1. Грачёва Н.В. Химическая модификация природных полимеров меланинов гриба inonotus obliquus (чага) с целью получения высокоактивных антиоксидантов: автореф. дисс. . канд. техн. наук / ВолгГТУ. – Волгоград, 2014.
2. Новаков И.А., Новопольцева О.М., Соловьева Ю.Д., Кучин А.В., Чукичева И.Ю. Оценка стабилизирующего действия терпенофенолов на термоокислительную деструкцию резиновых смесей на основе бутадиен-стирольных каучуков // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. – 2012. – Т. 55.; № 12. – С. 90-93.
3. Новопольцева О.М., Новаков И.А., Соловьева Ю.Д. Фенольные антиокисиданты: перспективы и направления практического использования // Химическая промышленность сегодня. – 2012. – № 12. – С. 25.
4. Краснова Т.С., Новопольцева О.М., Исследование природных полимеров меланинов гриба inonotus obliquus (чага) в качестве противостарителей каучуков общего назначения // XXV Менделеевский конкурс молодых учёных. – Томск, 2015.
В настоящее время в области химии высокомолекулярных соединений наблюдается всплеск интереса к природным полимерам, которые экологически чисты, не требуют для своего производства невозобновляемых источников углеводородного сырья, а также больших количеств энергетических ресурсов. Можно отметить широкое внедрение в полимерные композиционные материалы полисахаридов, лигниноподобных компонентов, продуктов гидролиза кератинсодержащих белков, техического белка, аминокислот, особенно серусодержащих аминокислоты типа цистина, цистена, а также фосфолипидов различногосостава, например, лицетина, крахмала и т.д.
Какая доза мелатонина лучше работает?
Используемые в настоящее время синтетические антиоксиданты (аминные стабилизаторы, фенольные соединения, стабилизаторы на основе ароматических конденсированных циклов, эфиры фосфористой кислоты и другие соединения) не всегда по своим экологическим характеристикам, доступности, простоте синтеза удовлетворяют современным требованиям.[1-3].
Особое место среди природных полимеров занимают меланины – представители класса мало изученных конденсированных полифенолов. Наличие высокостабильных парамагнитных центров, разнообразие функциональных групп, определяют их полифункциональность. Уникальным свойством меланинов является устойчивое свободно-радикальное состояние. В зависимости от условий мономеры меланиновых пигментов способны находиться в виде феноксильных или семихинонных радикалов [1].
Нами исследована возможность применения экологически чистых природных полимеров меланинов в качестве противостарителей в эластомерных композициях. Меланины исследовались, как противостарители для каучука, так и для резиновой смеси. Для этого была проведена оценка влияния антиоксидантов на процесс термоокислительной деструкции синтетического каучука СКИ-3 методами ДТА и исследования кинетики поглощения кислорода.
К – контрольный образец содержащий агидол-2; Мч1 – модифицированные меланины гриба Inonotus obliquus (чага), осаждённые соляной кислотой; Мл2 – меланины лузги подсолнечника; Мск3 – меланины гриба Inonotus obliquus (чага), осажденные соляной кислотой; Ма4 – меланины гриба Inonotus obliquus (чага), осажденные ацетоном; Мхк5 – меланины гриба Inonotus obliquus (чага), осажденные хлоридом кальция.
Меланин (melanin) — секрет долголетия и здорового образа жизни
Исследования показали (таблица), что в присутствии меланинов Мч и Мл скорость вулканизации увеличивается на 33–49 %. При этом возрастает прочность вулканизатов (в случае образца, содержащего меланины М2 в 1,9 раз), кроме образца М1. Наибольшая стойкость к термоокислительному старению (70°С х 24 ч) наблюдается у резины, содержащих Мч и Мл. – Δfр возрастает на 85–87 % по сравнению с контрольным образцом. При долговременном старении (70°С х 96 ч) Δfр увеличилась на 28–31 %.
Таким образом, установлено, что меланины проявляют высокую антиокислительную активность в составе резиновых смесей на основе каучуков общего назначения и возможно их применение в качестве природных и экологически чистых противостарителей в эластомерных композициях.
