全球黃曲霉毒素研究的文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析

肖鵬飛

（東北林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040）

黃曲霉毒素是20世紀(jì)60年代初被發(fā)現(xiàn)的主要由黃曲霉（）、寄生曲霉（）等真菌產(chǎn)生的一類具有生物活性的次生代謝產(chǎn)物，其分子結(jié)構(gòu)中含有一個氧雜萘鄰?fù)ㄏ愣顾兀┖碗p呋喃環(huán)。上述真菌在適宜的溫度和濕度條件下可以在多種食品和飼料中生長，而且污染可以發(fā)生在從產(chǎn)前、采收、處理、輸送到貯藏整個食品鏈中的任何環(huán)節(jié)，尤其容易導(dǎo)致花生、玉米、稻米、大豆、小麥等糧油產(chǎn)品及乳制品的黃曲霉毒素污染。我國在花生等農(nóng)產(chǎn)品出口貿(mào)易中常因黃曲霉毒素超標(biāo)而遭到綠色貿(mào)易壁壘。目前已知的黃曲霉毒素有20多種，其中毒性最強(qiáng)、危害最大的是黃曲霉毒素B，已被世界衛(wèi)生組織劃定為一級致癌物質(zhì)，也是目前已知的天然產(chǎn)生的最強(qiáng)致癌物之一。

由于黃曲霉毒素污染給食品工業(yè)、飼料工業(yè)和畜牧業(yè)的發(fā)展造成巨大經(jīng)濟(jì)并給人畜造成嚴(yán)重的健康損失，黃曲霉毒素研究正受到越來越多的關(guān)注和重視。國內(nèi)外學(xué)者圍繞黃曲霉毒素的毒性作用、代謝機(jī)制、檢測方法、食物污染的風(fēng)險(xiǎn)評估、脫毒降解方法等方面開展了大量的研究，黃曲霉毒素研究相關(guān)的論文成果日益增多。然而，目前缺乏在大的時(shí)間尺度上收集并總結(jié)全球黃曲霉毒素研究的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，且國內(nèi)外相關(guān)的研究熱點(diǎn)、研究前沿及未來的發(fā)展趨勢等尚不明朗，有必要針對近20 年來黃曲霉毒素研究進(jìn)行全面梳理。

文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析是以文獻(xiàn)體系及其計(jì)量特征為研究對象，采用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法研究文獻(xiàn)的分布結(jié)構(gòu)、數(shù)量關(guān)系及變化規(guī)律，進(jìn)而分析、評價(jià)和預(yù)測科學(xué)技術(shù)的發(fā)展特征和規(guī)律，已被廣泛應(yīng)用于諸多研究領(lǐng)域。因此，本文采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法對2003—2020年間全球黃曲霉毒素研究進(jìn)行了系統(tǒng)回顧，在對相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行量化分析的同時(shí)，借助于可視化文獻(xiàn)分析工具，分析該研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與發(fā)展前沿。與傳統(tǒng)的文獻(xiàn)綜述相比，本研究是從全球視角對黃曲霉毒素研究領(lǐng)域在大時(shí)間尺度上的發(fā)展進(jìn)行回顧和可視化的新嘗試，以便幫助國內(nèi)學(xué)者及時(shí)了解世界范圍內(nèi)該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，為科學(xué)研究人員和政策制定者開展相關(guān)工作提供一定的指導(dǎo)。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源與搜索策略

