基于百度學(xué)術(shù)搜索引擎的馬鈴薯糖苷生物堿研究態(tài)勢(shì)分析

聶緒恒，楊水艷，王春艷，陳國(guó)艷，文韻漫，張文彥，孫婧涵

（1.云南省糧油科學(xué)研究院，云南 昆明 650033；2 貴州省糧油產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站，貴州 貴陽(yáng) 550003）

馬鈴薯SGAs是一種甾體皂苷，呈弱堿性，固體狀態(tài)，難溶于水和乙腈，易溶于吡啶、甲醇等有機(jī)溶劑，可與無機(jī)酸或有機(jī)酸結(jié)合生成易溶于水的鹽。還可與曼德琳試劑、費(fèi)洛德試劑、馬奎斯試劑、濃碘酸、濃硝酸等產(chǎn)生顏色反應(yīng)[1]。薄層色譜中，常用碘化鉍鉀試劑、碘-碘化鉀試劑、碘化汞鉀試劑和硅鎢酸試劑等作為顯色劑[2]。

SGAs是存在于馬鈴薯中的天然物質(zhì)，和甾族生物堿是含氮有毒化合物，主要存在于茄科（Solanaceae）和某些百合科（Liliaceae）植物中[3-5]，其在植株生長(zhǎng)過程或者在馬鈴薯儲(chǔ)藏過程中具有抵御病蟲害的入侵和調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的作用[6-7]。1826年，在馬鈴薯中發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)天然SGA成分α-茄堿（α-solanine），當(dāng)時(shí)被認(rèn)為是SGA中唯一的天然成分，然而，此后在1954年發(fā)現(xiàn)α-卡茄堿（α-chaconine）。目前，馬鈴薯中已確定的SGAs超過80種[8]，但大部分（約95%）[9-10]是α-卡茄堿和α-茄堿，其共同的結(jié)構(gòu)特征是有一個(gè)甾環(huán)（環(huán)戊烷多氫非）和一個(gè)含氮（中氮茚）構(gòu)成的糖苷配基茄啶（solanidine）。茄啶于1820年被法國(guó)科學(xué)家從馬鈴薯中分離出，后來才被證明是SGAs的配糖體，大概100年后才被證明是α-卡茄堿和α-茄堿兩種化合物的配糖體。茄啶的3號(hào)碳位上羥基中的氫原子分別被三糖、雙糖和單糖所取代，可構(gòu)成8種不同的SGAs。其它常見的SGAs有番茄堿、脫氫番茄堿、邊緣茄堿和澳洲茄堿等[11]。

為了解馬鈴薯SGAs的研究布局和發(fā)展情況，本研究采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)（bibiliometrics）的方法對(duì)該領(lǐng)域的研究論文進(jìn)行計(jì)量學(xué)統(tǒng)計(jì)，對(duì)馬鈴薯SGAs領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、研究重點(diǎn)以及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，為相關(guān)工作者的研究和決策提供理論依據(jù)。

文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)（bibiliometrics）是用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，定量分析一切知識(shí)載體的交叉科學(xué)[12]，它已被許多學(xué)科用來定量的反映學(xué)科宏觀發(fā)展態(tài)勢(shì)[13]。因而，從文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)角度分析相關(guān)科學(xué)研究的布局和發(fā)展是一種有效的途徑[14-15]。

1 數(shù)據(jù)來源與分析方法

隨著百度系統(tǒng)的優(yōu)化與完善，百度學(xué)術(shù)搜索給相關(guān)科研人員搜索文獻(xiàn)資料帶來了一定的優(yōu)勢(shì)，而相對(duì)其它搜索引擎，百度學(xué)術(shù)搜索具有全面、準(zhǔn)確、快捷和新穎等優(yōu)勢(shì)特色。本文數(shù)據(jù)基于百度學(xué)術(shù)搜索引擎，利用主題詞（potatoes、馬鈴薯、龍葵素、糖苷生物堿、glycoalkaloids、α-chaconine和α-solanine）檢索2016年以前發(fā)表的馬鈴薯SGAs相關(guān)研究論文，以這些論文為分析基礎(chǔ)，對(duì)馬鈴薯SGAs領(lǐng)域發(fā)文量、關(guān)聯(lián)研究、學(xué)科滲透、相關(guān)學(xué)者、相關(guān)機(jī)構(gòu)等進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 馬鈴薯SGAs的研究發(fā)文量及年度變化