Источник: eduherald.ru
Роль меланина в организме человека
За цвет глаз (радужки), волос, покрова кожи отвечает природный пигмент меланин. Именно благодаря ему при длительном нахождении на солнце кожа способна приобретать более насыщенный, темный цвет. Синтез пигмента происходит в клетках-меланоцитах. Природный краситель не просто важен для создания индивидуального облика. Выполняя различные функции, он играет в организме значительную роль.
Меланин: что это и где он находится?
- черные и коричневые ДОФА-меланины (эумеланины),
- желтые феомеланины,
- нейромеланины.
В организме важен только ДОФА-меланин, остальные пигменты – балласт, который практически не используется. Этот естественный краситель содержит в своем составе соединения неорганической и органической природы.
Неорганические соединения складываются из таких элементов как углерод, азот, водород, сера. Органические представляют собой смесь аминокислот. Их полный набор до конца неизвестен, но точно присутствует аргинин, тирозин, триптофан, цистин и ряд других.
Эумеланины не способны растворяться в воде, кислотах и органических растворителях, только щелочь может их разрушать. Наглядным примером подобной реакции служит окрашивание волос, поскольку краситель имеет щелочной состав.
Меланин образуется в меланоцитах специальных клетках с длинными отростками. Они содержатся в коже, а над ними находится слой других клеток – кератиноцитов. Между этими клетками существует связь: они соединены мостовидными десмосомами.
Далее пигмент попадает из меланоцита в кератиноцит, где происходит соединение меланина с белками, поступает в верхний слой эпидермиса, создавая определенный тон.
Таким образом, природный краситель вырабатывается за счет эпидермально-меланиновой единицы, которая образована 40 кератиноцитами и 1 меланоцитом. Это такой симбиоз (содружество) разных клеток, который позволяет вырабатывать нужный организму пигмент.
Незначительным количеством пигмента обладают люди со светлой кожей, волосами и глазами (европеоидная раса). У темнокожих и темноволосых людей растительного красителя много, поскольку его выработка происходит более интенсивно (негроидная раса).
Распределение цвета по волосам происходит при попадании пигмента в сердцевину волоса, что дает темный оттенок. Если гранул меланина меньше, и расположены они ближе к поверхности, то волосы приобретают светлый тон. Когда попадает диффузный или негранулированный краситель, то гарантировано рыжее окрашивание.
Цвет радужной оболочки человека зависит от глубины расположения и количества меланина. Если он расположен глубоко, то глаза приобретают голубой или синий оттенок. При хаотичном распределении получатся серая или зеленая радужка, а при близком расположении к роговице – карий цвет.
Как синтезируется меланин?
Это сложный нейрогуморальный процесс, который регулирует ЦНС. На него влияет множество факторов, действие которых регулируется гипофизом. В этом процессе принимает участие и щитовидная железа. Гипофиз вырабатывает особые меланоцитостимулирующие, половые и стероидные гормоны, поэтому в ходе беременности и при гормональных сбоях иногда нарушается пигментации волос и кожи. В клетках-меланоцитах есть специальные органоиды – меланосомы, где и происходит синтез природного красителя:
- Вначале происходит окисление аминокислоты тирозин.
- Формируется предшественник адреналина – аминокислота ДОФА (в сокращении).
- ДОФА окисляется и постепенно формируется нужный пигмент.
Усилить процесс его синтеза способны лучи солнца, поэтому при работе «на открытом воздухе» образуется темный оттенок кожи.
Загар является защитной реакцией организма на УФ-лучи, когда в эпидермисе идет активная выработка пигмента, способного обезопасить кожный покров от ожогов. Он темнеет и приобретает более насыщенный цвет.
Функции меланина
Выработка меланина защитная реакция на ультрафиолет, ионизирующую радиацию и ряда других факторов, действие которых является агрессивным. Он впитывает излишнее количество лучей или экранирует (отражает) их. За счет этого клетки сохраняют свою структуру, снижается уровень радионуклидов в организме, нейтрализуется воздействие свободных радикалов. Пигмент выполняет и другие функции. Он нужен:
- для поддержания иммунной системы при стрессовых воздействиях,
- ускоренного протекания биохимических реакций,
- выполнения функции транспорта других соединений,
- уменьшения патологических процессов в ряде органов,
- для понижения уровня сахара в крови,
- замедления хода язвенной болезни желудка.
Это универсальный протектор (защитная роль) и природный адаптоген, многофункциональное действие которого доказано учеными разных стран мира.
