色氨酸如何提升睡眠质量与情绪

  1. 什么是色氨酸?
  2. 对情绪、行为与认知的影响
    1. 低水平与情绪障碍相关
    2. 低水平可能损害记忆与学习
    3. 血清素是其许多效应的关键
  3. 对褪黑素与睡眠的影响
  4. 色氨酸的来源
  5. 如何使用色氨酸补充剂
  6. 副作用
  7. 结论


氨基酸色氨酸具有多种健康益处,但其对大脑健康的影响尤为值得注意。它可以影响你的情绪、认知与行为,以及睡眠周期。

众所周知,一夜好眠能让你更好地迎接新的一天。

此外,有若干营养素可以促进优质睡眠并维持情绪稳定。

色氨酸是一种存在于许多食品和补充剂中的氨基酸,也是其中之一。

它参与蛋白质及其他重要分子的合成,其中就包括对优化睡眠和情绪至关重要的分子。

本文将讨论色氨酸对这些生命关键功能的影响。


什么是色氨酸?

色氨酸是存在于含蛋白质食物中的众多氨基酸之一。

在体内,氨基酸用于合成蛋白质,同时还具有其他功能[1]。

例如,它们是合成多种参与信号传导的重要分子所必需的。

特别是,色氨酸可转化为称为5-HTP(5-羟基色氨酸)的分子,5-HTP可用于合成血清素和褪黑素[2,3]。

血清素影响多种器官,包括大脑与肠道。在大脑中,它具体影响睡眠、认知与情绪[4,5]。

而褪黑素是一种主要参与睡眠-觉醒周期的激素[6]。

总体而言,色氨酸及其生成的分子对机体的最佳功能至关重要。

小结
色氨酸是一种氨基酸,可被转化为多种重要分子,包括血清素和褪黑素。色氨酸及其生成的分子影响机体的多项功能,包括睡眠、情绪与行为。


对情绪、行为与认知的影响

尽管色氨酸具有多重功能,但其对大脑的影响尤为显著。

低水平与情绪障碍相关

多项研究表明,抑郁患者的色氨酸水平可能低于正常[7,8]。

其他研究则考察了改变血液中色氨酸水平的影响。

通过降低色氨酸水平,研究人员可以了解其功能。为此,研究参与者会摄入大量氨基酸,或含色氨酸或不含色氨酸[9]。

一项研究让15名健康成人在两种情况下接触压力环境——一次在色氨酸血水平正常时,另一次在色氨酸低时[10]。

研究者发现,当参与者色氨酸水平较低时,焦虑、紧张和紧张感更高。

基于这些结果,低色氨酸水平可能促成焦虑[11]。

在具有攻击性的个体中,低色氨酸水平也可能增加攻击性和冲动性[12]。

另一方面,补充色氨酸可能有助于改善社会行为[13]。

小结
研究显示,低色氨酸水平可能促成情绪障碍,包括抑郁与焦虑。


低水平可能损害记忆与学习

改变色氨酸水平会影响认知的多个方面。

一项研究发现,当色氨酸水平降低时,长期记忆表现比水平正常时更差[14]。

这些影响无论参与者是否有抑郁家族史均可观察到。

此外,一项大型综述发现,较低的色氨酸水平会对认知与记忆产生不利影响[15]。

与事件和经历相关的记忆可能尤其受损。

这些效应很可能是因为色氨酸水平降低时,血清素的生成减少[15]。

小结
色氨酸因其在血清素生成中的作用而对认知过程很重要。该氨基酸的低水平会损害认知能力,包括与事件或经历相关的记忆。


血清素是其许多效应的关键

在体内,色氨酸可被转化为5-HTP,随后合成血清素[14,16]。

基于大量实验,研究者一致认为色氨酸水平高低的许多效应是通过其对血清素或5-HTP的影响产生的[15]。

换言之,增加色氨酸水平可导致5-HTP和血清素增加[17,18]。

血清素和5-HTP影响大脑中的多种过程,干扰它们的正常作用可能影响抑郁和焦虑[5]。

事实上,许多用于治疗抑郁的药物通过调节脑内血清素的作用来增强其活性[19]。

此外,血清素还影响参与学习的大脑过程[20]。

5-HTP 的治疗也可帮助增加血清素,改善情绪与惊恐障碍,以及失眠[5,21]。

总体而言,色氨酸向血清素的转化解释了其对情绪与认知的许多观察到的影响[15]。

小结
色氨酸的重要性很可能源于其在血清素合成中的作用。血清素对大脑正常功能至关重要,而低色氨酸水平会减少体内血清素含量。


对褪黑素与睡眠的影响

当体内由色氨酸生成血清素后,血清素可以进一步被转化为另一重要分子——褪黑素。