本文所有文獻(xiàn)數(shù)據(jù)均來源于Web of Science（WoS）核心數(shù)據(jù)庫，包括SCI-EXPANDED和SSCI數(shù)據(jù)庫，幾乎覆蓋了世界上最重要和最有影響力的文獻(xiàn)，是學(xué)術(shù)和文獻(xiàn)計(jì)量研究中使用最廣泛的數(shù)據(jù)庫之一。為提高調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性，對黃曲霉毒素相關(guān)術(shù)語的搜索范圍僅限于標(biāo)題、摘要與作者關(guān)鍵詞，將檢索項(xiàng)設(shè)置為“TI=(aflatoxin*)or AB=(aflatoxin*) or AK=(aflatoxin*)”，文獻(xiàn)語言為英語，文獻(xiàn)類型為所有文獻(xiàn)類型。經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗與規(guī)范化處理，檢索到2003—2020年發(fā)表的文獻(xiàn)共9 503 篇，其中Article和Review分別有8 182 篇和685 篇，分別占總發(fā)文量的86.10%和7.21%，其他文獻(xiàn)類型還包括Meeting abstract、Proceedings paper、Editorial Material等。以此作為黃曲霉毒素研究的分析樣本進(jìn)行后續(xù)歸類計(jì)量統(tǒng)計(jì)分析，文中所有數(shù)據(jù)均在2021年5月1日提取，以避免由于該數(shù)據(jù)庫的每日更新而導(dǎo)致的偏差。

1.2 研究方法

利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法對收集到的文獻(xiàn)進(jìn)行量化分析，發(fā)文量、國家、期刊、研究方向、作者、高被引論文等使用WoS核心數(shù)據(jù)庫自帶統(tǒng)計(jì)分析功能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。需要注意的是，若一篇文獻(xiàn)由多個國家的作者合作完成，WoS核心數(shù)據(jù)庫會將這些信息自動算入該國家的數(shù)據(jù)中，一定程度上會導(dǎo)致數(shù)據(jù)重合，但不會對研究現(xiàn)狀的總體分析產(chǎn)生明顯影響。將所有文獻(xiàn)從WoS核心數(shù)據(jù)庫中下載并保存為txt格式文本，按照研究內(nèi)容的需要導(dǎo)入文獻(xiàn)可視化軟件進(jìn)行分析。VOSviewer 1.6.15軟件具有文本挖掘功能，可以從大量科學(xué)文獻(xiàn)中提取重要術(shù)語，用于構(gòu)建和可視化共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，在本研究中可進(jìn)行合作關(guān)系分析和共現(xiàn)關(guān)鍵詞分析，還可用于提取不同國家和時(shí)間段研究文獻(xiàn)的高頻關(guān)鍵詞。在VOSviewer軟件的參數(shù)設(shè)置中，計(jì)數(shù)方式采用全計(jì)數(shù)，每個文獻(xiàn)的最大作者數(shù)設(shè)置為25。而CiteSpaceV可視化分析軟件則通過對關(guān)鍵詞的突發(fā)檢測以揭示不同時(shí)期的研究熱點(diǎn)以及未來研究趨勢，如一個關(guān)鍵詞在一段時(shí)間內(nèi)突發(fā)性出現(xiàn)，意味著以該突發(fā)性關(guān)鍵詞為代表的相關(guān)領(lǐng)域已經(jīng)引起了研究者的廣泛關(guān)注，并可能成為未來的研究熱點(diǎn)。在關(guān)鍵詞分析和突發(fā)檢測的結(jié)果中排除了一些重復(fù)和無關(guān)的詞。下一年度文獻(xiàn)發(fā)表量的增長趨勢使用Microsoft Excel 2007軟件中的多項(xiàng)式模型預(yù)測。

1.3 研究指標(biāo)

本文從文獻(xiàn)的發(fā)表數(shù)量和質(zhì)量2 個維度出發(fā)，采用發(fā)文量、被引頻次、H指數(shù)、影響因子等指標(biāo)進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量分析，這些指標(biāo)一定程度上可反映出國家或作者在某領(lǐng)域的研究水平和學(xué)術(shù)地位。發(fā)文量即論文的產(chǎn)出篇數(shù)，是衡量科研生產(chǎn)能力的重要指標(biāo)；被引頻次是指該統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目的論文或某篇論文被其他論文作為參考文獻(xiàn)引用的次數(shù)，包括總被引頻次和篇均被引頻次，能夠反映出論文在該領(lǐng)域的價(jià)值和被關(guān)注的程度；H指數(shù)是指將相關(guān)統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目所發(fā)表的文章按照被引頻次進(jìn)行從高到低的排序，至少有篇文獻(xiàn)被引用了至少次，該指標(biāo)已成為廣泛用于評估該項(xiàng)目在一定時(shí)期內(nèi)的學(xué)術(shù)產(chǎn)出數(shù)量與研究質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn)。期刊影響因子和JCR分區(qū)收集自2020年公布的期刊引文報(bào)告（Journal Citation Reports），是反映期刊的學(xué)術(shù)水平和論文質(zhì)量的重要指標(biāo)。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)文量的變化趨勢

