto que o consumo de 5-HTP pode combater os sintomas da depressão ao aumentar os níveis de serotonina no cérebro. Em 2001, um artigo sobre os efeitos do 5-HTP e do triptofano foi publicado na Cochrane. Os autores do artigo incluíram na pesquisa apenas estudos de alto rigor sobre o 5-HTP e o triptofano. Dos 108 estudos analisados pelos autores publicados entre 1966 e 2000 apenas dois alcançaram os padrões de qualidade estabelecidos, totalizando 64 participantes dos estudos. O 5-HTP e o triptofano foram mais efetivos do que o placebo nos dois estudos incluídos, porém os estudos foram analisados como inconclusivos pelo fato de não apresentarem evidências suficientes. O uso do 5-HTP e do triptofano é limitado no presente.[11] O uso de triptofano como terapia adjuvante em conjunto com os tratamentos usuais contra a depressão e contra a ansiedade não é suportado por evidências científicas.[12] Pela falta de estudos que mostrem a efetividade e pela falta de estudos que mostrem a segurança na ingestão, o uso de triptofano e de 5-HTP não é recomendado, e não é provado que essas substâncias sejam clinicamente úteis.[11][12]

Há evidências de que os níveis de sangue de triptofano provavelmente não serão alterados ao alterar a dieta,[13] porém o triptofano está disponível nas lojas como um suplemento dietético.[14] O consumo de triptofano purificado aumenta o nível de serotonina cerebral, enquanto que comer alimentos que contenham triptofano não.[15] Isso ocorre porque o sistema de transporte, que traz triptofano através da barreira hematoencefálica, também é seletivo para os outros aminoácidos, que estão contidos em fontes de proteína de alimentos.[16] Os níveis elevados de outros aminoácidos neutros grandes no plasma sanguíneo impedem o aumento da concentração plasmática de triptofano no cérebro.[17]

Triptofano, depressão e distúrbios serotoninérgicosEditar

O triptofano é um dos responsáveis pela produção de serotonina pelo Sistema Nervoso Central (SNC). Níveis baixos de serotonina são diretamente associados à depressão, o triptofano atua como um antidepressivo pois aumenta a quantidade de serotonina (5HT) no SNC,[18][19]

Apesar da relação entre a serotonina e a depressão pela ação dos inibidores seletivos de recaptação da serotonina (ISRS) e dos inibidores de recaptação da serotonina e noradrenalina (IRSN), a relação entre a ingestão de triptófano e a depressão tem sido questionada devido a sua dificuldade em atravessar a barreira hematoencefálica, especialmente devido a "competição" com outros aminoácidos que a transpassam mais facilmente e assim bloqueiam a entrada. Em um estudo - não específicos sobre depressão e sim sobre o TOC - transtorno obsessivo-compulsivo - também associado à presença da serotonina - observou-se que com uma dieta modificada, usando oito vezes mais açúcar (os açúcares provocam uma liberação de insulina, que faz com que os músculos absorvam os outros aminoácidos eliminando a referida competição) e quatro vezes mais triptofano, os pesquisadores observaram a duplicação da atividade da serotonina no cérebro sem que os ratos melhorassem, e sim piorassem quanto aos sintomas de puxar pelos, comportamento equivalente à tricotilomania e TOCs.[20][21] Sabe-se que ISRS são utilizados com boa eficácia no tratamento dos TOCs.

Casos ocorridos na históriaEditar

Em 1989, uma empresa nos EUA, a Showa Denko K.K, que produzia L-triptofano, modificou uma bactéria que começou a ser usada para aumentar a produção industrial de L-triptofano.[22] A partir do momento em que este novo triptofano começou a ser utilizado, começaram a ocorrer diversas mortes causadas por uma doença auto-imune onde as próprias células de defesa do organismo começam a atacar o corpo e causava aumento das células sanguíneas chamadas eosinófilos e mialgia (dores musculares).[23] Devido a empresa não ter fornecido informações sobre a bactéria utilizada, os cientistas não conseguiram determinar exatamente a causa e nem a cura da doença. Sabe-se que mais de 40 pessoas morreram em decorrência do uso do L-triptofano e muitas outras ficaram permanentemente inválidas. A empresa Showa Denko K.K afirmou que logo após evidências desta doença, destruiu toda e qualquer forma desta bactéria. Nunca houve relatos de problemas relacionados a este aminoácido quando produzido de fermentação, que era o modo empregado antes das bactérias.

