Introdução: O colostro humano possui vários componentes bioativos como as citocinas, enzimas, fatores antioxidantes, hormônios e células com ação sobre doenças infecciosas e com atividade anti-tumoral. Dentre os componentes celulares, 3 a 5% são representados pelas células natural killer (NK), porém sua ação sobre linhagens de células de tumor de mama ainda são parcialmente compreendidos. Por outro lado, estudos têm sugerido que o hormônio melatonina pode atuar como um potente imunomodulador sobre atividade celular, mas nenhum estudo tem reportado os efeitos deste hormônio sobre a citotoxicidade de células NK do colostro quando em presença de linhagens de células de tumor de mama. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do hormônio melatonina sobre a atividade de citotoxicidade natural a tumores da NK do colostro para linhagens de célula de adenocarcinoma de mama humano (MCF-7). Materiais e métodos: Foram coletadas 10 amostras de colostro de mulheres clinicamente saudáveis do município de Barra do Garças (MT) para obtenção de células NK. Foram avaliadas na presença do hormônio melatonina (100 ng/mL) a citotoxicidade de células NK em cocultura com células de adenocarcinoma mamário (MCF-7) durante 24 horas, 37 oC a 5% de CO2. Resultados: Observou-se que as células NK do colostro apresentam citotoxicidade para as células MCF-7. Houve aumento de morte de células MCF-7 quando as células NK foram incubadas com o hormônio melatonina. Conclusão: Estes dados sugerem que as interações de células NK do colostro com o hormônio melatonina são fundamentais para a imunidade tumoral, e podem atuar como um mecanismo de proteção contra o câncer de mama que é conferido para mães através da amamentação.