От греч. melanos (melas) – чёрный, тёмный. Высокомолекулярный тёмно-коричневый пигмент*, представляющий собой полимер нерегулярного типа**, широко распространённый в живой Природе; обнаруживается у бактерий, грибов, насекомых, растений, рыб, земноводных, пресмыкающихся и у млекопитающих. Среди грибов самый выдающийся носитель меланина – чёрный трюфель. Давно известно, что меланин хорошо поглощает УФ-лучи, действуя как очень эффективный защитный демпфер против солнечного излучения***. Он адсорбирует и рассеивает в виде тепла коротковолновое излучение, способное повреждать многие биологические структуры. У позвоночных животных и человека меланин синтезируется в специализированных клетках меланоцитах. Образование меланина связано с активностью ферментов фенолоксидаз. Ключевым ферментом является тирозиназа, окисляющая в результате ряда последовательных реакций аминокислоты фенилаланин и тирозин в индол-5,6-хинон с последующей полимеризацией последнего. У млекопитающих этот фермент находится под контролем одного гена в локусе С (color). Одна из мутаций этого гена приводит к отсутствию тирозиназы, а гомозиготные особи, не способные синтезировать меланин, являются альбиносами (см. Альбинизм). Люди по цвету кожи (и соответственно по содержанию в ней меланина) подразделяются на 6 фототипов: от 1-го – кельтского до 6-го – негроидного. Синоним – эумеланин.
Кроме меланина, наиболее широко распространённого в живых организмах пигмента, у тураковых птиц (семейство кукушкообразных, Musophagidae), обитающих в Африке, на маховых крыльях и в хвосте есть участки, содержащие редкие пигменты красного или зелёного цвета, соответственно, турацин и тураковердин, содержащие медь.
*На самом деле меланоциты способны продуцировать меланины разных оттенков, от жёлтых до чёрно-коричневых. Различают два основных типа меланина – эумеланин (коричневый или чёрный) и феомеланин (жёлтый). У рыжих и блондинов синтезируется феомеланин (от греч. (pheo)chrom – жёлтый пигмент) (см. Феомеланин). У общественных приматов преобладает рыжий цвет шерсти, который возник в связи с появлением цветового зрения и, к тому же, напрямую связан с социальной активностью. Учёные считают, что рыжий цвет животных даёт им преимущества при половом отборе.
Главная функция меланина – защита. Там, где высокий уровень инсоляции, там обитают тёмнокожие люди. Насекомые****, кроме кутикулы экзоскелета, содержащей меланин, формируют белково-меланиновые капсулы вокруг паразитов-патогенов (см. Гемациты (гемоциты), Меланизация). Бытует мнение, что меланин помогает грибам выживать даже в условиях атомных реакторов. Экспериментально показано, что тёмные грибы, богатые меланином, в условиях радиации (гамма-излучение) растут лучше. Идею таких экспериментов подсказали факты обнаружения роботами внутри чернобыльского саркофага чёрных грибов. Любые виды физической энергии при малых дозах (до 20 сантигрэй) меланин переводит в тепло. При больших дозах меланин выступает как радиопротектор, защищая клетки от мутаций. Некоторые исследователи считают, что меланин действует как своеобразный понижающий трансформатор, ослабляя энергию излучения и делая её пригодной формой для использования энергетической системой грибов. Кроме того, известно, что меланин блокирует передачу апоптотического сигнала от облучённой клетки к нормальным клеткам! Следовательно, с помощью меланина можно останавливать “разлитие” патологического процесса при радиоционном поражении организма. С общебиологической точки зрения меланин может быть важнейшим компонентом систем, участвующих в поддержании энергетического баланса в живой природе, и его необходимо учитывать при различного рода расчётах.
**Полимер, состоящий из разных мономеров (гетерополимер).
***По-видимому, некоторые морские обитатели защищаются от ультрафиолета с помощью флуоресцентных белков, которые жёсткое УФ-излучение переводят в излучение видимой части спектра (энергия как бы “сбрасывается”, не повреждая клетки).
****Считается, что у насекомых высокая эволюционная зрелость; они уже испытали все превратности эволюции и давно достигли адаптационные вершины.