分析發(fā)文量隨年份的變化，可在一定程度上了解黃曲霉毒素研究領(lǐng)域的發(fā)展速度。如圖1所示，全球在2003年僅發(fā)表了253 篇黃曲霉毒素方面的文獻(xiàn)，隨后以每年數(shù)十篇的數(shù)量增加。2019年，黃曲霉毒素研究文獻(xiàn)發(fā)表量達(dá)到最高的930 篇，當(dāng)年發(fā)文量接近2003—2020年間總發(fā)文量的1/10，表明黃曲霉毒素研究已經(jīng)成為當(dāng)下全球關(guān)注的焦點(diǎn)?？梢娫谑称钒踩腿祟惤】档难芯恐?，與黃曲霉毒素相關(guān)的問題日益受到重視。全球文獻(xiàn)數(shù)量的快速增長部分得益于中國在黃曲霉毒素研究方面的飛速發(fā)展。2003—2004年間國內(nèi)學(xué)者黃曲霉毒素研究的發(fā)文量僅為21 篇，不到世界總發(fā)文量的5%。但隨著國內(nèi)自2013年前后進(jìn)入研究的爆發(fā)期，黃曲霉毒素研究發(fā)文量快速增加，至2020年我國發(fā)文量已經(jīng)達(dá)到了270 篇，占世界總發(fā)文量的30.27%，表明國內(nèi)學(xué)者對黃曲霉毒素研究的重視程度和產(chǎn)出成果數(shù)量均在不斷增加。采用多項(xiàng)式趨勢線模擬了全球和中國文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量隨著年份的變化關(guān)系，其趨勢線模型擬合結(jié)果良好，決定系數(shù)分別為0.968 6和0.977 3（圖1）。根據(jù)趨勢線可以預(yù)測，2021年全球和中國發(fā)文量將分別會接近1 000 篇和300 篇。而截止至2021年5月1日，WoS核心數(shù)據(jù)庫收錄的全球和中國的2021年實(shí)際發(fā)文量已分別達(dá)到288 篇和89 篇。

圖1 黃曲霉毒素研究的發(fā)文量及增長趨勢Fig. 1 Number and growing trend of publications in aflatoxin research

2.2 發(fā)文國家及國際合作

2003年全年僅有51 個國家/地區(qū)發(fā)表了黃曲霉毒素研究領(lǐng)域的論文，而2020年全年有96 個國家/地區(qū)發(fā)表了相關(guān)論文，表明越來越多國家/地區(qū)的學(xué)者參與到該領(lǐng)域的研究中來。2003—2020年間全球共有114 個國家發(fā)表了黃曲霉毒素相關(guān)的論文，其中發(fā)文量排名前10 位的國家如表1所示。美國和中國以2 192篇和1 641 篇分列發(fā)文量的前兩位，分別占總發(fā)文量的23.07%和17.27%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于第三名印度（653 篇，6.88%）以及其他國家。近年來，國內(nèi)學(xué)者對黃曲霉毒素研究的熱度不斷增加，反映了國內(nèi)對解決黃曲霉毒素造成的食品污染和健康損失的迫切需求，也體現(xiàn)出國內(nèi)在該領(lǐng)域科研生產(chǎn)力的迅速提升。除中國外，印度、伊朗、巴西、土耳其和埃及發(fā)文量都進(jìn)入前10 位，與這些發(fā)展中國家較高的急性黃曲霉毒素疾病的發(fā)病率有關(guān)。同時(shí)，美國和中國還位列總被引頻次和H指數(shù)的前兩名。但也要看到，中國篇均被引頻次（19.68）遠(yuǎn)低于法國（44.31）、美國（33.13）、西班牙（30.6）和意大利（29.05），而與印度、伊朗、巴西、土耳其等國家相近。由此可見，雖然近年來中國在黃曲霉毒素研究領(lǐng)域產(chǎn)出了較多的成果，但成果的受關(guān)注程度和學(xué)術(shù)影響力仍落后于發(fā)達(dá)國家，在整體研究質(zhì)量和創(chuàng)新性上還需要進(jìn)一步提升。

