मेलाटोनिन

मेलाटोनिन एक प्राकृतिक उत्पाद है, विशेष रूप से एक इंडोलामाइन, जो जीवाणु  और  यूकैर्योसाइटों  सहित विभिन्न जीवों द्वारा निर्मित और पाया जाता है। हारून बी. लर्नर और उनके सहयोगियों द्वारा 1958 में गाय की पीनियल ग्रंथि के एक पदार्थ के रूप में इसकी खोज की गई थी जो आम मेंढकों में त्वचा को हल्का कर सकता है। इसे बाद में रात में मस्तिष्क में जारी एक हार्मोन के रूप में खोजा गया जो कशेरुकियों में सोने-जागने के चक्र को नियंत्रित करता है। वर्टेब्रेट्स में, मेलाटोनिन एंट्रेंस (क्रोनोबायोलॉजी) सर्कैडियन लय में शामिल होता है, जिसमें स्लीप-वेक टाइमिंग और रक्तचाप  रेगुलेशन शामिल है, और प्रजनन, मेद, मोल्टिंग और हाइबरनेशन सहित मौसमी लयबद्धता के नियंत्रण में है। इसके कई प्रभाव मेलाटोनिन रिसेप्टर्स के सक्रियण के माध्यम से होते हैं, जबकि अन्य एंटीऑक्सिडेंट के रूप में इसकी भूमिका के कारण होते हैं।   इसका प्राथमिक कार्य पौधों में ऑक्सीडेटिव तनाव से बचाव करना है और बैक्टीरिया। माइटोकॉन्ड्रिया मुख्य कोशिका अंग हैं जो एंटीऑक्सीडेंट मेलाटोनिन का उत्पादन करते हैं, रेफरी>{{Cite journal |last=Reiter |first=Russel J. |last2=Tan |first2=Dun Xian |last3=Rosales-Corral |first3=Sergio |last4=Galano |first4=Annia |last5=Zhou |first5=Xin Jia |last6=Xu |first6=Bing |date=2018 |title=माइटोकॉन्ड्रिया: मेलाटोनिन के एंटीऑक्सिडेंट और एंटी-एजिंग क्रियाओं के लिए केंद्रीय अंग|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29495303 |journal=Molecules |volume=23 |issue=2 |pages=509 |doi=10.3390/molecules23020509 |pmc=6017324 |pmid=29495303} जो इंगित करता है कि मेलाटोनिन एक प्राचीन अणु है जो मुख्य रूप से ऑक्सीजन की विनाशकारी क्रियाओं से शुरुआती कोशिकाओं को सुरक्षा प्रदान करता है। रेफरी नाम = :0 > एक प्राकृतिक हार्मोन और एंटीऑक्सिडेंट के रूप में अपनी भूमिका के अलावा, मेलाटोनिन का उपयोग मेलाटोनिन के रूप में एक दवा के रूप में किया जाता है और अनिद्रा और सर्केडियन रिदम स्लीप डिसऑर्डर जैसे नींद विकारों के उपचार में पूरक होता है।

जैविक गतिविधि
मनुष्यों में, मेलाटोनिन मेलाटोनिन रिसेप्टर 1 (पिकोमोलर बाध्यकारी संबंध ) और मेलाटोनिन रिसेप्टर 2 (नैनोमोलर बाइंडिंग एफिनिटी) का एक पूर्ण एगोनिस्ट है, जो दोनों जी-प्रोटीन युग्मित रिसेप्टर्स (जीपीसीआर) के वर्ग से संबंधित हैं। <रेफरी नाम = आईयूपीएचएआर - मेलाटोनिन रिसेप्टर्स की समीक्षा> मेलाटोनिन रिसेप्टर्स 1 और 2 दोनों Gi अल्फा सबयूनिट हैं। जीi/o-युग्मित जीपीसीआर, हालांकि मेलाटोनिन रिसेप्टर 1 भी जीक्यू अल्फा सबयूनिट है। जीq-युग्मित। <रेफरी नाम = आईयूपीएचएआर - मेलाटोनिन रिसेप्टर्स की समीक्षा /> मेलाटोनिन माइटोकॉन्ड्रिया के भीतर एक उच्च क्षमता वाले मुक्त कट्टरपंथी अपमार्जक के रूप में भी कार्य करता है जो एंटीऑक्सीडेंट एंजाइमों की जीन अभिव्यक्ति को भी बढ़ावा देता है जैसे सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज़, ग्लुटेथियॉन पेरोक्सिडेस, ग्लूटाथियोन रिडक्टेस, और  केटालेज़  के माध्यम से मेलाटोनिन रिसेप्टर्स के माध्यम से  संकेत पारगमन । <रेफरी नाम = आईयूपीएचएआर - मेलाटोनिन रिसेप्टर्स समीक्षा /> <रेफरी नाम = माइटोकॉन्ड्रियल एंटीऑक्सिडेंट के रूप में मेलाटोनिन - 2017 समीक्षा>{{cite journal | vauthors = Reiter RJ, Rosales-Corral S, Tan DX, Jou MJ, Galano A, Xu B | title = माइटोकॉन्ड्रिया-लक्षित एंटीऑक्सीडेंट के रूप में मेलाटोनिन: विकास के सर्वोत्तम विचारों में से एक| journal = Cellular and Molecular Life Sciences | volume = 74 | issue = 21 | pages = 3863–3881 | date = November 2017 | pmid = 28864909 | doi = 10.1007/s00018-017-2609-7 | s2cid = 23820389 | quote = मेलाटोनिन को विशेष रूप से माइटोकॉन्ड्रिया को लक्षित किया जाता है जहां यह एक शीर्ष एंटीऑक्सीडेंट के रूप में कार्य करता है ... मेलाटोनिन के उपकोशिकीय वितरण के माप से पता चला है कि माइटोकॉन्ड्रिया में इस इण्डोल की एकाग्रता रक्त में बहुत अधिक है।} <रेफरी नाम = मेलाटोनिन - 2016 की समीक्षा> <रेफरी नाम = मेलाटोनिन ट्रांसपोर्टर्स - 2017 की समीक्षा>

