본 연구에서는 다양한 광원 조사 하에서 감광제에 의한 annatto 색소의 주성분 중 하나인 norbixin의 탈색 정도 및 산화 방지 활성 변화와 정상 keratinocyte와 흑색종 피부 세포에 대한 생장 억제 활성 변화를 평가하였다. 그 결과 조사 광원에 따라 norbixin의 탈색 정도가 달리 나타났으며, blue LED 하에서 가장 강한 탈색 반응이 유도되었다. 또한, 빛 조사 시 감광제에 의해 norbixin의 탈색 정도가 현저하게 감소하였으며, 산화 방지 활성은 유의적으로 감소되었다. 감광제 중 blue LED 조사 시에는 Rb에 의해서, 형광등, white와 green LED에서는 EB에 의한 탈색 및 산화 방지 활성 감소가 크게 촉진되었다. 하지만 red LED에 의한 영향은 거의 나타나지 않았다. Annatto 색소는 HaCaT 정상 피부세포에서는 빛 조사 시간 및 Rb 존재 유무에 관계없이 80 ㎍/mL(24 ㎍/mL of norbixin) 농도까지 세포 독성을 나타내지 않았다. 흑색종 B16F10에서는 norbixin의 농도 의존적으로 세포 성장이 억제되었으며, norbixin에 대한 blue LED 조사 및 Rb 혼합 처리는 norbixin의 흑색종에 대한 세포 성장 억제 활성을 현저하게 저하시켰다. 본 연구 결과는 식품 및 화장품 소재로 사용되는 norbixin이 빛 조사 하에 탈색이 유도되며 감광제와 함께 조사될 때 그 탈색 정도가 유의적으로 증가하는 것을 나타내며, 이와 함께 산화 방지 활성 및 흑색종에 대한 생장 억제 활성 등의 생리활성 또한 감소됨을 보여준다.
The orange-red pigment annatto is a widely used coloring agent in various foods. This study evaluated the photostability and changes in antioxidant activities of norbixin, a major coloring compound of annatto, under different light emitting diode (LED)s and fluorescent light. The effects of dietary photosensitizers, including riboflavin, zinc protoporphyrin, and erythrosin B, on the changes were also examined. Norbixin photodegradation was most pronounced under blue LED and was significantly accelerated in the presence of riboflavin and erythrosin B. The 2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid radical scavenging activity of norbixin decreased after light exposure and was more significantly reduced by riboflavin and erythrosin B. The cytotoxic effect of norbixin on melanoma cells was significantly reduced after irradiation with blue LED, and the reduction was greater after irradiation with riboflavin. These results suggest that norbixin was unstable under different light sources, and the interaction with photosensitizers could promote photodegradation and decrease norbixin bioactivities.