Fluoresensi triptofan, yang terlihat pada protein yang mengandung asam amino triptofan, adalah fenomena yang terjadi ketika triptofan terkena sinar ultraviolet (UV). Elektron dalam triptofan tereksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi dengan penyerapan UV dan kemudian turun lagi ke keadaan dasar, memancarkan fluoresensi dalam prosesnya. Triptofan adalah komponen protein fluoresen intrinsik dan memiliki banyak aplikasi dalam biokimia, di mana ia digunakan sebagai probe untuk mempelajari pelipatan dan perilaku protein.
Sebagai salah satu dari beberapa asam amino, triptofan adalah molekul organik yang menghubungkan rantai dengan asam amino lain untuk membentuk protein. Ini juga merupakan salah satu dari 10 asam amino esensial dalam makanan manusia. Secara kimia, triptofan adalah aromatik, yang berarti bahwa struktur molekulnya mencakup cincin atom yang terhubung sedemikian rupa sehingga memungkinkan elektron untuk berputar di sekitar cincin. Elektron dalam struktur cincin ini menyerap sinar UV, memungkinkan fluoresensi triptofan terjadi.
Elektron dalam atom atau molekul biasanya ada dalam keadaan energi serendah mungkin, keadaan dasar. Ketika elektron menyerap energi dari foton, atau partikel cahaya, energi dari foton itu menyebabkan elektron melompat ke tingkat energi yang lebih tinggi — keadaan tereksitasi. Elektron tereksitasi kembali ke keadaan dasar dengan memancarkan energi, sering dalam bentuk cahaya yang dikenal sebagai fluoresensi. Fluoresensi triptofan adalah contoh dari proses ini.
Sinar ultraviolet, jenis cahaya yang sama yang ditemukan di bawah sinar matahari, tidak terlihat oleh mata manusia. Panjang gelombangnya terlalu pendek untuk dilihat manusia secara visual, mulai dari 10 nanometer (nm) hingga 400 nm. Triptofan dapat menyerap panjang gelombang cahaya hingga 280 nm dan memancarkan panjang gelombang yang sedikit lebih panjang pada spektrum, dengan sebagian besar emisi sekitar 320 hingga 375 nm.
Senyawa organik termasuk triptofan dianalisis di laboratorium menggunakan teknik yang dikenal sebagai spektroskopi fluoresensi. Seberkas sinar UV diarahkan pada protein atau struktur molekul yang diteliti, menyebabkan elektronnya menjadi tereksitasi. Panjang gelombang fluoresensi yang dipancarkan elektron saat jatuh ke keadaan dasar kemudian diukur. Spektroskopi fluoresensi dapat berguna dalam mempelajari struktur lipatan protein.
Fluoresensi triptofan juga menyediakan alat untuk menganalisis senyawa biokimia. Dalam penelitian medis, misalnya, fluoresensi triptofan kadang-kadang digunakan sebagai penyelidikan untuk menentukan bagaimana protein dalam jaringan atau darah berperilaku atau berikatan dengan molekul lain. Variasi panjang gelombang fluoresensi dapat menunjukkan perubahan kimia di lingkungan langsung triptofan.