ની ક્રિયા મેલાટોનિન સેલ્યુલર સ્તરે બે અલગ નિયમનકારી સર્કિટ્સ દ્વારા થાય છે, જેમાંથી બે સર્વોચ્ચ મહત્વ છે. આ જી પ્રોટીન-જોડી છે મેલાટોનિન રીસેપ્ટર 1 (એમટી 1) અને મેલાટોનિન રીસેપ્ટર 2 (એમટી 2), જે જી પ્રોટીન-જોડી પણ છે.
એમટી 1 પ્રજનન (પ્રજનન), ચયાપચય (ચયાપચય) અને વાસોકોન્સ્ટ્રિક્શન (વાસોકોન્સ્ટ્રિક્શન) ને પ્રભાવિત કરે છે; સર્કિટિયન સિગ્નલોના પ્રસારણ માટે તેમજ રેટિના ("રેટિના-અસર કરનાર") માટે એમટી 2 આવશ્યક છે ડોપામાઇન પ્રકાશન અને વાસોોડિલેશન (વાસોોડિલેટેશન). વધુમાં, દ્વારા એમટી 1 અને એમટી 2 રીસેપ્ટર્સનું સક્રિયકરણ મેલાટોનિન સકારાત્મક પ્રભાવ એન્ટીઑકિસડન્ટ સંભવિત તેમજ એપોપ્ટોસિસ (પ્રોગ્રામ કરેલ સેલ ડેથ), એટલે કે મેલાટોનિન એક છે એન્ટીઑકિસડન્ટ સેલ્યુલર સ્તર પર અસર કરે છે અને આ રીતે સેલ-રક્ષણાત્મક હોય છે.
આ ઉપરાંત એન્ટીઑકિસડન્ટ મેલાટોનિનની અસર, એક ઇમ્યુનોમોડ્યુલેટરી અસર પણ જોવા મળી છે. એક તરફ, હોર્મોન એક આમૂલ સફાઇ કામ કરનારનું કામ કરે છે અને બીજી બાજુ, એન્ટીoxકિસડન્ટની સંખ્યા ઉત્સેચકો વધે છે.
મેલાટોનિન સર્કાડિયન લયને પ્રભાવિત કરે છે અને શરીરમાં દિવસ-રાતની લય વિશેની માહિતી પ્રસારિત કરે છે. તેની aંઘને પ્રોત્સાહન આપતી અસર હોય છે અને અન્ય વસ્તુઓની સાથે રાત્રે શરીરનું તાપમાન ઓછું થાય છે. વિવિધ અભ્યાસોમાં, એવું જોવા મળ્યું છે કે મેલાટોનિનના મૌખિક સેવનથી વિવિધ sleepંઘના પરિમાણોમાં સુધારો થયો છે. 19 સાથેના મેટા-વિશ્લેષણમાં પ્લાસિબોસાથેના 1,683 વિષયો સહિતના નિયંત્રિત હસ્તક્ષેપ અભ્યાસ ઊંઘ વિકૃતિઓ, 2 થી 5 મિલિગ્રામ મેલાટોનિનની અસરની તપાસ કરવામાં આવી. 7 થી 28 દિવસની અંદર, sleepંઘની શરૂઆતનો સમય ટૂંકા અને sleepંઘની ગુણવત્તા અને અવધિમાં વધારો થયો. 13 અધ્યયન સાથેના અન્ય મેટા-વિશ્લેષણમાં, મેલાટોનિનને પ્રાથમિકમાં sleepંઘની ગુણવત્તા પર પણ સકારાત્મક અસર જોવા મળી હતી અનિદ્રા, વિલંબિત સ્લીપ ફેઝ સિન્ડ્રોમ, અંધ વિષયોમાં 24-કલાકની sleepંઘ વિનાની ડિસઓર્ડર અને આરઈએમ સ્લીપ વર્તન ડિસઓર્ડર. 50 વર્ષથી વધુ ઉંમરના નબળા sleepingંઘના વિષયોના હસ્તક્ષેપના અભ્યાસમાં, એ માત્રા દરરોજ 0.3 મિલિગ્રામ જેટલા મેલાટોનિન સુધરેલી sleepંઘની ગુણવત્તા અને પ્લાઝ્મા મેલાટોનિનનું સ્તર સામાન્ય કરે છે. મેલાટોનિનની ઉણપને કારણે વૃદ્ધ લોકો હળવા sleepંઘની તકલીફથી પીડાતા હોવાથી, વેડ એટ અલ દ્વારા કરવામાં આવેલા અભ્યાસમાં તે જોવા મળ્યું. આ પેટા વસ્તીમાં મેલાટોનિન ખાસ કરીને અસરકારક છે. ઓછામાં ઓછા 3 અઠવાડિયાના સમયગાળામાં, 18 થી 80 વર્ષ જુના વિષયો દરરોજ 2 મિલિગ્રામ મેલાટોનિન લે છે. જૂના વિષયના સામૂહિક (55 વર્ષ અને તેથી વધુ) ની sleepંઘની ગુણવત્તામાં સુધારો થયો હતો. મેલાટોનિન બેસલ મેલાટોનિન સ્તર (પેશાબમાં માપવામાં આવેલ 6-એસએમટી) સિવાયના આ અભ્યાસમાં વય-સંકળાયેલ અસરો દર્શાવતો હતો.
નોંધ: આ જૈવઉપલબ્ધતા મેલાટોનિનનું પ્રમાણ ખૂબ ઓછું છે કારણ કે મેલાટોનિન વધારે છે પ્રથમ પાસ ચયાપચય માં યકૃત. પ્લાઝ્મા અર્ધ જીવન ફક્ત 30 મિનિટની છે. મેલાટોનિન આમ ઝિટેબરના અર્થમાં ટૂંકી નાડીનું કાર્ય કરે છે તેવું લાગે છે.