सर्केडियन रिदम
जानवरों में, मेलाटोनिन सोने-जागने के चक्रों के नियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। जन्म के लगभग तीसरे महीने में मानव शिशुओं के मेलाटोनिन का स्तर नियमित हो जाता है, उच्चतम स्तर आधी रात और सुबह 8:00 बजे के बीच मापा जाता है। एक व्यक्ति की उम्र के रूप में मानव मेलाटोनिन का उत्पादन कम हो जाता है। इसके अलावा, जैसे-जैसे बच्चे किशोर होते जाते हैं, मेलाटोनिन रिलीज के रात के कार्यक्रम में देरी होती है, जिससे विलंबित नींद चरण विकार हो जाता है।

एंटीऑक्सीडेंट
मेलाटोनिन को पहली बार 1993 में एक शक्तिशाली एंटीऑक्सिडेंट और मुक्त कट्टरपंथी अपमार्जक के रूप में रिपोर्ट किया गया था। इन विट्रो में, मेलाटोनिन ओएच सहित ऑक्सीजन रेडिकल्स के प्रत्यक्ष अपमार्जक के रूप में कार्य करता है•, ओ2- •, और प्रतिक्रियाशील नाइट्रोजन प्रजातियां NO•. पौधों में, मेलाटोनिन प्रत्येक एंटीऑक्सीडेंट की समग्र प्रभावशीलता में सुधार के लिए अन्य एंटीऑक्सीडेंट के साथ काम करता है। मेलाटोनिन विटामिन ई से दोगुना सक्रिय साबित हुआ है, माना जाता है कि यह सबसे प्रभावी लिपोफिलिक एंटीऑक्सीडेंट है। मेलाटोनिन रिसेप्टर्स के माध्यम से सिग्नल ट्रांसडक्शन के माध्यम से, मेलाटोनिन सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज, ग्लूटाथियोन पेरोक्सीडेज, ग्लूटाथियोन रिडक्टेस और कैटालेज जैसे एंटीऑक्सिडेंट एंजाइमों की जीन अभिव्यक्ति को बढ़ावा देता है। <रेफरी नाम = IUPHAR - मेलाटोनिन रिसेप्टर्स की समीक्षा />

मेलाटोनिन माइटोकॉन्ड्रियल तरल पदार्थ के भीतर उच्च सांद्रता में होता है जो मेलाटोनिन के रक्त प्लाज़्मा एकाग्रता से बहुत अधिक होता है। फ्री रेडिकल स्कैवेंजिंग की क्षमता, एंटीऑक्सिडेंट एंजाइम की अभिव्यक्ति पर अप्रत्यक्ष प्रभाव और माइटोकॉन्ड्रिया के भीतर इसकी महत्वपूर्ण सांद्रता के कारण, कई लेखकों ने संकेत दिया है कि मेलाटोनिन का माइटोकॉन्ड्रियल एंटीऑक्सिडेंट के रूप में एक महत्वपूर्ण शारीरिक कार्य है। <रेफरी नाम = माइटोकॉन्ड्रियल एंटीऑक्सीडेंट के रूप में मेलाटोनिन - 2017 समीक्षा /> <रेफरी नाम = मेलाटोनिन - 2016 समीक्षा /> <रेफरी नाम = मेलाटोनिन ट्रांसपोर्टर्स - 2017 की समीक्षा />

