食品工业科技

化合物名称	化学式	响应值	误差（ppm）	时间（min）	置信度（%）
单咖啡酰奎宁酸	C₁₆H₁₈O₉	24642	−1.2	8.17	98.5
二咖啡酰奎宁酸	C₂₅H₂₄O₁₂	33621	−1.6	10.81	99.1
天冬酰胺	C₄H₈N₂O₃	25699	0.8	1.14	91.0
精氨酸	C₆H₁₄N₄O₂	4312	−2.6	1.12	99.9
酪氨酸	C₉H₁₁NO₃	1795	−0.8	4.52	79.0
色氨酸	C₁₁H₁₂N₂O₂	9387	−0.8	8.36	99.8
苯丙氨酸	C₉H₁₁NO₂	7039	0.8	7.08	96.9
原儿茶醛	C₇H₆O₃	1740	3.7	8.99	95.5
咖啡酸	C₉H₈O₄	30717	0.2	9.59	97.2
紫英云苷	C₂₁H₂₀O₁₁	2592	−2.2	11.01	96.5
秦皮乙素	C₆H₁₄N₄O₂	876	−2.6	1.12	97.1
维生素B₄	C₅H₅N₅	4519	1.4	2.14	95.8
异槲皮苷	C₂₁H₂₀O₁₂	24642	−1.2	8.17	98.5

化合物名称	化学式	响应值	误差（ppm）	时间（min）	置信度（%）
单咖啡酰奎宁酸	C₁₆H₁₈O₉	24642	−1.2	8.17	98.5
二咖啡酰奎宁酸	C₂₅H₂₄O₁₂	33621	−1.6	10.81	99.1
天冬酰胺	C₄H₈N₂O₃	25699	0.8	1.14	91.0
精氨酸	C₆H₁₄N₄O₂	4312	−2.6	1.12	99.9
酪氨酸	C₉H₁₁NO₃	1795	−0.8	4.52	79.0
色氨酸	C₁₁H₁₂N₂O₂	9387	−0.8	8.36	99.8
苯丙氨酸	C₉H₁₁NO₂	7039	0.8	7.08	96.9
原儿茶醛	C₇H₆O₃	1740	3.7	8.99	95.5
咖啡酸	C₉H₈O₄	30717	0.2	9.59	97.2
紫英云苷	C₂₁H₂₀O₁₁	2592	−2.2	11.01	96.5
秦皮乙素	C₆H₁₄N₄O₂	876	−2.6	1.12	97.1
维生素B₄	C₅H₅N₅	4519	1.4	2.14	95.8
异槲皮苷	C₂₁H₂₀O₁₂	24642	−1.2	8.17	98.5

紫薯叶水提液降尿酸功能及其基于网络药理学的机制预测研究

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叶道勇 ¹ , 马恺扬 ² , 李益臻 ¹ , 陈小娥 ¹^,^* , 李莹 ²^,^* , 方旭波 ³

食品工业科技 | 营养与保健 2026,47(15): 440-450

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食品工业科技 |营养与保健 2026 , 47 (15) : 440 -450

紫薯叶水提液降尿酸功能及其基于网络药理学的机制预测研究

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叶道勇¹, 马恺扬², 李益臻¹, 陈小娥¹^,^*, 李莹²^,^*, 方旭波³

作者信息

¹浙江海洋大学食品与药学学院，浙江舟山 316022

²江苏省农业科学院农产品加工研究所，江苏南京 210014

³浙江国际海运职业技术学院，浙江舟山 316021

通讯作者:

陈小娥（1968−），女，博士，教授，研究方向：海洋生物资源综合利用，E-mail：xiaoechen@163.com。

李莹（1981−），女，博士，研究员，研究方向：食品营养与健康，E-mail：hijoly@163.com。

作者简介:

叶道勇（2001−），男，硕士研究生，研究方向：食品营养与健康，E-mail：1577417057@qq.com

Uric Acid Lowering Function of Water Extract of Purple Potato Leaves and Its Mechanism Prediction Based on Network Pharmacology

Daoyong YE¹, Kaiyang MA², Yizhen LI¹, Xiao'e CHEN¹^,^*, Ying LI²^,^*, Xubo FANG³

Affiliations

¹College of Food and Pharmacy, Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316022, China

²Institute of Agro-product Processing, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China

³Zhejiang International Maritime Vocational and Technical College, Zhoushan 316021, China

出版时间: 2026-08-01 doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2025070336

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摘要

收起

以徐紫薯8号叶为主要原料，通过单因素实验与高尿酸斑马鱼模型研究紫薯叶水提液（PSPL）的尿酸生成抑制作用，并基于网络药理学方法探究紫薯叶水提液降尿酸的主要成分及其潜在的功能机制。结果表明，在料液比为1:10，提取温度80 ℃条件下提取30 min，紫薯叶水提液的XOD抑制率最高可达74.73%，降尿酸效果显著。通过高效液相-质谱联用技术分析PSPL中的主要活性化合物，绿原酸、黄酮等酚酸类物质为主要成分，进一步以高尿酸斑马鱼模型展开研究，PSPL干预的斑马鱼体内尿酸水平显著降低，且ALT、AST、BUN水平以及肌酐水平显著降低（P<0.05），炎症因子IL-6、TNF-α、IL-1β水平显著下降（P<0.05）。基于PSPL主要活性成分以及降尿酸功能，通过网络药理学确定了58个潜在交集靶点，416条GO显著富集条目和118个显著富集通路，构建成分-靶点-通路图表明，绿原酸、咖啡酸、6,7-二羟基香豆素和异槲皮苷等主要物质与IL-6、TNF-α、IL-1β等核心靶点存在潜在结合，可能通过糖尿病并发症中AGE-RAGE、HIF-1、IL-17等信号通路进行多水平、多途径调控人体内尿酸水平。以上研究为徐紫薯8号叶水提液的降尿酸功能活性提供潜在的物质基础，为紫薯叶副产物高值化利用及其精深加工提供理论依据。

