Melanin, insanlarda cilt ve saçın genel rengini belirleyen biyolojik pigmentin adıdır. Melanin formları, hayvanlar dünyasında renklenmeden sorumludur; örneğin kuşlarda kanat rengi melanin tarafından üretilir. Ek olarak, melanosit adı verilen melanin üreten hücreler, melanin seviyelerini artırabilir veya azaltabilir. dış ortamdaki değişikliklere tepki olarak üretim (örneğin, güneşte bir artış veya azalma maruziyet).
Melanin fizyolojideki rolüyle hala bilinmesine rağmen, araştırmacılar Melanin çeşitli farklı uygulamalara sahip olup olmadığını belirlemek için madde ve türevleri endüstriler.
melanin sentezi
Melanin, epidermisteki veya cildin en dış tabakasındaki melanosit hücreleri tarafından üretilir (alttaki daha kalın, daha sert tabakaya dermis denir). Bu melanositler, stratum bazale veya "bazal tabaka" olarak adlandırılan epidermisin en alt tabakasında bulunur. Melanin birkaç alt tipte gelir, en yaygını eumelanin ve sekonder tip olarak bilinir. feomelanin.
Melanin, oldukça düşük moleküler kütleye sahip bir kimyasaldır (318.3 g/mol, glikozun iki katından az). Moleküler formülü C'dir.
18H10N2Ö4. Daha koyu tenli insanlarda aslında açık tenli insanlardan daha fazla melanosit yoktur; bunun yerine, daha koyu tenli kişilerde, melanin üretiminden sorumlu olan melanositlerdeki genlerin daha yüksek bir kısmı açılır. Bu, koyu tenli insanlarda hücre başına çok daha fazla melanin üretildiği anlamına gelir, daha koyu tenli insanların aynı düzeyde çıktı veren daha fazla hücreye sahip olduğu anlamına gelmez. Bunun evrimsel antropolojide önemli etkileri vardır, çünkü daha açık tenli Avrupalı insanların bugün, farklı çevresel koşullar sayesinde ciltleri bugün daha koyu olan Afrika insanlarıyla derin ataları paylaşıyor. koşullar. Kuzeybatı Avrupa'dan pek çok insan, sahip oldukları ek melanin kodlarını içeren bir DNA zincirinin mevcut olması, ancak artık aktive edilememesi nedeniyle bronzlaşma yeteneğini kaybetti. Bu tür insanların genel olarak ultraviyole (UV) ışığı tolere etme yeteneği keskin bir şekilde azalır.Mikroskobik incelemede eumelanin, ince taneli bir görünümle kahverengi görünür. Madde, karanlık görünen bir şeyden beklendiği gibi, ışığı kayda değer ölçüde dağıtmaz. Bireysel melanin granüllerinin maksimum çapı yaklaşık 800 nanometre veya metrenin milyonda birinin biraz altında (eşdeğeri, milimetrenin binde biri). Bu, melanini, daha büyük olma eğiliminde olan kandaki pigmentlerin bazı yaygın metabolitlerinden ayırır. ve ışığı daha fazla dağıtır ve düz kahverenginin aksine yeşil, sarı veya kırmızı-kahverengidir. melanin.
Melaninin İşlevi
Melanin'in amacının insan kibriyle hiçbir ilgisi yoktur ve organizmayı korumakla ilgisi yoktur. Güneşten gelen UV radyasyonu iyi bilinen bir kanserojendir ve yeterince yüksek düzeyde maruz kalındığında, cildin maligniteleri olan bir dizi ilgili melanom tipine yol açabilir. Melanomlar ölümcül olabilir; Her yıl melanom teşhisi konan yaklaşık 54.000 Amerikalıdan 8.000'i melanomdan ölüyor. Avrupa kökenli insanlar arasında malign melanom riski, Afrikalı-Amerikalıların 10 katıdır.
Bazı insanların ve hayvanların vücutlarında çok az melanin vardır. Bu durum albinizm olarak bilinir ve etkilenen kişilerin UV güneş hasarına karşı daha savunmasız olmasına neden olur.