प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों या प्रतिक्रियाशील नाइट्रोजन प्रजातियों के साथ मेलाटोनिन की प्रतिक्रिया के माध्यम से उत्पादित मेलाटोनिन मेटाबोलाइट्स भी मुक्त कणों के साथ प्रतिक्रिया करते हैं और कम करते हैं। रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं से चक्रीय 3-हाइड्रॉक्सीमेलटोनिन, एन1-एसिटाइल-एन2-फॉर्माइल-5-मेथॉक्सीकाइनुरामाइन (एएफएमके), और एन1-एसिटाइल-5-मेथॉक्सीकाइनुरामाइन (एएमके) शामिल हैं।<रेफरी नाम= आईयूपीएचएआर - मेलाटोनिन रिसेप्टर्स की समीक्षा /><रेफरी नाम = मेलाटोनिन ट्रांसपोर्टर्स - 2017 की समीक्षा />

प्रतिरक्षा प्रणाली
जबकि यह ज्ञात है कि मेलाटोनिन प्रतिरक्षा प्रणाली के साथ परस्पर क्रिया करता है, उन इंटरैक्शन का विवरण अस्पष्ट है। एक विरोधी भड़काऊ प्रभाव सबसे अधिक प्रासंगिक लगता है। रोग उपचार में मेलाटोनिन की प्रभावशीलता का न्याय करने के लिए कुछ परीक्षण तैयार किए गए हैं। अधिकांश मौजूदा डेटा छोटे, अधूरे परीक्षणों पर आधारित हैं। किसी भी सकारात्मक प्रतिरक्षात्मक प्रभाव को इम्यूनोकोम्पेटेंट कोशिकाओं में व्यक्त उच्च-आत्मीयता रिसेप्टर्स (एमटी1 और एमटी2) पर मेलाटोनिन अभिनय का परिणाम माना जाता है। प्रीक्लिनिकल स्टडीज में, मेलाटोनिन साइटोकाइन उत्पादन बढ़ा सकता है और टी सेल विस्तार को उत्तेजित कर सकता है, और ऐसा करने से, अधिग्रहीत इम्यूनोडेफिशिएंसी का प्रतिकार होता है।

वजन विनियमन
एक संभावित तंत्र जिसके द्वारा मेलाटोनिन वजन बढ़ाने को नियंत्रित कर सकता है, लेप्टिन पर इसके निरोधात्मक प्रभाव के माध्यम से होता है। लेप्टिन मानव शरीर में ऊर्जा की स्थिति के दीर्घकालिक संकेतक के रूप में कार्य करता है। जागने के घंटों के बाहर लेप्टिन की क्रियाओं को दबाने से, मेलाटोनिन लेप्टिन प्रतिरोध को कम करके दिन के समय लेप्टिन संवेदनशीलता को बहाल करने में मदद कर सकता है।

जैवसंश्लेषण
जानवरों में, मेलाटोनिन का जैवसंश्लेषण हाइड्रॉक्सिलेशन, डिकार्बोजाइलेशन, एसिटिलिकेशन  और एल-ट्रिप्टोफैन से शुरू होने वाले  मेथिलिकरण  के माध्यम से होता है| L -ट्रिप्टोफैन। L -ट्रिप्टोफैन  chorismate  से शिकीमते पाथवे में उत्पन्न होता है या प्रोटीन अपचय से प्राप्त होता है। पहला L -ट्रिप्टोफैन 5-hydroxytryptophan का उत्पादन करने के लिए ट्रिप्टोफैन हाइड्रॉक्सिलेज़ द्वारा इण्डोल अंगूठी पर हाइड्रॉक्सिलेटेड होता है। यह मध्यवर्ती (5-HTP) सेरोटोनिन का उत्पादन करने के लिए पाइरिडोक्सल फॉस्फेट और 5-हाइड्रोक्सीट्रिप्टोफैन डीकार्बोक्सिलेज द्वारा डीकार्बाक्सिलेटेड है।

सेरोटोनिन अपने आप में एक महत्वपूर्ण स्नायुसंचारी  है, लेकिन सेरोटोनिन एन-एसिटाइलट्रांसफेरेज़ द्वारा एन-एसिटाइलसेरोटोनिन | एन-एसिटाइलसेरोटोनिन में भी परिवर्तित हो जाता है।  एसिटाइल कोआ  के साथ सेरोटोनिन एन-एसिटाइलट्रांसफेरेज़। हाइड्रॉक्सीइंडोल ओ-मिथाइलट्रांसफेरेज़ | हाइड्रॉक्सीइंडोल ओ-मिथाइलट्रांसफेरेज़ और एस-एडेनोसिल मेथियोनीन | एस-एडेनोसिल मेथियोनीन हाइड्रॉक्सिल समूह के मिथाइलेशन के माध्यम से एन-एसिटाइलसेरोटोनिन को मेलाटोनिन में परिवर्तित करता है।