关键词

紫薯 / 降尿酸 / 高尿酸血症 / 功能成分 / 网络药理学

Abstract

收起

Using leaves of Xu Zishu No. 8 as the primary material, the uric acid synthesis inhibitory effect of purple sweet potato leaf water extract (PSPL) was investigated through single-factor experiments and a hyperuricemic zebrafish model. Network pharmacology approaches were subsequently employed to elucidate the major bioactive components and underlying functional mechanisms by which PSPL reduces uric acid levels. Under the optimal conditions (material-to-liquid ratio 1:10, 80 ℃, 30 min), PSPL achieved a maximum XOD inhibition rate of 74.73%. Chemical profiling by HPLC-MS revealed phenolic acids, particularly chlorogenic acid and flavonoids, as the principal bioactive constituents. In a hyperuricemia zebrafish model, PSPL administration significantly reduced uric acid, ALT, AST, BUN, and creatinine levels (P<0.05). Levels of the inflammatory cytokines IL-6, TNF-α, and IL-1β were significantly reduced (P<0.05). Network pharmacology further identified 58 overlapping targets, 416 enriched GO terms, and 118 signaling pathways. Component-target-pathway mapping indicated that chlorogenic acid, caffeic acid, 6,7-dihydroxycoumarin, and isoquercitrin might interact with IL-6, TNF-α, and IL-1β, thereby regulating uric acid metabolism through pathways such as AGE-RAGE, HIF-1, and IL-17. These findings establish the biochemical basis for the hypouricemic activity of PSPL and provide a theoretical framework for the high-value utilization and advanced processing of sweet potato leaf by-products.

Key words

purple potato / lower uric acid / hyperuricemia / functional component / network pharmacology

引用本文

叶道勇, 马恺扬, 李益臻, 陈小娥, 李莹, 方旭波. 紫薯叶水提液降尿酸功能及其基于网络药理学的机制预测研究. 食品工业科技, 2026 , 47 (15) : 440 -450 . DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2025070336

Daoyong YE, Kaiyang MA, Yizhen LI, Xiao'e CHEN, Ying LI, Xubo FANG. Uric Acid Lowering Function of Water Extract of Purple Potato Leaves and Its Mechanism Prediction Based on Network Pharmacology[J]. Science and Technology of Food Industry, 2026 , 47 (15) : 440 -450 . DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2025070336

正文

收起

随着全球高尿酸血症（Hyperuricemia，HUA）发病率的增加，高尿酸血症已成为中国仅次于糖尿病的第二大代谢性疾病^[1]。高尿酸血症是一种以尿酸过度积累为特征的常见基础性代谢疾病，主要由尿酸生成过量、肾脏尿酸排泄受阻或综合机制引起^[2]。黄嘌呤氧化酶（XOD）作为合成尿酸的关键酶，可催化嘌呤形成最终产物尿酸，而血清尿酸水平的稳态取决于尿酸代谢和排出的平衡^[3]。临床上主要的降尿酸药物包括XOD抑制剂及促尿酸排泄药物等。然而，该类药物通常具备不可逆的肝肾毒性，而且无症状HUA患者的药物治疗手段也备受争议，药物手段往往在实际应用中受到限制^[4]。因此，寻找安全有效的食源性功能成分替代化学合成药物具有重要意义。

食品来源的天然成分对于治疗高尿酸血症具有潜在功效。山茶花叶的乙醇提取物可以有效抑制XOD活性，减少尿酸生成^[5]，其他食源天然化合物如酚酸、黄芩素、二苯乙烯、皂苷和萜类，也有降低血液尿酸水平的报道^[6]。除此之外，尿酸酶可以将尿酸转化为尿囊素，利于排出体外从而降低尿酸水平，然而人类缺乏合成尿酸酶的相关基因^[7]。通常，高等植物和微生物能够产生尿酸酶，有研究人员从伊朗盐湖中筛选了58种嗜盐菌株，以其为原料提取的尿酸激酶具有促进尿酸代谢的潜在功能^[8]。由此可见，利用天然化合物来取代尿酸临床药物的途径是有效的。

紫薯（Ipomoea batatas）是旋花科番薯属一年生草本植物，其薯皮和薯肉呈紫色至深紫色。紫薯叶中富含膳食纤维、维生素等营养物质，以及多酚、黄酮和花色苷等生物活性化合物^[9]。甘薯叶作为农产品加工副产物，加工利用率较低。然而，研究发现甘薯叶内产生的多种次生代谢物具备抗菌、抗氧化、抗炎等药理活性。Liao等^[10]评价了四种不同类型的甘薯叶水提取物的抗氧化活性，研究表明四种甘薯叶水提取物均具有较好的还原能力和超氧自由基清除作用，显示出强大的抗氧化能力。氧化应激、炎症与高尿酸血症具有强相关性^[11]，这也间接反映了甘薯中具有降低尿酸的潜在功效成分。此外，研究发现，紫薯叶多酚可以显著降低黄嘌呤氧化酶（XOD）的活性阻碍尿酸的生成^[12−13]。因此，紫薯叶及其代谢产物具有降尿酸的潜力。本研究以‘徐紫薯8号’的紫薯茎叶为原料，以水作为提取溶剂，尿酸生成抑制率为指标，通过单因素实验得到紫薯叶水提液的最佳提取方法。同时探究紫薯叶水提液对黄嘌呤氧化酶的影响，并通过高尿酸血症斑马鱼模型进一步明确其降尿酸活性，在此基础上测定分析其活性成分并联合网络药理学，以期挖掘紫薯叶中降尿酸的功能物质，为紫薯叶的高值化利用提供理论依据。

