A luz solar fornece energia para a manutenção da vida e a sua interação com a matéria permite que vejamos o mundo à nossa volta. Entretanto, a exposição excessiva à luz, em especial à radiação ultravioleta e visível de alta energia, pode favorecer processos fotoquímicos deletérios que branqueiam produtos coloridos e afetam negativamente a viabilidade celular. Esta Tese de Doutorado mostra que é possível combinar pigmentos naturais em vesículas pequenas de forma a modular a cor e propriedades antioxidantes do sistema, que a degradação térmica de metabólitos secundários da classe das betalaínas é menos importante do que sua fotodecomposição e que betalaínas naturais reduzem o dano ao DNA induzido pela fotossensibilização de A2E e seus isômeros com luz azul. Esses achados são importantes para promover a substituição de aditivos colorantes e antioxidantes sintéticos por produtos naturais, para entender como pigmentos naturais com diferentes propriedades químicas atuam em conjunto e para o desenvolvimento de novas maneiras de evitar o dano oxidativo fotoinduzido em ambiente celular.

Sunlight provides energy for the maintenance of life and its interaction with matter allows us to see the world around us. However, excessive exposure to light, especially ultraviolet and high-energy visible radiation, can favor deleterious photochemical processes that bleach colored products and negatively affect cell viability. This Doctoral Thesis shows that it is possible to combine natural pigments in small vesicles to modulate the color and antioxidant properties of the system, that the thermal degradation of betalain secondary metabolites is less important than their photodecomposition, and that natural betalains reduce the DNA damage induced by photosensitization of A2E and its isomers with blue light. These findings are important to promote the replacement of coloring additives and synthetic antioxidants with natural products, to understand how natural pigments with different chemical properties work together, and to development new ways to prevent photoinduced oxidative damage in the cellular environment.