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真黑素

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真黑素拉丁语Eumelanin),亦作真黑色素[1]纯黑色素[2],是一种生物色素,属于黑色素的一种。真黑素是酪胺酸经过一连串化学反应所形成的,动物植物原生生物都有这种色素

研究指出多巴胺碱性溶液中,会氧化聚合形成类黑色素聚多巴胺纳米粒子,形成机制与天然真黑素颇为相似,并且具有相同的物理化学性质[3]。这种类黑色素被称为多巴胺黑色素(Dopamine-melanin)或聚多巴胺(Polydopamine)[4][5][6]

分类

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目前已知细菌来源的黑色素一般可分为以下四类。第一类是真黑素,第二类是棕黑色素(Pheomelanin),又称为脱黑色素。这两类黑色素又可被统称为L-多巴黑色素(L-DOPA melanin)。第三类是脓黑色素(Pyomelanin),也被称为尿黑酸黑色素(HGA melanin),而第四类则是1,8-二羟基萘黑色素(DHN melanin)。脓黑色素与DHN黑色素又可被统称为异黑色素(Allomelanin)[7]

真黑素可以细分为黑真黑素(Black eumelanin)和棕真黑素(Brown eumelanin)两种:

  • 黑真黑素:只有该色素,随着黑真黑素从少到多,发色呈现从灰到黑的颜色。
  • 棕真黑素:只有该色素,随着棕真黑素从少到多,发色也会从淡黄色变为棕色。

形成机理

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苯丙氨基酸和酪氨酸在TYR的催化作用下,氧化生成多巴醌(一种可以成为合成真黑素的基质)。多巴醌形成后,会经过分子内除氨基,生成白色多巴色素。白色多巴色素与多巴醌之间的氧化还原,再产生多巴色素和多巴。多巴色素逐渐分解,大部分脱羟生成二羟基吲哚,而少部分生成二羟基吲哚羧酸。二羟基吲哚氧化成吲哚-5,6-醌(IQ)[8]

IQ、二羟基吲哚羧酸和白色多巴色素生成的吲哚-5,6-醌-2-羧酸(ICAQ)一起被氧化生成真黑素。其中TRP-1是催化二羟基吲哚羧酸氧化成真黑素的重要酶[8]。此外,外源性二价离子也可以增强酪氨酸酶的活性,从而促进真黑素的生成[9]

另见

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参考资料

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  1. ^ 真黑色素 eumelanin. 乐词网. [2023-02-23]. (原始内容存档于2023-02-23). 
  2. ^ 純黑色素 eumelanin. 乐词网. [2023-02-23]. (原始内容存档于2023-02-23). 
  3. ^ Ju, KY; Lee, Y; Lee, S; Park, SB; Lee, JK. Bioinspired polymerization of dopamine to generate melanin-like nanoparticles having an excellent free-radical-scavenging property.. Biomacromolecules. 2011-03-14, 12 (3): 625–32 [2020-03-18]. PMID 21319809. doi:10.1021/bm101281b. (原始内容存档于2020-03-19). 
  4. ^ Wu, TF; Hong, JD. Dopamine-melanin nanofilms for biomimetic structural coloration.. Biomacromolecules. 2015-02-09, 16 (2): 660–6 [2020-03-18]. PMID 25587771. doi:10.1021/bm501773c. (原始内容存档于2020-03-19). 
  5. ^ Bernsmann, F; Ball, V; Addiego, F; Ponche, A; Michel, M; Gracio, JJ; Toniazzo, V; Ruch, D. Dopamine-melanin film deposition depends on the used oxidant and buffer solution.. Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids. 2011-03-15, 27 (6): 2819–25 [2020-03-18]. PMID 21332218. doi:10.1021/la104981s. (原始内容存档于2020-03-19). 
  6. ^ Liu, Y; Ai, K; Liu, J; Deng, M; He, Y; Lu, L. Dopamine-melanin colloidal nanospheres: an efficient near-infrared photothermal therapeutic agent for in vivo cancer therapy.. Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.). 2013-03-06, 25 (9): 1353–9 [2020-03-18]. PMID 23280690. doi:10.1002/adma.201204683. (原始内容存档于2020-03-19). 
  7. ^ 柴保中; 王禾; 彭珍荣; 沈萍; 陈向东. 細菌黑色素的合成途徑及生物功能研究進展. 微生物学通报. 2014, (2): 334–343 [2023-02-23]. (原始内容存档于2023-02-23). 
  8. ^ 8.0 8.1 陈卓仪; 刘晓英; 郑雅婷; 洪婷; 刘潭林; 杜志云. 皮膚黑色素形成機理與干預機制. 日用化学工业. 2019, (2): 113–117、125 [2023-02-23]. (原始内容存档于2023-02-23). 
  9. ^ Ikeda, K; Masujima, T; Sugiyama, M. Effects of methionine and Cu2+ on the expression of tyrosinase activity in Streptomyces castaneoglobisporus.. Journal of biochemistry. 1996-12, 120 (6): 1141–5 [2020-03-18]. PMID 9010762. doi:10.1093/oxfordjournals.jbchem.a021533. (原始内容存档于2020-03-19).