1　材料与方法

收起

1.1　材料与仪器

徐紫薯8号叶　江苏徐淮地区徐州农业科学研究所；黄嘌呤氧化酶（9.8 U/mg）、黄嘌呤、尿酸、尿囊素、别嘌呤醇　上海源叶生物科技有限公司；磷酸盐缓冲液　中国Biosharp公司；氧嗪酸钾、黄嘌呤钠盐　上海麦克林生化科技股份有限公司；尿酸含量检测试剂盒　北京索莱宝科技有限公司；丙氨酸氨基转移酶试剂盒、天冬氨酸氨基转移酶试剂盒、尿素氮测定试剂盒、肌酐测定试剂盒　南京建成生物工程研究所；甲醇、乙腈、磷酸　德国默克集团；甲酸　上海阿拉丁生化科技股份有限公司；BCA蛋白浓度测定试剂盒、RIPA裂解液　上海碧云天生物技术股份有限公司；斑马鱼IL-6 ELISA检测试剂盒、TNF-α ELISA检测试剂盒、IL-1β ELISA检测试剂盒　上海酶联生物科技有限公司；野生型AB品系斑马鱼　山东一溪月生物科技有限公司。

DHG-9140烘箱　上海一恒科学仪器有限公司；HH系列数显恒温水浴锅　上海江星仪器有限公司；H3-16KR台式高速冷冻离心机　湖南可成仪器设备有限公司；SHZ-D循环水式多用真空泵　南京文科仪器科技有限公司；Shimadzu LC20液相色谱仪　日本SHIMADZU公司；ME204万分之一电子天平、Epoch多功能酶标仪　美国Mettler仪器有限公司；KQ5200E超声波清洗仪　昆山市超声仪器有限公司；MU-G02-0448恒温金属混匀仪　杭州米欧仪器有限公司；SCIEX Qtrap5500+LC-MS/MS系统（配有TurboV™离子源及SCIEX OS-Q软件）　美国SCIEX公司；Agilent 1260高效液相色谱系统（配有可变波长紫外检测器和Chemstation A.01.04色谱工作站）　美国安捷伦科技公司。

1.2　实验方法

1.2.1　紫薯叶水提液制备

将干燥的徐紫薯8号叶烘干至恒重，用粉碎机粉碎，经60目筛分后，用干燥袋装好置于干燥器中保存备用。准确称取紫薯叶干粉末0.5 g，加入一定量的水，在水浴锅中水浴加热提取一定时间，最后将离心管在6000 r/min下离心10 min，去除残渣，收集上清液再进行二次抽滤，得到紫薯叶水提液（Purple Sweet Potato Leaves，PSPL）。

1.2.2　紫薯叶水提液的单因素实验

1.2.2.1　料液比对紫薯叶水提液降尿酸能力的影响

紫薯叶水提液提取工艺参照1.2.1，料液比分别为1:5、1:10、1:15、1:20（g/mL），在80 ℃水浴条件下提取1 h，将水提液进行等比例稀释后，以XOD的体外抑制率为指标，确定效果最好水平。

1.2.2.2　提取温度对紫薯叶水提液降尿酸能力的影响

紫薯叶水提液提取工艺参考1.2.1，料液比参照1.2.2.1，提取的水浴温度分别为40、60、80、100 ℃，提取1 h，将水提液进行等比例稀释后，以XOD的体外抑制率为指标，确定效果最好水平。

1.2.2.3　提取时间对紫薯叶水提液降尿酸能力的影响

紫薯叶水提液提取工艺参照1.2.1，料液比参照1.2.2.1，提取温度参照1.2.2.2，提取时间分别为15、30、45、60 min，将水提液进行等比例稀释后，以XOD的体外抑制率为指标，确定效果最好水平。

1.2.2.4　紫薯叶水提液对黄嘌呤氧化酶的抑制作用

依据上述单因素实验，确定降尿酸效果最佳紫薯叶水提液提取工艺。对紫薯叶水提液进行梯度稀释，得到20、40、60、80、100 mg/mL的PSPL，探究其不同浓度下对黄嘌呤氧化酶的抑制效果，同时设置别嘌醇（20、30、40、50、60 μg/mL）作为阳性对照。

1.2.3　体外黄嘌呤氧化酶活性抑制模型构建

将0.05 U/mL黄嘌呤氧化酶（XOD）在37 ℃下恒温培养箱内孵育10 min，再加入500 μL 0.06 mmol/L黄嘌呤启动反应并在37 ℃下恒温培养箱内孵育30 min，即可构建黄嘌呤氧化酶体外抑制模型。

1.2.4　体外黄嘌呤氧化酶抑制率测定

实验参照文献[14]方法，按照实际情况改动，分别加入250 μL PSPL至250 μL 0.05 U/mL黄嘌呤氧化酶（XOD）中在37 ℃下恒温培养箱内孵育10 min，再加入500 μL 0.06 mmol/L黄嘌呤启动反应并在37 ℃下恒温培养箱内孵育30 min。采用紫外检测器和C₁₈柱（4.6 mm×250 mm×5 μm）高效液相色谱法测定UA含量。液相色谱条件：流速0.8 mL/min，流动相为0.1%磷酸水溶液-甲醇（85:15），洗脱时间为10 min，检测波长为292 nm，注射量20 μL，柱温30 ℃，磷酸缓冲液作为空白对照。

$ \text{抑制率}(\text{%})=\frac{(\mathrm{A}-\mathrm{B})-(\mathrm{C}-\mathrm{D})}{\mathrm{A}-\mathrm{B}}\times100 $

式中：A为XOD与黄嘌呤反应液的UA值；B为PBS缓冲溶液与黄嘌呤反应液的UA值；C为XOD、待测溶液与黄嘌呤反应液的UA值；D为PBS缓冲溶液、待测溶液与黄嘌呤反应液的UA值。

1.2.5　高效液相色谱-质谱联用技术检测紫薯叶水提液的成分

将最佳提取工艺下的紫薯叶水提液样品上机检测。色谱条件：waters HSS T3色谱柱（2.1 mm×150 mm，3.5 µm），流动相为乙腈（A）-0.1%甲酸水溶液（B），梯度洗脱（0~3 min，99%B，3~23 min，99%~0%B，23~28 min，0%B，28~28.10 min，0%~95% B，28.10~32 min，95%B），柱温为30 ℃，流速为0.3 mL∙min^–1，进样量为3 µL。

