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- 发布日期：2026-07-19 05:15 点击次数：88
我，褪黑素，揣摸许多东谈主传闻我是因为我对东谈主类的助眠功效。但我可不单是存在于东谈主类体内——从深海藻类到参天大树，从嗡嗡作响的蜜蜂到破浪巡游的鲸群，我的身影遍布悉数人命体，我是穿梭万物的“人命转机器”。
2025年，恰逢植物褪黑素被发现30周年。中国科学院西双版纳热带植物园接续员陈奇团队系统梳理了我（褪黑素）在植物体内的合成、信号和功能。现时，就让我带你全面意志着实的我吧！
褪黑素的树立与发现：细菌→动物→植物
我的故事始于35亿年前的原始海洋。当时地球还莫得臭氧层，紫外线像利剑雷同刺穿海水，原始细菌为了活下去，演化出了我这个“抗氧化卫士”——我的分子结构能精确捕捉并中庸解放基，保护DNA不被破裂（参考文件[1][2]）。其后，人命从单细胞酿成多细胞，我也解锁了新妙技。
1915年，科学家McCord和Allen在牛的松果体（位于大脑中部神经内分泌器官）里发现了我，他们看重到我能让蝌蚪的皮肤变浅，这是东谈主类第一次“意志”我（参考文件[3]）。1958年，Lerner团队矜重给我取名为melatonin（MT），称号起首于希腊语的 “melano”（意为 “玄色或阴雨”）以及 “serotonin（血清素）”—— 因其与血清素具有结构上的相似性。汉文名为“褪黑素”，意思意思是“让玄色变浅的物资”。
那么，这是不是意味着我具有好意思白的功效呢？先别急，因为科学家很快发现，我让皮肤变白的特质仅适用于与两栖动物，而不适用于哺乳动物。
但他们不知谈，此时的我早已在植物界开枝散叶——直到1995年，科学家才在番茄、香蕉等植物中发现我的痕迹，给我起了个新名字“植物褪黑素（PMT）”（参考文件[4]）。
在植物褪黑素被发现之初，东谈主们还一度否定植物中存在PMT，即等于在公认我在植物中的存在之后，关于PMT的接续也聚焦在其对动物和东谈主类的养分价值。对此，我只可说他们把植物思得太忘我了，从逻辑上讲，植物产生褪黑素是应为自己劳动，而非为摄食它们的动物！
现时你知谈了吧？我不是动物的专属，而是悉数人命共同的“老一又友”。
动物界的褪黑素：“日夜节拍指导官”
在你们东谈主类和其他动物体内，我主要在松果体“办公”，中枢任务是转机寝息。白天，阳光通过眼睛给大脑发信号：“别让褪黑素出来！”我就乖乖待着；当夜幕莅临，大脑切换到“夜间形态”，我便运行加班——浓度飙升，让你打哈欠、体温着落，帮你获胜滑入梦幻（参考文件[5]）。
此外，我还在日夜节拍同顺序节、增强免疫、遏止肿瘤等方面阐扬撰述用。因此，对东谈主类来说，我如故“时差救星”。跨时区旅行时，体内的“生物钟”会被打乱，吃我，就能帮你快速适当新时区——这亦然为什么夜班族和倒时差的东谈主总把我放在床头。
植物界的褪黑素：“抗逆生计盾牌”
植物不可跑不可躲，就得靠我来嘱咐一些“雨打风吹”。不管是极点凉爽、高温、干旱如故有毒泥土，王人备不在话下：当干旱来袭，小麦会要紧合成大都我，关闭叶片气孔减少水分挥发；遇到镉期凌时，水稻中的我能增多20-60倍，像“解毒剂”雷同中庸重金属（参考文件[5]）。
在面临各式环境威逼时，都得靠我挺身而出，而况我的战绩可查：在泥土中铜含量过高导致豌豆Pisum sativumL.亏蚀时，有我的加入就能让豌豆度过难关。而在非环境威逼的本事，我也并非毫毋庸武之地，而是在促进植物平方助长中阐扬着要紧的作用。
植物合成我的相貌比动物复杂多了——内质网、叶绿体、线粒体和细胞质都可能是我出身的处所。通过合成基因抒发转机和细胞区室化作用，植物不祥在不同助长条款下讲究调控内源褪黑素水平，就像建了多个“救急工场”。平方本事，我低调促进助长；危境一来，坐窝切换到“冷静形态”赶快扩大“族群”匡助植物对抗不良环境（参考文件[7]）。
意思意思意思意思的是，我在植物界和动物界的“作息”完全相悖：在东谈主类体内，我夜晚浓度最高；而在拟南芥、金丝桃中，我在朝晨达到峰值，帮它们欢迎白天的光照挑战（参考文件[5]）。
灭亡分子的双重身份：褪黑素跨界督察
要知谈，动物体内的PM和植物体内的PMT，内容上是灭亡个我的不同名字，换取的结构让我在你们东谈主类的医疗保健鸿沟进展出运用后劲，你吃的蔬菜、生果都可能藏着我的“分身”。
我既能栽培植物的抗逆性，又能匡助动物转机日夜节拍、治愈寝息报复，那是不是都要越多越好呢？其实否则。不同植物乃至于灭亡植物中，我的浓度也有很大的各异：举例，每克番茄果实中仅含0.1皮克（万亿分之一克），甘草根却能达到34微克（百万分之一克），收支8个数目级（参考文件[4]）。
科学家还发现，红光补充能栽培番茄果实中的褪黑素含量，这既能增强番茄的农艺特质，还能带来非凡的健康益处。基于这一调控机制，通过基因裁剪修改番茄的基因，不错让番茄多合成我。
我是褪黑素，从原始细菌到两栖动物再到东谈主类，我见证了人命演化的名胜，亦然一个永久在均衡中督察种种人命的“老一又友”——我是抗氧化的卫士，是日夜的信使，是植物的盾牌，亦然你们的寝息助手。
