褪黑素
褪黑激素(Melatonin)主要是由哺乳动物和人类的松果体产生的一种胺类激素。人的松果体是附着于第三脑室后壁的、豆粒状大小的组织。也有报导哺乳动物的视网膜和副泪腺也能产生少量的褪黑激素；某些变温动物的眼睛、脑部和皮肤(如青蛙)以及某些藻类也能合成褪黑激素。褪黑激素的分子式为C13N2H16O2，分子量232.27，熔点116℃～118℃，化学名称为N-乙酰基-5-甲氧基色胺(N-acetyl-5-methoxytryptamine)。
Lerner(1960)首次在松果体中分离出一种激素，由于这种激素能够使一种产生黑色素(melanin)的细胞发亮，故取其字首Mela；同时由于它从5-羟色胺(serotonin)衍生而来，故取其后缀tonin，因此，这种松果体激素取名为Melatonin(褪黑激素)。褪黑激素在体内含量极小，以pg(1×10-12 g)水平存在。近年来，国内外对褪黑激素的生物学功能，尤其是作为膳食补充剂的保健功能进行了广泛的研究，表明其具有促进睡眠、调节时差、抗衰老、调节免疫、抗肿瘤等多项生理功能。
1 褪黑激素的生物合成
褪黑激素的生物合成受光周期的制约。松果体在光神经的控制下，由色氨酸转化成5-羟色氨酸，进一步转化成5-羟色胺，在N-乙酰基转移酶的作用下，再转化成N-乙酰基-5-羟色胺，最后合成褪黑激素，从而使体内的含量呈昼夜性的节律改变。夜间褪黑激素分泌量比白天多 5～10倍，清晨2：00到3：00达到峰值。Hakola等对夜班工人唾液中褪黑激素含量的研究结果，也证实了这种昼夜节律性变化。褪黑激素生物合成还与年龄有很大关系，它可由胎盘进入胎儿体内，也可经哺乳授予新生儿。因此，在刚出生的婴儿体内也能检出很少量的褪黑激素，直到三月龄时分泌量才增加，并呈现较明显的昼夜节律现象，3～5岁幼儿的夜间褪黑激素分泌量最高，青春期分泌量略有下降，以后随着年龄增大而逐渐下降，到青春期末反而低于幼儿期，到老年时昼夜节律渐趋
平缓甚至消失。
来自日本的一项研究专利表明，虾青素（ASTA）能够促进内源性褪黑素的分泌，并获得专利，专利号为EP1283038，并且阐述因为褪黑素极易被机体的有两种氧氧化而失去作用，而虾青素（ASTA）这种东西可以保护褪黑素不被氧化，因此用来调节时差。
2 褪黑激素对睡眠的影响
Holmes研究了褪黑激素的催眠作用和对神经化学的影响，大鼠给予10 mg/kg BW褪黑激素后，用EEG检测入睡时间，与服药前相比，缩短一半，觉醒时间也明显缩短，慢波睡眠、异相睡眠明显延长而且容易唤醒；给予2.5 mg/kg BW，得到程度略低的、类似的催眠效果。任何剂量的褪黑激素都不会改变标准EEC模型和干扰正常的睡眠规律。腹膜给予小鼠褪黑激素25 mg/kg BW的催眠作用与 100 mg/kg BW(腹膜)环己烯巴比妥(催眠药)的作用相似。Dollins等(1994)用低剂量褪黑激素对20名年青健康志愿者进行催眠效果的研究，志愿者在上午11：45口服0.1～10 mg褪黑激素后，其血清浓度达到正常人夜晚平均浓度水平；0.1、0.3、1.0和10.0等各剂量组均使受试者口腔温度下降、入睡时间明显缩短、睡眠持续时间明显延长、精力下降、疲劳感增加、情绪低下、对Wilkinson听觉觉醒试验反应正确率下降。Waldhauser等(1990)也对20名年轻健康志愿者进行口服80 mg褪黑激素催眠效果的研究。观察到服药1 h后血清药物浓度达到峰值(平均为25 817 pg/mL)，显著高于正常人血清浓度，睡前醒觉时间、入睡时间缩短，睡眠质量改善，睡眠中觉醒次数明显减少，而且睡眠结构调整，浅睡阶段缩短，深睡阶段延长，次日早晨唤醒阈值下降。Irina等(1995)在18、20、21时给予志愿者口服0.3 mg和1.0 mg褪黑激素，能使入睡和进入睡眠第二阶段时间缩短，但未影响REM(Rapid eye movements，快速眼动)期，表明褪黑激素有助于改善失眠症。