质谱条件：电喷雾离子源（ESI），正、负离子模式下全扫描检测。TOF MS扫描范围 m/z 50~1300，正、负离子模式下喷雾电压分别为5500、−4500 V，离子源温度为550 ℃，气帘气（CUR）、雾化气（GS1）及加热气（GS2）压力分别为35、55、55 psi（1 psi =6.89 kPa），碰撞能量（CE±CES）为（35±15）eV。采用信息数据依赖性采集（IDA）模式采集数据并进行分析。

1.2.6　斑马鱼实验

1.2.6.1　动物实验环境

斑马鱼的饲养根据GB/T 39649-2020《实验动物实验鱼质量控制》的要求饲养，普通级，养殖系统采用反渗透水，水温保持在28 ℃，电导率为450~550 µS/cm；pH为6.5~8.5；硬度为50~100 mg/L CaCO₃，溶解氧≥5 mg/L，14 h光照，10 h黑暗。

1.2.6.2　斑马鱼对PSPL最大耐受浓度测定

挑选810只发育正常5 dpf（days post fertilization，孵化后5 d）斑马鱼幼鱼，随机分成 9组，每组设置三个平行组，每个平行组处理30只斑马鱼幼鱼。培养于6孔板中，每组斑马鱼幼鱼分别给予500、1000、2000、4000、6000、8000、10000、12000、14000 μg /mL紫薯叶水提液4 mL，置于28 ℃恒温培养箱中孵育24 h，记录斑马鱼幼鱼的状态及死亡率。

1.2.6.3　高尿酸血症斑马鱼模型的构建

参考相关文献并进行修改^[15]，使用200~400 μmol/L的氧嗪酸钾（PO）和5~25 μmol/L的黄嘌呤钠盐（XSS）建立斑马鱼高尿酸模型。挑选540只发育正常5 dpf斑马鱼幼鱼随机分成6组，每组设置三个平行组，每个平行组处理30只斑马鱼幼鱼。分为正常对照组：维持正常用水培养；PX1：PO 200 μmol/L+XSS 5 μmol/L；PX2：PO 250 μmol/L+XSS 10 μmol/L；PX3：PO 300 μmol/L+XSS 15 μmol/L；PX4：PO 350 μmol/L+XSS 20 μmol/L；PX5：PO 400 μmol/L+XSS 25 μmol/L。每个六孔板标记好组别及处理情况，置于28 ℃恒温培养箱中孵育24 h，使用尿酸含量检测试剂盒检测每组尿酸含量。

1.2.6.4　紫薯叶水提液对高尿酸血症斑马鱼尿酸的影响

采用高尿酸血症斑马鱼，验证紫薯叶水提液的降尿酸作用。采用540只发育正常5 dpf斑马鱼进行实验，随机挑选90只作为对照组，剩余斑马鱼造模后随机分为五组，即模型组（PX），2000 μg/mL PSPL低剂量给药组（L-PSPL），4000 μg/mL PSPL中剂量给药组（M-PSPL）和6000 μg/mL高剂量给药组（H-PSPL）。每组设置三个平行组，每个平行组处理30只斑马鱼，参照Xiong等^[16]设置136 μg/mL为阳性对照组别嘌呤醇（Allopurinol）给药浓度。每个六孔板标记好组别及处理情况，置于28 ℃恒温培养箱中孵育24 h，使用尿酸含量检测试剂盒检测每组尿酸含量。

1.2.6.5　高尿酸血症斑马鱼ALT、AST、BUN、CRE水平检测

各组斑马鱼置于28 ℃恒温培养箱中孵育24 h后，6孔板每孔加入适量三卡因溶液麻醉5 min，收集斑马鱼于1.5 mL EP管中，吸净管中液体，加入150 μL PBS缓冲液，使用组织研磨仪将收集到的斑马鱼匀浆破碎。然后，16000 r/min，4 ℃下离心15 min，吸取上清液于96孔板。按照检测试剂盒说明书，采用ELISA法检测斑马鱼ALT、AST、BUN、CRE水平。

1.2.6.6　高尿酸血症斑马鱼IL-6、TNF-α、IL-1β水平检测

各组斑马鱼置于28 ℃恒温培养箱中孵育24 h后，6孔板每孔加入适量三卡因溶液麻醉5 min，用预冷的磷酸盐缓冲液（PBS，0.01 mol/L，pH7.4）快速冲洗，吸干表面水分后，置于预冷的离心管中。按每10 mg组织加入100 μL预冷的RIPA裂解液（含1% PMSF及蛋白酶抑制剂）的比例，使用电动组织匀浆器在冰上进行充分研磨。随后，将裂解液于4 ℃静置30 min，期间涡旋混匀数次。最后，在4 ℃条件下，12000 r/min离心15 min，小心吸取上清液，即为斑马鱼组织总蛋白溶液。试剂盒测定蛋白浓度，−80 ℃保存备用，用于后续分析。按照检测试剂盒说明书，采用ELISA法检测斑马鱼体内IL-6、TNF-α、IL-1β水平。

1.2.7　网络药理学

1.2.7.1　紫薯叶功能成分的筛选及其靶点预测

对质谱联用技术检测到的紫薯叶水提液的主要成分，利用SwissTargetPrediction（http://www.swisstargetprediction.ch）、PharmMapper（https://www.lilab-ecust.cn/pharmmapper）、Comparative Toxicogenomics Database三个数据库进行活性物质筛选及靶点预测。搜索条件为：在 SwissTargetPrediction中以Probability>0为筛选条件；在PharmMapper中选择“Human Protein Targets Only”限定人类靶点。对筛选得到的物质及靶点取并集进行汇总。

