VáclavBurle

Melaninové pigmenty byly původně známy pouze u živočichů, především jako ochrana kůže před slunečním zářením, ale později byly objeveny také u rostlin a v dalších organismech. Je to hlavní pigment přítomný v povrchových strukturách obratlovců. Melanin je vysoce polymerní látka, která vzniká oxidací aromatické aminokyseliny tyrosinu enzymem tyrosinázou. U obratlovců je tento enzym aktivní pouze ve specializovaných organelách v retinálním pigmentovém epitelu a v melanocytech. U savců se melanin tvoří jako intracelulární granule, které jsou transportovány z melanocytů do epitelových buněk a tvoří převládající pigment vlasů a kůže.

Melanin je všudypřítomný pigment s jedinečnými fyzikálně-chemickými vlastnostmi a biologickými funkcemi. Reaktivní chinonové meziprodukty v biosyntetické dráze melaninu vykazují antibiotické vlastnosti a polymer je důležitým posilujícím prvkem buněčných stěn rostlin a kutikuly hmyzu. Absorpce světla melaninem má několik biologických řadu funkcí, včetně stínění fotoreceptorů, termoregulace, fotoprotekce nebo maskování. Melanin je silný chelátor kationtů a může působit také jako vychytávač volných radikálů. Komerčně je využíván jako složka ochranných krémů (Riley, 1997).

Melanin je přítomen také v houbách, kde se teprve v poslední době studuje jeho význam a úloha. Hraje např. klíčovou úlohu při ochraně hub před poškozením kosmickým nebo pozemským ionizujícím záření (Pacelli et al., 2017). Nedávná práce amerických autorů (Casadevalli et al., 2017) odhalila další úlohu melaninu v houbách. Melanin absorbuje široké spektrum elektromagnetického záření a toto záření je schopen převádět do jiných forem energie, včetně takové, která je využitelná pro fyziologické procesy. Dá se tedy říct, že houby využívají radiaci jako zdroj energie pro svůj růst. To vysvětluje, proč se po havárii reaktoru v Černobylu v roce 1987 začaly v jeho okolí objevovat záhadné, vysoce pigmentované houby (černé houby) (Dadachova et al., 2007). Tyto houby rostly ve velkém množství uvnitř zničené elektrárny a v jejím bezprostředním okolí a náramně se jim tam dařilo. To je jasný důkaz toho, melanomické houby se zářením "živily", tj. byly schopny energie radioaktivního záření využít pro svůj růst. V podobně extrémních podmínkách jako v okolí havarovaného reaktoru v Černobylu, rostou "černé houby" také na vrcholcích pohoří v Antarktidě (Gonçalves et al., 2017), kde je neobyčejně vysoká koncentrace kosmického záření. Kdybyste se rozhodli na "černé houby" vyrazit, musíte na Ukrajinu nebo do Antarktidy. Nezapomeňte si vzít kromě košíku také protiradiační ochranný oděv. Lidem radioaktivní záření zdaleka tak nesvědčí, jako houbám.

Schopnost melanomických hub využívat elektromagnetické záření pro fyziologické procesy má obrovské důsledky pro toky biologické energie v biosféře a pro exobiologii, protože nabízí nové mechanismy pro přežití člověka a dalších organismů v mimozemských podmínkách.

Casadevall A, Cordero RJB, Bryan R, Nosanchuk J, Dadachova E. Melanin, Radiation, and Energy Transduction in Fungi. Microbiol Spectr. 2017; 5(2).

Dadachova E, Bryan RA, Huang X, Moadel T, Schweitzer AD, Aisen P, Nosanchuk JD, Casadevall A. In: Rutherford J (ed.). Ionizing radiation changes the electronic properties of melanin and enhances the growth of melanized fungi". PLoS ONE. 2007; 2(5): e457.

Gonçalves VN, Oliveira FS, Carvalho CR, Schaefer CEGR, Rosa CA, Rosa LH.Antarctic rocks from continental Antarctica as source of potential human opportunistic fungi. Extremophiles. 2017; 21(5): 851-860.

Pacelli C, Bryan RA, Onofri S, Selbmann L, Shuryak I, Dadachova E. Melanin is effective in protecting fast and slow growing fungi from various types of ionizing radiation. Environ Microbiol. 2017; 19(4): 1612-1624.

Riley PA. Melanin. Int J Biochem Cell Biol. 1997; 29(11): 1235-1239.