表1 發(fā)文量前10 位國家的各項(xiàng)指標(biāo)Table 1 Indicators of top 10 countries in the terms of the number of publications

國家之間的學(xué)術(shù)合作對促進(jìn)學(xué)者之間的交流與知識傳播具有重要作用。本研究使用VOSviewer軟件對發(fā)文國家進(jìn)行共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析，以掌握不同國家之間在黃曲霉毒素研究領(lǐng)域的合作關(guān)系。2003—2020年間發(fā)文量排名前50 位國家之間的學(xué)術(shù)合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)如圖2所示，圖中的節(jié)點(diǎn)代表不同的國家，其面積大小代表發(fā)文量，連接節(jié)點(diǎn)的線條表示國家間的國際合作，線條的粗細(xì)表示合作發(fā)文數(shù)量的多少，代表了合作的密切程度。從圖2可見，中國和美國是兩個最大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，分別與前50 位國家中的47 個和45 個國家有學(xué)術(shù)合作，與其他主要發(fā)文國家的聯(lián)系最為緊密。其中，中國與美國之間的線條最粗，表明兩國是全球黃曲霉毒素研究領(lǐng)域最大的合作關(guān)系體。合作密切程度排在第2～5位的依次是美國-尼日利亞、沙特-埃及、美國-意大利和美國-巴西。與中國合作最密切的國家依次為美國、加拿大、德國、巴基斯坦、韓國、澳大利亞、新加坡、英國、印度和比利時(shí)（圖3）?？梢?，中國與多數(shù)國家之間均開展了黃曲霉毒素方面的合作研究，使國內(nèi)學(xué)者有更多的機(jī)會與國外高水平機(jī)構(gòu)和學(xué)者進(jìn)行交流與合作，有助于國內(nèi)黃曲霉毒素研究緊跟國際研究前沿。但也要看到，國內(nèi)與國外合作發(fā)文數(shù)量和美國還有不小差距，與印度、意大利、伊朗、巴西、土耳其等世界主要發(fā)文國的合作研究較少，應(yīng)大力加強(qiáng)與這些國家的學(xué)術(shù)合作。

圖2 不同國家開展黃曲霉毒素研究的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜Fig. 2 Co-occurrence network map of countries in the field of aflatoxin research

圖3 中國與其他國家之間開展黃曲霉毒素研究的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜Fig. 3 Co-occurrence network map between China and other countries in the field of aflatoxin research