研究表明,提高血液中色氨酸可直接增加血清素和褪黑素[17]。

除了体内天然存在外,褪黑素也是一种常见的膳食补充剂,并存在于番茄、草莓和葡萄等多种食物中[22]。

褪黑素影响机体的睡眠-觉醒周期。该周期又影响多项其他功能,包括营养代谢与免疫系统[23]。

若干研究显示,通过膳食增加色氨酸可通过提高褪黑素改善睡眠[24,25]。

一项研究发现,与食用普通谷物相比,早餐与晚餐食用富含色氨酸的谷物可帮助成人更快入睡并延长睡眠时间[25]。

焦虑与抑郁症状也有所减轻,这很可能是色氨酸促使血清素和褪黑素增加所致。

其他研究也表明,口服褪黑素补充剂可改善睡眠时长与质量[26,27]。

小结
褪黑素对机体的睡眠-觉醒周期很重要。增加色氨酸摄入可提升褪黑素水平,可能改善睡眠时长与质量。


色氨酸的来源

多种含蛋白质的食物都是色氨酸的良好来源[28]。

因此,每次摄入蛋白质时几乎都会摄取到一定量的色氨酸。

你的摄入量取决于蛋白质的总摄入量及蛋白质来源的类型。

部分食物中特别富含色氨酸,例如家禽、虾、鸡蛋、驼鹿肉和螃蟹等[28]。

估计典型饮食每天可提供约1克色氨酸[29]。

你也可以通过补充色氨酸或其代谢产物(如5-HTP和褪黑素)来增加摄入。

小结
色氨酸存在于含蛋白质的食物或补充剂中。你饮食中的具体含量取决于蛋白质的摄入量与种类,但估计典型饮食每天大约提供1克。


如何使用色氨酸补充剂

如果你想改善睡眠质量与整体福祉,色氨酸补充剂值得考虑。不过,你也有其他选择。

你也可以选择补充来源于色氨酸的分子,如5-HTP和褪黑素。

若直接补充色氨酸,它可能被用于除合成血清素与褪黑素外的其他生理过程,如合成蛋白质或烟酸。因此,补充5-HTP或褪黑素对某些人而言可能是更合适的选择[5]。

希望改善情绪或认知的人可能会选择服用色氨酸或5-HTP补充剂。

这两者均可增加血清素,尽管5-HTP转化为血清素的速度更快[5]。

此外,5-HTP还可能有其他作用,例如降低食物摄入量与体重[30,31]。

5-HTP 的剂量范围可能为每日100–900毫克[31]。

对于主要以改善睡眠为目标的人,补充褪黑素或许是最佳选择[27]。

褪黑素的常用剂量为每日0.5–5毫克,其中2毫克最为常见[32]。

对于直接服用色氨酸者,报道中每日剂量可高达5克[29]。

小结
色氨酸或其代谢产物(5-HTP与褪黑素)都可作为膳食补充剂单独服用。若选择其中一种补充剂,最佳选择应取决于你想要针对的症状。


副作用

由于色氨酸是存在于许多食物中的氨基酸,正常摄入量下被认为是安全的。

估计典型饮食每天含约1克,但有些人会选择补充,剂量可高达每日5克[29]。

色氨酸的可能副作用已被研究逾50年,报告的副作用非常少见。

然而,在剂量超过每公斤体重50毫克时(即150磅/约68公斤成人约3.4克),曾偶见恶心与头晕等副作用[29]。

当色氨酸或5-HTP与影响血清素水平的药物(如抗抑郁药)合用时,副作用可能更明显。

当血清素活性被过度增强时,可能发生所谓的血清素综合征[33]。

其症状包括出汗、震颤、激动和谵妄等[29]。

如果你正在服用任何影响血清素水平的药物,服用色氨酸或5-HTP补充剂前请考虑咨询医生。

小结
关于色氨酸补充剂的研究报告称影响较小,但在较高剂量下偶见恶心与头晕。在与影响血清素的药物合用时,副作用可能加重。


结论

你的身体使用色氨酸合成若干重要分子,包括血清素与褪黑素。

血清素影响情绪、认知与行为,褪黑素则影响睡眠-觉醒周期。

因此,色氨酸水平过低可能导致血清素与褪黑素下降,从而产生不利影响。

尽管色氨酸存在于含蛋白质的食物中,但人们仍常通过补充剂摄入。在中等剂量下通常是安全的,但仍可能发生偶发副作用。

如果你同时服用影响血清素水平的药物(如抗抑郁药),这些副作用可能更严重。

色氨酸在体内产生的若干分子(包括褪黑素)也以补充剂形式出售。

总体而言,色氨酸是对健康与福祉至关重要的氨基酸。某些人可能受益于增加该氨基酸或其代谢产物的摄入。

本文翻译自德克薩斯理工大學副教授Grant Tinsley, Ph.D., CSCS,*D, CISSN所撰写的专栏

参考文献:

  1. Wu G. Amino acids: metabolism, functions, and nutrition. Amino Acids. 2009 May;37(1):1–17. doi:10.1007/s00726-009-0269-0. PMID:19301095.
  2. Naseem M, Parvez S. Role of Melatonin in Traumatic Brain Injury and Spinal Cord Injury. ScientificWorldJournal. 2014 Dec 21;2014:586270. doi:10.1155/2014/586270. PMCID:PMC4283270. PMID:25587567.
  3. Zagajewski J, Drozdowicz D, Brzozowska I, Hubalewska-Mazgaj M, Stelmaszynska T, Laidler PM, Brzozowski T. Conversion L-tryptophan to melatonin in the gastrointestinal tract: the new high performance liquid chromatography method enabling simultaneous determination of six metabolites of L-tryptophan by native fluorescence and UV-VIS detection. J Physiol Pharmacol. 2012 Dec;63(6):613–21.
  4. Berger M, Gray JA, Roth BL. The expanded biology of serotonin. Annu Rev Med. 2009;60:355–66. doi:10.1146/annurev.med.60.042307.110802. PMID:19630576. PMCID:PMC5864293.
  5. Birdsall TC. 5-Hydroxytryptophan: a clinically-effective serotonin precursor. Altern Med Rev. 1998 Aug;3(4):271–80.
  6. Hardeland R, Pandi-Perumal SR, Cardinali DP. Melatonin. Int J Biochem Cell Biol. 2006 Mar;38(3):313–6. doi:10.1016/j.biocel.2005.08.020. PMID:16219483.
  7. Coppen A, Eccleston EG, Peet M. Total and free tryptophan concentration in the plasma of depressive patients. Nature. 1973 Jul 14;302(7820):60–63. (Research Article, Vol.302, Issue 7820, p60-63.)
  8. Cowen PJ, Parry-Billings M, Newsholme EA. Decreased plasma tryptophan levels in major depression. J Affect Disord. 1989 Jan–Feb;16(1):27–31.
  9. Young SN, Smith SE, Pihl RO, Ervin FR. Tryptophan depletion causes a rapid lowering of mood in normal males. Psychopharmacology (Berl). 1985;87(2):173–7. doi:10.1007/BF00431803. PMID:3931142.
  10. Klaassen T, Klumperbeek J, Deutz NE, van Praag HM, Griez E. Effects of tryptophan depletion on anxiety and on panic provoked by carbon dioxide challenge. Psychiatry Res. 1998 Feb 27;77(3):167–74. doi:10.1016/S0165-1781(98)00004-3. PMID:9707299.
  11. Schruers K, Klaassen T, Pols H, Overbeek T, Deutz NE, Griez E. Effects of tryptophan depletion on carbon dioxide provoked panic in panic disorder patients. Psychiatry Res. 2000 Apr 10;93(3):179–87. doi:10.1016/S0165-1781(00)00117-7. PMID:10760376.
  12. Cleare AJ, Bond AJ. The effect of tryptophan depletion and enhancement on subjective and behavioural aggression in normal male subjects. Psychopharmacology (Berl). 1995 Mar;118(1):72–81. doi:10.1007/BF02245252. PMID:7597125.
  13. Steenbergen L, Jongkees BJ, Sellaro R, Colzato LS. Tryptophan supplementation modulates social behavior: a review. Neurosci Biobehav Rev. 2016 May;64:346–58. doi:10.1016/j.neubiorev.2016.02.022. PMID:26987640.
