Меланины характеризуются специфической реакционной способностью, обусловленной действием многочисленных парамагнитных центров, которые, находясь в особом комплексе с диамагнитными молекулами полимера, повышают вероятность их перехода в триплетное состояние и тем самым способствуют более лёгкому взаимодействию с радикалами. Парамагнитные центры меланинов высокостабильны, чем отличаются от радикалов метаболического происхождения и значительно превосходят их по концентрации. Нет сомнения в том, что парамагнитные центры меланинов дезактивируют лабильные свободные радикалы, возникающие после облучения организма УФ-светом или ионизирующей радиацией, а также в результате некоторых патологических ферментативных процессов и реакций аутоокисления. Способность меланинов акцептировать электроны от продуктов фотолиза и радиолиза была показана экспериментально.
Кроме того, была выявлена устойчивость самого меланина к дозам радиации, заметно повреждающим другие полимеры. Меланины характеризуются высокой электронной плотностью. Принципиальное значение для функционирования меланинов имеют их полупроводниковые свойства. Эти свойства меланопротеидных гранул и их фотоэлектрическая чувствительность могут иметь важное значение для работы клеток пигментного эпителия глаза. Вероятно, меланины как полупроводники могут являться катализаторами биохимических реакций подобно тому, как это известно для неорганических полупроводников — катализаторов. Активность меланинов при низких градиентах потенциалов и его присутствие у живых организмов в тех местах, где происходит конверсия энергии или её перенос (кожа, сетчатка глаза, мозг, внутреннее ухо), ставит вопрос о функционировании меланинов как электронных устройств.
Предполагается, что меланины могут превращать энергию возбуждённых состояний в тепло путём фотонфотонных конверсионных переходов. Принцип микрообратимости позволяет допустить, что последний механизм может действовать и в обратном направлении. Наличие в макромолекулах меланина хинонных, гидрохинонных, а иногда карбоксильных и аминных групп обусловливает его электроно- и ионообменные свойства. Включение ионов в полимер обратимо и сравнимо с процессами, происходящими на ионообменных смолах. Меланин в гидрохинонной форме – сильный хелатообразующий агент. Основные сведения о химии природных меланинов представлены в Приложении № 9 и Приложении № 10.
Почти все данные о свойствах меланинов были получены в исследованиях пигментов животного происхождения или модельных соединений, рассматриваемых как упрощённые аналоги некоторых природных меланинов, удобные для исследования принципов их действия или синтеза. Меланины микроорганизмов только в редких случаях подвергались структурно-функциональному анализу, поэтому микробиологам приходится в основном удовлетворяться экстраполяцией на свои объекты закономерностей, выявленных на немикробном материале.
Попытки собрать и обобщить материалы по микробному меланиногенезу были сделаны в книге Лях С.П., Рубан Е.Л. «Микробные меланины»,
М.: Наука, 1972
Приложение № 9
Приложение № 10