Ver tambémEditar

Referências

  1. a b c d Datenblatt bei Merck.
  2. a b c (en) « Triptófano » em ChemIDplus
  3. Thieme Chemistry, ed. (2009). RÖMPP Online - Version 3.5. Stuttgart: Georg Thieme Verlag KG 
  4. Hans Beyer und Wolfgang Walter: Lehrbuch der Organischen Chemie, Hirzel Verlag, Stuttgart, 1991, ISBN 3-7776-0485-2, S. 823.
  5. «Catabolismo de Proteínas e do Azoto dos AA» .
  6. Radwanski, E. R.; Last, R. L. (julho de 1995). «Tryptophan biosynthesis and metabolism: biochemical and molecular genetics». The Plant Cell. 7 (7): 921–934. ISSN 1040-4651. PMID 7640526. doi:10.1105/tpc.7.7.921 
  7. Ikeda, Masato (2003). «Amino acid production processes». Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology. 79: 1–35. ISSN 0724-6145. PMID 12523387 
  8. Becker, Judith; Wittmann, Christoph (agosto de 2012). «Bio-based production of chemicals, materials and fuels -Corynebacterium glutamicum as versatile cell factory». Current Opinion in Biotechnology. 23 (4): 631–640. ISSN 1879-0429. PMID 22138494. doi:10.1016/j.copbio.2011.11.012 
  9. Conrado, Robert J.; Varner, Jeffrey D.; DeLisa, Matthew P. (outubro de 2008). «Engineering the spatial organization of metabolic enzymes: mimicking nature's synergy». Current Opinion in Biotechnology. 19 (5): 492–499. ISSN 0958-1669. PMID 18725290. doi:10.1016/j.copbio.2008.07.006 
  10. Young, Simon N. (novembro 2007). «How to increase serotonin in the human brain without drugs». Journal of Psychiatry and Neuroscience, 32(6),. PMCID: PMC2077351. pp. 394–399. Consultado em 2 de janeiro de 2014 
  11. a b Shaw, K.; Turner, J.; Del Mar, C. (2002). «Tryptophan and 5-hydroxytryptophan for depression». The Cochrane Database of Systematic Reviews (1): CD003198. ISSN 1469-493X. PMID 11869656. doi:10.1002/14651858.CD003198 
  12. a b Ravindran, Arun V.; da Silva, Tricia L. (25 de setembro de 2013). «Complementary and alternative therapies as add-on to pharmacotherapy for mood and anxiety disorders: a systematic review». Journal of Affective Disorders. 150 (3): 707–719. ISSN 1573-2517. PMID 23769610. doi:10.1016/j.jad.2013.05.042 
  13. Soh, Nerissa L.; Walter, Garry (fevereiro de 2011). «Tryptophan and depression: can diet alone be the answer?». Acta Neuropsychiatrica. 23 (1): 3–11. ISSN 1601-5215. doi:10.1111/j.1601-5215.2010.00508.x 
  14. Fernstrom, John D. (dezembro de 2012). «Effects and side effects associated with the non-nutritional use of tryptophan by humans». The Journal of Nutrition. 142 (12): 2236S–2244S. ISSN 1541-6100. PMID 23077193. doi:10.3945/jn.111.157065 
  15. Wurtman, R. J.; Hefti, F.; Melamed, E. (dezembro de 1980). «Precursor control of neurotransmitter synthesis». Pharmacological Reviews. 32 (4): 315–335. ISSN 0031-6997. PMID 6115400 
  16. Young, Simon N. (novembro de 2007). «How to increase serotonin in the human brain without drugs». Journal of Psychiatry & Neuroscience : JPN. 32 (6): 394–399. ISSN 1180-4882. PMID 18043762 
  17. Henderson, H. E.; Devlin, R.; Peterson, J.; Brunzell, J. D.; Hayden, M. R. (dezembro de 1990). «Frameshift mutation in exon 3 of the lipoprotein lipase gene causes a premature stop codon and lipoprotein lipase deficiency». Molecular Biology & Medicine. 7 (6): 511–517. ISSN 0735-1313. PMID 2077351 
  18. Bahls, Saint-Clair. DEPRESSÃO: UMA BREVE REVISÃO DOS FUNDAMENTOS BIOLÓGICOS E COGNITIVOS. InterAÇÃO, Curitiba, v. 3, p. 49 a 60, jan./dez. 1999 em pdf Jan 2010.
  19. A Nutrição e a mente, alimentos para o cérebro. The Ecologist.org Jan. 2011.
  20. Romanzoti, Natasha. O que as pessoas comem pode interferir no risco de doenças mentais. Hypescience.com 21.12.2010.
  21. «Scientist shows link between diet and onset of mental illness». www.purdue.edu. Consultado em 23 de julho de 2019 
  22. «FDA Information Paper on L-tryptophan and 5-hydroxy-L-tryptophan». Consultado em 2 de fevereiro de 2010. Arquivado do original em 4 de agosto de 2009 .
  23. Mayeno AN, Lin F, Foote CS, Loegering DA, Ames MM, Hedberg CW, Gleich GJ (1990). "Characterization of "peak E," a novel amino acid associated with eosinophilia-myalgia syndrome". Science 250 (4988): 1707–8. doi:10.1126/science.2270484.
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