参考文件
[1] TAN D X, REITER R J. An evolutionary view of melatonin synthesis and metabolism related to its biological functions in plants[J/OL]. JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY, 2020, 71(16): 4677-4689. DOI:10.1093/jxb/eraa235.
[2] TAN D X, HARDELAND R, MANCHESTER L C, et al. The changing biological roles of melatonin during evolution: from an antioxidant to signals of darkness, sexual selection and fitness[J/OL]. BIOLOGICAL REVIEWS, 2010, 85(3): 607-623. DOI:10.1111/j.1469-185X.2009.00118.x.
[3] MCCORD C P, ALLEN F P. Evidences associating pineal gland function with alterations in pigmentation[J/OL]. JOURNAL OF EXPERIMENTAL ZOOLOGY, 1917, 23(1): 207-224. DOI:10.1002/jez.1400230108.
[4] DUBBELS R, REITER R, KLENKE E, et al. Melatonin in Edible Plants Identified by Radioimmunoassay and by High-Performance Liquid Chromatography-Mass Spectrometry[J/OL]. JOURNAL OF PINEAL RESEARCH, 1995, 18(1): 28-31. DOI:10.1111/j.1600-079X.1995.tb00136.x.
[5] CHEN Q, CHEN Y, LI X, et al. Phytomelatonin: Biosynthesis, Signaling, and Functions[J/OL]. Annual Review of Plant Biology, 2025, 76(1): 171-195. DOI:10.1146/annurev-arplant-053124-045147.
[6] TAN D X, MANCHESTER L C, HELTON P, et al. Phytoremediative capacity of plants enriched with melatonin.[J/OL]. Plant signaling & behavior, 2007, 2(6): 514-516. DOI:10.4161/psb.2.6.4639.
[7] CHEN Q, ARNAO M B. Phytomelatonin: an emerging new hormone in plants[J/OL]. JOURNAL OF EXPERIMENTAL BOTANY, 2022, 73(17): 5773-5778. DOI:10.1093/jxb/erac307.
[8] PIGEON W R, CARR M, GORMAN C, et al. Effects of a Tart Cherry Juice Beverage on the Sleep of Older Adults with Insomnia: A Pilot Study[J/OL]. Journal of Medicinal Food, 2010, 13(3): 579-583. DOI:10.1089/jmf.2009.0096.
[9] ZHANG Z, ZHANG X, CHEN Y, et al. Understanding the mechanism of red light-induced melatonin biosynthesis facilitates the engineering of melatonin-enriched tomatoes[J/OL]. Nature Communications, 2023, 14(1)[2025-07-15]. https://www.nature.com/articles/s41467-023-41307-5. DOI:10.1038/s41467-023-41307-5.
出品：科普中国
作家：张应超（生态学硕士）
监制：中国科普博览
