Hauptspeise‎ > ‎Kartoffel‎ > ‎

Melaninsynthese

Der Stoff, der die bei der enzymatischen Bräunung entsteht und die Früchte braun erscheinen lässt und auch unserer Haut dieselbe Farbe gibt, heisst Melanin. Dabei gibt es zwei verschiedene Varianten des Pigmentes Melanin: das Eumelanin und das Phäomelanin. Diese beiden Pigmente sorgen in unserem Körper für die Haut- und Haarfarbe. Dabei ist das Phäomelanin dominierend bei hellbllonden bis rötlichen Haaren, wobei das Eumelanin bei braunen bis schwarzen Haaren dominant ist. Bei der Hautbräunung passiert wie bei der enzymatischen Bräunung bei der Kartoffel analog vieles. Dabei ist das hauteigene Enzym Tyrosinase, welches die homologe Struktur der Polyphenoloxidase in Lebewesen ist und von den Melanozyten in der Basalschicht gebildet wird, beteiligt. Die phenolische, nicht-essentielle Aminosäure Tyrosin wird dabei mit Hilfe von Sauerstoff, welcher von den Tieren aufgenommen wird, über die Zwischenstufe L-Dopa zu Dopachinon umgewandelt. Dieses kann dann  mit Cystein zum Cysteinyldopa umgesetzt werden, welches anschliessen oxidert und polymerisiert wird. Dabei entsteht das Phäomelanin. Wenn Eumelanin produziert wird, wird das Dopachinon zu 5,6-Indolchinon weiterverarbeitet, welches danach zu Eumelanin polymerisiert werden kann. Der genaue Reaktionsablauf von Tyrosin zu Melanin wurde von der Gruppe Reaktion angeschaut. Die Reaktion von Tyrosin zum Dopachinon verläuft über die Tyrosinase, einem der Polyphenoloxidase ähnliches Enzym. Diese beiden Enzyme haben die jeweils die gleiche Aufgabe.

Abbildung 1: Biosynthese von Eumelanin und Phäomelanin.

Strukturenunterschied von Eumelanin und Phäomelanin

Melanine sind die Pigmente, die die Färbung von Augen, Federn, Haut und Haare bewirken. Sie sind rötlich bis braun oder schwarze Pigmente. Gebildet werden die Melanine bei Wirbeltieren in den Melanozyten der Haut sowie der Netzhaut und Iris der Augen. Wie bereits aufgezeigt gibt es zwei verschiedene Arten von Melanin, das Eumelanin und das Phäomelanin. Diese beiden Arten unterscheiden sich strukturell voneinander, zu sehen ist dies in der Abbildung 2 und Abbildung 3. Das Eumelanin unterscheidet sich vom schwefelhaltigen Phäomelanin, insoweit, dass es kein Schwefel enthält. Auch scheint das Eumelanin als Polymer eine lange Kette zu bilden, was erklärt, warum das Pigment hellere Farben aufweist als das Phäomelanin. Denn, je dunkler ein Pigment ist, desto mehr Licht wird von dem Pigment absorbiert. Das heisst, dass das Eumelanin als langkettiges Pigment weniger Licht absorbiert als das als Polymer dichter verpackte Phäomelanin.

 

Abbildung 2: Eumelanin. Der Pfeil deutet auf ein Polymer hin. (COOH) bedeutet, dass auch -H oder andere Reste an diesen Stellen sein können.

 

Abbildung 3: Phäomelanin. Die Pfeile deuten auf ein Polymer hin. (COOH) bedeutet, dass auch -H oder andere Reste an diesen Stellen sein können.


Zurück zu Kartoffel Tyrosinase und Polyphenoloxidase Hauptspeise Startseite Fleisch




Comments