Melatonin. Melatonin oʻsimlik va hayvonlarda mavjud boʻlgan tabiiy mahsulotdir. U asosan hayvonlarda tunda miyadagi pineal bez tomonidan chiqariladigan gormon sifatida tanilgan va uzoq vaqt davomida uyqu-uygʻonish siklini nazorat qilish bilan bogʻliq. Umurtqali hayvonlarda melatonin sirkadiyalik ritmlarni sinxronlashtirishda, shu jumladan uyqu-uygʻonish vaqtini va qon bosimini tartibga solishda va mavsumiy ritmiklikni nazorat qilishda, shu jumladan koʻpayish, semizlik, moʻrtlashish va qish uyqusida ishtirok etadi. Uning koʻp taʼsiri melatonin retseptorlarini faollashtirish orqali, boshqalari esa antioksidant roli bilan bogʻliq. Oʻsimliklarda u oksidlovchi stressdan himoya qilish vazifasini bajaradi. U turli xil ovqatlarda ham mavjud. Biologik faollik. Odamlarda melatonin melatonin retseptorlari 1 (pikomolyar bogʻlanish yaqinligi) va melatonin retseptorlari 2 (nanomolyar bogʻlanish yaqinligi) ning toʻliq agonisti boʻlib, ikkalasi ham G-oqsil bilan bogʻlangan retseptorlari (GPCR) sinfiga tegishli. Melatonin retseptorlari 1 va 2 ikkalasi ham Gi/o-bogʻlangan GPCR hisoblanadi, garchi melatonin 1 retseptorlari ham Gq bilan bogʻlangan. Melatonin, shuningdek, mitoxondriya ichidagi yuqori sigʻimli erkin radikallarni tozalash vositasi sifatida ishlaydi, shuningdek, melatonin retseptorlari orqali signal oʻtkazish orqali superoksid dismutaza, glutation peroksidaza, glutation reduktaza va katalaza kabi antioksidant fermentlarning ifodalanishiga yordam beradi. Biologik funksiyalar. Antioksidant. Melatonin birinchi marta kuchli antioksidant va erkin radikallarni tozalash vositasi sifatida 1993-yilda xabar qilingan. In vitroda melatonin kislorod radikallarini, shu jumladan OH•, O2−• va reaktiv azot turlarini NO• kabi toʻgʻridan-toʻgʻri tozalovchi vazifasini bajaradi. Oʻsimliklarda melatonin har bir antioksidantning umumiy samaradorligini oshirish uchun boshqa antioksidantlar bilan ishlaydi. Melatonin E vitaminiga qaraganda ikki baravar faol ekanligi isbotlangan, u eng samarali lipofil antioksidant hisoblanadi. Melatonin retseptorlari orqali signal oʻtkazish melatonin superoksid dismutaza, glutation peroksidaza, glutation reduktaza va katalaza kabi antioksidant fermentlarning ifodalanishiga yordam beradi. Immun tizimi. Melatonin immunitet tizimi bilan oʻzaro taʼsir qilishi maʼlum boʻlsa-da, bu oʻzaro taʼsirlarning tafsilotlari aniq emas. Yalligʻlanishga qarshi taʼsir eng dolzarb boʻlib tuyuladi. Kasallikni davolashda melatoninning samaradorligini baholash uchun bir nechta sinovlar oʻtkazildi. Mavjud maʼlumotlarning aksariyati kichik, toʻliq boʻlmagan sinovlarga asoslangan. Har qanday ijobiy immunologik taʼsir immunokompetent hujayralarda ifodalangan yuqori afinitetli retseptorlarga (MT1 va MT2) taʼsir qiluvchi melatoninning natijasi deb hisoblanadi. Preklinik tadqiqotlarda melatonin sitokin ishlab chiqarishni kuchaytirishi mumkin va bu orqali orttirilgan immunitet tanqisligiga qarshi kurashadi. Baʼzi tadqiqotlar shuni koʻrsatadiki, melatonin yuqumli kasalliklarga, shu jumladan OIV va bakterial infektsiyalarga qarshi kurashda va saraton kasalligini davolashda foydali boʻlishi mumkin. Ogʻirlikni tartibga solish. Melatoninning kilogramm ortishini boshqarishi mumkin boʻlgan mexanizm uning leptinga inhibitiv taʼsiridir. Leptin inson organizmidagi energiya holatining uzoq muddatli koʻrsatkichi sifatida ishlaydi. Uygʻonish vaqtidan tashqarida leptin taʼsirini bostirish orqali melatonin leptin qarshiligini yumshatib, kunduzi leptin sezgirligini tiklashga yordam beradi. Biokimyo. Biosintez. Hayvonlarda melatoninning biosintezi gidroksillanish, dekarboksillanish, atsetillanish va L-triptofan bilan boshlangan metillanish orqali sodir boʻladi. L-triptofan xorizmatdan shikimat yoʻlida ishlab chiqariladi yoki oqsil katabolizmidan olinadi. Birinchi L-triptofan 5-gidroksitriptofan hosil qilish uchun triptofan gidroksilaz tomonidan