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Kompaktlexikon der Biologie: Melanine

Melanine, hochmolekulare amorphe Indolchinonpolymere mit der empirischen Summenformel (C8H3NO2)x. M. sind Naturstoffe, die vor allem im Tierreich bei Wirbeltieren und Insekten vorkommen, vereinzelt aber auch in Mikroorganismen, Pilzen und in höheren Pflanzen verbreitet sind. Bei Säugetieren kommen hauptsächlich zwei M.-Typen vor: die schwarzbraunen, stickstoffhaltigen Eumelanine und die heller gefärbten, schwefelhaltigen Phaeomelanine. Zusätzlich werden die niedermolekularen gelben, roten und violetten Trichochrome zu den M. gezählt, da sie ebenfalls als Pigmente dienen und durch Oxidation von Tyrosin entstehen.

Bildungsort der M. sind die Melanosomen in den Melanocyten und die Netzhaut des Auges. Die Biosynthese (Melanogenese) führt, ausgehend von der Aminosäure Tyrosin, mit Hilfe des Melanocyten stimulierenden Hormons und der Adenylat-Cyclase über verschiedene Zwischenstufen zum Indol-5,6-chinon, das zu Eumelanin polymerisiert wird. Beim Menschen und den Säugetieren wird die Pigmentierung von Haut, Haar und Augen fast ausschließlich durch M. bewirkt. Weiterhin finden sich M. in vielen Vogelfedern, in der Haut von Reptilien und Fischen, im Skelett von Insekten sowie als färbender Bestandteil der Tinte von Tintenschnecken (Sepiamelanin). Die M. können diffus verteilt oder in Form von Granula vorliegen. Die Entstehung von Farbmustern bei Säugetieren beruht auf Besonderheiten in der Pigmentverteilung. Beim Menschen sind die Brauntönung der Haut und die Haarfarbe nur von der Konzentration an Melanineinschlüssen abhängig. Leberflecken und Sommersprossen kommen durch besonders hohe Melaninanreicherung zustande, Sonnenlicht bewirkt vermehrte Pigmentierung, wobei das M. als Lichtschutzfaktor gegen übermäßige, schädliche UV-Strahlung gebildet wird. (Albinismus, Farbwechsel).

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  • Die Autoren

Redaktion:
Dipl.-Biol. Elke Brechner (Projektleitung)
Dr. Barbara Dinkelaker
Dr. Daniel Dreesmann

Wissenschaftliche Fachberater:
Professor Dr. Helmut König, Institut für Mikrobiologie und Weinforschung, Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Professor Dr. Siegbert Melzer, Institut für Pflanzenwissenschaften, ETH Zürich
Professor Dr. Walter Sudhaus, Institut für Zoologie, Freie Universität Berlin
Professor Dr. Wilfried Wichard, Institut für Biologie und ihre Didaktik, Universität zu Köln

Essayautoren:
Thomas Birus, Kulmbach (Der globale Mensch und seine Ernährung)
Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft)
Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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