为什么要补充褪黑素？
褪黑素的分泌是有昼夜节律的，一般在凌晨2-3点达到高峰。夜间褪黑素水平的高低直接影响到睡眠的质量。随着年龄的增长，特别是35岁以后，体内自身分泌的褪黑素明显下降，平均每10年降低10-15%，导致睡眠紊乱以及一系列功能失调，而褪黑素水平降低、睡眠减少是人类脑衰老的重要标志之一。因此，从体外补充褪黑素，可使体内的褪黑素水平维持在年轻状态，调整和恢复昼夜节律，不仅能加深睡眠，提高睡眠质量，更重要的是改善整个身体的机能状态，提高生活质量，延缓衰老的进程。
因此，褪黑激素作为一种新型催眠药物，其独特的优点为：
(1)小剂量(0.1～0.3 mg)就有较为理想的催眠效果；
(2)是一种内源性物质，通过对内分泌系统的调节而起作用，对机体来说并非异物，在体内有其自身的代谢途径，不会造成药物及其代谢物在体内蓄积；
(3)生物半衰期短，口服几小时后即降至正常人的生理水平；
(4)毒性极小。
此外，褪黑激素还有较强的调节时差功能。临床研究显示，失眠患者采用褪黑素与纯中药助眠宝进行综合治疗，可取得快速、理想的疗效。
3 褪黑激素的抗衰老作用
机体内酶促反应和非酶促反应时可能产生自由基，自由基与衰老有着密切的联系。正常机体内自由基的产生与消除处于动态平衡，一旦这种平衡被打破，自由基便会引起生物大分子如脂质、蛋白质、核酸的损伤，导致细胞结构的破坏和机体的衰老。褪黑激素通过清除自由基，抗氧化和抑制脂质的过氧化反应保护细胞结构、防止DNA损伤、降低体内过氧化物的含量。Russel等人的研究发现，褪黑激素对黄樟素(一种通过释放自由基而损伤DNA的致癌物)引起DNA损伤的保护作用可达到99%，且呈剂量—反应关系。褪黑激素对外源性毒物(如百草枯)引起的过氧化以及产生的自由基所造成的组织损伤有明显的拮抗作用。褪黑激素还能降低脑中LPO的含量，其作用在脑的不同区域如大脑皮层、小脑、海马、下丘脑、纹状体等处，基本上是相同的，且均呈剂量依赖关系。但不同品系大鼠如Sprague-Dawlay和Wistar大鼠对褪黑激素的敏感性不同。
4 褪黑激素的调节免疫作用
Maestron发现，功能性或药物性抑制褪黑激素的生物合成，均可导致小鼠体液和细胞免疫效应受抑。褪黑激素能拮抗由精神因素(急性焦虑)所诱发的小鼠应激性免疫抑制效应，以及防止由感染因素(亚致死剂量脑心肌病毒)诱致急性应激而产生的瘫痪和死亡。晏建军等研究了褪黑激素对H22肝癌小鼠免疫的调节作用，发现能提高荷瘤小鼠CD4+CD8+值，协同IL-2提高外周血淋巴细胞及嗜酸性粒细胞数量，增强脾细胞NK和LAK活性，促进IL-2的诱生；还研究了褪黑激素对H22肝癌小鼠巨噬细胞功能的调节作用，发现注射后巨噬细胞的杀伤活性及IL-1的诱生水平均明显提高，表明对巨噬细胞的功能有选择性调节作用。Kethleen等(1994)研究发现，褪黑激素具有活化人体单核细胞，诱导其细胞毒性及IL-1分泌的功能。
5 褪黑激素的抗肿瘤作用
Vijayalaxmi等(1995)体外研究发现，褪黑激素对137Cs的γ射线(150cGy)所造成的人体外周淋巴细胞染色体损伤有明显的保护作用，且呈剂量—效应关系；对自由基产生的物理和化学致突变性和致癌性有拮抗作用。体外试验表明，褪黑激素对自力霉素C引起的致突变性也有保护作用。褪黑激素能降低化学致癌物(黄樟素)诱发的DNA加成物的形成，防止DNA损伤。晏建军等研究了褪黑激素对H22肝癌小鼠的抗肿瘤作用，发现能抑制荷瘤小鼠的肿瘤生长，延长其存活时间，与IL-2存在明显的协同性。Danforth等分别测定了正常、乳腺癌和乳腺癌易患者3组妇女的24 h血浆褪黑激素水平，结果正常妇女有昼夜节律；乳腺癌患者的白昼节律与原发瘤的甾体受体量明显相关。在雌激素(ER)或黄体酮(PR)受体阳性者昼至夜血浆褪黑激素均值显著低于ER或PR阴性肿瘤病人，并与原发瘤中ER或PR受体量呈明显负相关，表明褪黑激素与激素依赖性人乳腺癌有一定相关性。褪黑激素通过骨髓T-细胞促进内源性粒性白细胞/巨噬细胞促进积聚因子的产生，可作为肿瘤的辅助治疗。