  14. Riedel WJR, Klaassen T, Deutz NE, van Someren A, van Praag HM. Tryptophan depletion in normal volunteers produces selective impairment in memory consolidation. Psychopharmacology (Berl). 1999 Feb;141(4):362–9. doi:10.1007/s002130050845. PMID:10090643.
  15. Mendelsohn D, Riedel WJ, Sambeth A. Effects of acute tryptophan depletion on memory, attention and executive functions: a systematic review. Neurosci Biobehav Rev. 2009 Jun;33(6):926–52. doi:10.1016/j.neubiorev.2009.03.006. PMID:19428501.
  16. Jenkins TA, Nguyen JCD, Polglaze KE, Bertrand PP. Influence of tryptophan and serotonin on mood and cognition with a possible role of the gut-brain axis. Nutrients. 2016 Jan 20;8(1):56. doi:10.3390/nu8010056. PMID:26805875. PMCID:PMC4728667.
  17. Hajak G, Huether G, Blanke J, Blömer M, Freyer C, Poeggeler B, Reimer A, Rodenbeck A, Schulz-Varszegi M, Rüther ER. The influence of intravenous L-tryptophan on plasma melatonin and sleep in men. Pharmacopsychiatry. 1991 Jan;24(1):17–20. doi:10.1055/s-2007-1014427. PMID:2011617.
  18. Paredes SDP, Terrón MP, Cubero J, Valero V, Barriga C, Reiter RJ, Rodríguez AB. Tryptophan increases nocturnal rest and affects melatonin and serotonin serum levels in old ringdove. Physiol Behav. 2007 Mar 16;90(4):576–82. doi:10.1016/j.physbeh.2006.11.007. PMID:17222434.
  19. Cleare A, Pariante CM, Young AH, Anderson IM, Christmas D, Cowen PJ, Dickens C, Ferrier IN, Geddes J, Gilbody S, Haddad PM, Katona C, Lewis G, Malizia A, McAllister-Williams RH, Ramchandani P, Scott J, Taylor D, Uher R; Members of the Consensus Meeting. Evidence-based guidelines for treating depressive disorders with antidepressants: revision of the 2008 BAP guidelines. J Psychopharmacol. 2015 May;29(5):459–525. doi:10.1177/0269881115581093. PMID:25969470.
  20. Meneses A. 5-HT system and cognition. Neurosci Biobehav Rev. 1999 Dec;23(8):1111–25. doi:10.1016/S0149-7634(99)00067-6.
  21. Schruers K, van Diest R, Overbeek T, Griez E. Acute L-5-hydroxytryptophan administration inhibits carbon dioxide-induced panic in panic disorder patients. Psychiatry Res. 2002 Dec 30;113(3):237–43. doi:10.1016/S0165-1781(02)00262-7. PMID:12559480.
  22. Iriti M, Varoni EM, Vitalini S. Melatonin in traditional Mediterranean diets. J Pineal Res. 2010 Sep;49(2):101–5. doi:10.1111/j.1600-079X.2010.00777.x. PMID:20536683.
  23. Claustrat B, Leston J. Melatonin: physiological effects in humans. Neurochirurgie. 2015 Apr–Jun;61(2–3):77–84. doi:10.1016/j.neuchi.2015.03.002. PMID:25908646.
