Kopplingen mellan tryptofan och serotonin är ganska enkel. På en förenklad nivå kan det ses som en förälder-barn-relation, med tryptofan som förälder. Den primära skillnaden mellan tryptofan och serotonin är att tryptofan är en essentiell aminosyra och en byggsten av växt- och animaliskt protein, och serotonin är en neurotransmittor. Tryptofan är en föregångare till serotonin och måste finnas tillgänglig för dess ekologiska produktion; det är den enda kända försörjningskällan. Förutom att direkt påverka nivåerna av serotonin i hjärnan, utövar tryptofan en mild lugnande effekt och hjälper till att bekämpa huvudvärk, ångest, depression och sömnlöshet.
Till skillnad från serotonin kan tryptofan inte syntetiseras i kroppen och måste erhållas genom mat eller näringstillskott. Kostkällor för tryptofan och serotonin inkluderar proteinrikt kött, keso, mjölk, brunt ris, sojaprotein, tonfisk, räkor och jordnötter. Efter att matsmältningsprocessen har inträffat binds en del tryptofan i proteiner för lagring, och resten absorberas i blodomloppet och transporteras till hjärnan, där en av två saker kommer att inträffa.
Det mesta av tryptofan som når hjärnan kommer in i kynureninvägen, med slutresultatet vitamin B3, även känt som niacin. Återstående tryptofan kommer att gå den andra vägen och kommer att bearbetas till 5-hydroxitryptofan (5-HTP). Detta är ett mellanstadium längs vägen serotonin-melatonin.
Nästa omvandling som äger rum producerar den kemiska budbäraren som kallas serotonin. Denna signalsubstans är ansvarig för att överföra information från en cell till en annan under normal nerv- och hjärnfunktion. Serotonin är mest koncentrerat i mag-tarmkanalen, blodplättar och centrala nervsystemets hypotalamus, mitthjärnan och nervändarna.
Slutligen måste serotonin passera genom ett N-acetylstadium innan det omvandlas av tallkottkörteln till ett neurohormon som kallas melatonin. Detta hormon är en renare av fria radikaler som spelar en viktig roll i hälsosamt åldrande. Det hjälper också till att ställa in kroppens dygnsrytm genom att synkronisera utsöndringen av andra hormoner. Melatoninnivåerna sjunker med åldern.
Kosttillskott av tryptofan återkallades och förbjöds senare i vissa delar av världen efter några dödsfall och sjukdomar tillskrivna föroreningar i slutet av 1980-talet. I vissa länder finns tillskott av tryptofan på recept. På platser där det är förbjudet som ett enda tillskott, kan det vanligtvis hittas som en komponent i sömnmedelsformler. Det finns receptfria syntetiska versioner av 5-HTP baserade på extrakt från frön från Griffonia simplicifolia-växten som kan hjälpa till att öka nivåerna av tryptofan och serotonin. Melatonintillskott är också tillgängliga och används vanligtvis som ett sömnhjälpmedel eller för att minska jetlag.