बैक्टीरिया, प्रोटिस्ट, कवक और पौधों में, मेलाटोनिन को अप्रत्यक्ष रूप से ट्रिप्टोफैन के साथ शिकिमेट मार्ग के मध्यवर्ती उत्पाद के रूप में संश्लेषित किया जाता है। इन कोशिकाओं में डी-एरिथ्रोस 4-फॉस्फेट से संश्लेषण शुरू होता है D -एरिथ्रोस 4-फॉस्फेट और फ़ॉस्फ़ोनिओलपाइरूवेट, और कार्बन डाइऑक्साइड के साथ प्रकाश संश्लेषण में। बाकी संश्लेषण प्रतिक्रियाएं समान हैं, लेकिन पिछले दो एंजाइमों में थोड़ी भिन्नता के साथ।

यह परिकल्पना की गई है कि मेलाटोनिन माइटोकॉन्ड्रिया और क्लोरोप्लास्ट में बनता है।

तंत्र
एल-ट्रिप्टोफैन को हाइड्रॉक्सिलेट करने के लिए, कॉफ़ेक्टर टेट्राहाइड्रोबायोप्टेरिन (टीएचबी) को पहले ऑक्सीजन और ट्रिप्टोफैन हाइड्रॉक्सिलेज़ के सक्रिय साइट आयरन के साथ प्रतिक्रिया करनी चाहिए। यह तंत्र अच्छी तरह से समझा नहीं गया है, लेकिन दो तंत्र प्रस्तावित किए गए हैं:

1. THB से O में एक इलेक्ट्रॉन का धीमा स्थानांतरण2 एक सुपरऑक्साइड का उत्पादन कर सकता है जो 4a-पेरोक्सीप्टेरिन देने के लिए THB रेडिकल (रसायन विज्ञान) के साथ पुनर्संयोजन कर सकता है। 4a-पेरोक्सीप्टेरिन तब सक्रिय साइट आयरन (II) के साथ प्रतिक्रिया करके आयरन-पेरोक्सीप्टेरिन इंटरमीडिएट बना सकता है या सीधे आयरन में ऑक्सीजन परमाणु स्थानांतरित कर सकता है।

2. ओ2 पहले सक्रिय साइट आयरन (II) के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है, आयरन (III) सुपरऑक्साइड का उत्पादन कर सकता है जो तब THB के साथ प्रतिक्रिया करके आयरन-पेरोक्सीप्टेरिन इंटरमीडिएट बना सकता है।

आयरन-पेरोक्सीप्टेरिन इंटरमीडिएट से आयरन (IV) ऑक्साइड को इंडोल रिंग की C5 स्थिति में कार्बोकेशन देने के लिए एक डबल बॉन्ड द्वारा चुनिंदा रूप से हमला किया जाता है। हाइड्रोजन की 1.2-शिफ्ट और फिर C5 पर दो हाइड्रोजन परमाणुओं में से एक का नुकसान 5-हाइड्रॉक्सी-एल-ट्रिप्टोफैन प्रस्तुत करने के लिए सुगन्धितता को पुन: स्थापित करता है। कॉफ़ैक्टर पाइरिडोक्सल फॉस्फेट (पीएलपी) के साथ एक डीकार्बाक्सिलेज सीओ को हटा देता है2 5-हाइड्रॉक्सी-एल-ट्रिप्टोफैन से 5-हाइड्रॉक्सीट्रिप्टामाइन का उत्पादन करने के लिए। पीएलपी अमीनो एसिड व्युत्पन्न के साथ एक मुझे मेरा  बनाता है। पिरिडीन पर अमीन प्रोटोनेशन है और एक इलेक्ट्रॉन सिंक के रूप में कार्य करता है, जिससे सीसी बांड को तोड़ने और सीओ को मुक्त करने में मदद मिलती है।2. ट्रिप्टोफैन से अमाइन का प्रोटोनेशन पाइरीडीन रिंग की सुगंधितता को पुनर्स्थापित करता है और फिर 5-हाइड्रोक्सीट्रिप्टामाइन और पीएलपी का उत्पादन करने के लिए इमाइन को हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है। यह प्रस्तावित किया गया है कि सेरोटोनिन एन-एसिटाइल ट्रांसफ़ेज़ का हिस्टडीन अवशेष His122 उत्प्रेरक अवशेष है जो 5-हाइड्रॉक्सीट्रिप्टामाइन के प्राथमिक अमाइन को अवक्षेपण  करता है, जो एमाइन पर अकेली जोड़ी को एसिटाइल-सीओए पर हमला करने की अनुमति देता है, जिससे टेट्राहेड्रल इंटरमीडिएट बनता है। कोएंजाइम ए से थियोल एक अच्छे छोड़ने वाले समूह के रूप में कार्य करता है जब न्यूक्लियोफाइल एक सामान्य आधार द्वारा एन-एसिटाइलसेरोटोनिन देता है। एस-एडेनोसिल होमोसिस्टीन (एसएएच) और मेलाटोनिन का उत्पादन करने के लिए एन-एसिटाइलसेरोटोनिन को एस-एडेनोसिल मेथियोनीन (एसएएम) द्वारा हाइड्रॉक्सिल स्थिति में मिथाइलेट किया जाता है।