2.3 發(fā)文期刊

作為傳播科學(xué)知識的載體，期刊在促進(jìn)學(xué)科發(fā)展與學(xué)術(shù)交流中起重要作用。2003—2020年，全球共有1 359 家期刊出版了黃曲霉毒素方面的學(xué)術(shù)論文，其中發(fā)文量前10 位的期刊均發(fā)文100 篇以上，合計(jì)發(fā)文量占總發(fā)文量的23.67%（表2）。以474 篇成為發(fā)表黃曲霉毒素研究成果最多的期刊，占總發(fā)文量的4.99%，其次為和，分別發(fā)表了401 篇和232 篇論文，分別占總發(fā)文量的4.22%和2.44%。以15 887的總被引頻次和63的H指數(shù)同樣領(lǐng)先其他期刊，的這兩項(xiàng)指標(biāo)均列第2位。篇均被引頻次在前10 位期刊中相差較大，發(fā)文量第7位的以54.75的篇均被引頻次高居首位，（38.72）和（36.85）分列二、三位。這10 種期刊中，7 種期刊位于Q1分區(qū)，3 種位于Q2分區(qū)，其影響因子分布在3.057到7.514之間，其中的影響因子最高。分析表明，這些期刊是發(fā)布黃曲霉毒素研究成果最具影響力和學(xué)術(shù)權(quán)威性的國際期刊，更容易受到各國學(xué)者的關(guān)注。此外，這10 種期刊中有7 種期刊的發(fā)文方向與食品科學(xué)直接相關(guān)，表明食品中黃曲霉毒素污染的相關(guān)研究備受關(guān)注。

表2 發(fā)文量前10 位期刊的各項(xiàng)指標(biāo)Table 2 Indicators of top 10 journals in the terms of the number of publications

2.4 研究方向

按WoS核心數(shù)據(jù)庫對文獻(xiàn)研究方向進(jìn)行歸類，9 503 篇文獻(xiàn)可被劃分成71 個研究方向。需要指出的是，所有研究方向的百分比總和大于100%，這是由于同一篇文章可能被劃分為多個類別。6 個主要研究方向的發(fā)文量隨時(shí)間的變化曲線如圖4所示。顯然，食品科學(xué)技術(shù)方向是發(fā)文量最大的方向，共發(fā)表3 374 篇文獻(xiàn)，占總發(fā)文量的35.50%；其次是毒理學(xué)和化學(xué)方向，分別發(fā)表了2 079 篇和1 984 篇文獻(xiàn)；隨后是農(nóng)學(xué)（1 093 篇，10.84%）、生物技術(shù)與應(yīng)用微生物學(xué)（778 篇，8.19%）和微生物學(xué)（724 篇，7.62%）。此外，生物化學(xué)和分子生物學(xué)、真菌學(xué)、藥理學(xué)、植物科學(xué)、獸醫(yī)學(xué)、環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)方向的發(fā)文量也超過了400 篇?？梢?，黃曲霉毒素研究領(lǐng)域呈現(xiàn)出多學(xué)科交叉的發(fā)展特點(diǎn)，多學(xué)科、多領(lǐng)域合作研究越來越受到重視。從各研究方向發(fā)文量的時(shí)間演變上看，食品科學(xué)技術(shù)方向的發(fā)文量經(jīng)歷了2006—2009年和2012—2019年兩個快速增加的階段，而毒理學(xué)和化學(xué)方向在2017—2019年間發(fā)文量增加明顯，而其他方向的發(fā)文量則顯示出波動中緩慢增加的變化趨勢。從圖4還可看出，幾個主要研究方向的發(fā)文量在2020年都有不同程度的下降，這可能與2020年新型冠狀病毒肺炎疫情在全球的蔓延影響了研究的開展有關(guān)。

圖4 主要研究方向發(fā)文量隨時(shí)間變化曲線Fig. 4 Temporal evolution of the numbers of publications in major research directions