1.2.7.2　高尿酸血症疾病靶点基因的筛选

基于GeneCards（Https://www.genecards.org）、DrugBank（https://go.drugbank.com）和SymMap（http://www.symmap.org/）数据库获取高尿酸血症的相关靶点，搜索关键词为“Hyperuricemia”。对利用以上数据库预测得到的靶点信息取并集进行汇总。

1.2.7.3　紫薯叶水提液治疗HUA潜在靶点获取及蛋白互作网络的构建

利用Venn图在线工具对紫薯叶功能成分的靶点与HUA相关靶点进行取交集运算，所得结果即为紫薯叶水提液治疗HUA的潜在靶点。使用STRING数据库设置互作分数为“medium confidence（0.400）”，对潜在靶点进行PPI 网络图的构建，分析其中的互作关系。将所得结果导入Cytoscape.3.10.0进行可视化展示。

1.2.7.4　潜在靶点的富集分析

将交集靶点导入David数据库进行GO功能注释和KEGG信号通路富集分析，其中GO功能注释选择生物过程（Biological Process，BP）、细胞组分（Cellular Component，CC）、分子功能（Molecular Function，MF），保存分析结果P<0.05的条目备用。将药物与疾病交集靶点基因名转换为人类基因ID，通过KEGG官网（https://www.kegg.jp）进行通路富集分析。采用超几何检验计算富集显著性，以P<0.05为阈值筛选显著富集通路，并将靶点映射至KEGG通路图进行可视化。

1.2.7.5　紫薯叶-成分-靶点-HUA网络图的构建

利用Cytoscape.3.10.0构建紫薯叶-成分-靶点-疾病网络图，其中蓝色圆形代表疾病HUA，绿色菱形代表PSPL的主要功能成分，橙色长方形表示物质疾病交集靶点基因，紫色三角形代表交集靶点相关的富集通路。

1.3　数据处理

采用Excel 2019、SPSS（22.0）和GraphPad Prism10软件进行数据处理与分析，所有实验均重复3次，结果用（平均值±标准偏差）表示。P>0.05为差异不显著，P<0.05为差异显著（*表示P<0.05，**表示P<0.01，***表示P<0.001，****表示P<0.0001，ns表示无显著差异，#表示P<0.05，##表示P<0.01，###表示P<0.001，####表示P<0.0001），单因素实验中，不同字母表示组间存在显著性差异（P<0.05）。

2　结果与分析

收起

2.1　PSPL最佳提取工艺

2.1.1　料液比对紫薯叶水提液降尿酸能力的影响

由图1可知，随着提取试剂比例的增多，紫薯叶水提液的XOD抑制率呈现先升高后降低的趋势，并且在料液比为1:10时XOD抑制率达到最高的30.11%。这可能是因为，水的比例不断增加，增大了提取溶剂与紫薯叶的接触面积，提高了溶质的扩散速率^[17]，有利于促进细胞壁中活性成分的溶出。然而，当料液比超过1:10后，抑制率反而呈现下降趋势，可能是因为在恒定加热条件下，过量的溶剂会导致更多水溶性杂质溶出，同时单位体积内活性成分浓度降低，XOD抑制率降低。因此，1:10为最佳料液比。

2.1.2　提取温度对紫薯叶水提液降尿酸能力的影响

由图2可知，随着提取温度的升高，紫薯叶提取液的XOD体外抑制率逐渐升高，在80 ℃时达到最大抑制率为28.56%，随后呈下降趋势。细胞壁对温度具有较强的敏感性，高温容易导致细胞壁内纤维素及果胶等成分发生解聚，同时加快了溶剂与分子之间的运动。因此，温度升高可能增加了紫薯叶细胞壁的通透性，这将有利于促进细胞内活性成分的溶出，如酚酸类物质等。然而，当温度过高时，包括热敏性酚酸类在内的部分化合物的稳定性也会受到影响，进而造成活性物质的降解或结构改变^[18]。因此，80 ℃为最佳提取温度。

2.1.3　提取时间对紫薯叶水提液降尿酸能力的影响

由图3所示，随着提取时间的增加，紫薯叶提取液的XOD体外抑制率呈现先升高后下降的趋势，在提取时间为30 min时达到最大，抑制率达到了34.41%。当紫薯叶原料与水充分接触且时间充足时，这有利于紫薯叶内的有效活性成分不断地扩散。然而，当继续延长提取时间，XOD抑制率呈现下降趋势，这一现象可能是由于时间增加造成活性物质损耗，进一步导致潜在功能物质活性降低。因此，最佳提取时间为30 min。

根据以上单因素实验，料液比1:10，提取温度为80 ℃，提取时间30 min 时能够达到尿酸生成的最佳抑制率，约为34%。因此，紫薯叶水提液的最佳提取工艺为料液比1:10，在80 ℃温度下加热提取30 min。

2.1.4　紫薯叶水提液对黄嘌呤氧化酶的抑制作用

黄嘌呤氧化酶（XOD）是嘌呤代谢过程中的重要酶类之一，催化黄嘌呤和次黄嘌呤转化为尿酸。由于人体内缺乏尿酸酶，无法将尿酸转化为利于代谢的尿囊素，因此XOD是干预高尿酸血症的重要酶类，且尿酸的生成量与XOD的活性呈正相关^[19]。如图4A、图4B所示，随着PSPL和阳性药物别嘌呤醇浓度增加，其各自对XOD的抑制作用逐渐升高，100 mg/mL PSPL的XOD抑制率最终达到74.73%，60 μg/mL阳性对照别嘌醇的抑制率最高为69.08%，它们对XOD体外抑制率均具有剂量依赖性。别嘌呤醇的IC₅₀值为38.26 μg/mL，PSPL的IC₅₀值为67.76 mg/mL。结果表明，PSPL具有抑制尿酸生成的作用。