indol halqasida gidroksillanadi. Ushbu oraliq mahsulot (5-HTP) serotonin ishlab chiqarish uchun piridoksal fosfat va 5-gidroksitriptofan dekarboksilaza tomonidan dekarboksillanadi. Mexanizm. L-triptofanni gidroksillash uchun kofaktor tetrahidrobiopterin (THB) birinchi navbatda kislorod va triptofan gidroksilazaning faol joyi temir bilan reaksiyaga kirishishi kerak. Ushbu mexanizm yaxshi tushunilmagan, ammo ikkita mexanizm taklif qilingan: 1. Bir elektronning THB dan O2 ga sekin oʻtishi THB radikali bilan rekombinatsiyalanib, 4a-peroksipterin hosil qilishi mumkin boʻlgan superoksid hosil qilishi mumkin. Keyin 4a-peroksipterin faol temir (II) bilan reaksiyaga kirishib, temir-peroksipterin oraliq mahsulotini hosil qilishi yoki kislorod atomini toʻgʻridan-toʻgʻri temirga oʻtkazishi mumkin. 2. O2 birinchi navbatda faol joy temir (II) bilan reaksiyaga kirishib, temir (III) superoksidini ishlab chiqarishi mumkin, keyinchalik u THB bilan reaksiyaga kirishib, temir-peroksipterin oraliq mahsulotini hosil qilishi mumkin. Temir-peroksipterin oraliq mahsulotidan olingan temir (IV) oksidi indol halqasining C5 pozitsiyasida karbokatiya hosil qilish uchun qoʻsh bogʻ bilan tanlab hujumga uchraydi. Vodorodning 1,2 siljishi va keyin C5 dagi ikkita vodorod atomidan birining yoʻqolishi 5-gidroksi-L-triptofanni berish uchun aromatiklikni tiklaydi. N-asetilserotonin gidroksil holatida S-adenozil metionin (SAM) tomonidan metillanadi va S-adenozil homosistein (SAH) va melatonin hosil boʻladi. Tibbiy foydalanish. Melatonin uyqusizlik va sirkadiyalik ritm buzilishi kabi uyqu buzilishlarini davolashda dori sifatida ishlatiladi, masalan, kechikkan uyqu fazasi buzilishi, jet lag buzilishi va smenali ish buzilishi. Tibbiyotda melatonindan tashqari, ramelteon, tasimelteon va agomelatin kabi sintetik melatonin retseptorlari agonistlari ham qoʻllanadi. Oziq-ovqat qoʻshimchasi sifatida. Melatonin rejalashtirilgan dori boʻlmagan mamlakatlarda parhez qoʻshimchasi sifatida sotiladi. AQShda melatonin oziqaviy qoʻshimcha hisoblanadi va rejalashtirilgan yoki faqat retsept boʻyicha beriladigan dori-darmonlarga nisbatan qattiqroq FDA qoidalaridan ozod qilinadi. 2017-yilda AQSh bozorida soʻralgan melatonin qoʻshimchalarining 70 foizi reklama qilingan melatonin tarkibining <10 foizini oʻz ichiga olgan. Baʼzi qoʻshimchalar reklama qilingan melatonin miqdorining >400% ni oʻz ichiga olgan. There is evidence to suggest that the typical advertised dose of most melatonin supplements (>1mg) are excessive for the treatment of insomnia and may even be detrimental to overall sleep quality. 4mg of controlled release melatonin has been found to cause excessive melatonin levels upon waking (>50pg/ml), possibly contributing to lethargy in the morning. By contrast.4mg of controlled release melatonin was not found to cause elevated melatonin levels upon waking. Tarixi. Melatonin birinchi boʻlib baʼzi amfibiyalar va sudraluvchilar teri rangini oʻzgartirish mexanizmi bilan bogʻliq holda topilgan. 1917-yildayoq Keri Pratt Makkord va Floyd P. Allen sigirlarning pineal bezlarini boqish ekstrakti qoramtir epidermal melanoforlarni qisqartirish orqali kurtak terisini oqartirishini aniqladilar. In 1958, dermatology professor Aaron B. Lerner and colleagues at Yale University, in the hope that a substance from the pineal might be useful in treating skin diseases, isolated the hormone from bovine pineal gland extracts and named it melatonin. In the mid-70s Lynch "et al." demonstrated that the production of melatonin exhibits a circadian rhythm in human pineal glands. Boshqa turlarda. Boshqa jonzotlar. Umurtqali hayvonlarda melatonin qorongʻuda, odatda tunda, miyaning markazida joylashgan, ammo qon-miya toʻsigʻidan tashqarida joylashgan kichik ichki sekretsiya bezi – pineal bez tomonidan ishlab chiqariladi. Yorugʻlik/qorongʻi maʼlumotlar melatonin signalidan koʻra (bir