Legătura dintre triptofan și serotonină este destul de simplă. La un nivel simplist, ar putea fi considerată o relație părinte-copil, triptofanul fiind părintele. Diferența principală dintre triptofan și serotonină este că triptofanul este un aminoacid esențial și un element de construcție al proteinelor vegetale și animale, iar serotonina este un neurotransmițător. Triptofanul este un precursor al serotoninei și trebuie să fie disponibil pentru producția sa organică; este singura sursă de aprovizionare cunoscută. Pe lângă faptul că influențează în mod direct nivelurile de serotonină din creier, triptofanul exercită un efect tranchilizant ușor și ajută la combaterea durerilor de cap, anxietății, depresiei și insomniei.
Spre deosebire de serotonina, triptofanul nu poate fi sintetizat in organism si trebuie obtinut prin alimente sau suplimente nutritive. Sursele alimentare de triptofan și serotonină includ carnea bogată în proteine, brânza de vaci, laptele, orezul brun, proteinele din soia, tonul, creveții și alunele. După ce a avut loc procesul digestiv, o parte din triptofan este legat în proteine pentru depozitare, iar restul este absorbit în fluxul sanguin și transportat la creier, unde va avea loc unul din două lucruri.
Cea mai mare parte a triptofanului care ajunge la creier va intra pe calea chinureninei, rezultatul final fiind vitamina B3, cunoscută și sub numele de niacină. Triptofanul rămas va călători pe cealaltă cale și va fi procesat în 5-hidroxitriptofan (5-HTP). Aceasta este o etapă intermediară de-a lungul rutei serotonină-melatonină.
Următoarea conversie care are loc produce mesagerul chimic cunoscut sub numele de serotonină. Acest neurotransmițător este responsabil pentru transferul informațiilor de la o celulă la alta în timpul funcționării normale a nervilor și creierului. Serotonina este cel mai concentrată în tractul gastrointestinal, trombocite și hipotalamusul sistemului nervos central, mijlocul creierului și terminațiile nervoase.
În cele din urmă, serotonina trebuie să treacă printr-un stadiu N-acetil înainte de a fi transformată de glanda pineală într-un neurohormon numit melatonină. Acest hormon este un captator de radicali liberi care joacă un rol important în îmbătrânirea sănătoasă. De asemenea, ajută la stabilirea ritmului circadian al organismului prin sincronizarea secreției altor hormoni. Nivelurile de melatonina scade odata cu varsta.
Suplimentele alimentare cu triptofan au fost rechemate și ulterior interzise în anumite zone ale lumii după unele decese și boli atribuite contaminanților la sfârșitul anilor 1980. În unele țări, triptofanul suplimentar este disponibil pe bază de rețetă. În locurile în care este interzis ca supliment unic, poate fi găsit de obicei ca componentă în formulele de somn. Există versiuni sintetice fără prescripție medicală de 5-HTP, bazate pe extracte din semințele plantei Griffonia simplicifolia, care pot ajuta la creșterea nivelului de triptofan și serotonină. Suplimentele de melatonină sunt, de asemenea, disponibile și sunt utilizate de obicei ca ajutor pentru somn sau pentru a reduce jet lag.