विनियमन
कशेरुकियों में, मेलाटोनिन स्राव को नोरेपीनेफ्राइन द्वारा बीटा -1 एड्रीनर्जिक रिसेप्टर के सक्रियण द्वारा नियंत्रित किया जाता है। Norepinephrine बीटा-एड्रीनर्जिक रिसेप्टर्स के माध्यम से इंट्रासेल्युलर चक्रीय एडेनोसिन मोनोफॉस्फेट एकाग्रता को बढ़ाता है और सीएएमपी-निर्भर प्रोटीन किनेज ए (पीकेए) को सक्रिय करता है। पीकेए अंत से पहले के एंजाइम, आर्यलकाइलामाइन एन-एसिटाइलट्रांसफेरेज़ (एएएनएटी) को फास्फोराइलेट करता है। (दिन) प्रकाश के संपर्क में आने पर, नॉरएड्रेनर्जिक उत्तेजना बंद हो जाती है और एंटीबॉडी प्रोटियोलिसिस द्वारा प्रोटीन को तुरंत नष्ट कर दिया जाता है। मेलाटोनिन का उत्पादन फिर से शाम को उस बिंदु पर शुरू हो जाता है जिसे मंद-प्रकाश मेलाटोनिन शुरुआत कहा जाता है।

नीली बत्ती, मुख्यतः चारों ओर 460–480 nm, मेलाटोनिन बायोसिंथेसिस को दबा देता है, प्रकाश की तीव्रता और जोखिम की लंबाई के अनुपात में। हाल के इतिहास तक, समशीतोष्ण जलवायु में मनुष्य सर्दियों में कुछ घंटों (नीला) दिन के उजाले के संपर्क में रहते थे; उनकी आग ने मुख्य रूप से पीली रोशनी दी। 20वीं सदी में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले गरमागरम प्रकाश बल्ब अपेक्षाकृत कम नीली रोशनी पैदा करते थे। केवल 530 एनएम से अधिक तरंग दैर्ध्य वाला प्रकाश उज्ज्वल-प्रकाश स्थितियों में मेलाटोनिन को दबाता नहीं है। सोने से कुछ घंटे पहले नीली रोशनी को रोकने वाले चश्मे पहनने से मेलाटोनिन के नुकसान में कमी आ सकती है। सोने से पहले आखिरी घंटों में ब्लू-ब्लॉकिंग गॉगल्स के इस्तेमाल की सलाह उन लोगों को भी दी जाती है, जिन्हें पहले सोने के समय में एडजस्ट करने की जरूरत होती है, क्योंकि मेलाटोनिन नींद को बढ़ावा देता है।

चयापचय
मेलाटोनिन का उन्मूलन आधा जीवन 20 से 50 हैमिनट। मनुष्यों में, मेलाटोनिन को मुख्य रूप से 6-हाइड्रॉक्सीमेलटोनिन में मेटाबोलाइज़ किया जाता है, जो मूत्र में अपशिष्ट उत्पाद के रूप में उत्सर्जित होने के लिए सल्फेट के साथ संयुग्मित होता है।

नाप
अनुसंधान के साथ-साथ नैदानिक ​​उद्देश्यों के लिए, मनुष्यों में मेलाटोनिन की सघनता या तो लार या रक्त प्लाज्मा से मापी जा सकती है।