2.1.5　液相色谱-质谱联用技术检测紫薯叶水提液的成分

采用LC-MS检测鉴定PSPL的主要成分，包括生物碱、酚酸、黄酮类以及香豆素类等化合物。LC-MS结果显示了PSPL中化合物的丰度，其中许多活性成分表现出显著的生物活性。如图5和表1所示，置信度是物质鉴定过程中，质谱数据与标准谱库匹配程度的评分指标，得分越高可信度越高。在紫薯叶水提液中检测出多种有益成分，其中以6种绿原酸异构体为主，且这些不同绿原酸异构体的强度明显高于其他成分，单咖啡酰奎宁酸强度响应为24642，二咖啡酰奎宁酸强度响应高达33621。绿原酸是一类咖啡酰奎宁酸衍生物，具有多种生物活性。此外，有大量文献报道，天然酚酸类化合物如臻叶多酚等，可以显著降低肝脏XOD活性，具有降尿酸功效^[20]。特别是绿原酸类化合物能够缓解氧化应激和炎症反应，缓解肾脏纤维化，作为改善高尿酸血症肾病的潜在物质^[21]。除此之外，LÜ等^[22]发现菊苣中秦皮甲素和秦皮乙素两类重要的香豆素都有助于降尿酸，还可能影响相关代谢酶的活性。除了上述化合物之外，紫薯叶水提液中还有5种氨基酸成分被检出，按响应强度由高到弱分别是天冬酰胺、色氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、酪氨酸。这些氨基酸对调节代谢具有关键作用^[23]，对尿酸水平可能具有间接的抑制效果，但鲜有研究。通过对紫薯叶水提液中关键成分的检测和分析，有助于进一步明确具有降尿酸功能的活性物质，寻找关键活性因子对于尿酸生成及代谢途径之间的潜在联系。

2.2　PSPL对高尿酸斑马鱼模型的影响

2.2.1　斑马鱼最大耐受浓度测定

如图6所示，将状态良好且发育正常的斑马鱼置于500、1000、2000、4000、6000、8000、10000、12000和14000 μg/mL的紫薯叶水提液药浴中，结果表明药物浓度低于6000 μg/mL时，斑马鱼未出现异常行为和毒副作用，表现出与空白对照组相似的活跃状态；而当浓度达到8000 μg/mL时，斑马鱼表现为行为迟缓，斑马鱼死亡率达50%左右。因此，后续实验选择2000、4000和6000 μg/mL紫薯叶水提液作为降尿酸实验的低、中、高剂量。

2.2.2　高尿酸血症斑马鱼模型的建立

所得尿酸含量的标准曲线公式为y=2.1838x+0.0092，R²=0.9998，线性关系良好。如图7所示，通过尿酸标曲计算所得各个组别的尿酸浓度，与对照组相比，五个模型组的斑马鱼尿酸水平均显著升高，且均存在显著性（P<0.001），这说明使用200~400 μmol/L PO和5~20 μmol/L XSS构建斑马鱼急性高尿酸血症模型均具有可行性，PX3和PX5造模效果最佳，但PX3药剂浓度小，对斑马鱼生长和代谢的影响相对更低，故选择PX3用于后续的斑马鱼高尿酸血症模型构建。

2.2.3　紫薯叶水提液对高尿酸血症斑马鱼尿酸的影响

由图8可知，和正常对照组相比，模型组斑马鱼尿酸浓度明显升高，且和模型组比较，阳性对照别嘌醇组尿酸水平降至原来的32%。此外，与模型组相比，紫薯叶水提液低、中、高浓度组中的斑马鱼尿酸含量均有一定程度的下降，其中高浓度紫薯叶水提液组斑马鱼体内的尿酸含量较模型组下降了57.93%，呈剂量依赖性，结果表明PSPL对于高尿酸血症斑马鱼降尿酸效果显著。

2.2.4　紫薯叶水提液对高尿酸血症斑马鱼ALT、AST、BUN和CRE的影响

ALT和AST是反映肝功能的重要指标，而BUN和CRE则是肾功能的重要指标，BUN和CRE水平的上升表明肾脏受到损伤。由图9可知，与正常对照组相比，模型组斑马鱼的ALT和AST活性、BUN和CRE水平均显著上升（P<0.05），这意味着斑马鱼的肝脏和肾脏受到损伤。PSPL干预组的斑马鱼其ALT和AST活性显著下降（P<0.0001），BUN和CRE水平也显著下降（P<0.01）。与模型组斑马鱼相比，给予高浓度PSPL（6000 μg/mL）干预后，斑马鱼的ALT活性下降了约25%，AST活性下降了约38%，BUN水平下降了约33.3%，CRE水平下降了约40%，这表明紫薯叶水提液对斑马鱼的肝脏和肾脏都具有保护作用，对尿酸代谢具有积极作用。

2.2.5　紫薯叶水提液对高尿酸血症斑马鱼IL-6、TNF-α、IL-1β的影响

如图10所示，高尿酸血症斑马鱼模型中IL-6、TNF-α和IL-1β水平显著升高（P<0.05），这表明高尿酸血症伴随着炎症因子水平上调。在给予不同浓度的PSPL干预后，斑马鱼体内IL-6、TNF-α和IL-1β水平均呈现下降趋势。当给予高浓度PSPL后，与模型组相比，斑马鱼体内TNF-α水平显著下降了12.4%（P<0.01），IL-6水平下降了31.2%（P<0.05），IL-1β水平下降35.8%（P<0.05），结果表明PSPL中存在某些活性成分，能够抑制高尿酸血症伴随的炎症因子表达。

2.3　网络药理学

2.3.1　物质靶点与疾病靶点交集分析

如图11所示，对LC-MS所检测的紫薯叶水提液的成分，通过SwissTargetPrediction、PharmMapper、Comparative Toxicogenomics Database三个数据库进行活性物质筛选及靶点预测，合并去除重复项后共得到潜在作用靶点471个。通过Gene Cards、Drug Bank和SymMap数据库共收集高尿酸血症（Hyperuricemia）疾病靶点519个。将化合物靶点与疾病靶点取交集，得到共同靶点58个。