Melanin ve Cilt Pigmentasyonu
Melanin melanositlerde üretildiğinde, bu pigment, yeşil pigment klorofilin bitkilerde özel hücre içi "kaplar" içinde paketlenmesinden farklı olarak granüller halinde paketlenir. UV ışığı ile uyarıldığında, dünyanın birçok yerinde yılın belirli zamanlarında toplam seviyesi artarken, mevsimlerde azalmaktadır. diğerleri, melanositler daha fazla ve daha büyük granüller üreterek insanların cildinin yaz boyunca uyum sağlamasına ve "bronzlaşmasına" izin verir. Gibi Bununla birlikte, bazı insanlarda bu yetenek genetik olarak sınırlıdır ve bazı durumlarda neredeyse yoktur, diğer insanlarda ise esasen vardır. gereksiz. Hiç şüphe yok ki, güneş yanıklarına meyilli olan ve belki de kendiniz olan insanlar görmüşsünüzdür: "Açık tenli" olarak tanımlanan ve genellikle kırmızı bir saç tonuyla çilli olan insanlar. Bir grup olarak bu tür bireyler UV radyasyonuna karşı en az etkili savunmaya sahiptir ve özel ilaçlarla tavsiye edilir. Zararlı UV radyasyonunu önemli ölçüde filtreleyebilen güneş kremi olmadan güneşe çıkmaktan kaçınma ısrarı ölçüde.
Cilt Pigmentasyonu ve İnsan Evrimi
Ciltte çok az melanin bulunması, bireyleri daha yüksek güneş yanığı ve cilt riskine maruz bırakabilir. maligniteler, vücutta alışılmadık derecede yüksek melanin seviyelerine sahip kişiler D vitaminine yatkın olabilir. eksiklik. Çünkü bu vitaminin vücuttaki ana kaynağı aslında güneş ışığının etkisiyle vitaminin aktif formuna dönüşen doğal bir D vitamini öncüsüdür. Daha koyu yüzeyler UV radyasyonunu emmek yerine yansıtma eğiliminde olduğundan, daha koyu tenli insanlar maruz kaldıkları UV radyasyonunun diğerlerine göre daha küçük bir kısmını emer. Bu bir anlamda, canlılar dünyasında sergilenen sayısız evrimsel değiş tokuştan birini temsil ediyor.
Modern insanın torunları, avlanmak ve su aramak için ağaçların altından açık alanlara ilk kez taşındıklarında, kendilerini daha fazla güneş ışığına maruz bıraktılar. Bu süreçte, sadece daha fazla ışığa değil, onunla birlikte gelen ek ısıya da tahammül edebilmeleri gerekiyordu. Güneşe daha fazla maruz kalma bağlamında serin kalmak için bu, daha bol ve etkili bir şekilde terleyebilmek anlamına geliyordu. Cildi daha yoğun ter bezleriyle doldurmak için başka bir şeyin gitmesi gerekiyordu ve bu "bir şey" saçtı. İnsanların kollarında, bacaklarında ve gövdelerinde (bazıları diğerlerinden önemli ölçüde daha fazla) hala saç olduğu açıktır, ancak diğer maymunlarla karşılaştırıldığında, insanlar neredeyse tüm vücut kıllarını kaybetmişlerdir. Sonuç olarak, erken insanların yeni terleyebilen cildi, güneşten gelen hasara karşı daha duyarlı hale geldi. Bu, şimdi tropikal enlemlerde gözlemlenen melanin granül birikintilerindeki artışı teşvik etti.
D vitamini eksikliği, ciltte çok fazla melaninin istenmeyen bir sonucu olarak belirtilmiştir. Bağırsakların kalsiyum ve fosfor elementlerini en verimli şekilde emmesi için D vitamini gereklidir. Bunların her ikisi de kemiklerin uygun şekilde büyümesi ve bakımı için gereklidir. D vitamininin bir kısmı yumurta sarısı ve bazı balıklar gibi diyet kaynaklarından elde edilebilse de, yüzde 90'ı deride kolesterol türevlerinden sentezlenir. D vitamini bu nedenle sadece iskeletin bütünlüğü için gerekli olmakla kalmaz, aynı zamanda bazı kanser türlerinin önlenmesinde de yardımcı olabilir.
Melaninin Diğer Kullanımları
2017 yılında, San Diego'daki California Üniversitesi'nden bir grup bilim insanı, melaninin teorik olarak ortaya konan ancak resmi olarak asla takip edilmeyen potansiyel kullanımlarını incelemek için 7,5 milyon dolarlık bir hibe aldı. Projeye dahil olan bilim adamları, melanin sentezinde yer alan reaksiyon dizisini daha önce takip edilenden daha derin bir seviyede öğrenmeyi ve Bilinen bazı koruyucu yeteneklere sahip ilgili kimyasalların sentezini sürdürme umuduyla farklı melanin türleri hakkında daha fazla bilgi sahibi olmak melanin vardır. Biyolojik olmayan malzemelere, melaninin canlılara sağladığı güneş hasarına karşı aynı temel korumalardan bazılarını sunma yeteneği Boyaya ve çeşitli hizmetlere güneş hasarı neredeyse evrensel olduğundan, çeşitli endüstri türlerinde açıkça bir varlık olacaktır. ilgilendirmek.