Hydroksylaza tryptofanu (TPH) to enzym, który odgrywa rolę w biosyntezie serotoniny. TPH to katalizujący lub początkowy etap reakcji chemicznej, która zamienia tryptofan w serotoninę. Jest to również ograniczający szybkość lub najwolniejszy etap procesu reakcji. Hydroksylaza tryptofanu jest członkiem rodziny hydroksylaz aminokwasowych, która obejmuje hydroksylazę fenyloalaniny i hydroksylazę tyrozynową. Wszystkie te hydroksylazy aminokwasów odgrywają ważną rolę w szlakach metabolicznych lub reakcjach chemicznych zachodzących w komórkach.
Ludzie mają dwa geny hydroksylazy tryptofanu na 11. i 12. chromosomie. TPH1, znajdujący się na chromosomie 11, ulega ekspresji w tkankach, takich jak skóra i szyszynka, które wyrażają serotoninę. Hydroksylaza tryptofanu 1 jest również wyrażana w ośrodkowym układzie nerwowym. W przeciwieństwie do tego, TPH2 jest wyrażany tylko w ośrodkowym układzie nerwowym.
Hamowanie hydroksylazy tryptofanu u ludzi jest ściśle związane z depresją. Podawanie tryptofanu stymuluje produkcję serotoniny i służy jako środek przeciwdepresyjny u ludzi i innych ssaków. Bez tryptofanu organizm nie może wytwarzać serotoniny. Organizm ludzki sam nie wytwarza tryptofanu, ale musi pozyskiwać aminokwas z diety.
Eksperci nie są zgodni co do najlepszego sposobu na wprowadzenie tryptofanu do organizmu. Spożywanie pokarmów zawierających tryptofan nie zawsze załatwia sprawę. Na przykład indyk zawiera tryptofan, ale jedzenie indyka może w rzeczywistości obniżyć ilość tryptofanu w organizmie. Dzieje się tak, ponieważ tryptofan wykorzystuje tę samą drogę do mózgu, co wszystkie inne aminokwasy. Będąc najmniej bogatym z aminokwasów obecnych w organizmie, musi walczyć z bardziej powszechnymi aminokwasami, które zazwyczaj go biją.
Inni badacze uważają, że jednoczesne spożywanie białka i węglowodanów pozwala tryptofanowi łatwiej dotrzeć do mózgu. Kiedy węglowodany są spożywane, wytwarzana jest insulina, a większość aminokwasów jest kierowana do mięśni organizmu. Tryptofan pozostaje nietknięty i przechodzi do mózgu.
Jedynym gwarantowanym sposobem dostania się tryptofanu do mózgu jest spożywanie go w postaci suplementu diety. Może to być jednak trudne, ponieważ suplementy tryptofanu są zakazane w USA. Uważa się, że suplementy spowodowały falę zachorowań pod koniec lat 1980. i zostały w rezultacie zakazane. Badania przeprowadzone na suplementach tryptofanu sugerują, że mogą one znacznie wpływać na ludzkie zachowanie. Szereg badań wykazało pozytywny wpływ na zwierzęta, a naukowcy zaczynają wierzyć, że tryptofan ma podobny wpływ na ludzi.