2.3.2　蛋白互作分析（PPI）

采用STRING数据库对58个潜在靶点进行蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络分析，结果如图12A所示。将其对应网络文件导入Cytoscape3.10.0软件进行可视化分析，如图12B所示，去掉一个游离靶点后，该PPI网络包含58个节点和539条相互作用边，其中边表示两节点的相互作用关系，边越粗表示蛋白间相互作用越强。进一步运用Cytoscape 3.10.0软件对PPI网络进行拓扑学分析，度值（Degree）表示该蛋白与其他蛋白的关联度，Degree值越高，蛋白间关联越密切。在网络可视化图中，节点大小和颜色深度与靶点综合评分呈正相关，直观反映了各靶点在网络中的重要性。以Degree值≥30的标准进行筛选，根据Degree值由大到小，得到了10个紫薯叶水提液治疗高尿酸血症的关键靶点基因，依次为ALB（Albumin，Degree=47），IL-6（Interleukin-6，Degree=44），TNF-α（Tumor Necrosis factor，Degree=42），IL-1β（Interleukin-1β，Degree=39），PPAR-γ（Peroxisome Proliferator-activated receptor gamma，Degree=38），TP53（Tumor Protein 53，Degree=37），GPT（Glutamic-pyruvic transaminase，Degree=36）,CCL2（C C motif ligand 2，Degree=31），TGF-β1（transforming growth factor-β，Degree=30），IL-10（Interleukin 10，Degree=30），这些蛋白在PPI网络中发挥着重要的调控作用，将其作为紫薯叶水提液发挥降尿酸作用的潜在核心靶点。

黄嘌呤脱氢酶（Xanthine Dehydrogenase，XDH）和黄嘌呤氧化酶（XOD）是次黄嘌呤和黄嘌呤转化为尿酸的限速酶。其中，XDH可以通过可逆的巯基氧化或不可逆的蛋白水解修饰转化为XOD^[24]。由图12结果来看，XDH（Degree=23）在PPI网络中与其他蛋白的关联度高，在嘌呤代谢途径发挥着重要调控作用。体外降尿酸实验结果表明，PSPL可以抑制XOD活性进而影响尿酸生成。因此，除上述核心蛋白外，XOD和XDH是影响尿酸生成的关键蛋白。除此之外，促进尿酸排泄同样是临床常用药物的关键方向，如非布司他、苯溴马隆。尿酸排泄主要与近端肾小管上的尿酸排泄受体（如UAT、AGCG2）有关^[24]。有研究表明，车前草提取物可以通过调节尿酸转运蛋白来增加尿酸排泄，并通过降低IL-1β、IL-6 和TNF-α 等炎症细胞因子减少尿酸的产生和治疗HUA。通常情况下，高尿酸血症诱导炎症因子的过量表达。然而，炎症因子在肾脏组织的过度响应能够诱导肾小管上皮细胞凋亡，抑制尿酸转运相关蛋白的表达^[25]，如ABCG2、MRP、UAT等，这将抑制尿酸排泄造成高尿酸血症。网络药理学结果表明，PSPL中的活性成分与IL-6、TNF-α、IL-1β、IL-10和CCL2等具有强相关性，并如图10所示，PSPL能够显著抑制高尿酸模型斑马鱼体内的炎症因子表达。这意味着PSPL可能通过抑制炎症因子表达发挥保护肾小管上皮细胞的作用，进而维持促进肾小管的正常促尿酸排泄的生理作用，这有待深入验证。

IL-6、TNF、IL-1β、IL-10和CCL2等都是和炎症相关的靶点基因，CCL2蛋白在高尿酸患者体内明显升高，可促进白细胞的趋化及单核细胞转运，引起炎症反应^[26]。高尿酸血症患者肾组织中CCL2基因转录水平显著上调，伴随URAT1尿酸转运蛋白水平下降，提示炎症可能通过CCL2蛋白影响尿酸重吸收^[27−28]。PPAR-γ在调节肠道尿酸排泄方面发挥着重要作用，其活性的增强可能有助于降低血尿酸水平。研究表明马尿酸的增加可以激活PPAR-γ与ATP家族ABCG2蛋白的结合，促进肠道尿酸排泄^[29]。GPT是反映肝脏损伤的重要指标，高尿酸和肝脏存在密切联系，二者代谢、炎症等机制相互作用，肝脏损伤可能会导致高尿酸水平和高GPT水平的共存^[30]。PPI互作分析表明，紫薯叶水提液功能成分在尿酸生成和排泄相关的代谢过程中具有潜在作用靶点，这些核心靶点是挖掘其降尿酸功能的关键所在。

2.3.3　潜在靶点的GO功能富集分析和KEGG信号通路富集分析

基于58个潜在作用靶点的功能富集分析结果显示：GO功能富集分析共获得416个显著富集条目（P<0.05），包括352项生物学过程、23项细胞组分和41项分子功能。如图13A所示，PSPL在改善尿酸水平作用上所参与的生物过程主要为对外源性刺激的反应（response to xenobiotic stimulus）、基因表达的正调控（positive regulation of gene expression）、基因表达的负调控（negative regulation of gene expression）、对活动的反应（response to activity）、对乙醇的反应（response to ethanol）、白细胞介素-6产生的正向调节（positive regulation of interleukin-6 production）等，涉及到主要的细胞组分有细胞外空间（extracellular space）、细胞外外泌体（extracellular exosome）、内质网内腔（endoplasmic reticulum lumen）、细胞质溶胶（cytosol）等；主要的分子功能有细胞因子活性（cytokine activity）、相同的蛋白质结合（identical protein binding）、酶结合（enzyme binding）、激素活性（hormone activity）、肝素结合（heparin binding）等。

