"Czarne złoto" - melaniny w życiu człowieka

• Authors: Łukasz Łopusiewicz , Sławomir Lisiecki

Title variants

EN

"Black gold" - melanins in human life

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

Melaniny to ogólna nazwa grupy wielkocząsteczkowych barwników odpowiedzialnych za ciemną pigmentację organizmów. Powstają w wyniku oksydacyjnej polimeryzacji związków fenolowych i indolowych. Są to jedne z najbardziej powszechnych, heterogenicznych i odpornych na działanie różnych czynników pigmentów obecnych w przyrodzie. U człowieka powstają w melanosomach będących specyficznymi organellami melanocytów, komórek wyspecjalizowanych w przeprowadzaniu złożonego procesu melanogenezy. Ich rola w życiu człowieka jest wieloaspektowa. Chronią przed szkodliwym skutkiem nadmiernej ekspozycji na promieniowanie UV i powstającymi pod jego wpływem reaktywnymi formami tlenu. Są odpowiedzialne za pigmentację skóry, włosów, tęczówki. Biorą udział w prawidłowym przebiegu procesów widzenia i słyszenia oraz ochronie mózgu przed procesami neurodegeneracyjnymi. Są jednym z czynników wirulencji mikroorganizmów patogennych dla człowieka. Są obecne w niektórych produktach spożywczych, pozytywnie wpływając na ich działanie prozdrowotne. Znalazły również zastosowanie w nowoczesnej medycynie i technologii.

EN

Melanin is a general name of macromolecular dyes responsible for the dark pigmentation of organisms. They are products of oxidative polymerization of phenolic and indolic compounds, the most common, heterogenous and resistant to various factors pigments found in the nature. In man they are synthetized in melanosomes that are specific organelles of melanocytes, cells specialized in carrying out the complex process of melanogenesis. The role of melanin in human life is multiplex. Melanins protect against the harmful effects of excessive exposure to UV radiation and reactive oxygen species. They are responsible for skin, hair and iris pigmentation. They take part in the normal processes of vision and hearing and protect the brain against neurodegenerative processes. Melanins are one of the virulence factors of some pathogenic microorganisms. They are present in certain food products, thus improving their health-promoting effect. Melanins are also used in modern medicine and technology.

Keywords

EN

melaniny; melanogeneza; melanosomy; UV

• Journal: Kosmos
• Year: 2016
• Volume: 65
• Issue: 4
• Pages: 621-629

Dates

published

2016

Contributors

author

Łukasz Łopusiewicz

• Centrum Bioimmobilizacji i Innowacyjnych Materiałów Opakowaniowych Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Klemensa Janickiego 35, 71-270 Szczecin, Polska
• Center of Bioimmoblisation and Innovative Packaging Materials, West Pomeranian University of Technology in Szczecin, Klemensa Janickiego 35, 71-270 Szczecin, Poland

author

Sławomir Lisiecki

• Centrum Bioimmobilizacji i Innowacyjnych Materiałów Opakowaniowych Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Klemensa Janickiego 35, 71-270 Szczecin, Polska
• Center of Bioimmoblisation and Innovative Packaging Materials, West Pomeranian University of Technology in Szczecin, Klemensa Janickiego 35, 71-270 Szczecin, Poland