दवा और पूरक के रूप में प्रयोग करें
मेलाटोनिन का उपयोग प्रिस्क्रिप्शन दवाई  मेडिकेशन और बिना पर्ची का  अनुपूरक आहार  के रूप में स्लीप डिसऑर्डर जैसे अनिद्रा और सर्कैडियन रिदम स्लीप डिसऑर्डर जैसे लेट स्लीप फेज डिसऑर्डर, जेट अंतराल विकार और  शिफ्ट कार्य विकार  के इलाज में किया जाता है। मेलाटोनिन के अलावा, कुछ  सिंथेटिक यौगिक  मेलाटोनिन रिसेप्टर एगोनिस्ट जैसे रेमेल्टेन, टैसीमेल्टेन और एगोमेलेटिन का भी दवा में उपयोग किया जाता है। अमेरिकन मेडिकल एसोसिएशन के जर्नल द्वारा अप्रैल 2023 में प्रकाशित एक अध्ययन में पाया गया कि विश्लेषण की गई 30 तैयारियों में से केवल 12% में मेलाटोनिन की मात्रा थी जो घोषित खुराक के ±10% के भीतर थी। कुछ पूरकों में घोषित मात्रा का 347% तक होता है। मेलाटोनिन यूरोप में एक सक्रिय फार्मास्युटिकल घटक है, जबकि 2022 में यू.एस. ने फार्मेसी कंपाउंडिंग में शामिल करने के लिए पदार्थ पर विचार किया। 2022 के एक पिछले अध्ययन ने यह भी निष्कर्ष निकाला है कि अनियंत्रित मेलाटोनिन उत्पादों का 'निर्देशानुसार' सेवन करने से बच्चों को मेलाटोनिन की मात्रा 40 से 130 गुना अधिक मात्रा में दिखाई दे सकती है।

इतिहास
मेलाटोनिन की खोज सबसे पहले उस तंत्र के संबंध में की गई थी जिसके द्वारा कुछ उभयचर और सरीसृप अपनी त्वचा का रंग बदलते हैं। 1917 की शुरुआत में, केरी प्रैट मैककॉर्ड और फ्लॉयड पी. एलन ने पाया कि गायों की पीनियल ग्रंथियों के दूध पिलाने से डार्क एपिडर्मिस (जूलॉजी) मेलानोफोरस के सिकुड़ने से टैडपोल की त्वचा हल्की हो जाती है। 1958 में, येल विश्वविद्यालय में त्वचा विज्ञान के प्रोफेसर हारून बी. लर्नर और उनके सहयोगियों ने, इस उम्मीद में कि पीनियल का एक पदार्थ त्वचा रोगों के इलाज में उपयोगी हो सकता है, पीनियल ग्रंथि से हार्मोन को अलग किया #अन्य जानवरों के अर्क और इसे मेलाटोनिन नाम दिया। 70 के दशक के मध्य में लिंच एट अल। प्रदर्शित किया कि मेलाटोनिन का उत्पादन मानव पीनियल ग्रंथियों में एक सर्कैडियन लय प्रदर्शित करता है। कम खुराक वाली नींद-सहायता (मेलज़ोन ™ में) के रूप में मेलाटोनिन के लिए पहला उपयोगिता पेटेंट 1996 में एंडो फार्मास्यूटिकल्स | इंटरन्यूरॉन इंक।

व्युत्पत्ति
जब लर्नर और उनके सहयोगियों ने मेलाटोनिन की खोज की, तो अमेरिकी रसायन सोसाइटी का जर्नल में उनका पेपर पढ़ता है: यह सुझाव दिया जाता है कि इस पदार्थ को मेलाटोनिन कहा जाए। यह नाम ग्रीक शब्द मेलस से लिया गया है जिसका अर्थ है काला या गहरा, और टोनोस का अर्थ है श्रम या रंग या दबाओ। यह एक अन्य स्किन-व्हाइटनिंग एजेंट, सेरोटोनिन की नामकरण शैली का अनुसरण करता है, जिसके साथ लर्नर और उनके सहयोगियों ने प्रभावों की तुलना की। सेरोटोनिन की खोज 1948 में नशीला स्वर  (सीरम वैसोकॉन्स्ट्रिक्टर) के न्यूनाधिक के रूप में हुई थी; इसके कारण नाम। मेलाटोनिन का नाम इसी तरह रखा गया था क्योंकि यह त्वचा को काला होने से रोकता है।

