심황색소는 Curcuma longa Linné 유래의 노란색 천연색소로, 식품 및 화장품 등 여러 산업에 사용되어왔다. 심황색소의 주요 생리활성성분은 curcumin, demethoxycurcumin (DMC), bisdemethoxycurcumin (BMC)을 포함한 curcuminoids로 효과적인 항산화제이나, 빛에 불안정하고 흡수한 빛에너지를 이용해 감광활성을 나타낸다고 보고되었다. 식품색소는 식품의 가공 및 유통과정에서 빛 노출이 불가피하며, 빛에 의한 화학 안정성 및 생리활성의 변화가 예상된다. 본 연구에서는 일반적으로 가장 많이 사용되는 형광등 광원과 백색 LED 광원에 의한 심황색소의 광분해에 따른 화학적 안정성, 생리활성, 감광활성 변화를 분석하였다. 또한, curcuminoids의 감광활성 메커니즘과 감광활성을 통해 피부세포 및 안구 수정체세포에 미치는 영향을 평가하였다. 심황색소는 형광등보다 백색 LED 광원에 더 불안정했으며, 광분해됨에 따라 DPPH 라디칼 소거활성은 감소하였다. 그러나 ABTS 라디칼 소거활성은 증가되었는데, curcuminoids의 광분해 시에 생성되는 수용성 저분자 폴리페놀 화합물의 활성에 의한 결과로 판단된다. 백색 LED 조사 하에, 광분해에 따른 심황색소의 감광활성의 변화를 formazan 탈색과 지질 산화 유도능을 통해 평가한 결과, 광조사 처리를 하지 않은 색소에 비해 유의적으로 감소하였다. 심황색소를 처리한 쥐 유래 흑색종 세포주 B16F10에서 암소에 비해 유의적으로 강한 세포광독성을 유발하였으나, 광조사 처리된 심황색소의 세포 광독성은 현저히 감소했다. 이는 광조사에 의해 심황색소 중 감광활성을 지닌 curcuminoids의 분해에 따른 것으로 판단된다. Curcuminoids는 420-440 nm 부근에서 최대흡수파장을 가지며, 단일 광원 중에서는 특히 청색 LED에 가장 불안정하였고 curcumin이 DMC, BMC에 비해 광안정성이 가장 낮았다. 청색광 조사 하에 curcuminoids에 의해 유도되는 지질의 광산화 메커니즘을 평가하기 위해, SDS와 Tween 20을 유화제로 사용하여 oil-in-water emulsion 내의 soybean oil의 광산화를 유도했다. SDS는 Tween 20에 비해 자체적인 빛 차단 효과를 나타냈으며, 그럼에도 Tween 20을 유화제로 사용했을 때보다 curcuminoids에 의한 더 높은 지질 광산화 유도를 야기했다. 또한, 두 유화제의 농도가 낮을수록 curcuminoids의 광산화 특성이 상당히 증가하였다. Bulk oil system에서도 청색광 조사 하에 지용성인 curcuminoids가 표적분자인 지질과 잘 접촉하여 유의적인 hydroperoxide 및 TBARS 생성의 증가를 나타냈다. 이에 따라 curcuminoids는 지질에 대한 접촉 의존적 광산화를 유도할 수 있으며, 이들의 감광활성 발현은 기질 접촉 의존적 경로와 주로 type I 반응에 의한 것으로 예측된다. 빛 조사 시에 curcuminoids는 ROS생성을 통한 DCFH의 산화를 유도하지 못했으나, NBT의 환원과 MTT formazan에 대한 탈색활성을 나타냈으며 BMC의 활성이 가장 높았다. B16F10 흑색종에 대한 광독성 역시 세 가지 curcuminoids 중 BMC가 가장 높았다. 세포 내 ROS 수준은 curcumin, DMC 처리에 의해서는 감소하였으며, BMC에 의해 일부 증가하였다. BMC의 세포광독성은 singlet oxygen quencher인 sodium azide에 영향받지 않았다. 저농도의 curcumin은 피부각질세포인 HaCaT 및 수정체상피세포인 HLE-B3에 유의적인 광보호효과를 나타내었다. 본 연구결과는 광분해 시 심황색소 내 curcuminoids의 구조적 분해로 인해 항산화능과 감광활성이 변화될 수 있기 때문에 목적에 따라 광 노출에 유의해야 함을 나타낸다. 또한, 기질 접촉 의존적 경로를 통해 감광활성을 나타내는 curcuminoids 중 특히 BMC는 청색 LED 아래에서 type I 메커니즘을 통해 높은 감광활성을 발현하며, 추후 광역학치료에 유용하게 적용할 수 있을 것으로 판단된다. Curcumin은 정상 피부 및 안구 수정체세포에서 청색광에 대한 보호효과를 나타냈으며 이러한 활성을 활용한 광보호 제제 등의 개발 가능성을 시사한다.