學(xué)術(shù)論文是科學(xué)研究的重要成果之一，學(xué)術(shù)論文的發(fā)文量可反映相關(guān)學(xué)者對(duì)該領(lǐng)域的關(guān)注程度，也可反映該領(lǐng)域的發(fā)展速度和發(fā)展程度。通過對(duì)2016年之前的論文檢索，馬鈴薯與SGAs方面的研究論文共28 321篇，其中potatoes 12 227篇，馬鈴薯15 357篇，龍葵素169篇，糖苷生物堿62篇，glycoalkaloids 418篇，α-chaconine 43篇，α-solanine 45篇（圖1）。

論文分布結(jié)果顯示，馬鈴薯SGAs的研究總體呈上升趨勢(shì)，近年來的關(guān)注有所下降，但隨著科學(xué)研究的發(fā)展，測(cè)序技術(shù)的成熟，近年來有關(guān)馬鈴薯方面的研究正向縱深發(fā)展，在轉(zhuǎn)錄組水平、全基因組水平、關(guān)鍵基因操作上的研究取得了較大突破[16-22]，如當(dāng)馬鈴薯受到光照和創(chuàng)傷時(shí)，在其SGAs合成通路上的關(guān)鍵基因表達(dá)量的確定等，這些研究成果進(jìn)一步闡明了馬鈴薯SGAs合成的分子機(jī)制與調(diào)控機(jī)理。

2.2 馬鈴薯SGAs關(guān)聯(lián)研究

隨著對(duì)馬鈴薯SGAs研究不斷深入，出現(xiàn)越來越多與馬鈴薯SGAs相關(guān)研究，形成了龐大研究網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)對(duì)馬鈴薯與SGAs 2016年前發(fā)表的學(xué)術(shù)論文可知，馬鈴薯相關(guān)研究共涉及10個(gè)領(lǐng)域，根據(jù)發(fā)文量，前3個(gè)主要分布在栽培技術(shù)、種植面積和晚疫病；龍葵素相關(guān)研究共涉及8個(gè)領(lǐng)域，前3個(gè)主要分布在營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、食物中毒和臨床癥狀；糖苷生物堿相關(guān)研究共涉及9個(gè)領(lǐng)域，前3個(gè)主要分布在馬鈴薯、生物活性和構(gòu)效關(guān)系；glycoalkaloids相關(guān)研究共涉及6個(gè)領(lǐng)域，前3個(gè)主要分布在potatoes、chemical composition和potato（表1）。

圖1 馬鈴薯及其SGAs相關(guān)研究發(fā)文量

表1 馬鈴薯與SGAs關(guān)聯(lián)研究發(fā)文量

2.3 馬鈴薯SGAs研究的學(xué)科滲透

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，使得學(xué)科內(nèi)部的分支更加精細(xì)，從而出現(xiàn)了眾多學(xué)科分支，此外，也使得學(xué)科之間廣泛滲透，從而交叉學(xué)科層出不窮。馬鈴薯及其SGAs的跨學(xué)科研究已深入到生物學(xué)、化學(xué)、植物保護(hù)、食品科學(xué)與工程、藥學(xué)以及臨床醫(yī)學(xué)等多個(gè)學(xué)科，并出現(xiàn)了多個(gè)交叉學(xué)科的主題（表2）。