Пигмент концентрируется в клетке рядом с ядром, защищая генетическую информацию, которая в ней хранится, и предотвращая ее злокачественное перерождение.
Что может вызвать снижение уровня меланина?
В некоторых случаях количество природного красителя понижается и наблюдается его недостаток. Такое явление возможно, если возникают следующие нарушения:
- изменение гормонального фона и болезни эндокринной системы,
- регулярное применение препаратов гормональной природы,
- генетическая предрасположенность,
- нехватка витаминно-минеральных компонентов,
- недостаток аминокислот триптофана и тирозина,
- воздействие стрессовых ситуаций,
- процесс старения организма,
- недостаточное пребывание на солнце.
Поскольку меланин выполняет в организме не последнюю роль, его дефицит приводит к печальным последствиям. Эпидермис становится беззащитным под воздействием агрессивных факторов внешней среды, поэтому находится под прямыми лучами солнца становится небезопасно.
Существует такое заболевание, как альбинизм, когда синтез меланина не сводится к нулю и он не вырабатывается или его количество незначительно. Людей-альбиносов отличают белый цвет кожи, волос, красный или светлый, совсем прозрачный цвет глаз.
Признаки недостаточного меланина
Возрастной недостаток меланина – естественное явление, связанное со старением всего организма, поэтому наблюдается седина, побледнение оттенка радужки, образование белых пятен на конечностях. Это дефекты косметического характера, а при значительном дефиците пигмента в ряде случаев развивается болезнь Паркинсона или меланома. Нехватка меланина заметна по следующим признакам:
- радужная оболочка приобретает блеклый оттенок,
- появляются раздражения или белые пятна на поверхности кожного покрова,
- поставленный диагноз после обследования – хлоазма, альбинизм, витилиго,
- раннее проявление старческих пятен и морщин или седины,
- загар, который «ложится» неравномерно,
- солнечные ожоги после непродолжительного нахождения под солнцем.
Избыток меланина приводит к развитию меланоза. Он может иметь физиологическую природу, когда его много в эпидермисе, волосяном покрове и радужке и патологическую, если он находится в органах и частях тела, где его быть не должно.
Как можно повысить уровень меланина?
Восстановить уровень природного красителя помогут способы:
- получение с питанием веществ, которые участвуют в синтезе меланина,
- отсутствие вредных привычек,
- медикаментозное лечение.
Продукты питания
Чтобы решить проблему нехватки меланина, важно продумать и подкорректировать свое повседневное меню. В нем в обязательном порядке должны присутствовать аминокислоты тирозин и триптофан, которыми богаты многие мясные и растительные продукты.
Нельзя употреблять продукты, способные уменьшить количество необходимого соединения, поэтому из рациона следует исключить кукурузу, кофе, вино, кондитерские изделия и соленые блюда.
Здоровый образ жизни
Простые правила помогут восстановить уровень темного пигмента. Они хорошо известны всем, но их соблюдение требует определенных волевых усилий. Следует:
- обеспечить постоянный доступ свежего воздуха,
- совершать длительные прогулки или пробежки,
- отказаться от привычек, которые наносят существенный ущерб организму,
- регулярно получать физические нагрузки,
- стараться избегать стрессовых ситуаций,
- непродолжительное время находится под лучами солнца в утренние или вечерние часы.
Если не нарушается здоровый образ жизни, то нормализуется обмен веществ и восстанавливается необходимая концентрация природного красителя.
Лекарственные препараты и БАДы
Медикаментозные средства используют при серьезных нарушениях, связанных с синтезом пигмента. Их вводят параллельно с обогащенным нужными веществами, продуктами и физическими нагрузками. Повысить количество пигмента помогут следующие лекарства:
- Inneov – препарат, состав которого включает индийский крыжовник, антиоксиданты и витаминный комплекс.
- Nature Tan – лекарство с экстрактами винограда, сои, кукурузы, витамином E, селеном и бета-каротином.
- Pro Soleil –средство с натуральным составом, обогащенное витаминами.
- Бевиталь-Сан – таблетки с бета-каротином и витаминами группы B.
Учеными была предпринята попытка получить синтетический аналог гормонов – меланокортинов, которые стимулируют выработку меланина, но результат оказался отрицательным: в крови он быстро разрушался, не успевая выполнить свою роль.
