Која је сврха меланина?

Меланин је назив биолошког пигмента који одређује општу боју коже и косе код људи. Облици меланина одговорни су за обојеност широм животињског света; на пример, бојење крила код птица производи меланин. Поред тога, ћелије које производе меланин, назване меланоцити, могу повећати или смањити ниво меланина производња као одговор на промене у спољном окружењу (на пример, повећање или смањење сунца изложеност).

Иако је меланин и даље познат углавном по својој улози у физиологији, истраживачи су започели истраживање супстанца и њени деривати да би се утврдило да ли меланин може имати примену у разним различитим облицима индустрије.

Меланин производе ћелије меланоцита у епидермису или најудаљенијем слоју коже (дебљи и жилави слој испод назива се дермис). Ови меланоцити леже у најнижем слоју епидермиса, који се назива стратум басале или „базални слој“. Меланин долази у неколико подтипова, а најчешћи је еумеланин и секундарни тип познат као феомеланин.

Меланин је хемикалија прилично мале молекуларне масе (318,3 г / мол, мање од двоструко веће од глукозе). Његова молекулска формула је Ц.

Након микроскопског прегледа, еумеланин делује смеђе, ситнозрног изгледа. Супстанца не расипа светлост у приметној мери, јер се очекује од нечега што делује тамно. Појединачне грануле меланина имају максимални пречник око 800 нанометара, или нешто мање од једне милионите дела метра (што је еквивалентно хиљадитом милиметру). Ово разликује меланин од неких уобичајених метаболита пигмената у крви, који су обично већи и више расипају светлост, и зелене су, жуте или црвено-смеђе боје за разлику од обичне смеђе боје меланин.

Намена Меланина нема никакве везе са људском сујетом и све у вези са заштитом организма. УВ зрачење од сунца је добро позната канцерогена материја, а у довољно високој изложености може довести до низа сродних врста меланома, који представљају малигне болести коже. Меланоми могу бити фатални; од приближно 54.000 Американаца којима сваке године дијагностикује меланом, око 8.000 умре од њега. Ризик од малигног меланома међу људима европског порекла је 10 пута већи од ризика од Афроамериканаца.

Неки људи и животиње уопште имају врло мало меланина у телу. Ово стање је познато као албинизам и доводи до тога да су погођене особе рањивије на УВ оштећења на сунцу.

Када се меланин производи у меланоцитима, овај пигмент се пакује у грануле, за разлику од начина на који се зелени пигмент хлорофил пакује у специјализоване унутарћелијске „контејнере“ у биљкама. Када се стимулишу УВ светлошћу, чији се укупни ниво повећава у већини делова света у одређено доба године, док опада други, меланоцити производе све веће и веће грануле, омогућавајући људима да се током лета прилагоде и постану „преплануле“. Као што примећено је, међутим, да је код неких људи та способност генетски ограничена и у неким случајевима готово одсутна, док је код других она у основи сувишан. Несумњиво сте видели људе који су чувени склони опекотинама, а можда сте и сами такви: Људи који су описани као „светлопути“ и који су често пегави са црвеном нијансом косе. Такве особе као група имају најмање ефикасну одбрану од УВ зрачења и саветују се са посебним инсистирање на избегавању изласка на сунце без креме за сунчање, које могу значајно филтрирати штетно УВ зрачење обим.

Иако премало меланина у кожи може изложити појединце већем ризику од опекотина и коже малигних болести, људи са необично високим нивоом меланина у телу могу бити предиспонирани на витамин Д. недостатак. То је зато што је главни извор овог витамина у телу заправо природни прекурсор витамина Д који се под дејством сунчеве светлости претвара у активни облик витамина. Будући да тамније површине имају тенденцију да одражавају уместо да упијају УВ зрачење, људи са тамнијом кожом упијају мањи део УВ зрачења којем су изложени од осталих. У извесном смислу, ово представља један од безброј еволуционих компромиса који се приказују у свету живих бића.

Када су се потомци модерних људи први пут преселили на отворене просторе испод покривача дрвећа да би ловили и тражили воду, излагали су се више сунчевој светлости. У том процесу, очигледно су морали да буду у стању да толеришу не само више светлости, већ и додатну топлоту која је са њом ишла. Да би се охладило у контексту већег излагања сунцу, то је значило обилније и ефикасније знојење. Да би се кожа попатала већом густином знојних жлезда, морало је ићи још нешто, а то „нешто“ била је коса. Људи очигледно још увек имају длаке на рукама, ногама и трупима (неки знатно више од других), али у поређењу са другим мајмунима, људи су изгубили готово сву косу на телу. Као резултат, кожа раних људи која је била способна за знојење остала је подложнија оштећењима од сунца. Ово је подстакло повећање депозита меланинских гранула које се данас примећују на тропским географским ширинама.

Недостатак витамина Д је поменут као нежељена последица превише меланина у кожи. Витамин Д је потребан цревима да најефикасније апсорбују елементе калцијум и фосфор. И једно и друго је потребно за правилан раст и одржавање костију. Иако се неки витамин Д може добити из прехрамбених извора попут жуманца и одређене рибе, 90 посто се синтетише у кожи из деривата холестерола. Стога витамин Д није потребан само за интегритет скелета, он може бити од помоћи и у превенцији неких облика рака.

2017. године група научника са Калифорнијског универзитета у Сан Дијегу добила је грант од 7,5 милиона долара за проучавање потенцијалних употреба меланина за које се теоретизовало, али се никада формално нису спроводиле. Научници који су учествовали у пројекту надали су се да ће научити редослед реакција укључених у синтезу меланина на дубљем нивоу него што је претходно тражено и да ће разумети више о различитим врстама меланина сами у нади да ће се наставити синтеза сродних хемикалија са неким од познатих заштитних способности меланин има. Способност да се небиолошким материјалима пруже неке од истих основних заштита од оштећења од сунца које меланин пружа живим бићима очигледно би била предност у разним врстама индустрија, јер је соларно оштећење боје и разних услуга готово универзално забринутост.