Melanina – właściwości i podział

Melanina to barwnik, który występuje w świecie zwierząt, roślin, a nawet mikroorganizmów. U ludzi melanina odpowiada za tzw. cechy fenotypowe, czyli barwę skóry, tęczówki oka i włosów.

Komórkami, które wyspecjalizowały się w produkcji melaniny są melanocyty. Melanina powstaje w melanocytach (a właściwie w znajdujących się w nich pęcherzykach – melanosomach) w wyniku wieloetapowego procesu utleniania związków fenolowych. Związkiem koniecznym do jej syntezy jest aminokwas – tyrozyna.

Melaniny – podział

Chociaż przyjęło się, że mówiąc o melaninie używamy liczby pojedynczej, to ze względu na różnice w budowie chemicznej wyróżniamy trzy grupy melanin:

• eumelaniny – czarnobrązowe, nierozpuszczalne pigmenty,
• allomelaniny – barwniki, które znajdziemy w roślinach,
• feomelaniny – żółtoczerwone pigmenty.

Melanocyty znajdziemy nie tylko w skórze, ale również w mózgu (podpajęczynówka, istota czarna, miejsca sinawe), gdzie produkują tzw. neruomelaninę, związek o wyjątkowej budowie – neuromelanina to kompleks eumelaniny nawinięty na rdzeń z feomelaniny. Neuromelanina chroni mózg przed wolnymi rodnikami, wpływa na jakość snu, a jej brak może mieć związek z rozwojem choroby Parkinsona.

Finalnie, nasze kolory zależą od stosunku ilości feomelaniny do eumelaniny oraz zawartości melanosomów. U osób o jasnej skórze melanosomy są nieliczne i ubogie w barwniki, u ludzi o ciemnej karnacji z kolei znajdują się w dużej ilości eumelanosomy. Za brązowy kolor włosów odpowiadają melanosomy o mniejszych rozmiarach, a kolor blond wynika ze słabej melanizacji. Osoby o rudych włosach, swój kolor zawdzięczają feomelaninie.

Melaniny – rola w organizmie

• Chronią nasze komórki przed szkodliwym działaniem promieniowania UV.
• Działają antyoksydacyjnie, niszczą wolne rodniki tlenowe, to głównie rola eumelaniny.

Właściwości ochronne melanin to skutek ich umiejętności pochłaniania i rozpraszania promieniowania UV. Melanina potrafi również zamienić pochłoniętą energię na energię termiczną (ciepło).

Niestety feomelanina pod wpływem promieniowania UV może brać udział w produkcji wolnych rodników, czyli działać odwrotnie do eumelaniny. Wolne rodniki w nadmiarze działają toksycznie na komórki organizmu, co w konsekwencji prowadzi do poważnych schorzeń.

Melanina – wpływa na działanie leków

Melaniny mogą łączyć się z wieloma substancjami leczniczymi i wpływać na ich skuteczność, a nawet toksyczność. Z jednej strony mogą osłabiać szkodliwe, toksyczne działanie leku. Potrafią jednak również spowodować uszkodzenie komórek i zmniejszyć właściwości lecznicze leku poprzez związanie go w komórkach zawierających pigment.

Niezwykłe możliwości melaniny

Melanina nie tylko nadaje nam nasz koloryt, ale również chroni nas przed promieniowaniem UV i wolnymi rodnikami. Wpływa na procesy prawidłowego widzenia i słyszenia oraz chroni mózg przed procesami neurodegeneracyjnymi.

Bibliografia:

• Łopusiewicz Ł., Lisiecki S., „Czarne złoto” – melaniny w życiu człowieka, http://kosmos.icm.edu.pl/PDF/2016/621.pdf (dostęp: 07.04.2020).
• Marczyńska D., Przybyło M., Melanocyty – komórki barwnikowe o wielu obliczach, http://kosmos.icm.edu.pl/PDF/2013/491.pdf (dostęp: 07.04.2020).
• https://www.e-biotechnologia.pl/Artykuly/Melaniny/