Dengan bertambahnya jam sinar matahari, langkah-langkah untuk melindungi terhadap sinar ultraviolet (UV) berlebih harus ditingkatkan. Memang benar bahwa selama musim panas ketika lebih banyak sinar matahari diambil dan juga ketika lebih banyak tindakan pencegahan, misalnya ketika pergi ke pantai atau gunung, perlu menggunakan lotion pelindung. Tapi mengapa itu perlu? Apa risikonya dan apa pertahanan alami tubuh terhadap radiasi matahari?
Pertama-tama, orang mungkin berpikir bahwa “kelebihan sinar matahari” hanya mempengaruhi manusia, tetapi itu tidak benar, banyak tanaman layu selama musim kemarau justru karena tidak dapat mempertahankan penguapan daunnya karena panas luar biasa yang terjadi.. Di sisi lain dari skala kita bisa menemukan makhluk hidup yang hidup di gua, gua atau di bawah tanah. Sebagian besar dari mereka telah kehilangan pigmen dan hampir putih. Ini bisa memberi kita gambaran tentang apa yang diperlukan untuk bertahan hidup dari matahari, pigmen, yaitu memiliki warna. Ini karena pigmen, seperti melanin di kulit kita, atau klorofil di daun. Tumbuhan juga memiliki pigmen lain (flavonoid) yang melindunginya dari radiasi pada panjang gelombang lain.
Tapi, mari kita mulai dari awal. Sinar matahari adalah radiasi yang terdiri dari foton yang merupakan partikel yang memiliki energi. Energi inilah yang dimanfaatkan tanaman untuk menghasilkan bahan organik selama fotosintesis. Cahaya tampak terdiri dari foton dengan energi yang berbeda, yang menimbulkan warna spektrum tampak. Tetapi juga Matahari mengirimkan radiasi dalam frekuensi lain yang tidak dapat dilihat oleh mata manusia (walaupun makhluk hidup lain dapat melihatnya). Semakin besar panjang gelombang foton, semakin rendah energinya dan sebaliknya. Ultraviolet, yaitu cahaya yang memiliki panjang gelombang di bawah cahaya violet, mata manusia tidak dapat melihatnya dan memiliki energi yang tinggi.
Ketika sinar UV berenergi tinggi bersentuhan dengan permukaan makhluk hidup, ia berinteraksi pada tingkat molekuler dengan unsur-unsur kulit. Sedemikian rupa sehingga energi foton dapat menyebabkan perubahan pada molekul yang disentuhnya. Perubahan konformasi protein atau bahkan pemutusan rantai DNA yang sama. Untuk menghindari hal ini, tubuh memiliki sistem pertahanan berdasarkan pigmen (terutama melanin pada mamalia dan flavonoid pada tumbuhan). Turunan asam amino ini mampu menerima energi foton, mengubah konformasinya dan kemudian membuang energi ini untuk kembali ke keadaan semula. Dengan cara ini, lapisan pigmen melindungi lewatnya sinar UV di epidermis. Melanosit adalah sel yang bertugas mensintesis melatonin.
Tumbuhan menggunakan foton dengan panjang gelombang mendekati ungu untuk “melompat” elektron dari satu pigmen ke pigmen lainnya dan dengan demikian mengakumulasi energi matahari. Di sisi lain, manusia menggunakan energi foton dari matahari untuk mengubah kolesterol menjadi vitamin D.