表2 馬鈴薯SGAs研究主題

2.4 馬鈴薯SGAs研究的相關(guān)學(xué)者

為促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域深入研究及學(xué)術(shù)交流，對(duì)核心研究者分析和把握具有重要作用。根據(jù)結(jié)果，馬鈴薯、龍葵素研究發(fā)文量最高作者是熊興耀，其發(fā)文量均為445篇；糖苷生物堿研究發(fā)文量最高的作者是王蒂，其發(fā)文量為274篇（表3）。根據(jù)普賴斯定律[23]可知，發(fā)文量4篇及以上的作者構(gòu)成了馬鈴薯及其SGAs研究領(lǐng)域的核心作者群。同時(shí)，文獻(xiàn)被引頻率是評(píng)價(jià)相關(guān)學(xué)術(shù)論文的質(zhì)量和影響力的重要指標(biāo)，被引頻次越高，其學(xué)術(shù)價(jià)值越大[24]。根據(jù)分析結(jié)果，馬鈴薯研究發(fā)文被引最高的作者是黃高寶；龍葵素研究發(fā)文被引最高的作者是熊興耀；糖苷生物堿發(fā)文被引最高的作者是王蒂；α-chaconine、α-solanin研究發(fā)文被引最高的作者是Kamata K（表3）。這些結(jié)果表明，相關(guān)學(xué)者對(duì)此十分關(guān)注，同時(shí)形成了如王蒂等核心作者對(duì)馬鈴薯SGAs進(jìn)行跟蹤研究與實(shí)踐，在一定程度上說明了在馬鈴薯及其SGAs研究領(lǐng)域已形成了比較完備的科研體系和人才隊(duì)伍。

表3 馬鈴薯與SGAs相關(guān)研究作者及成果

2.5 馬鈴薯SGAs研究的相關(guān)機(jī)構(gòu)

通過對(duì)論文第一作者和通信作者所在機(jī)構(gòu)進(jìn)行梳理，2016年前在馬鈴薯及其SGAs領(lǐng)域，馬鈴薯領(lǐng)域發(fā)文量排第一的機(jī)構(gòu)為中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所；龍葵素領(lǐng)域發(fā)文量排第一的機(jī)構(gòu)為西北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院；糖苷生物堿領(lǐng)域發(fā)文量排第一的機(jī)構(gòu)為東北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院；glycoalkaloids領(lǐng)域發(fā)文量排第一的機(jī)構(gòu)為U.S.Department of Agriculture（表4）。這些機(jī)構(gòu)在馬鈴薯及其SGAs研究領(lǐng)域的研發(fā)和應(yīng)用上發(fā)揮了積極的作用。

3 結(jié)論

馬鈴薯SGAs相關(guān)研究發(fā)文量總體呈上升趨勢(shì)，在轉(zhuǎn)錄組水平、全基因組水平、關(guān)鍵基因操作上的研究重視程度越來越高，這些研究成果進(jìn)一步闡明了馬鈴薯SGAs合成的分子機(jī)制與調(diào)控機(jī)理。

表4 主要研究機(jī)構(gòu)及成果

馬鈴薯相關(guān)研究領(lǐng)域主要分布在栽培技術(shù)、種植面積和晚疫?。积埧叵嚓P(guān)研究領(lǐng)域主要分布在營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、食物中毒和臨床癥狀；糖苷生物堿相關(guān)研究領(lǐng)域主要分布在馬鈴薯、生物活性和構(gòu)效關(guān)系；glycoalkaloids相關(guān)研究領(lǐng)域主要分布在potatoes、chemical composition和potato。

馬鈴薯SGAs研究的學(xué)科滲透已深入到生物學(xué)、化學(xué)、植物保護(hù)、食品科學(xué)與工程、藥學(xué)以及臨床醫(yī)學(xué)等多個(gè)學(xué)科，通過對(duì)馬鈴薯SGAs研究的相關(guān)學(xué)者分析統(tǒng)計(jì)，主要的研究科研人員是熊興耀、王蒂、黃高寶、Kamata K等。

對(duì)馬鈴薯SGAs研究的相關(guān)機(jī)構(gòu)做出較大貢獻(xiàn)的是：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所、西北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、東北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院、U.S.Department of Agriculture等。