पशु
कशेरुकियों में, मेलाटोनिन अंधेरे में उत्पन्न होता है, इस प्रकार आमतौर पर रात में, पीनियल ग्रंथि द्वारा, एक छोटी अंतःस्रावी ग्रंथि मस्तिष्क के केंद्र में स्थित है लेकिन रक्त-मस्तिष्क बाधा के बाहर है। प्रकाश/अंधेरे की जानकारी सुप्राचैमासिक नाभिक तक पहुँचती है आँखों के रेटिनल फोटोसेंसिटिव नाड़ीग्रन्थि कोशिकाओं से  मेलाटोनिन सिग्नल के बजाय (जैसा कि एक बार पोस्ट किया गया था)। अंधेरे के हार्मोन के रूप में जाना जाता है, शाम के समय मेलाटोनिन की शुरुआत निशाचर (रात में सक्रिय) जानवरों में गतिविधि को बढ़ावा देती है और मनुष्यों सहित दैनिक लोगों में नींद आती है। कई जानवर मौसमी घड़ी के रूप में प्रत्येक दिन मेलाटोनिन उत्पादन की अवधि में भिन्नता का उपयोग करते हैं। मनुष्यों सहित जानवरों में, सर्दियों की तुलना में गर्मियों में रात की चर अवधि से मेलाटोनिन संश्लेषण और स्राव की रूपरेखा प्रभावित होती है। स्राव की अवधि में परिवर्तन इस प्रकार प्रजनन, व्यवहार, कोट वृद्धि, और मौसमी जानवरों में छलावरण पशु रंगाई जैसे दिन-निर्भर (प्रकाशकालवाद) मौसमी कार्यों के संगठन के लिए एक जैविक संकेत के रूप में कार्य करता है। मौसमी प्रजनकों में जिनकी गर्भधारण अवधि लंबी नहीं होती है और जो दिन के उजाले के घंटों के दौरान संभोग करते हैं, मेलाटोनिन संकेत उनके यौन शरीर क्रिया विज्ञान में मौसमी भिन्नता को नियंत्रित करता है, और इसी तरह के शारीरिक प्रभावों को मैना पक्षियों सहित जानवरों में बहिर्जात मेलाटोनिन द्वारा प्रेरित किया जा सकता है। और हम्सटर। मेलाटोनिन ल्यूटिनकारी हार्मोन के स्राव को रोककर कामेच्छा को दबा सकता है और कूप-उत्तेजक हार्मोन  पूर्वकाल पिट्यूटरी ग्रंथि से, विशेष रूप से स्तनधारियों में जिनका प्रजनन काल होता है जब दिन के उजाले लंबे होते हैं। पॉलीएस्ट्रस|लॉन्ग-डे ब्रीडर्स का प्रजनन एस्ट्रस साइकिल#एनेस्ट्रस है और पॉलीएस्ट्रस|शॉर्ट-डे ब्रीडर्स का प्रजनन मेलाटोनिन द्वारा प्रेरित होता है।

रात के दौरान, मेलाटोनिन लेप्टिन को नियंत्रित करता है, इसके स्तर को कम करता है।

मेलाटोनिन संश्लेषण के साथ-साथ मेलाटोनिन रिसेप्टर्स के लिए भी सीतासियों ने सभी जीन खो दिए हैं। यह उनके एक गोलार्द्ध की नींद  पैटर्न (एक समय में एक मस्तिष्क गोलार्द्ध) से संबंधित माना जाता है। सायरनियों में भी इसी तरह के रुझान पाए गए हैं।

पौधे
1987 में पौधों में इसकी पहचान होने तक, मेलाटोनिन को दशकों तक मुख्य रूप से एक पशु न्यूरोहोर्मोन माना जाता था। 1970 के दशक में जब कॉफी के अर्क में मेलाटोनिन की पहचान की गई थी, तो इसे निष्कर्षण प्रक्रिया का उपोत्पाद माना गया था। इसके बाद, हालांकि, मेलाटोनिन उन सभी पौधों में पाया गया जिनकी जांच की गई है। यह पत्तियों, तनों, जड़ों, फलों और बीजों सहित पौधों के सभी अलग-अलग हिस्सों में अलग-अलग अनुपात में मौजूद होता है। मेलाटोनिन सांद्रता न केवल पौधों की प्रजातियों के बीच भिन्न होती है, बल्कि कृषि संबंधी बढ़ती परिस्थितियों के आधार पर एक ही प्रजाति की किस्मों के बीच भी भिन्न होती है, पिकोग्राम से कई माइक्रोग्राम प्रति ग्राम तक भिन्न होती है। <रेफरी नाम = बोनफोंट-रूसलॉट 2010 55–67 >{{cite journal | vauthors = Bonnefont-Rousselot D, Collin F | title = मेलाटोनिन: मानव रोग और उम्र बढ़ने में एंटीऑक्सिडेंट और संभावित अनुप्रयोगों के रूप में कार्य| journal = Toxicology | volume = 278 | issue = 1 | pages = 55–67 | date = November 2010 | pmid = 20417677 | doi = 10.1016/j.tox.2010.04.008 } कॉफी, चाय, शराब और बियर जैसे लोकप्रिय पेय पदार्थों और मकई, चावल, गेहूं, जौ और जई सहित फसलों में विशेष रूप से उच्च मेलाटोनिन सांद्रता को मापा गया है। कॉफी सहित कुछ सामान्य खाद्य पदार्थों और पेय पदार्थों में और अखरोट, मेलाटोनिन की सांद्रता का अनुमान लगाया गया है या दिन के आधारभूत मूल्यों से ऊपर मेलाटोनिन के रक्त स्तर को बढ़ाने के लिए पर्याप्त रूप से उच्च होने के लिए मापा गया है।

