In diesem Review sollen die vorteilhaften Eigenschaften von ­Melatonin in Bezug auf seine antioxidative Wirkung beschrieben werden. Oxidativer Stress, d. h. ein Ungleichgewicht zwischen der ­Bildung von reaktiven Sauerstoffverbindungen und der antioxidativen Abwehr, ist an verschiedenen Erkrankungen, wie etwa kardiovaskulären oder neurologischen Erkrankungen, und am Alterungsprozess beteiligt. Aus diesem Grund begann man, nach Oxidationshemmern (Antioxidantien) zu forschen. Die klassischen Antioxidantien entfalteten allerdings, vor allem bei Stoffwechsel­erkrankungen, häufig keine vorteilhafte Wirkung.

Es konnte gezeigt werden, dass Melatonin aufgrund seiner amphiphilen Eigenschaften als spezifisches Antioxidans befähigt ist, physiologische Schranken zu passieren und so oxidative Schäden in Fettzellen und anderen Gewebszellen zu verringern. Es wird über Studien zur antioxidativen Wirkung von Melatonin berichtet. Dabei wird insbesondere auf die Wasser-Gamma-Radiolyse als Methode zur Herstellung von freien Sauerstoffradikalen und auf die Beziehung zwischen Struktur und Aktivität von Melatoninderivaten eingegangen.

Es wurden Methoden auf Basis der Massenspektrometrie entwickelt, mit denen Melatonin-Oxidationsprodukte identifiziert werden können. Neben seiner Fähigkeit, verschiedene Arten von Radikalen zu neutralisieren, reguliert Melatonin auch die Aktivität antioxidativer Enzyme (indirekte antioxidative Eigenschaften). Anhand wirksamer Analysemethoden konnte Melatonin in mehreren Pflanzenprodukten nachgewiesen werden.

Das therapeutische Potenzial von Melatonin besteht entweder in der erhöhten Aufnahme von Melatonin über die Nahrung oder in der ergänzenden Verabreichung supraphysiologischer Dosen. Klinische Studien haben gezeigt, dass Melatonin Zellschäden wirksam verhindern könnte, und zwar sowohl bei akuten Erkrankungen (Sepsis, Asphyxie bei Neugeborenen) als auch bei chronischen Erkrankungen (metabolische und neurodegenerative Erkrankungen, Krebs, Entzündungen, Alterungsprozesse). Seine globale Wirkung auf oxidativen Stress in Kombination mit der für mehrere Stoffwechselfunktionen notwendigen Rhythmik machen Melatonin zu einem interessanten Objekt der zukünftigen klinischen Forschung. Ziel ist es, die Gesundheit des Menschen zu fördern.