В качестве дополнительных источников для нормализации уровня пигмента используют средства для кожного покрова:
- Витилемна,
- меланиновая мазь,
- гель Витикс,
- крем Витасан.
Для получения равномерного загара применяют Меланотан 2. Он усиливает работу меланоцитов, повышая уровень пигмента и защищая клетки эпидермиса от УФ-лучей. Препарат используют как в инъекциях, так и в таблетках. Таблетки применяют при проблемной коже, поскольку их действие позволяет избежать солнечных ожогов. Меланотан 2 имеет и дополнительное воздействие: повышает либидо и понижает аппетит.
При гормональных сбоях, из-за которых возникают проблемы с кожей, прибегают к помощи Меланокортина. Это гормон, который напрямую влияет на синтез меланина. Существуют и другие добавки, но их самовольный прием приводит к непредсказуемым последствиям, поэтому консультация врача обязательна.
Если человек здоров, ведет нормальный образ жизни и не забывает о физических нагрузках, то проблемы с выработкой важного природного красителя возникнуть не должно. Главное, не забывать об умеренном пребывании на солнце, дышать свежим воздухом и не позволять стрессу или перенапряжению взять верх над своим физическим и психическим состоянием.
Источник: mfarma.ru
Что красит человека? Меланин!
Группа «Отпетые мошенники», помнится, пела, что «девушки бывают разные: черные, белые, красные», но секрета разноцветности человеческих особей нам, к сожалению, так и не открыла. Заполним же этот пробел, рассказав об особом пигменте – меланине, ведь главным образом он определяет цвет нашей кожи, волос и даже глаз, он дарит нам как вожделенный загар, так и непрошенные веснушки, родинки и прочие цветовые отметины на теле.
Поделиться
Группа «Отпетые мошенники», помнится, пела, что «девушки бывают разные: черные, белые, красные», но секрета разноцветности человеческих особей нам, к сожалению, так и не открыла. Заполним же этот пробел, рассказав об особом пигменте – меланине, ведь, главным образом, он определяет цвет нашей кожи, волос и даже глаз. Он дарит нам как вожделенный загар, так и непрошенные веснушки, родинки и прочие цветовые отметины на теле.
Черная метка
Загадочный меланин (от греч. mélas, родительный падеж mélanos – черный) – не что иное, как аморфная взвесь полимерных соединений, окрашивающая ткани животных, растений, грибов и даже микроорганизмов. Несмотря на говорящее название, меланин бывает различных цветов: черный – эумеланин, коричневый – факомеланин, желтый – феомеланин.
Эти меланины определяют темный цвет бобов и виноградных косточек; заставляют банановую шкурку коричневеть, а очищенную картошку чернеть; окрашивают крылья разнообразных насекомых, чешую рыб и чернила каракатицы; придают характерные цвета чаге и деликатесному черному трюфелю. У человека, как и у других позвоночных, меланины образуются в специальных, похожих на морские звезды, клетках – меланоцитах, расположенных в базальном слое эпидермиса, и откладываются в виде гранул, в которых пигменты связаны с белком.
Меланоциты через свои отростки впрыскивают зернышки меланина в клетки верхнего слоя кожи (корковый слой волоса, радужку глаза), и определяют ее цвет. Считается, что сложный процесс образования меланина начинается с окисления аминокислоты тирозина (она всегда припасена в организме) под влиянием специального фермента тирозиназы. (Впрочем, некоторые исследователи убеждены, что меланин может образовываться без участия ферментов). В результате сначала образуется аминокислота дигидроксифенилаланин, или ДОФА (предшественник адреналина), затем и молекулы ДОФА, в свою очередь, окисляются, и после ряда сложных превращений мы получаем меланин. Весь этот процесс регулируется особыми (меланоцитстимулирующими) гормонами гипофиза.
Осторожно, окрашено!
Меланин в коже вырабатывается, главным образом, на солнышке, и основной его функцией считается как раз защита тканей от опасных ультрафиолетовых лучей. Всеми нами любимый загар – это природный экран от жесткого излучения.
