脳内で神経伝達物質に変換される重要なアミノ酸で、体内では酵素 (フェニルアラニン4-モノオキシゲナーゼ) により非必須アミノ酸のチロシンへ変換されます。
フェニルアラニンは、チロシンと共に、ドーパミンやノルアドレナリン、アドレナリンなどの「カテコールアミン」と呼ばれる、興奮性伝達物質の材料になりますが、フェニルアラニンは、さらに、第三のうつ病の原因になる脳内伝達物質の、「フェニルエチルアミン」の材料にもなります。
うつ病には、脳内伝達物質のセロトニンの不足が原因で不眠症となることが多いうつ病と、ドーパミンやノルアドレナリンなどの「カテコールアミン」の不足が原因で睡眠の過多となることが多いうつ病の、二つのタイプのうつ病が知られていますが、さらに、ごくまれですが、この「フェニルエチルアミン」の不足が原因でのうつ病があります。
実際に、フェニルエチルアミンの値が低いうつ病患者に、フェニルアラニンを投与した治験が行われていて、フェニルアラニンはフェニルエチルアミンの不足している、うつ病患者に有効であることが報告されています。
ちなみに、フェニルエチルアミンは恋愛中にもっとも多く脳内に放出されるので、「恋愛物質」とも呼ばれています。
フェニルアラニンは、カテコールアミンとなることから、記憶力を向上させる作用や血圧を上げる効果があるとされています。さらに、痛みを抑える効果もあり、人工的に合成されたDL-フェニルアラニンは、鎮静剤として医療現場で利用されています。
また、白斑（はくはん）という、皮膚の一部の色が白く抜け落ちる原因不明の皮膚病の治療に、フェニルアラニンを経口摂取したり、肌に直接塗ったりしながら、紫外線A波の照射をするという治療法があるようです。
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