以P<0.05为筛选条件，共得到KEGG条目118个。图13B展示了排名前20的显著富集通路，数据显示，紫薯叶水提液可能通过糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路、非酒精性脂肪性肝病、血脂与动脉粥样硬化、HIF-1信号通路、IL-17信号通路、胰岛素抵抗等代谢通路来影响尿酸。这些相似的通路在多种疾病上存在紧密联系，由此可见，紫薯叶水提液在改善尿酸水平上所潜在的生物活性来源于分子水平上的多靶点、多通路的调控，影响人体内部分蛋白结合以及细胞的增殖凋亡等一系列过程。肾脏在维持尿酸水平方面起着重要作用，高尿酸水平加重了糖尿病患者中AGE-RAGE通路相关基因（如RAGE、NF-κB）的表达，加速了AGE生成从而导致肾损伤^[31]，因而修复肾脏损伤对于促进尿酸代谢，调控尿酸水平有着重要意义。研究表明，NLRP3炎性小体的激活和Bax细胞凋亡，促进炎性细胞因子增加诱导肝损伤^[32]，阻碍尿酸通过胆固醇排泄的通路，加重了尿酸的排泄受损。高浓度的尿酸通过HUVECs中的促炎介质表达，促进内皮功能障碍，是血脂和动脉粥样硬化的一大危险因素^[33]。据报道，PPAR-γ可以通过降低中性粒细胞释放的氧自由基水平来减轻细胞损伤，抑制炎症反应^[34]，表明氧化应激和细胞凋亡有关。IL-17信号通路在肠道菌群介导的高尿酸血症治疗中起重要作用，降低IL-17通路中IL-17、IL-17RA、TRAF6等炎性介质的表达可以减轻肠道炎症反应^[35]。许多天然化合物如黄酮、酚酸类和香豆素等已被证实具有抗炎作用以及降尿酸能力，这可能也意味着尿酸调节从多靶点多通路进行，包括对尿酸代谢和炎症调节。综上所述，水提液中存在着多种活性成分，可能通过调节多个信号通路降低尿酸水平。

2.3.4　成分-靶点-通路网络

以图5中检测到的物质与高尿酸血症进行关联，筛选到6种具有潜在降尿酸功能的核心成分，为绿原酸、咖啡酸、6,7-二羟基香豆素、异槲皮苷、3,4-二甲基苯甲醛、紫英云苷。将KEGG显著富集排名前20的通路以及交集靶点对应的紫薯叶水提液中的6种核心成分，导入到Cytoscape3.10.0软件，构建化合物-靶点-通路网络图，利用Analyze Network进行网络分析，结果如图14所示，图中共包括了6个成分节点，58个疾病靶点，20个通路节点以及380条边。节点间关联越密切，节点形状越大。6个化合物中连接度最高的前四种为绿原酸（Degree=41）、咖啡酸（Degree=31）、6,7-二羟基香豆素（Degree-17）和异槲皮苷（Degree=14）。连接度最高的三个交集靶点节点为IL-6（Degree=23）、TNF（Degree=20）、IL-1β（Degree=18），靶点-通路连结最为紧密的五个通路节点为糖尿病并发症中的AGE-RAGE信号通路（Degree=16）、血脂与动脉粥样硬化（Degree=16）、癌症通路（Degree=14）、非酒精性脂肪性肝病（Degree=13）以及HIF-1信号通路（Degree=11）。由此可见，绿原酸、咖啡酸、6,7-二羟基香豆素以及异槲皮苷作为紫薯叶水提液中的主要化合物成分，是潜在降尿酸、活性物质关键所在，并与IL-6、TNF、IL-1β等在内的核心靶点具有较强结合性，可通过AGE-RAGE信号通路、血脂与动脉粥样硬化、癌症通路、非酒精性脂肪性肝病以及HIF-1等信号通路来调节体内尿酸水平。

3　结论

收起

以徐紫薯8号叶作为研究对象，尿酸生成抑制率作为指标，通过单因素实验明确料液比为1:10，提取温度80 ℃下提取30 min为最佳提取条件。同时探讨了其降尿酸的物质基础及潜在的功能机制。结果表明，100 mg/mL的PSPL XOD抑制率达到了74.73%，并利用LC-MS检测了其中的主要成分，包括以绿原酸为代表的酚酸类以及秦皮乙素为代表的香豆素类化合物等活性物质。通过建立高尿酸血症斑马鱼模型进一步验证了紫薯叶水提液的降尿酸功能，结果表明PSPL对斑马鱼的肝脏和肾脏均有保护作用，在6000 μg/mL的PSPL干预下，尿酸含量下调了57.93%，并显著降低IL-1β、IL-6、TNF-α等炎症因子水平（P<0.05），具有降尿酸的作用。针对检测得到的关键成分进行网络药理学分析，通过PPI筛选得到ALB、IL-1β、IL-6、TNF-α、XDH等核心靶点。通过GO富集分析和KEGG富集分析，PSPL中的功能物质可能通过AGE-RAGE信号通路、HIF-1信号通路、IL-17信号通路、胰岛素抵抗等关键通路发挥降尿酸活性。以上结果，为将来阐明紫薯叶降尿酸作用机制以及尿酸干预的功能食品研发提供理论依据，提升紫薯叶高值化开发与利用价值。

参考文献

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文献

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参考文献引证文献

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2026年第47卷第15期

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doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2025070336

接收时间：2025-07-28
首发时间：2026-10-24
出版时间：2026-08-01

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收稿日期：2025-07-28

基金

作者信息

¹浙江海洋大学食品与药学学院，浙江舟山 316022

²江苏省农业科学院农产品加工研究所，江苏南京 210014

³浙江国际海运职业技术学院，浙江舟山 316021

通讯作者:

陈小娥（1968−），女，博士，教授，研究方向：海洋生物资源综合利用，E-mail：xiaoechen@163.com。

李莹（1981−），女，博士，研究员，研究方向：食品营养与健康，E-mail：hijoly@163.com。

参考文献

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https://castjournals.cast.org.cn/joweb/spgykj/CN/10.13386/j.issn1002-0306.2025070336

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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