Поэтому неудивительно, что в некоторых частях света, где звезда по имени Солнце наиболее активна, люди обзавелись своеобразным «перманентным загаром», передающимся по наследству. Если у светлокожих народов Европы в эпидермисе встречаются единичные гранулы меланина, то у негров Африки, папуасов, меланезийцев или, скажем, австралийцев он сплошь ими заполнен.
У темнокожих людей даже губы имеют темный, синеватый, оттенок из-за наличия меланина в слизистой, которая у светлокожих пигмента напрочь лишена. Цвет волос определяется количеством меланина в их корковом слое. В темных пигмента много, он может проникать даже в сердцевину волоса.
В светлых гранул не только меньше, но они и мельче по размеру, а диффузный (негранулированный) меланин придает волосам рыжий оттенок. Цвет глазной радужки тоже зависит от количества меланина и от глубины его месторасположения.
Если пигмент содержится только в четвертом и пятом слоях, то, просвечивая через бесцветные слои радужки, он придает глазам синий или голубой цвет. Если же меланин есть и в передних слоях, то глаза будут карими или желтыми. Если в передних слоях радужки меланин распределен неравномерно, то глаза оказываются желто-каре-голубыми, серыми или зелеными.
Помимо разноцветных людей, бывают и личности в прямом смысле слова бесцветные – альбиносы (лат. albus — белый). Это люди с наследственным нарушением: у них биосинтез меланина попросту не происходит. Из-за этого большинство альбиносов не только очень чувствительны к солнцу, но и имеют проблемы со зрением и слухом и отличаются ослабленным иммунитетом.
Да кому он нужен?
Когда все мы вымрем, как динозавры, на свете останутся тараканы и грибы, — и все благодаря меланину. Известно, что черные тараканы выживают даже в ядерном реакторе, их спасает темный пигмент. Оказывается, он способен не только «фильтровать» солнечные лучи, но и защищать организмы от очень серьезных доз радиации.
Когда воздействию радиации подвергались беременные крысы, те из них, что одновременно получали с пищей меланин, не только не погибли, но и сохранили цветущее здоровье, при этом ДНК потомства тоже оказались в целости и сохранности. Крысы же, обделенные меланином, погибли вместе с детенышами.
Более того, на Чернобыльской АЭС были обнаружены грибы, которые меланин не просто защищает от радиации, но даже помогает им перерабатывать ее в энергию. На четвертом энергоблоке было даже зафиксировано явление, названное радиотропизмом – по аналогии с гелиотропизмом: если подсолнухи поворачиваются к солнцу, то эти грибы росли в сторону источника радиации.
В экспериментах, полностью лишавших грибы питательных веществ и других источников энергии, грибы фактически жили на одной только радиации, продолжая даже в таких экстремальных условиях вырабатывать меланин. Не исключено, что подобные механизмы могут включаться и у других организмов.
Кроме того, ученые наперебой утверждают, что меланин может омолаживать, выводить соли тяжелых металлов и токсины (а, значит, лечить различные отравления), помогает при алкоголизме и наркомании, останавливает рост злокачественных опухолей. Короче говоря, меланин – едва ли не панацея. При этом у него не выявлено никаких противопоказаний.
В принципе, ученые уже научились не только синтезировать меланин, но и добывать его из животного и растительного сырья, грибов. Независимо друг от друга белорусским и российским ученым удалось получить меланин из конских грив и хвостов, из растительных отходов сельского хозяйства и микробиологических грибов. Однако до того, чтобы поставить его производство на поток, судя по всему, дело дойдет ох как не скоро.
И на нас есть пятна
Меланин распределяется на коже неодинаково: разгибательные (наружные) поверхности рук и ног всегда темнее, чем сгибательные, а спина сильнее окрашена, чем грудь и живот. Ладони и подошвы же вообще светлые даже у самых-пресамых темнокожих. Кроме того, бывает, что меланин образует либо темные сгустки, либо «проплешины».
Иногда это может быть весьма привлекательно и пикантно, иногда, напротив, уродливо. Как это бывает, насколько это вредно или полезно, безопасно или опасно? Веснушки, или эфелиды (греч. «солнечные нашлепки») чаще всего передаются по наследству и возникают у рыжих или светловолосых людей.
Обычно они находят себе приют на носу, щеках, висках, предплечьях, кистях рук и особенно заметны и многочисленны в весеннее-летний период. Впервые веснушки появляются в возрасте 3-5 лет, а особенно агрессивно ведут себя в период полового созревания.