paytlar taxmin qilinganidek) koʻzning toʻr pardasining fotosensitiv ganglion hujayralaridan supraxiazmatik yadrolarga etib boradi. „Qorongʻulik gormoni“ deb nomlanuvchi melatoninning oqshom chogʻida paydo boʻlishi tungi (tungi faol) hayvonlarning faolligini va kunduzgi hayvonlarning, shu jumladan odamlarning uxlashiga yordam beradi. Kechasi melatonin leptin darajasini tartibga solib, uning darajasini pasaytiradi. Ketasianlar melatonin sintezi uchun barcha genlarni, shuningdek, melatonin retseptorlari uchun genlarni yoʻqotdilar. Bu ularning bir yarim sharik uyqu rejimi (bir vaqtning oʻzida bitta miya yarim shari) bilan bogʻliq deb taxmin qilinadi. Xuddi shunday tendentsiyalar sireniyaliklarda ham topilgan. Plants. 1987-yilda oʻsimliklarda aniqlanmagunga qadar, melatonin oʻnlab yillar davomida asosan hayvonlarning neyrogormoni deb hisoblangan. 1970-yillarda qahva ekstraktida melatonin aniqlanganda, u ekstraksiya jarayonining yon mahsuloti ekanligiga ishonishgan. Biroq, keyinchalik, melatonin tekshirilgan barcha oʻsimliklarda topilgan. U oʻsimliklarning barcha turli qismlarida, jumladan, barglari, poyalari, ildizlari, mevalari va urugʻlarida turli nisbatlarda mavjud. Melatonin kontsentratsiyasi nafaqat oʻsimlik turlari, balki agrotexnik oʻsish sharoitlariga qarab bir xil turdagi navlar orasida ham farqlanadi, pikogramlardan grammiga bir necha mikrogramgacha oʻzgaradi. Qahva, choy, vino va pivo kabi mashhur ichimliklar hamda makkajoʻxori, guruch, bugʻdoy, arpa va joʻxori kabi ekinlarda yuqori melatonin kontsentratsiyasi aniqlangan. Baʼzi keng tarqalgan oziq-ovqat va ichimliklar, jumladan, qahva va yongʻoqda melatonin kontsentratsiyasi qondagi melatonin darajasini kunduzgi boshlangʻich qiymatlardan oshirish uchun etarli darajada yuqori ekanligi taxmin qilingan yoki oʻlchangan. Melatoninning oʻsimlik gormoni sifatidagi roli aniq aniqlanmagan boʻlsa-da, uning oʻsish va fotosintez kabi jarayonlarda ishtirok etishi yaxshi tasdiqlangan. Baʼzi oʻsimlik turlarida melatonin darajasidagi endogen sirkadiyalik ritmlarning faqat cheklangan dalillari koʻrsatilgan va hayvonlarda maʼlum boʻlganlarga oʻxshash membrana bilan bogʻlangan retseptorlari tasvirlanmagan. Aksincha, melatonin oʻsimliklarda oʻsish regulyatori, shuningdek, ekologik stressdan himoya qiluvchi muhim rol oʻynaydi. U oʻsimliklarda biologik stresslarga, masalan, qoʻziqorin infektsiyasiga va haroratning haddan tashqari oʻzgarishi, toksinlar, tuproq shoʻrlanishining oshishi, qurgʻoqchilik va boshqalar kabi biologik boʻlmagan stresslarga duchor boʻlganda sintezlanadi. Gerbitsidlar keltirib chiqaradigan oksidlovchi stress in vivo jonli ravishda yuqori melatoninli transgenik guruchda yumshatilgan. Qoʻziqorin kasalliklariga chidamlilik boshqa rol oʻynaydi. Qoʻshilgan melatonin Malus prunifolia ning Diplocarpon mali ga qarshi chidamliligini oshiradi. Bundan tashqari, Alternaria, Botrytis va Fusarium spp kabi qoʻziqorin patogenlarida oʻsish inhibitori sifatida ishlaydi. INFEKTSION tezligini pasaytiradi. Urugʻlarni davolash sifatida Lupinus albusni qoʻziqorinlardan himoya qiladi. Pseudomonas syringae pomidorini sezilarli darajada sekinlashtiradi DC3000 Arabidopsis thaliana va Nicotiana benthamiana yuqtiradi. Zamburugʻlar. Melatonin oʻsimlik-patogen tizimlarida Phytophthora infestansda stressga chidamlilikni kamaytirishi kuzatilgan. Hodisa. Oziq-ovqat mahsulotlari. Tabiiy melatonin 0,17–13,46 ng/g gacha boʻlgan tort gilos, banan, olxoʻri, uzum, guruch, don, oʻtlar, zaytun moyi, sharob va pivoda tabiiy ravishda uchraydi. Sut va gilos isteʼmol qilish uyqu sifatini yaxshilashi mumkin. Qushlar guruch kabi melatoninga boy oʻsimlik ozuqalarini isteʼmol qilganda, melatonin ularning miyasidagi melatonin retseptorlari bilan bogʻlanadi. Odamlar banan, ananas va apelsin kabi melatoninga boy oziq-ovqatlarni isteʼmol qilganda, qonda melatonin darajasi sezilarli darajada oshadi.