2.5 發(fā)文作者及合作關(guān)系

全球24 000多名學(xué)者發(fā)表了黃曲霉毒素領(lǐng)域的研究論文，其中共有22 名學(xué)者的發(fā)文量在50 篇以上。圖5列出了在黃曲霉毒素研究領(lǐng)域發(fā)文量前10 位的作者，其中有3 名學(xué)者來自美國，中國和奧地利各有2 名學(xué)者，比利時(shí)、尼日利亞和印度各有1 名學(xué)者。來自美國亞利桑那大學(xué)的Cotty P J是唯一在該方向發(fā)文量過百的學(xué)者，發(fā)表了124 篇文獻(xiàn)，他的H指數(shù)（34）同樣占據(jù)榜首。來自美國的Bhatnagar D與奧地利的Krska R分別以98 篇和88 篇位列第2、3位。在被引頻次上，Bhatnagar D（4 173）、Cotty P J（3 375）與Krska R（3 154）分列總被引頻次的前3 位，同時(shí)Bhatnagar D與Krska R還分別以42.58和35.84的篇均被引頻次位列前兩位，展現(xiàn)出這幾位學(xué)者在黃曲霉毒素研究領(lǐng)域的絕對優(yōu)勢和影響力。從國內(nèi)學(xué)者方面來看，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所的Li P W（李培武）和Zhang Q（張奇）均以73 篇文獻(xiàn)并列國內(nèi)該方向發(fā)文量的首位，同時(shí)并列世界發(fā)文量的第8位。這兩位學(xué)者的總被引頻次均在2 000左右，篇均被引頻次接近30。他們與福建農(nóng)林大學(xué)的Wang S H（汪世華）、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院的Zhang W（張文）等均是國內(nèi)從事黃曲霉毒素研究的重要力量，在國內(nèi)外均具有一定的學(xué)術(shù)影響力。

圖5 發(fā)文量和總被引頻次排名前10 位的作者Fig. 5 Numbers of publications and total citations of top 10 most productive authors

圖6顯示了發(fā)文量前65 位作者的合作關(guān)系，該合作網(wǎng)絡(luò)由一個中心大型網(wǎng)絡(luò)和幾個外周小型網(wǎng)絡(luò)組成。大型合作網(wǎng)絡(luò)由許多核心作者及其團(tuán)隊(duì)組成，包括美國的Cotty P J、Bhatnagar D、Abbas H K，比利時(shí)的de Saeger S，奧地利的Krska R、Sulyok M等，他們在黃曲霉毒素研究領(lǐng)域的合作關(guān)系較緊密。該合作網(wǎng)絡(luò)代表全球最活躍、最具有代表性的研究團(tuán)隊(duì)，可為其他學(xué)者開展相關(guān)研究提供科學(xué)參考。然而，大多數(shù)作者位于外周的小型合作網(wǎng)絡(luò)，傾向于在一個小的群體內(nèi)進(jìn)行合作研究，例如來自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所的Li P W、Zhang Q、Zhang W等。加強(qiáng)作者之間，尤其是來自不同國家或機(jī)構(gòu)的作者之間的合作研究，可以極大地促進(jìn)研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)思想的交流和創(chuàng)新。

圖6 高發(fā)文量作者間的合作網(wǎng)絡(luò)Fig. 6 Collaboration network of productive authors

2.6 高被引論文

在文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)研究中，被引頻次被視為衡量文章質(zhì)量的重要指標(biāo)，它代表了一項(xiàng)研究在學(xué)術(shù)界的影響力和關(guān)注度。表3列出了2003—2020年間黃曲霉毒素研究領(lǐng)域總被引頻次最高的10 篇論文，包括7 篇Review和3 篇Article。按照第一作者所屬國別，有6 篇論文來自美國，日本、法國、英國和沙特阿拉伯各1 篇，顯示出美國在該領(lǐng)域上較強(qiáng)的整體研究實(shí)力，引領(lǐng)著全世界該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與前沿。美國杜蘭大學(xué)的Bennett J W與Klich M于2003年發(fā)表的總被引頻次最高，達(dá)到2 114 次，該文綜述了與人類和獸醫(yī)疾病有關(guān)的最重要的真菌毒素如黃曲霉毒素、桔霉素、麥角赤霉素、伏馬菌素、赭曲霉毒素A、棒曲霉素和玉米赤霉烯酮等。美國學(xué)者Williams J H等于2004年發(fā)表的以952的總被引頻次排在第二位，該文對發(fā)展中國家人群黃曲霉毒素中毒的毒理學(xué)、暴露途徑、潛在健康后果及干預(yù)措施等進(jìn)行了總結(jié)。美國學(xué)者Llovert J M等于2016年發(fā)表的以886的總被引頻次排在第三位，該文圍繞包括黃曲霉毒素B的攝入在內(nèi)的肝癌誘發(fā)因素、分子發(fā)病機(jī)制、早期診斷及治療方案等展開討論。其他高被引論文的內(nèi)容主要集中在黃曲霉毒素的檢測方法、生物合成途徑、對人和動物的影響以及由黃曲霉毒素誘發(fā)的肝癌發(fā)生機(jī)制與治療方法等方面。福州大學(xué)的Lin Youxiu等于2017年發(fā)表的研究論文Signal-on photoelectrochemical immunoassay for aflatoxin B based on enzymatic product-etching MnO nanosheets for dissociation of carbon dots以196的被引頻次位列全球第84位，也是被引頻次前百名中唯一一篇第一作者為國內(nèi)學(xué)者的文獻(xiàn)，該研究設(shè)計(jì)了一種能快速靈敏檢測食品中黃曲霉毒素B的視覺和光電化學(xué)免疫傳感系統(tǒng)。由此可見，盡管我國在該研究領(lǐng)域取得了快速發(fā)展，且發(fā)文量已經(jīng)位列世界第二，但仍缺乏具有較高國際影響力、引領(lǐng)國際研究前沿的核心成果，與論文“量”的突破相比，更需要成果“質(zhì)”的提升。

