近日，广西农业科学院经济作物研究所（以下简称：经作所）冬种马铃薯育种与栽培技术研究团队与广西中医药大学和广西大学合作，在国际食品Top期刊《Food & Function》（5年平均影响因子6.1）上发表题为“Anthocyanin-enriched purple potato flour modulates gut microbiota and short-chain fatty acids to prevent hypertension: insights from preclinical models and mendelian randomization analysis”的封面论文（富含花青素的紫色马铃薯米粉通过调节肠道菌群与短链脂肪酸预防高血压：来自临床前模型与孟德尔随机化分析的证据）。广西中医药大学叶亦心博士与广西大学邓英毅博士为共同第一作者，经作所郑虚研究员和广西中医药大学周立红副教授为通讯作者。

本研究通过自发高血压大鼠（SHR）模型，系统评估了富含花青素的紫色马铃薯米粉（PP）对血压、肠道菌群、代谢物及血清生物标志物的影响，并结合分子对接与孟德尔随机化分析，深入揭示了紫色马铃薯米粉在预防高血压方面的作用机制与安全性。研究为马铃薯作为功能性主食在心血管健康中的应用提供了科学依据。

研究背景与思路

高血压作为全球性的健康挑战，影响着约14亿人口，是心脑血管疾病的主要危险因素。近年来，肠道菌群作为高血压调控的新靶点备受关注，而全食物干预策略因其天然、安全的特性展现出独特优势。

马铃薯是世界公认的全营养食材，其不溶性膳食纤维、维生素A、维生素E、维生素C以及钾、锌、硒、镁等元素的含量远高于大米，并且富含谷物中所缺乏的半胱氨酸和赖氨酸。将马铃薯添加到面条、馒头和米粉等传统主食中，是国家推进马铃薯主粮化战略的重要途径。这种方式既有助于提升主食产品的营养均衡性，又能使马铃薯在保障国家粮食安全方面发挥重要作用。

课题组利用发明的技术“马铃薯鲜薯直接加工马铃薯/大米复配米粉的方法”对自主选育的马铃薯品种“桂彩薯1号”（高含花青素，178.6mg/100gFW）和“桂农薯1号”进行马铃薯米粉加工（马铃薯和大米的比例为4:6），并以此马铃薯米粉为原料开展本项研究，旨在明确马铃薯米粉作为功能性主食的可行性，协助提升国家粮食安全保障能力，解决冬作区马铃薯销售难、效益不稳定等问题，促进米粉产品的提质升级，助力“健康中国”建设，推动马铃薯与米粉两大产业协同振兴。

研究结论

1.紫色马铃薯米粉通过调节肠道菌群结构、增加短链脂肪酸（SCFA）产生菌的丰度，改善代谢通路，从而显著降低了大鼠的收缩压和舒张压，防止了血压的升高。其作用机制涉及：

①调节血清中肾脏与血管相关生物标志物（如Ang II、NO）；

②通过胆汁酸代谢与脂肪酸合成通路影响血压；

③花青素类成分与高血压相关蛋白具有高亲和力，可能直接参与血管张力调节。

2.孟德尔随机化证实食用马铃薯的安全性。通过大规模人群遗传数据分析结果表明：油炸、水煮/烘焙、土豆泥等多种形式的马铃薯摄入与高血压无遗传因果关系，支持马铃薯干预的安全性。

3.研究推算了人体等效剂量（每日75–150 g干紫色马铃薯米粉），具备较高的实际应用可行性。

本研究为紫色马铃薯米粉作为功能性食品在高血压预防中的应用提供了理论与实验依据。

图1. 马铃薯米粉对SHR和WKY大鼠体重和血压的影响。（A）实验设计图展示9周预防性干预的实验方案；（B）体重变化；（C）体重增加量；（D）收缩压变化；（E）舒张压变化

图2. 各组大鼠血清生物标志物水平。（A）血管紧张素II；（B）内皮素-1；（C）一氧化氮；（D）总胆固醇；（E）甘油三酯。

图3. 马铃薯米粉对肠道菌群结构与多样性的影响。（A）α多样性指数；（B）β多样性分析；（C）门水平菌群组成；（D）F/B比值；（E）SCFA产生菌比例

图4. 基于LC-MS/MS的非靶向代谢组学多维度分析。（A）PCA分析图；（B）OPLS-DA得分图；（C）置换检验图；（D、E）差异代谢物VIP图；（F、G）KEGG通路富集分析条形图

图5. 代谢物-菌群相关性网络分析。共同显著相关性热图，构建了"肠道菌群-代谢物-高血压表型"的完整调控网络，揭示紫色马铃薯米粉通过调节菌群影响宿主代谢状态的机制

图 6. 对前 200 种肠道微生物代谢物（列）和物种（行）的皮尔逊相关系数（绝对值 > 0.5）进行筛选，显示以下各组之间的相关性：（A）PP-SHR 与 YP-SHR；（B）PP-WKY 与 YP-WKY；（C）PP-SHR 与 PP-WKY；（D）YP-SHR 与 YP-WKY

图7. 花青素与高血压靶点的分子对接。（A）内皮素-1-芍药素（结合能：-5.39 kcal/mol）；（B）内皮素-1-锦葵素（结合能：-5.29 kcal/mol）；（C）内皮素-1-矮牵牛素（结合能：-5.27 kcal/mol）；（D）内皮素-1-矢车菊素（结合能：-5.27 kcal/mol）

结语

本研究从动物模型到遗传证据，系统揭示了紫色马铃薯米粉通过“肠道菌群-代谢物-血压轴”多途径预防高血压的潜力，为开发马铃薯基功能性主食提供了新思路，也为高血压的非药物干预策略增添了科学依据。

经作所易若兰、覃叶欣、覃维治、刘国敏和廖玉娇等参与了该项研究。该研究得到了广西科技重大专项（桂科AA17204054、桂科农AB2506910015）、国家公益性农业行业科研专项（201503001-5）和广西农科院稳定资助团队（桂农科2021YT059）等项目的资助。

经作所  易若兰供稿/供图

一审一校：贺梁琼

二审二校：薛臣艺

三审三校：陆炳强