मेलेनिन जैविक वर्णक का नाम है जो मनुष्यों में त्वचा और बालों के सामान्य रंग को निर्धारित करता है। मेलेनिन के रूप पूरे जानवरों की दुनिया में रंग भरने के लिए जिम्मेदार हैं; उदाहरण के लिए, पक्षियों में पंखों का रंग मेलेनिन द्वारा निर्मित होता है। इसके अलावा, कोशिकाएं जो मेलेनिन का उत्पादन करती हैं, जिन्हें मेलानोसाइट्स कहा जाता है, मेलेनिन के अपने स्तर को बढ़ा या घटा सकती हैं बाहरी वातावरण में परिवर्तन के जवाब में उत्पादन (उदाहरण के लिए, सूर्य में वृद्धि या कमी संसर्ग)।
हालांकि मेलेनिन अभी भी मुख्य रूप से शरीर विज्ञान में अपनी भूमिका के लिए जाना जाता है, शोधकर्ताओं ने इसकी जांच शुरू कर दी है पदार्थ और उसके डेरिवेटिव यह निर्धारित करने के लिए कि क्या मेलेनिन में विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोग हो सकते हैं उद्योग।
मेलेनिन संश्लेषण
मेलेनिन एपिडर्मिस में मेलानोसाइट कोशिकाओं द्वारा निर्मित होता है, या त्वचा की सबसे बाहरी परत (नीचे की मोटी, सख्त परत को डर्मिस कहा जाता है)। ये मेलानोसाइट्स एपिडर्मिस की सबसे निचली परत में स्थित होते हैं, जिसे स्ट्रेटम बेसल या "बेसल लेयर" कहा जाता है। मेलेनिन कई उपप्रकारों में आता है, सबसे आम है यूमेलानिन और एक द्वितीयक प्रकार के रूप में जाना जाता है फोमेलैनिन
मेलेनिन काफी कम आणविक द्रव्यमान (318.3 ग्राम/मोल, ग्लूकोज के दोगुने से भी कम) का एक रसायन है। इसका आणविक सूत्र C. है18एच10नहीं2हे4. गहरे रंग की त्वचा वाले लोगों में वास्तव में हल्के त्वचा वाले लोगों की तुलना में अधिक मेलानोसाइट्स नहीं होते हैं; इसके बजाय, गहरे रंग की त्वचा वाले लोगों में, मेलेनिन उत्पादन के लिए जिम्मेदार मेलानोसाइट्स में जीन का एक उच्च अंश चालू होता है। इसका मतलब यह है कि गहरे रंग की त्वचा वाले लोगों में प्रति सेल बहुत अधिक मेलेनिन का उत्पादन होता है, न कि गहरे रंग के लोगों में समान स्तर का उत्पादन करने वाली अधिक कोशिकाएं होती हैं। विकासवादी नृविज्ञान में इसका महत्वपूर्ण प्रभाव है, क्योंकि यह बताता है कि हल्के-चमड़ी वाले यूरोपीय लोग people आज अफ्रीका के लोगों के साथ गहरे वंश को साझा करते हैं जिनकी त्वचा आज भी अलग-अलग पर्यावरण के कारण गहरी बनी हुई है शर्तेँ। उत्तर पश्चिमी यूरोप के बहुत से लोगों ने सनटैन विकसित करने की क्षमता खो दी है क्योंकि उनके पास डीएनए का एक किनारा है जो अतिरिक्त मेलेनिन के लिए कोड मौजूद है लेकिन अब सक्रिय नहीं किया जा सकता है। ऐसे लोगों की पराबैंगनी (यूवी) प्रकाश को सामान्य रूप से सहन करने की क्षमता तेजी से कम हो जाती है।
सूक्ष्म जांच करने पर, यूमेलानिन भूरे रंग का दिखाई देता है, जिसमें बारीक दाने होते हैं। पदार्थ प्रकाश को काफी हद तक नहीं बिखेरता है, क्योंकि कोई ऐसी चीज की अपेक्षा करता है जो अंधेरा दिखाई दे। अलग-अलग मेलेनिन कणिकाओं का अधिकतम व्यास लगभग ८०० नैनोमीटर होता है, या मीटर के दस लाखवें हिस्से से थोड़ा कम होता है (समान रूप से, एक मिलीमीटर का एक हजारवां हिस्सा)। यह रक्त में वर्णक के कुछ सामान्य मेटाबोलाइट्स से मेलेनिन को अलग करता है, जो बड़े होते हैं और अधिक प्रकाश बिखेरते हैं, और हरे, पीले या लाल-भूरे रंग के होते हैं, जो कि सादे भूरे रंग के विपरीत होते हैं मेलेनिन
