LA MELANINA CHIMICAMENTE CHE COS'E'  
La melanina, il pigmento nero della pelle e del cervello umano, è presente ovunque, negli ammassi neri degli spazi interstellari, nel terreno, nelle penne dei corvi e nei batteri svolgendo un ruolo che si stenta ancora a comprendere. Tuttavia evidenze teoriche e sperimentali ci permettono ormai di definire la melanina come un conduttore organico. Lo scheletro carbonioso, costituito da un poliene coniugato, alloggia sia elettroni disaccoppiati che buche cariche positivamente bilanciate da contranioni, in un equilibrio dinamico tipico dei semiconduttori e definito con il termine di radicalpolarone.

Gli spettri IR ed EPR rivelano la natura di radicale libero della melanina e permettono di stabilire l'entità degli elettroni disaccoppiati. I controanioni invece permettono di valutare il numero di cariche positive.
Calcoli quantomeccanici e studi di modeling molecolare ci hanno permesso di comporre il contrasto tra i dati analitici sulla composizione percentuale della sepiomelanina e la sua struttura; contrasto che ha costituito un blocco per l'avanzamento delle ricerche nel campo.
In questo lavoro noi proponiamo che la struttura della DHI-melanina sia fondamentalmente costituita da catene formate da unità ripetitive, 5-gem-diolo-indol-6-one, legate nelle posizioni 4 e 7. Queste catene possono avere due conformazioni a bassa energia, un'elica ed una sheet. La posizione 2 dell'indolo può dar luogo a legami tra i filamenti formando piani e gabbie.

Le gabbie spiegano il comportamento tipico delle melanine capaci di legare, ioni, acqua, gas.
Lo scheletro della melanina, con i suoi elettroni liberi e le buche positive, può essere assimilato a quello del nero di acetilene sostituito e ben si accorda con le proprietà mostrate dalle melanine di condurre la corrente elettrica in condizioni biomimetiche. I calcoli quantomeccanici effettuati su una sola spira sono in accordo con l'ipotesi che la melanina è un semiconduttore e mostrano un gap di 1,4 e V in accordo con i dati sperimentali.
Questi risultati aprono una nuova prospettiva sul ruolo delle melanine e delle sostanze organiche nere, tutte accomunate da caratteristiche strutturali molto simili, scheletro di pseudo poliene coniugato, spettro EPR corrispondente ad un radicale libero stabile, presenza di buche positive e colore nero.
Questo colore è infatti la manifestazione del piccolo gap energetico che separa la banda di valenza dalla banda di conduzione nel modello del semiconduttore.

Questo nuovo punto di vista concorre a spiegare non solo i comportamenti già noti delle melanine in generale, ma suggerisce nuovi possibili e importanti ruoli svolti dalla materia nera nei sistemi biologic. Un conduttore elettrico ad elica in un'area cruciale del cervello potrebbe generare un campo magnetico capace di sentire quello terrestre e/o partecipare al controllo fine dei movimenti. La melanina presente nei neuroni della substantia nigra può inoltre partecipare alla protezione come alla distruzione cellulare osservata nelle malattie neurodegenerative.

Lo schema della melanogenesi è stato criticamente esaminato. Lo studio della melanogenesi con isotopi radioattivi, l'analisi elementare, l'esame dei prodotti di degradazione della sepiomelanina, il comportamento chimico, indicano che il precursore del pigmento cellulare è la ciclodopa.

E' probabile che le eumelanine si formino dalla ciclodopa e non dal 5,6-diidrossindolo (DHI) e dal 5,6-diidrossindolo-2-carbonico (DHICA) come generalmente creduto.
DHI e DHICA, come già messo in rilievo dagli esperimenti di Raper, sono degli artefatti. Le melanine che si formano da questi melanogeni nulla hanno a che vedere con le melanine naturali.
     
     
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