6 褪黑激素的毒性
由于褪黑激素是一种内源性物质，通过内分泌系统的调节而起作用，在体内有自己的代谢途径。血液中的褪黑激素有70%～75%在肝脏代谢成6-羟基褪黑激素硫酸盐形式后，经尿(80%)和粪 (20%)排出体外；另5%～7%转化成6-羟基褪黑激素葡醣苷酸形式，不会造成代谢产物在体内蓄积；且其生物半衰期短，在口服7～8 h即降至正常人的生理水平，所以其毒性极小。Jack(1967)研究结果表明，褪黑激素可溶性剂量800 mg/kg BW不引起小鼠死亡。傅剑云等(1997)对褪黑激素进行大鼠、小鼠的急性毒性试验和致突变试验，结果大、小鼠口服LD50均大于10 g/kg BW，Ames试验、小鼠骨髓细胞微核试验和小鼠精子畸形试验均为阴性；3 000多人体服用试验表明，每天服用多达几克(为维持健康剂量的几千倍)，长达一个月，未见或者几乎没有毒性。
7 结语
国内外有关褪黑激素的保健功能涉及调节内分泌(抑制排卵)，对脑炎病毒感染有保护作用，并降低其感染后的死亡率，AIDS的治疗和心血管的保护作用等。美国FDA(食品与药品管理局)认为褪黑激素可作为普通的膳食补充剂。到目前为止，我国卫生部先后批准了20种(其中国产8种，进口12种)含有褪黑激素的产品作为“改善睡眠”保健食品。褪黑激素的调节免疫功能、抗肿瘤、抗衰老等方面的保健功能正显示其强大的生命力，它作为一种新型的保健食品有着巨大的潜力，有待进一步的开发。
褪黑素的负面评价
美国：专家忠告，中老年不必长期服用褪黑素
几年前的褪黑素热早已消退。褪黑素热潮刚刚兴起不久，美国卫生部的专家就在一个专门研讨会上提出警告：若任意而不分青红皂白地乱吃，可能有危险。一位研究人员表示，美国食品药物管理局把褪黑素当成食物补充品，所以不以药物列管，但市面上的褪黑素产品剂量太高，因此有的会造成低体温、释放过多泌乳激素导致不孕，还有降低男性性欲的副作用。其他如国立营养食物学会也强调，必须在医生指导下、低剂量使用，以免发生危险。
1999年11月6日，美国《休斯敦日报》发表了一篇题为《给褪黑素使用者的警钟》的报道，哈佛医学院查理士.加斯勒博士在文中指出：一个由美国国家卫生部下属的卫生研究院资助的研究表明，健康的老年人和年轻人体内产生同样水平的褪黑素，这个结论打破了传统观念。加斯勒说，老年人不应该相信那些督促他们在 40岁以后服用褪黑素的广告。在这个研究课题里，34个年龄在65岁至81岁的健康老年男女，同98个18岁至30岁的男女做了比较。研究者们发现褪黑素的水平在这两组人中没有区别。没有人知道长期服用褪黑素到底安全度有多大，尤其是服用高剂量的褪黑素。在商店卖的褪黑素一般是3毫克片剂，相当于正常体内水平的10倍之多。
1999年5月国化学会出版的期刊《毒理学化学研究》刊登的研究报告提醒服用者：褪黑素在正常人体的含量非常低，如果藉由健康食品的摄取而吸收过多的褪黑素，反而会制造出伤害人体的“衍生自由基”，影响行为举止，造成意想不到的健康问题。
德国：权威实验证实，褪黑素抑制性腺发育
在欧洲各国，对褪黑素的管制数德国最严格。到目前为止，因褪黑素的功能尚不确切，德国尚不允许对其作为药物进行登记。
德国是第一个将松果体、褪黑素及生殖机能联系在一起研究的国家。1998年，德国医生Offo Heubner发现一个男孩性早熟，同时发现这个男孩松果体的肿瘤，正常组织已被破坏。也正是由于松果体遭到毁坏，这个男孩才出现性早熟。于是这位医生第一个提出了松果体抑制性腺发育的概念。此后，人们还通过动物实验证明了松果体分泌的褪黑素这方面的作用。给动物注射褪黑素会出现诸多抗生殖机能的现象，如延缓未成熟动物的性成熟，抑制动物的自发性排卵和发情反应。用褪黑素给兔子注射，不仅使雌雄两性生殖器官较正常细小，身体较矮小，而且雌兔卵巢内卵泡退化，子宫肌肉减少，雄兔的曲精管内精细胞退化。如继续注射到6个月，不论雌雄，都失去了生殖能力。因此一些研究者据此得出结论，褪黑素起着明显的抑制生殖机能的作用。这一点，连褪黑素产品专利执有者、美国马萨诸塞工业大学的乌特曼博士(此人曾在脑白金的宣传材料中隆重出场，但记者核对其论文的英文原文，发现其对褪黑素的功能出言极为谨慎。)也完全认同。