References

• Abbas M., D'amico F., Morresi L., Pinto N., Ficcadenti M., Natali R., Ottaviano L., Passacantando M., Cuccioloni M., Angletti M., Gunella R., 2009. Structural, electrical, electronic and optical properties of melanin films. Eur. Phys. J. E 28, 285-291.
• Al-Tayib O. A., El Tahir K. E., Idriss M. H., Eram K. E., Hassib A. M., 2014. Nigella sativa L. seeds melanin: A new hypoglycemic agent. Comparison with insulin in alloxan-diabetic rats. Scholars Acad. J. Pharmacy 3, 332-335.
• Apte M., Girme G., Bankar A., Ravikumar A., Zinjarde S., 2013. 3,4-dihydroxy-L-phenylalanine-derived melanin from Yarrowia lipolytica mediates the synthesis of silver and gold nanostructures. J. Nanobiotechnol. 11, 1-9.
• Bin L., Wei L., Xiaohong C., Mei J., Mingsheng D., 2012. In vitro antibiofilm activity of the melanin from Auricularia auricula, and edible jelly mushroom. Ann. Microbiol. 62, 1523-1530.
• Brenner M., Hearing V. J., 2008. The protective role of melanin against UV damage in human skin. Photochem. Photobiol. 84, 539-549.
• Delijewski M., Buszman E., Wrześniok D., 2013. Oddziaływanie nikotyny z melaniną. Ann. Acad. Med. Silesiensis 67, 361-366.
• Fogarty R. V., Tobin J. M., 1996. Fungal melanins and their interactions with metals. Enzyme Microb. Technol. 18, 311-317.
• Goncalvez R., Pombeiro-Sponchiado S. R., 2005. Antioxidant activity of the melanin pigment extracted from Aspergillus nidulans. Biol. Pharmaceut. Bull. 28, 1129-1131.
• Harki E., Talou T., Dargent R., 1997. Purification, characterisation and analysis of melanin extract from Tuber melanosporum Vitt. Food Chem. 58, 69-73.
• Ito S., Wakamatsu K., 2011. Diversity of human hair pigmentation as studied by chemical analysis of eumelanin and pheomelanin. J. Eur. Acad. Dermatol. Venerol. 25, 1369-1380.
• Kolczyńska-Szafraniec U., Bilińska B., 1992. Infrared studies of natural pheomelanins. Curr. Topics Biophys. 16, 77-80.
• Lee H., Dellatore S. M., Miller W. M., Messersmith P. B., 2007. Mussel-inspired surface chemistry for multifunctional coatings. Science 318, 426-430.
• Liopo A., Su R., Oraevsky A., 2015. Melanin nanoparticles as a novel contrast agent for optoacoustic tomography. Photoacoustics 3, 35-43.
• Malina D., Sobczak-Kupiec A., Kowalski Z., 2010. Nanocząstki srebra - przegląd chemicznych metod syntezy. Czasopismo Techniczne Chemia 107, 183-192.
• Marczyńska D., Przybyło M., 2013. Melanocyty - komórki barwnikowe o wielu obliczach. Kosmos 62, 491-499.
• Mbonyiryivuze A., Nuru Z.Y., Ngom B.D., Mwakikunga B., Dhalmini S.M., Park E., Maaza M., 2015. Morphological and chemical composition characterization of commercial sepia melanin. Am. J. Nanomat. 3, 22-27.
• Nicolaus R., 1968. Melanins. Paris, Hermann.
• Plonka P. M., Passeron T., Brenner M., Tobin D. J., Shibahara S., Thomas A., Slominski A., Kadekaro A. L., Hershkovitz D., Peters E., Nordlund J. J., Abdel-Malek Z., Takeda K., Paus R., Ortonne P., Hearing V. J., Schallreuter K. U., 2009. What are melanocytes really doing all day long? Exp. Dermatol. 18, 799-819.
• Prota G., 1992. Melanins and melanogenesis. San-Diego, Academic Press.
• Rajian J. R., Carson P. L., Wang X., 2009. Quantitative photoacoustic measurement of tissue optical absorption spectrum aided by an optical contrast agent. Optics Express 17, 4879-4889.
• Riley P. A., 1997. Melanin. Int. J. Biochem. Cell Biol. 29, 1235-1239.
• Rok J., Otręba M., Buszman E., Wrześniok D., 2012. Melanina - z melanocytu do keratynocytu, czyli jak przebiega transport melaniny w skórze. Ann. Acad. Med. Silesiensis 66, 60-66.
• Różanowska M., Sarna T., Land E., Truscott G., 1999. Free radical scavening properties of melanin interaction of eu- and pheo-melanin models with reducing and oxidising radicals. Free Radical Biol. Med. 26, 518-525.
• Santiago-Walker A., Li L., Haass N. K., Herlyn M., 2009. Melanocytes: from morphology to application. Skin Pharmacol. Physiol. 22, 114-121.
• Sava V. M., Hung Y. C., Blagodarsky V. A., Hong M. Y., Huang G. S., 2003. The liver-protecting activity of melanin-like pigment derived from black tea. Food Res. Int. 36, 505-511.
• Sawicki W., 2005. Skóra [W:] Histologia. Sawicki W., Malejczyk J. (red.). Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 406-603.
• Slominski A., Wortsman J., Plonka P. M., Schallreuter K. U., Paus R., Tobin D. J., 2005. Hair follicle pigmentation. J. Invest. Dermatol. 124, 12-21.
• Solano F., 2014. Melanins: skin pigments and much more. Types, structural models, biological functions, and formation routes. New J. Sci. 2014, 1-28.
• Solano F., Hearing V. J., Garcia-Borron J. C., 2000. Neurotoxicity due to o-quinones: neuromelanin formation and possible mechanisms for o-quinone detoxification. Neurotox. Res. 1, 153-169.
• Stępień K., 2010. Udział melanocytów w ochronie przed stresem fotooksydacyjnym. Post. Biochem. 56, 290-295.
• Taylor B. E., Wheeler M. H., Szaniszlo P. J., 1987. Evidence for pentaketide melanin biosynthesis in dematiaceous human pathogenic fungi. Mycologia 79, 320-322.
• Tolleson W. H., 2005. Human melanocyte biology, toxicology, and pathology. J. Environ. Sci. Health 23, 105-161.
• Wang Y., Casedevall A., 1994. Decreased susceptibility of melanized Cryptococcus neoformans to UV light. Appl. Environ. Microbiol. 60, 3865-3866.
• Weijn A., Bastiaan-Net S., Wichers H. J., Mes J. J., 2013. Melanin biosynthesis pathway in Agaricus bisporus. Fungal Genet. Biol. 55, 42-53.
• Wiśniewska K., 2010. Przyspieszacze opalania. Najpopularniejsze, stosowane w kosmetykach. Świat Przemysłu Kosmetycznego 3, 58-61.
• Yao Z., Qi J., Wang L., 2012. Isolation, fractionation and characterization of melanin-like pigments from chestnut (Castanea mollissima) shells. J. Food Sci. 77, 671-676.
• Yerger V. B., Malone R. E., 2006. Melanin and nicotine: a review of the literature. Nicotine Tobacco Res. 4, 487-498.
• Zecca L., Tampellini D., Gerlach M., Riederer P., Fariello R. G., Sulzer D., 2001. Substantia nigra neuromelanin: structure, synthesis, and molecular behaviour. J. Clin. Pathol. Mol. Pathol. 54, 414-418.
• Zherebin Y. L, Makan S. Y., Sava V. M, Bogatsky A. V., 1982. Process producing of water-soluble melanin. SU Patent 939446.
• Zhu H., He C. -C., Chu Q. -H., 2011. Inhibition of quorum sensing in Chromobacterium violaceum by pigments extracted from Auricularia auricular. Lett. Appl. Microbiol. 52, 269-274.