Старческие пятна, или лентиго – как правило, множественные округлые или удлиненные, плоские или слегка выпуклые пятнышки разного размера (от нескольких миллиметров до трех сантиметров в диаметре) и цвета (от светло-бежевого до темно-коричневого). Чаще всего встречаются на открытых участках тела у пожилых людей.
У молодых лентиго обычно говорит о врожденных заболеваниях внутренних органов. Хлоазма — симметрично расположенные пятна от темно-желтого до темно-коричневого цвета с резко очерченными краями. Хлоазма чаще всего возникает на лбу, спинке носа, висках, верхней губе, подбородке, иногда – вокруг сосков, по средней линии живота, на половых органах.
Очень часто хлоазма появляется в первые месяцы беременности и пропадает после родов, но иногда сохраняется и на длительный срок. Кроме того, хлоазма может быть связана с приемом гормональных контрацептивов или сигнализировать о заболеваниях женской половой сферы, печени, желчного пузыря, желудочно-кишечного тракта или даже о заражении глистами.
Летом хлоазма, как правило, заметнее, а зимой может практически полностью исчезать. Витилиго – случай-исключение, это не гиперпигментрированные, а, напротив, депигментированные участки кожи, белые пятна с рваными краями. Это специфическое заболевание, возникающее из-за того, что на некоторых участках кожи в меланоцитах отсутствует фермент тирозиназа.
Точные причины возникновения витилиго неизвестны, сопутствующими могут быть генетические и нейроэндокринные факторы — психические травмы, дисфункция надпочечников, щитовидной и поповых желез. Витилиго чаще встречается у женщин и лечению поддается плохо.
Обычно назначаются препараты, повышающие чувствительность кожи к ультрафиолетовым лучам, с последующими солнечными ваннами. Родинки, или невусы – наиболее распространенный вид гиперпигментации кожи.
Это однотонные темные пятна, которые могут располагаться на любой части тела, иногда бывают выпуклыми и «рыхлыми», на них могут расти более заметные волоски, чем на коже вокруг. Некоторые из родинок живут вместе с нами с самого рождения, но большинство появляются в течение жизни. Кстати, «врожденные» родинки считаются самыми безопасными.
Также пигментные пятна могут оставаться на месте ожогов, травм, уколов и укусов насекомых или, скажем, после крапивницы. Некоторые специалисты (в основном, рефлексотерапевты) утверждают, что гиперпигментация во все этих и вышеперечисленных случаях не только способствует диагностике имеющихся или ранее пережитых организмом проблем, является зримым напоминанием о них, но и защищает слабые органы. По их мнению, родинки, веснушки и другие пятнышки располагаются на точках-проекциях особо хилых органов и потому с удвоенной силой защищают последние. Не случайно, нередко после излечения от той или иной болезни пигментные пятнышки сами собой бесследно исчезают. Так что многие врачи советуют без крайней необходимости к родинкам и веснушкам «не приставать» — пусть себе живут!
Меланин и мелатонин
В просторечии пигмент меланин нередко путают с гормоном эпифиза мелатонином, который как раз угнетает выработку меланина. Именно благодаря мелатонину осенью, когда дни становятся короче, некоторые животные меняют шорстку на более светлую, а человеческие особи некрасиво бледнеют. У этого процесса есть разумное объяснение.
Смысл такой линьки не только в том, чтобы и охотник, и дичь сливались с сугробами, но и в том, что кожа (или шерсть) с меланина при слабой освещенности не способна «проглотить» необходимое (в частности, для выработки витамина D) количество ультрафиолета. Одновременно мелатонин, который вырабатывается только в темное время суток и является природным снотворным, регулирует режим сна и бодрствования, даже при резкой смене часовых поясов.
Он также регулирует деятельность сердечно-сосудистой и иммунной систем. Главное – спать именно ночью, за задернутыми шторами или в специальной темной повязке и без всяких уютных ламп-«ночникков». Что характерно: описывая невероятную пользу мелатонина, ученые приписывают ему почти тот же спектр действия, что и его «антагонисту» меланину – защита от радиации и свободных радикалов, омоложение организма, борьба с болезнью Паркинсона и раковыми опухолями. Вот такой вот парадокс.
Источник: medportal.ru