मेलेनिन का कार्य
मेलेनिन के उद्देश्य का मानव घमंड से कोई लेना-देना नहीं है और जीव की रक्षा करने के लिए सब कुछ करना है। सूरज से यूवी विकिरण एक प्रसिद्ध कार्सिनोजेन है, और उच्च पर्याप्त जोखिम में कई संबंधित प्रकार के मेलेनोमा हो सकते हैं, जो त्वचा की दुर्दमताएं हैं। मेलेनोमा घातक हो सकता है; लगभग ५४,००० अमेरिकियों में से हर साल मेलेनोमा का निदान होता है, कुछ ८,००० इससे मर जाते हैं। यूरोपीय मूल के लोगों में घातक मेलेनोमा का जोखिम अफ्रीकी-अमेरिकियों की तुलना में 10 गुना अधिक है।
कुछ लोगों और जानवरों के शरीर में बहुत कम मेलेनिन होता है। इस स्थिति को ऐल्बिनिज़म के रूप में जाना जाता है, और इसके परिणामस्वरूप पीड़ित व्यक्ति यूवी सूर्य क्षति के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं।
मेलेनिन और त्वचा रंजकता
जब मेलानोसाइट्स में मेलेनिन का उत्पादन होता है, तो यह वर्णक कणिकाओं में पैक किया जाता है, न कि जिस तरह से हरे रंग के वर्णक क्लोरोफिल को पौधों में विशेष इंट्रासेल्युलर "कंटेनरों" में पैक किया जाता है, उसके विपरीत नहीं। जब यूवी प्रकाश द्वारा प्रेरित किया जाता है, जिसका कुल स्तर वर्ष के कुछ निश्चित समय में दुनिया के अधिकांश हिस्सों में बढ़ता है, जबकि घटते समय अन्य, मेलानोसाइट्स अधिक से अधिक बड़े दानों का उत्पादन करते हैं, जिससे लोगों की त्वचा गर्मियों के दौरान अनुकूल हो जाती है और "तन" बन जाती है। जैसा नोट किया गया है, हालांकि, कुछ लोगों में यह क्षमता आनुवंशिक रूप से सीमित है और कुछ मामलों में लगभग अनुपस्थित है, जबकि अन्य लोगों में यह अनिवार्य रूप से है ज़रूरत से ज़्यादा निस्संदेह आपने ऐसे लोगों को देखा होगा जो प्रसिद्ध रूप से सनबर्न से ग्रस्त हैं, और शायद आप स्वयं एक हैं: लोग जिन्हें "गोरी चमड़ी" के रूप में वर्णित किया गया है और जिन्हें अक्सर बालों की लाल छाया के साथ झाइयां दी जाती हैं। समूह के रूप में ऐसे व्यक्तियों के पास यूवी विकिरण के खिलाफ कम से कम प्रभावी बचाव होता है और उन्हें विशेष सलाह दी जाती है बिना सनस्क्रीन के धूप में बाहर जाने से बचने का आग्रह, जो हानिकारक यूवी विकिरण को एक महत्वपूर्ण मात्रा में फ़िल्टर कर सकता है हद।
त्वचा रंजकता और मानव विकास
जबकि त्वचा में बहुत कम मेलेनिन व्यक्तियों को सनबर्न और त्वचा के उच्च जोखिम के लिए उजागर कर सकता है विकृतियां, शरीर में असामान्य रूप से उच्च स्तर के मेलेनिन वाले लोग विटामिन डी के प्रति संवेदनशील हो सकते हैं कमी। ऐसा इसलिए है क्योंकि शरीर में इस विटामिन का मुख्य स्रोत वास्तव में एक प्राकृतिक विटामिन डी अग्रदूत है जो सूर्य के प्रकाश की क्रिया के तहत विटामिन के सक्रिय रूप में परिवर्तित हो जाता है। चूंकि गहरे रंग की सतहें यूवी विकिरण को अवशोषित करने के बजाय प्रतिबिंबित करती हैं, गहरे रंग की त्वचा वाले लोग यूवी विकिरण के एक छोटे से हिस्से को अवशोषित करते हैं जो वे दूसरों की तुलना में उजागर होते हैं। एक मायने में, यह जीवित चीजों की दुनिया में प्रदर्शन पर अनगिनत विकासवादी व्यापार-बंदों में से एक का प्रतिनिधित्व करता है।
