Melatonin ist ein körpereigenes Hormon, das von der, im Zwischenhirn lokalisierten Zirbeldrüse (Epiphyse) aus Serotonin gebildet wird und den Schlaf-Wach-Rhythmus steuert. Seine Synthese und Freisetzung werden durch Dunkelheit angeregt. Die Europäische Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) sieht es als wissenschaftlich erwiesen an, dass Melatonin zur Verkürzung der Einschlafzeit sowie zur Linderung der subjektiven Jetlag-Empfindung beiträgt.
Aufgrund immunmodulatorischer Effekte untersuchen aktuelle Studien die Wirkung einer Melatonin-Nahrungsergänzung bei Krebserkrankungen.
Besonders hohe Melatonin-Konzentrationen finden sich in den Mitochondrien. Melatonin verbessert demnach die Widerstandsfähigkeit der Mitochondrien gegenüber oxidativem Stress. Eine Supplementation scheint in diesem Zusammenhang die Folgen von Reperfusionsschäden, wie sie nach Schlaganfällen, Herzinfarken oder Gefäßchirurgischen Eingriffen auftreten können, abzumildern.
In Form von Kapseln oder Tabletten zugeführtes Melatonin wird zum größten Teil bereits bei der ersten Passage durch die Leber abgebaut. Zur Nahrungsergänzung sollten deshalb liposomale Melatonin-Formulierungen eingesetzt werden, die bereits über die Mundschleimhaut aufgenommen werden und sich durch ihre besonders gute Bioverfügbarkeit auszeichnen. Melatonin sollte kurz vor dem Zubettgehen eingenommen werden, damit es den natürlichen Schlaf-Wach-Rhythmus unterstützen kann.