En plus de ses effets pour favoriser l'endormissement, elle intervient dans la régulation de plusieurs fonctions physiologiques : régulation de la température corporelle, de la motricité intestinale, de la pression artérielle, du métabolisme, du système immunitaire, modulation de l'humeur...
La mélatonine est aussi produite synthétiquement. En France, les produits qui ne contiennent pas plus de 2 mg de mélatonine sont considérés comme étant des compléments et sont vendus sans prescription médicale. Au-delà de ce dosage, ils sont considérés comme des médicaments.
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