表3 黃曲霉毒素研究領(lǐng)域的高被引論文Table 3 Highly cited papers in the field of aflatoxin research

2.7 研究熱點(diǎn)分析

2.7.1 高頻關(guān)鍵詞分析

關(guān)鍵詞以簡潔的形式清晰地反映了文章的核心內(nèi)容，通過對高頻關(guān)鍵詞分析能準(zhǔn)確揭示該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和整體發(fā)展趨勢。利用VOSviewer軟件共收集到13 231 個作者關(guān)鍵詞，其中9 655 個（73.0%）關(guān)鍵詞僅使用一次，1 591 個（12.0%）關(guān)鍵詞使用兩次，447 個（3.8%）關(guān)鍵詞出現(xiàn)10 次以上。大量低頻關(guān)鍵詞的使用體現(xiàn)出黃曲霉毒素相關(guān)領(lǐng)域研究內(nèi)容的廣泛性和研究焦點(diǎn)的差異性。排除直接搜索詞Aflatoxin與Aflatoxins，并對相同含義關(guān)鍵詞（如Aflatoxin B和Aflatoxin B-1、Mycotoxin和Mycotoxins等）進(jìn)行歸類合并之后，2003—2020年間最常用的15 個作者關(guān)鍵詞如表4所示。這些關(guān)鍵詞主要涉及以下研究主題：霉菌毒素（Aflatoxin B、Mycotoxin(s)、Aflatoxin M、Ochratoxin A、Fumonisin(s)和Zearalenone）、霉菌（、和）、污染食品及食品安全（Maize、Milk和Food safety）、黃曲霉毒素的檢測方法（HPLC）、誘發(fā)疾病及疾病的檢測方法（Hepatocellular carcinoma和ELISA）。

通過觀察不同時(shí)期高頻關(guān)鍵詞排名的變化，可以反映該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)的變化趨勢（表4）?？傮w上看，第一階段（2003—2008年）與第二階段（2009—2014年）的高頻關(guān)鍵詞類型沒有發(fā)生太大變化，HPLC、ELISA、Zearalenone、Deoxynivalenol等關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻率排名提升，而Maize和的排名有所下降。而在第三階段（2015—2020年），F(xiàn)ood safety的出現(xiàn)頻次由15 名之外上升至第6位，Oxidative stress和Detoxification也分別上升至第14名和第15名。這表明由黃曲霉毒素引發(fā)的食品安全問題、黃曲霉毒素誘導(dǎo)的肝細(xì)胞損傷的氧化應(yīng)激機(jī)制、黃曲霉毒素的脫毒與降解等研究在近年來受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。

