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外源性的化学致癌物等可通过多种途径进入机体,损害机体健康。机体在进化过程中逐渐形成了一套复杂的外源毒物代谢转化系统,主要涉及Ⅰ相代谢和Ⅱ相代谢。Ⅰ相代谢过程往往会激活不具活性的前致癌物；而Ⅱ相代谢在一系列酶(QR、GST、HO-1和GCL等)的催化下,可通过结合反应使致癌物失活,起到真正解毒作用。因此,诱导这些酶的表达,能够保护机体免受毒性物质和活性氧的损害,这已被认为是许多植物化学成分执行癌症预防作用的重要机制。由于很多化学合成的Ⅱ相酶诱导子有较强的毒副作用,因此人们将努力方向转向天然植物。现已发现很多植物化学成分,如莱菔硫烷、姜黄素和白黎芦醇等,均可以通过激活核转录因子上调Ⅱ相酶的表达。这些发现为开发和设计有效的癌症化学预防剂提供了理论基础和应用前景。生姜(Zingiber Officinale Rosc.)为姜科姜属植物,是一种传统的药食兼用植物。我国生姜资源丰富,种植历史悠久。现代医学研究证明,生姜及其提取物具有较为广泛的生物活性,包括抗氧化、防癌抗癌、消炎镇吐及抗菌活性等。然而,迄今为止,关于生姜及其化合物癌症预防活性及机理的研究报道较少,尤其是关于生姜功能因子通过调节Ⅱ相解毒酶活性而发挥癌症预防作用的研究尚未见报道。针对以上问题,本研究主要完成了以下工作,并得出了相应的结论：1.用典型的Ⅱ相解毒酶-醌还原酶(QR)作生物标记物,以对QR的诱导活性为导向,在有机溶剂粗筛的基础上,利用硅胶柱色谱、葡聚糖凝胶色谱及薄层层析等分离技术从生姜乙醇提取物中分离Ⅱ相酶诱导子；并运用TLC、ESI-MS、HR-ESI-MS、和NMR等波谱手段和理化性质鉴定分离得到4种生姜化合物：1-脱氢-6-姜二酮(9.2mg)、6-姜烯酚(6.7 mg)、六氢姜黄素(3.9 mg)和6-脱氢姜烯酚(6.9 mg)。2.通过两种不同的抗氧化评价方法(DPPH和TEAC法),评价了四种生姜化合物体外清除自由基和抗氧化能力。结果表明：在150μM浓度下,4种生姜化合物均表现出明显地清除DPPH自由基活性。其中,六氢姜黄素和1-脱氢-6-姜二酮的清除活性最强,在60 min时,清除率分别达到了76.21±1.10%和69.95±2.74%；6-脱氢姜烯酚清除活性最弱,为42.39±3.07%。TEAC法测定结果表明：在50-200μM,4种化合物对ABTS+自由基清除能力呈现量效关系。在三个测试浓度(50μM、100μM、200μM),1-脱氢-[6]-姜二酮均具有最大的TEAC值,分别为95.18±1.53μM、188.61±3.39μM和375.45±7.11μM；其次为六氢姜黄素、6-姜烯酚和6-脱氢姜烯酚。3.通过脂多糖LPS诱导鼠巨噬细胞RAW264.7建立炎症模型,研究了4种生姜化合物的抗炎症作用。1-脱氢-6-姜二酮、6-脱氢姜烯酚和6-姜烯酚均能较强地抑制巨噬细胞RAW264.7中一氧化氮(NO)的产生；根据IC50值,抑制活性强弱依次为：6-脱氢姜烯酚(5.80±1.27μM),6-姜烯酚(7.50±0.44μM)>1-脱氢-6-姜二酮(25.06±4.86μM)>六氢姜黄素(304.76±54.80μM)。在有效抑制浓度范围内,细胞存活率均达到80%以上,表明生姜化合物对NO较强的抑制作用并非由于细胞死亡造成；Western Blot结果表明,1-脱氢-6-姜二酮和6-脱氢姜烯酚较强的NO抑制活性是通过下调iNOS和COX-2蛋白表达水平而实现的。4.通过鼠肝癌Hepalclc7细胞体系研究了4种生姜化合物对典型的Ⅱ相酶(QR和GST)的诱导作用及可能的作用机理。除6-姜烯酚外,其余三种生姜化合物均能显著诱导QR活性。6-脱氢姜烯酚显示了最强的诱导潜力(CD=9.23±0.22,μM),其次为1-脱氢-6-姜二酮(13.24±0.45μM)和六氢姜黄素(68.81±3.90μM),这种诱导作用进一步被NQO-1蛋白分析结果证实；同时,6-脱氢姜烯酚、1-脱氢-6-姜二酮及6-姜烯酚可显著上调GST活性。6-脱氢姜烯酚、1-脱氢-6-姜二酮对Ⅱ相酶的诱导作用可能与Nrf2-Keap1信号通路有关,两种化合物能够激活Nrf2从Nrf2-Keap1复合物上解离,转移至细胞核后与ARE上相应位点结合,从而启动Ⅱ相酶基因的转录。5.通过大鼠动物模型研究了在正常生理条件下及染毒(苯并芘腹腔注射)条件下生姜醇提物对机体主要抗氧化酶及重要Ⅱ相解毒酶的影响。结果表明：经14天连续灌胃喂养,生姜醇提物(100,200和400 mg/kg·BW)对正常处理组及5 mg/kg·BW苯并芘染毒组大鼠的体重,肝、肺及肾脏体比重均无显著影响(P>0.05),对大鼠肝组织无明显损伤作用；对正常组及苯并芘处理组动物肝脏和血清中过氧化氢酶(CAT)活性、动物肝脏中的谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性及苯并芘处理组动物肝脏中的超氧化物歧化酶(SOD)活性均有一定的上调作用(P<0.05)；对正常组和染毒组动物肝脏、肺及肾脏中的QR和GST活性有上调作用,同时,对尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶(UGT)活性有部分上调作用。