外源性化学致癌物对机体的损伤是诱发癌症等恶性疾病的重要因素,这些致癌物在体内的代谢解毒需经历I相和II相代谢。由于I相代谢往往会激活某些致癌物前体,而II相代谢可以有效清除自由基和亲电试剂,使致癌物真正地解毒失活。因此,选择性地诱导II相酶有助于外源性致癌物在体内的代谢解毒,这极大地激发了人们寻找具有II相酶诱导活性的化合物的兴趣。随着研究的深入,人们发现人工合成的诱导剂往往具有较高的毒性,因此人们将目光转向天然产物,期望从中获得高效低毒的诱导子。生姜是一种历史悠久的传统药食兼用植物,富含多种营养和功能成分,在中国及东南亚地区被广泛用作调味品及药材。药理学研究表明,生姜及其提取物具有抗炎、镇吐、抗肿瘤和抗菌作用等生物学活性,但目前有关生姜成分对II相酶诱导活性及机制的研究报道较少。本研究旨在以生姜为原料,以对醌还原酶的诱导能力为活性导向,从中筛选具有II相诱导活性的功能成分,并初步探讨了这些成分的诱导作用机制。本研究主要研究内容及结论如下:1.收集了全国有代表性的生姜品种32个,采用索氏提取法制备了其乙醇粗提物,比较了醇提物对DPPH?、ABTS?+和羟基自由基的清除作用。结果发现,32种生姜中,清除DPPH?自由基能力最强的是永康黄姜和云南黄姜,最弱的为遵义大姜。清除ABTS?+自由基效果较好的是永康黄姜、云南黄姜和河南大姜,犍为黄口姜清除活性最弱。清除·OH自由基能力较强的有广东疏轮黄姜、浙江红爪姜、广西小黄姜、云南黄姜和福建小姜,彼此间没有明显差异,最弱的是罗平黄姜。2.测定了32种生姜中总酚和总黄酮的含量。发现永康黄姜的总酚含量最高,其次为河南小姜以及河南大姜,总酚含量最低的是广东梅州白姜。总黄酮含量最高的是永嘉黄姜,最少的是永康黄姜。通过分析总酚和总黄酮含量与抗氧化能力的相关性,发现DPPH?和ABTS?+清除体系的结果相似,均呈极显著相关(P<0.01);总酚含量与清除DPPH?和ABTS?+自由基能力呈极显著相关(P<0.01),而与清除·OH能力不相关(P>0.05);与总酚相比,黄酮含量与三者自由基清除能力均没有显著相关性(P>0.05)。3.分析了32种生姜提取物的细胞毒性,在此基础上采用甲萘醌-噻唑蓝比色法,比较了其诱导QR活性潜力,筛选出活性较高的生姜品种—厦门土姜。进一步结合薄层层析、硅胶柱色谱层析、高效液相色谱对其乙酸乙酯萃取物进行分离,结合LTQ-Orbitrap-MSn、标准品比对等方法鉴定其结构,从中筛选出具有潜在诱导能力的成分:6-姜烯酚、6-姜酚、姜黄素、四氢姜黄素和去甲氧基姜黄素。4.为进一步探索诱导子的作用机制,我们利用鼠肝癌Hepa1c1c7细胞模型,采用Western Blot方法分析了上述诱导子对Nrf2-Keap1信号通路的影响。结果表明,5种诱导子处理24 h均能刺激Nrf2从细胞质向细胞核内转移,同时显著抑制Keap1蛋白表达,其中去甲氧基姜黄素效果最为显著,说明生姜中QR诱导子的作用机制与Nrf2-Keap1通路有关。应用RNA-seq转录组分析技术初步探索了诱导子其它的可能作用途径,发现姜黄素、6-姜烯酚和去甲氧基姜黄素与催产素、趋化因子和环磷酸鸟苷-蛋白激酶G三种信号通路相关。