英国：国防部赞助的试验证实褪黑素不仅不能治疗失眠，反而对人体有害
目前在英国，因为其功效颇多争议，褪黑素是作为处方药严格控制的，在药店没法得到。
世界上第一位用褪黑素矫正时差的学者，是英国萨里大学的阿连德博士。而据一项由英国国防部赞助、由萨里大学米道敦教授主持的研究证实，褪黑素不但未能治疗失眠，反而造成“睡眠断续现象”。英国国防部强调，有时褪黑素不但无助于改善失眠，反而有害，与过去一直强调可产生“婴儿般的睡眠”完全背道而驰。研究人员亚伦德所做的动物实验及艾尔所做的人体实验表明，睡眠是日与夜共振而出现睡意，若在夜间服用褪黑激素，会使身体发出强烈睡眠信号，打破了日与夜的节奏，破坏日夜的节律性，以致不再出现共振作用；大自然的节奏消失，这个人的睡眠也就紊乱了。由此可见，褪黑激素的功效尚有待证实。
台湾：药店因出售褪黑素被处罚
黑激素在台湾曾经风靡一时，但台湾目前对于含有褪黑素的健康食品，一律禁止销售，受到严格管制。高雄碧特有限公司林同胜因在药店出售含褪黑素西药成分的药品被当地“卫生局”以违反《药事法》处罚过。
1999年，台湾医学杂志《急诊医学年志》针对褪黑素的功效进行研究。美国加州大学医学博士郑慧文针对某急诊室15位实习医生进行了研究。结果显示，在服用褪黑素的时候，睡眠模式、恢复体力的程度、精神状况等都和平常一样，没有任何不同。研究人员也针对受试者进行集中力评估及认知协调测试，结果也显示，是否服用褪黑素并没有差别。
冰岛：褪黑素被认为是冬季忧郁症的祸首
当“脑白金”为人体中脑白金(应为褪黑素)日益减少而担忧、极力鼓励人们放心长期服用时，而冰岛的医学专家正为该国人们体内过剩的褪黑素而挠头。冰岛位于北纬60度以北，冬天白昼较短，该国每年在11月至第二年3月，就有高达11%的人口患有冬季忧郁症，患者多感倦怠无神，对周围事物漠不关心，自杀人口较多。几年前，冰岛科学家卡拉多特尔研究发现，这些忧郁症患者体内所分泌的褪黑素的含量比正常人多出2.4倍，因此卡拉多特尔认为这些忧郁症患者患病的原因可能是他们过量的褪黑素。
据悉，在挪威、瑞典、芬兰等高纬度国家医学界均有类似的发现。
挪威：褪黑素倒时差的功效被证实无效
在挪威，不但褪黑素的其他功效有待进一步证实，连公认的褪黑素倒时差的功能也被证实并不像以前人们想象得那样确切。据《美国旅游医学》报道，挪威的研究人员曾针对褪黑素消除时差的功效进行257人的实验，看看当他们由挪威旅行至纽约后，服用褪黑素和服用糖果有没有不同，结果令人失望，褪黑素的效果非常不明显。
最权威的内分泌专著：褪黑素功能不确切
在世界上最权威的内分泌专著——《威廉姆斯内分泌学》2001年文版218页上对“褪黑素在人体的作用”做了详细阐述：“在美国，通过各种书刊和媒体褪黑素已成为公众的焦点，然而至今没有任何一个医生的处方证实其功能有效。人们对褪黑素感兴趣的是，它被传在人们和啮齿类动物在抗衰老、抗癌、心血管疾病和提高免疫力方面有着有益的影响。”在最后，文章总结称：“褪黑素能够抗衰老的主张仅仅只是在缺乏褪黑素遗传因素白鼠的研究上，而白鼠的松果体丝毫没有用处。因为没有对比实验，除了在睡眠方面的影响外，褪黑素在其他方面的功能尚不能确定。很遗憾，这种被人们拥戴的激素的生物功效尚缺乏支持性研究。”
褪黑素适宜人群
1、成年人。
2、失眠者。
3、睡眠质量差、易惊醒者。
褪黑素不适宜人群
褪黑素的确对改善睡眠、免疫调节方面有很好的作用，但是并非人人适用，服用不当适得其反。以下人群就要慎重服用褪黑素。
1.未成年人
2.妊娠期妇女
3.心脑疾病患者，
4.肝肾功能不全者
5.酒精过敏者。
6.抑郁症患者