जब आधुनिक मनुष्यों के वंशज पहली बार पेड़ों की आड़ से खुले स्थानों में शिकार करने और पानी की तलाश में चले गए, तो उन्होंने खुद को अधिक धूप में उजागर किया। इस प्रक्रिया में, उन्हें स्पष्ट रूप से न केवल अधिक प्रकाश को सहन करने में सक्षम होना था, बल्कि इसके साथ जाने वाली अतिरिक्त गर्मी भी थी। सूरज के अधिक संपर्क के संदर्भ में ठंडा रखने के लिए, इसका मतलब अधिक गहराई से और प्रभावी ढंग से पसीना बहाने में सक्षम होना था। पसीने की ग्रंथियों के उच्च घनत्व वाली त्वचा को काली मिर्च करने के लिए, कुछ और जाना था, और वह "कुछ" बाल था। मनुष्यों के हाथ, पैर और चड्डी पर स्पष्ट रूप से अभी भी बाल हैं (कुछ दूसरों की तुलना में काफी अधिक) लेकिन अन्य वानरों की तुलना में, मनुष्यों ने अपने शरीर के लगभग सभी बाल खो दिए हैं। नतीजतन, शुरुआती मनुष्यों की नई पसीना-सक्षम त्वचा को सूर्य से क्षति के लिए अधिक संवेदनशील छोड़ दिया गया था। यह बदले में उष्णकटिबंधीय अक्षांशों पर देखे जाने वाले मेलेनिन ग्रेन्युल जमा में वृद्धि को प्रेरित करता है।
त्वचा में बहुत अधिक मेलेनिन के अवांछित परिणाम के रूप में विटामिन डी की कमी का उल्लेख किया गया है। आंतों के लिए कैल्शियम और फास्फोरस तत्वों को सबसे कुशलता से अवशोषित करने के लिए विटामिन डी की आवश्यकता होती है। ये दोनों हड्डियों के उचित विकास और रखरखाव के लिए आवश्यक हैं। हालांकि कुछ विटामिन डी आहार स्रोतों जैसे अंडे की जर्दी और कुछ मछली से प्राप्त किया जा सकता है, 90 प्रतिशत कोलेस्ट्रॉल डेरिवेटिव से त्वचा में संश्लेषित होता है। विटामिन डी न केवल कंकाल की अखंडता के लिए आवश्यक है, बल्कि यह कुछ प्रकार के कैंसर को रोकने में भी सहायक हो सकता है।
मेलेनिन के अन्य उपयोग
2017 में, सैन डिएगो में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों के एक समूह ने मेलेनिन के संभावित उपयोगों का अध्ययन करने के लिए $ 7.5 मिलियन का अनुदान प्राप्त किया, जिसके बारे में सिद्धांतित किया गया है लेकिन औपचारिक रूप से कभी पीछा नहीं किया गया है। परियोजना में शामिल वैज्ञानिकों ने पहले की तुलना में गहरे स्तर पर मेलेनिन संश्लेषण में शामिल प्रतिक्रियाओं के अनुक्रम को सीखने की उम्मीद की थी, और कुछ ज्ञात सुरक्षात्मक क्षमताओं के साथ संबंधित रसायनों के संश्लेषण को आगे बढ़ाने की आशा में विभिन्न प्रकार के मेलेनिन के बारे में अधिक समझें मेलेनिन है। गैर-जैविक सामग्री की पेशकश करने की क्षमता सूरज की क्षति से कुछ समान बुनियादी सुरक्षा प्रदान करती है जो मेलेनिन जीवित चीजें देती है स्पष्ट रूप से विभिन्न प्रकार के उद्योगों में एक संपत्ति होगी, क्योंकि पेंट और विभिन्न सेवाओं के लिए सौर क्षति लगभग सार्वभौमिक है चिंता।