Меланин

Меланины (греч. μελαν, родительный падеж μελανος — чёрный) — название группы природных тёмных животных и растительных пигментов, преимущественно черного и коричневого цветов. Меланины образуются в клетках росткового слоя кожи (например, в коже при загаре; у негров), содержатся в волосах, шерсти, радужной оболочке глаза, в сепии и др. природных объектах).

Химия меланинов

Меланинам приписывалась брутто-формула $C_{77}H_{98}O_{33}N_{14}S$.

Меланины у позвоночных образуются в специализированных клетках — меланоцитах. Они откладываются в виде гранул, в связанном с белком виде (т. н. меланопротеиды).

Это продукты окислительных превращений аминокислоты тирозина. Вначале образуется диоксифенилаланин (ДОФА), затем — в ДОФА-хинон, реакцию катализирует фермент тирозиназа. Дальнейшие превращения протекают без участия ферментов и приводят к образованию различных высокомолекулярных нерастворимых в воде веществ — меланинов.

Виды меланинов

Различают коричневые и чёрные меланины — эумеланины, и жёлтые — феомеланины.

• Эумеланины (Eumelanin)

• Феомеланины (Pheomelanin)

• Нейромеланины (Neuromelanin)

Биологическая функция

Меланины широко распространены в растительных и животных тканях, а также у простейших. Они определяют окраску кожи и волос, например масти лошадей, цвет перьев птиц (совместно с интерференционной окраской), чешуи рыб, кутикулы насекомых. Меланины поглощают ультрафиолетовые лучи, и тем самым защищают ткани глубоких слоёв кожи от лучевого повреждения. Другой недавно обнаруженной функцией является усвоение ультрафиолетового излучения для обеспечения жизнедеятельности. Такая особенность обнаружена у некоторых видов микроскопических грибков (Cladosporium sphaerospermum), растущих на руинах реактора Чернобыльской АЭС. Меланины могут иметь пониженную концентрацию, и даже вовсе отсутствовать — у альбиносов.

В результате экспериментов (Жеребин и другие, 1984) было выявлено, что длительное введение водорастворимого меланина препятствует развитию у животных чрезмерных эмоционально-реактивных проявлений и достоверно снижает аффективные реакции у эмоциональных крыс. При этом выявлено, что препарат предотвращает язвообразование, снижает число кровоизлияний в слизистую желудка и препятствует снижению общей массы тела животных в условиях стресса.

Согласно исследованиям ученых Университета имени Короля Сауда (King Saud University) фитомеланин оказывает воздействие на выработку трех видов цитокинов (TNF-α, IL-6, VEGF). Данные наблюдения ставят вопрос перспективы лечения с помощью меланина заболеваний, связанных с дисбалансом цитокинов, раковых заболеваний и в имуннотерапии.

Согласно исследованиям Моссэ И. Б. и др. (Институт генетики и цитологии НАН Беларуси, Минск), Жаворонков Л. П. и др. (Медицинский радиологический научный центр РАМН, 249020, Обнинск, Россия) меланин является уникальной основой средства профилактики генетических и онтогенетических последствий облучения. Особая ценность исследований названных ученых состоит в том, что опыты проводились in vivo. Меланин снижает накопление радионуклидов в организме (активный сорбент урана и трансурановых элементов.

Меланин является одним из самых мощных антиоксидантов (концентрация парамагнитных центров 8×10¹⁷ спин\гр.)

Применение меланинов

В настоящее время возможно применение меланина с целью профилактики и лечения болезней людей, а также в пищевой, парфюмерной промышленности. Простейшим является вариант использования меланина в качестве добавок к солнцезащитным кремам. Присутствие меланина в пищевых продуктах и изделиях способствует их длительному хранению.

В процессе пищеварения меланин частично усваивается при участии микрофлоры кишечника, частично исполняет роль энтеросорбента, регулятора перистальтики, нормализует состав кишечной микрофлоры.

Предполагается, что использование меланина оказывает омолаживающее воздействие на организм. Может выполнять роль антидота при некоторых отравлениях, выводит токсины на ранней стадии отравления из пищеварительного тракта до их всасывания в кровь. Возможно применение меланина при лечении и профилактике онкологических заболеваний.

Литература

На русском языке

• Огарков Б. Н., Огаркова Г. Р., Самусенок Л. В. Грибы — защитники, целители и разрушители. — Иркутск, 2008.
• Ю. М. Жеребин, В. М. Сава, А. А. Колесник, А. В. Богатский. «Исследования антиокислительных свойств эномеланина».

Доклады АН СССР, 1982, 262, № 3, с.112-115.

• Ю. М. Жеребин, Н. А. Бондаренко, С. Ю. Макан, В. П. Финник, Н. Н. Клеманова, Л. А. Маликова, А. В. Богатский, акад. АНУССР, А. В. Вальдман, акд. АМН СССР, Фармакологические свойства эномеланиновых пигментов. Доклады АНУССР, 1984, № 3, с.64-67.
• И. Б. Моссэ, Л. Н. Кострова, Б. В. Дубовик, С. И. Плотникова, В. П. Молофей. — Влияние меланина на мутагенное действие хронического облучения и адаптивный ответ у мышей. / Радиационная биология, радиоэкология, 1999, т. 39, № 2-3, С. 329—333.
• Алексеева Т. Н.,Орещенко А. В. , Кулакова А. В., Дурнев А. Д., Самусенок Л. В., Огарков Б. Н. Антимутагенные свойства растительного меланинового пигмента. / Хранение и переработка сельхозсырья. 2001, № 5. — С. 37-38.
• Островский М. А., Донцов А. Е. / Физиология человека, 1985, т. 11, № 4, 670 с.

На английском языке

• Lerner А. В., Hormones and skin color, «Scientific American», 1961, v. 205, № 1;
• Mason Н. S., Structure of melanins, в кн.: Pigment cell biology, N. Y., 1959, p. 563;
• Harley-Mason J., Melanins, в кн.: Comprehensive biochemistry, v. 6, Amst. — L. — N. Y., 1965.
• Diana Clarke, "Melanin: Aging of the Skin and Skin Cancer, " EzineArticles.com.
• «Link 4-Melanin 95-97,» taken from R.A.Nicolaus,G.Scherillo La Melanina.Un riesame su struttura, proprietà e sistemi, Atti della Accademia Pontaniana, Vol.XLIV,265-287, Napoli 1995.[1]
• Dr. Mohammed O. Peracha, Dean Elloit, and Enrique Garcia-Valenzuela, «Occular Manifestations of Albinism» (Abstract at emedicine.com, Sept. 13, 2005).
• Montefoiori D.C., Zhou J.// Antiviral Pres 1991., v. 15, N 1, P. 11.

Ссылки

• [2]

См. также

• Масти лошадей
• Меланома
• Альбинизм
• Меланизм