Tese apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, da Universidade do Extremo Sul Catarinense, UNESC, para obtenção do título de Doutora em Ciências da Saúde. / O processo de envelhecimento é um fenômeno multifatorial associado a diminuição das funções fisiológicas e celulares e propensão aumentada para várias doenças degenerativas. Evidências apontam forte relação entre o aumento de estresse oxidativo e o envelhecimento, e, portanto, o uso de antioxidantes pode contribuir para minimizar esse quadro. Estudos usando melatonina, um potente antioxidante natural, vêm ganhando destaque, uma vez que sua produção diminui com o avanço da idade. Nesse contexto o objetivo do presente estudo foi avaliar os parâmetros comportamentais, genotóxicos e de estresse oxidativo em camundongos suplementados com melatonina por diferentes tempos até o envelhecimento. Duzentos e quarenta camundongos swiss machos de 3 meses foram divididos em 8 grupos; controle e grupos que iniciaram o consumo de melatonina aos: 3, 6, 12 e 18 meses de vida, e permaneceram consumindo até completarem 21 meses de vida. Os grupos controle iniciaram o consumo de melatonina aos 3 e 12 meses até a morte natural. Os animais receberam água e/ou melatonina (2mg/L) durante os diferentes tempos de suplementação (livre acesso). Após 21 meses, os animais que não receberam a suplementação até a morte natural foram submetidos aos testes comportamentais, seguido da eutanásia para a dissecção das estruturas para posteriores análises genotóxicas e bioquímicas. No teste de campo aberto, todos os animais apresentaram atividade exploratória na sessão treino. Na sessão teste, os animais que receberam melatonina desde os 6 e 12 meses, apresentaram diminuição no número de cruzamentos em relação à sessão treino, porém, em relação aos levantamentos, os grupos que receberam melatonina desde os 3 e 12 meses apresentaram diminuição, em relação à sessão treino. No teste de suspensão pela cauda, a melatonina apresentou efeito antidepressivo, reduzindo a imobilidade dos animais. Em relação a instabilidade genômica, a melatonina, na dose testada independentemente da idade de início, foi efetiva em auxiliar na redução de danos ocasionados pelo envelhecimento, apresentando atividade antigenotóxica e antimutagênica. Além disso, o grupo que recebeu melatonina por 18 meses apresentou elevados níveis das enzimas responsáveis pelo sistema de reparo no DNA (APE1 e OGG1), e das responsáveis pelo sistema oxidativo (HO-1 e NQO1); redução dos níveis de 4-HNE e NLRP3, geradas através da oxidação de lipídeos e inflamação respectivamente. Em conclusão, os resultados do presente estudo revelam que a melatonina apresenta um eficiente mecanismo antioxidante auxiliando na modulação de alterações comportamentais, genéticas e fisiológicas decorrentes do envelhecimento.