हालांकि प्लांट हार्मोन के रूप में मेलाटोनिन की भूमिका स्पष्ट रूप से स्थापित नहीं की गई है, विकास और प्रकाश संश्लेषण जैसी प्रक्रियाओं में इसकी भागीदारी अच्छी तरह से स्थापित है। मेलाटोनिन स्तरों में अंतर्जात सर्कैडियन लय के केवल सीमित प्रमाण कुछ पौधों की प्रजातियों में प्रदर्शित किए गए हैं और जानवरों में ज्ञात लोगों के समान कोई झिल्ली-बद्ध रिसेप्टर्स का वर्णन नहीं किया गया है। बल्कि, मेलाटोनिन पौधों में विकास नियामक के साथ-साथ पर्यावरण तनाव रक्षक के रूप में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह पौधों में संश्लेषित होता है जब वे दोनों जैविक तनावों के संपर्क में आते हैं, उदाहरण के लिए, फंगल संक्रमण, और गैर-जैविक तनाव जैसे अत्यधिक तापमान, विषाक्त पदार्थ, मिट्टी की लवणता में वृद्धि, सूखा आदि। उच्च-मेलाटोनिन आनुवंशिक रूप से संशोधित चावल में विवो में शाक -प्रेरित ऑक्सीडेटिव तनाव को प्रयोगात्मक रूप से कम किया गया है। फंगल रोग प्रतिरोध एक और भूमिका है। डिप्लोकार्पोन माली के खिलाफ मैलस प्रुनिफोलिया में जोड़ा गया मेलाटोनिन पौधों की रोग प्रतिरोधक क्षमता को बढ़ाता है। अल्टरनेरिया, बोट्रीटिस (फंगस), और फुसैरियम एसपीपी सहित कवक संयंत्र रोगज़नक़  पर विकास अवरोधक के रूप में भी कार्य करता है। संक्रमण की गति को कम करता है। बीज उपचार के रूप में, सफेद भेड़िया को कवक से बचाता है। नाटकीय रूप से स्यूडोमोनास सीरिंज # स्यूडोमोनास सीरिंज पीवी को धीमा कर देता है। एक मॉडल प्रणाली के रूप में टोमेटो स्ट्रेन DC3000 और अरेबिडोप्सिस थालियाना और स्यूडोमोनास सीरिंज # स्यूडोमोनस सीरिंज।

कवक
प्लांट-पैथोजेन सिस्टम में फाइटोफ्थोरा infestans में तनाव सहिष्णुता को कम करने के लिए मेलाटोनिन देखा गया है। डेनिश फार्मास्युटिकल कंपनी न्यू नॉर्डिस्क  ने मेलाटोनिन का उत्पादन करने के लिए आनुवंशिक रूप से संशोधित खमीर (Saccharomyces cerevisiae) का उपयोग किया है।

बैक्टीरिया
मेलाटोनिन α-प्रोटोबैक्टीरिया और प्रकाश संश्लेषक साइनोबैक्टीरिया द्वारा निर्मित होता है। आर्किया में इसके होने की कोई रिपोर्ट नहीं है जो इंगित करता है कि मेलेनिन की उत्पत्ति बैक्टीरिया में हुई थी आदिम पृथ्वी के वातावरण में ऑक्सीजन के हानिकारक प्रभावों से पहली कोशिकाओं को रोकने की सबसे अधिक संभावना है।

नोवो नॉर्डिस्क ने मेलाटोनिन का उत्पादन करने के लिए आनुवंशिक रूप से संशोधित इशरीकिया कोली का उपयोग किया है।

खाद्य उत्पाद
तीखा चेरी सहित खाद्य पदार्थों में स्वाभाविक रूप से पाए जाने वाले मेलाटोनिन की मात्रा लगभग 0.17–13.46 ng/g बताई गई है, केले, प्लम, अंगूर, चावल, अनाज, जड़ी-बूटियाँ, जैतून का तेल, शराब, और बियर। दूध और खट्टी चेरी के सेवन से नींद की गुणवत्ता में सुधार हो सकता है। जब पक्षी चावल जैसे मेलाटोनिन युक्त पौधों का भोजन ग्रहण करते हैं, तो मेलाटोनिन उनके दिमाग में मेलाटोनिन रिसेप्टर्स को बांधता है। जब मनुष्य मेलाटोनिन से भरपूर खाद्य पदार्थ, जैसे कि केला, अनानास और संतरे का सेवन करते हैं, तो मेलाटोनिन का रक्त स्तर काफी बढ़ जाता है।