🧑‍🔬 Производство меланина

Производство меланина из Черной Львинки

Меланин – противоопухолевый и антиоксидантный пигмент, обладающий также функциями уникального полупроводника. Поэтому производство меланина из разных органических материалов открывает большие возможности

🧍 Меланин в организме человека

Все мы очень разные по цвету кожи, волос и глаз благодаря разной концентрации меланина.

Меланин – пигмент, который вырабатывается специализированными клетками, количество которых изначально зависит от генетических факторов.

👆 10 фактов о меланине

  1. Чем больше концентрация меланина, тем темнее кожа. Количество меланоцитов одинаковое, но у темнокожих людей каждый меланоцит производит до 600 пигментных шариков, а у светлокожих – от 2 до 12.
  2. Веснушки – это точки концентрации меланина.
  3. Альбинизм – это отсутствие меланина: почти белая кожа, белые волосы и красноватая радужка глаз.
  4. Меланин не только придает цвет, но и защищает от ультрафиолетовых лучей солнца и, следовательно, от старения кожи. Воздействие солнца стимулирует выработку меланина, который поглощает опасные коротковолновые фотоны, преобразует их и защищает организм от повреждения солнечными лучами. У людей со светлой кожей отсутствует темный пигмент, и поэтому солнце может вызвать ожоги.
  5. Избыток меланина создает гиперпигментацию (избыточное отложение пигмента меланина). Возможные причины избытка меланина: сильное УФ-облучение; гормональные нарушения; беременность; результат многолетнего облучения солнечными лучами; препараты, которые усиливают чувствительность кожи к солнечным лучам (например, не рекомендуется наносить парфюм на кожу перед выходом на пляж, так как может появиться фототоксическое воспаление кожи, то есть солнечный ожог с последующей окраской в коричневый цвет).
  6. Помимо волос, радужной оболочки глаз и кожи, меланин находится: в сосудистых слоях внутреннего уха; в мозговом веществе и надпочечниках; в некоторых областях головного мозга. С рождения в головном мозге есть нейромеланин, количество которого увеличивается в процессе развития. Ученые выявили дефицит нейромеланина у людей с болезнью Паркинсона и Альцгеймера.
  7. С возрастом организм вырабатывает меньше меланина, и это заметно по седым волосам и более светлой радужной оболочке глаз.
  8. Светлокожие люди восприимчивы к солнцу, у них преобладает феомеланин (желто-красный пигмент), который практически не защищает от ультрафиолета. Но именно этот фактор становится важным для выживания в северных широтах: кожа более проницаема для тех немногих солнечных лучей, благодаря которым вырабатывается витамин D.
  9. В темной коже помимо эумеланина (черно-коричневого пигмента) заложена защита от расщепления фолиевой кислоты в условиях солнечного излучения на экваторе. При недостатке фолиевой кислоты снижается количество сперматозоидов и повышается риск дефектов развития плода. Так что цвет кожи, соответствующий индексу ультрафиолета в регионе, повышает выживание рода.
  10. Меланин – естественный антиоксидант, который нейтрализует свободные радикалы, защищает от старения.
Производство меланина из Черной Львинки
Чем больше концентрация меланина, тем темнее кожа

🧫 Извлечение меланина из биоматериалов

Меланин присутствует в тканях растений и животных для защиты от неблагоприятных факторов окружающей среды (например, от УФ-излучения)

Извлечение меланина из органики – весьма трудоемкий процесс.

🌱 Производство меланина налажено из разных биоматериалов:

1.Лузга гречихи

Гречишная лузга – дешевый продукт, отходы производства.

Дефицит этого материала может возникнуть только в случае неурожая из-за погодных условий или фитозаболеваний.

Недостатком данного производства меланина является то, что необходим дорогостоящий фермент.

2.Помор пчёл и элитные сорта чая

Это редкое и дорогостоящее сырье, что само по себе уже является ненадежностью производства.

3.Дрожжи

Дрожжи выращивают в специальной питательной среде, насыщенной азотом, углеродом, фосфором, микроэлементами.

Меланин выделяют непосредственно из дрожжей, а также культуральной жидкости.

Таким образом, выделяют «внутренний» и «внешний» меланин.

4.Лузга подсолнечника

Материал недорогой, доступный, но помимо меланина есть сопутствующие вещества, что ухудшает качество продукта.