  24. Fukushige H, Fukuda Y, Tanaka M, Inami K, Wada K, Tsumura Y, Kondo M, Harada T, Wakamura T, Morita T. Effects of tryptophan-rich breakfast and light exposure during the daytime on melatonin secretion at night. J Physiol Anthropol. 2014 Nov 19;33(1):33. doi:10.1186/1880-6805-33-33. PMID:25407790. PMCID:PMC4247643.
  25. Bravo R, Matito S, Cubero J, Paredes SDP, Franco L, Rivero M, Rodríguez AB, Barriga C. Tryptophan-enriched cereal intake improves nocturnal sleep, melatonin, serotonin, and total antioxidant capacity levels and mood in elderly humans. Age (Dordr). 2013 Aug;35(4):1277–85. doi:10.1007/s11357-012-9419-5. PMID:22622709. PMCID:PMC3705114.
  26. Lemoine P, Nir T, Laudon M, Zisapel N. Prolonged-release melatonin improves sleep quality and morning alertness in insomnia patients aged 55 years and older and has no withdrawal effects. J Sleep Res. 2007 Dec;16(4):372–80. doi:10.1111/j.1365-2869.2007.00613.x. PMID:18036082.
  27. Luthringer R, Muzet M, Zisapel N, Staner L. The effect of prolonged-release melatonin on sleep measures and psychomotor performance in elderly patients with insomnia. Int Clin Psychopharmacol. 2009 Sep;24(5):239–49. doi:10.1097/YIC.0b013e32832e9b08. PMID:19584739.
  28. Wu G. Amino acids: metabolism, functions, and nutrition. Amino Acids. 2009 May;37(1):1–17. doi:10.1007/s00726-009-0269-0.
  29. Fernstrom JD. Effects and side effects associated with the non-nutritional use of tryptophan by humans. J Nutr. 2012 Dec;142(12):2236S–2244S. doi:10.3945/jn.111.157065. PMID:23077193.
  30. Cangiano C, Laviano A, Del Ben M, Preziosa I, Angelico F, Cascino A, Rossi-Fanelli F. Effects of oral 5-hydroxy-tryptophan on energy intake and macronutrient selection in non-insulin dependent diabetic patients. Int J Obes Relat Metab Disord. 1998 Jul;22(7):648–54. doi:10.1038/sj.ijo.0800642. PMID:9705024.
  31. Cangiano C, Ceci F, Cascino A, Del Ben M, Laviano A, Muscaritoli M, Antonucci F, Rossi-Fanelli F. Eating behavior and adherence to dietary prescriptions in obese adult subjects treated with 5-hydroxytryptophan. Am J Clin Nutr. 1992 Nov;56(5):863–7. PMID:1384305.
  32. Lemoine P, Garfinkel D, Laudon M, Nir T, Zisapel N. Prolonged-release melatonin for insomnia — an open-label long-term study of efficacy, safety, and withdrawal. Ther Clin Risk Manag. 2011;7:301–11. doi:10.2147/TCRM.S23036. PMID:21845053. PMCID:PMC3150476.
  33. Haberzettl R, Bert B, Fink H, Fox MA. Animal models of the serotonin syndrome: a systematic review. Behav Brain Res. 2013 Nov 1;256:328–45. doi:10.1016/j.bbr.2013.08.045. PMID:24004848.

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