Hepatoprotective and Anticancer Activities of Allomyrina dichotoma Larvae

Abstract

장수풍뎅이 유충은 간질환을 치료하기 위한 민간요법으로 전통적으로 많이 사용되어 왔다. 본 연구에서는 유충 분말의 간 보호 효능과 간암억제 효능을 검증하고자 연구를 수행하였다. 먼저 장수풍뎅이 유충의 간 보호 효과를 확인하고자, 간 독성 물질인 diethylnitrosamine (DEN)을 C3H/HeN 수컷 쥐에 복강 주사하여 간 독성 실험쥐 모델을 제작하였다. DEN으로 처리된 쥐에서는 혈중 alkaline phosphatase (ALP) 농도, TUNEL positive 간세포의 숫자, 간 손상으로 인해 형성되는 duct의 개수, 간세포에서의 지방축적, Masson’s trichrome 염색에서 콜라겐 염색 정도 등, 급성 혹은 만성 간 손상과 관련된 지표들이 모두 증가되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 하지만, 장수풍뎅이 유충 동결건조 분말을 함께 경구투여하게 되면, 이와 같은 간 손상의 지표들이 통계적으로 유의미한 수준으로 감소하게 되는 것을 확인할 수 있었다. 다음으로 항암활성 유무를 검증하기 위해, 에탄올로 유충분말 추출물을 먼저 확보한 후, solvent partition 방법을 이용하여 에탄올 추출물을 hexane, ethyl acetate, water 분획물로 분리하였다. 이들 분획물들을 여러 종류의 암세포주에 처리하였을 때, ethyl acetate 분획물이 암세포들에 대해서 아포토시스와 세포괴사와 같은 세포죽음을 유도하는 활성이 있음을 확인할 수 있었다. 더불어 ethyl acetate분획물은 암세포의 대사를 교란할 수 있었고, 오토파지를 유도할 수 있는 활성을 가지고 있었다. 결론적으로, 장수풍뎅이 유충은 독성물질로부터 간을 보호할 수 있는 성분과 암세포에 대한 세포죽음을 유도할 수 있는 활성을 가지고 있다는것을 확인하였다. 따라서, 향후 분획물들에 대한 추가적인 성분 및 활성 분석 실험으로 약리활성을 가진 물질을 분리할 수 있을 것으로 기대하고 있다. Beetle larvae have been used as a traditional medicine to treat various human liver diseases. To prove the liver protective function of Allomyrina dichotoma larvae (ADL), we induced liver damage by the intraperitoneal injection of a hepatotoxic reagent, diethylnitrosamine (DEN), to C3H/HeN male mice and orally administered freeze-dried ADL powder. ADL powder lessened DEN-induced hepatotoxicity considering the reduced signs of acute and chronic hepatotoxicities, such as the ALP level in the blood serum, TUNEL-positive hepatocytes, ductural reactions, steatotic hepatocytes, and collagen deposition of the Masson’s trichrome staining. In addition to hepatoprotection, the anti-cancer activity of ADL has been examined. The ADL powder was extracted with ethanol and then fractionated with hexane, ethyl acetate, and water by a solvent partition technique. The ethyl acetate fraction showed cytotoxicity to various cancer cells through induction of apoptosis and necrosis, as well as the perturbed metabolism of the cancer cell to trigger autophagy. Collectively, ADL contains bioactive substances that can protect hepatocytes from toxic chemicals and trigger cell death in cancer cells. Thus, further purification and analyses of ADL fractions could lead to the identification of novel bioactive compounds.