5.Чернила кальмара

6.Черная львинка

Это экологически безопасный и выгодный процесс извлечения меланина.

Количество черной львинки можно регулировать, постоянно увеличивать ее объемы, тем самым увеличивать производство меланина.

Для производства используются личинки черной львинки в возрасте 25-35 дней.

После тщательного промывания и высушивания личинки помещают в экструдер для холодного отжима.

Полученный материал отстаивается и делится на фракции, меланин остается на поверхности, и его собирают механическим способом.

Процедуру отстаивания можно повторить и затем снова собрать меланин с поверхности.

Способ извлечения меланина из черной львинки интересен тем, что пигмент получают естественным путем без воздействия химических реагентов.

Производство меланина из Черной Львинки
Традиционно меланин извлекают из чернил кальмара

🖥️ Меланин в электронике

Меланин – это биополимер, полисопряженный полимер, что позволяет ему быть органическим полупроводником, способным проводить электрический ток на уровне металлов.

Ученые доказали, что по своим свойствам меланин – это необычный полупроводник: проводит электричество благодаря движению ионов, что характерно живым организмам (например, так происходит реакция в дыхательной цепи).

На основе этих свойств меланина возможно создавать гибридные устройства, когда биосенсоры и микрочипы на основе меланина считывают электрические сигналы организма или вызывают эти сигналы.

Например, с помощью биосенсора можно считать уровень гормонов, белков, вирусов, токсических веществ.

Использование меланина в электронике безопаснее для окружающей среды, чем использование неорганических полупроводников.

🥼 Меланин в фармацевтике и косметологии

Меланин – это донор энергии, он восстанавливает наши энергоклетки, благодаря чему мы испытываем уверенность, активность, бодрость, ясно и четко мыслим

✔️ Достаточное наличие меланина в организме несет только пользу:

  • замедляет старение;
  • продлевает здоровую жизнь, поддерживает иммунитет;
  • нормализует репродуктивную функцию;
  • защищает кожу от УФ-излучения и радиации;
  • подавляет развитие опухолевых клеток и метастаз, выводит свободные радикалы;
  • снижает хромосомные повреждения клеток костного мозга в 2-4 раза;
  • помогает бороться с язвенными болезнями желудка и двенадцатиперстной кишки.

Но количество меланина в организме уменьшается при нездоровом образе жизни:

  • злоупотреблении курением, алкоголем;
  • малоподвижности;
  • отсутствии прогулок на свежем воздухе;
  • нездоровом питании, отсутствии белковой пищи;
  • регулярных нервных перегрузках.

Уровень меланина определяется анализами сыворотки крови, мочи или слюны.

Дефицит меланина вызывает различные заметные изменения:

  • седые волосы (недостаток эумеланина);
  • блеклый оттенок радужки глаз;
  • состояние усталости;
  • носовые кровотечения, кровоточивость десен;
  • синяки;
  • болезнь Паркинсона или Альцгеймера.
Производство меланина из Черной Львинки
Продукты, полезные для выработки меланина

🥕 Продукты для выработки меланина

Уровень меланина в организме можно скорректировать таблетками и витаминами, БАДами.

Однако, сначала стоит наладить режим дня и питание.

На выработку меланина влияют тирозин, триптофан, витамины А, Е, С, В, биотин, медь, магний.

🔢 Самые простые примеры:

  • витамин С борется с признаками фотостарения;
  • витамин А подтягивает кожу и стимулирует выработку меланина;
  • витамины группы В ослабляют реакции окисления в организме.

🥑 Поэтому в рационе питания должны присутствовать продукты, помогающие выработке меланина:

  • шпинат;
  • абрикосы;
  • персики;
  • орехи;
  • бобовые;
  • авокадо;
  • курица, индейка;
  • финики;
  • яйца;
  • морковь;
  • батат;
  • рыба;
  • мясо;
  • темный шоколад;
  • белые грибы;
  • бананы;
  • цветная капуста;
  • печень, почки;
  • семена тыквы.

🔋 Заключение

Меланин – уникальный пигмент, важный для организма человека.

Изучение свойств меланина показало возможность его использования и в фармацевтике, и в косметологии, и в электронике.

Поэтому производство меланина не только из привычных органических материалов, но и из черной львинки – это возможность производить больше без дорогостоящих ферментов и технологий.

На сколько вы оцениваете статью?
Diptera
Добавьте свой комментарий