此外，通過比較不同國家發(fā)文中的高頻關(guān)鍵詞可以反映出不同國家在該領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向。如表5所示，在美國發(fā)文中，Maize、Corn、Peanut、Food safety等的排名比其他主要發(fā)文國要高，表明更多的研究集中在黃曲霉毒素對玉米、花生等食品的污染、黃曲霉毒素與食品安全等方面。中國發(fā)文中Aptamer、Oxidative stress、Detoxification、Apoptosis的排名要明顯高于其他國家，表明中國在黃曲霉毒素的代謝解毒機(jī)制、開發(fā)黃曲霉毒素的檢測方法以及黃曲霉毒素誘導(dǎo)細(xì)胞氧化應(yīng)激與凋亡機(jī)制等方面開展了較多的工作。關(guān)鍵詞Essential oil、Broilers、Lipid peroxidation、Antifungal、Antioxidant等在印度發(fā)文中出現(xiàn)頻次較高，體現(xiàn)出該國學(xué)者對植物精油、肉雞等該國傳統(tǒng)食物中黃曲霉毒素污染、黃曲霉毒素誘發(fā)的脂質(zhì)過氧化及抗氧化方面的濃厚研究興趣。此外，在意大利發(fā)文中經(jīng)常出現(xiàn)Milk、Patulin和Deoxynivalenol，而ELISA、Pistachio、Risk assessment則在伊朗發(fā)文中經(jīng)常被使用。

表4 不同研究時(shí)期的排名前15 位作者關(guān)鍵詞Table 4 Top 15 high-frequency keywords from papers published in different periods

表5 發(fā)文最多5 個國家的排名前15 位作者關(guān)鍵詞Table 5 Top 15 high-frequency keywords from papers published by top five most productive countries

2.7.2 聚類分析

按照關(guān)鍵詞之間緊密關(guān)聯(lián)程度，可將其分類成不同的聚類。一般來說，在同一聚類中的關(guān)鍵詞共現(xiàn)頻率較高，共同代表了一個相近的研究領(lǐng)域。本研究利用VOSviewer軟件對使用頻次在30 次以上的124 個關(guān)鍵詞進(jìn)行共現(xiàn)聚類分析，其網(wǎng)絡(luò)可視化圖譜見圖7。這些關(guān)鍵詞被劃分為7 個不同的聚類，代表了幾個不同的主要研究領(lǐng)域。聚類1（紅色）是最大的一個關(guān)鍵詞集合，共有37 個，主要包括Aflatoxin B(B-1)、Hepatocellular carcinoma、Oxidative stress、Antioxidant、Antifungal、Toxicity、Liver、Apoptosis、Cytochrome P450、Gene expression、Genotoxicity、Biomarker(s)、Cancer、Liver Cancer、AMES test、Broilers等，這部分涵蓋了黃曲霉毒素的細(xì)胞毒性作用及致癌機(jī)制等與健康相關(guān)的主要關(guān)鍵詞。聚類2（綠色）共有29 個關(guān)鍵詞，主要有Aflatoxin M(M-1)、Mycotoxins、Milk、Feed、Risk Assessment、Occurrence、Cereals、Wheat、Food、Cheese、Immunoaffinity column、Validation、ELISA、HPLC、LC-MS/MS、LC-MS、HPLC-FLD、Mass spectrometry等，這些關(guān)鍵詞主要集中在各類食物中黃曲霉毒素的常規(guī)測定與檢測技術(shù)，以及食物中黃曲霉毒素的暴露與風(fēng)險(xiǎn)評估研究。聚類3（深藍(lán)色）包括26 個關(guān)鍵詞，主要有Aflatoxin、、、Maize、Peanut(s)、Biocontrol、Biological control、Corn、、Cyclopiazonic acid、Groundnut、Aflatoxin Biosynthesis、Antifungal activity、、Secondary metabolism、Sterigmatocystin等，多數(shù)為黃曲霉毒素的來源、生物防治、生物合成及其調(diào)控等方面研究所使用的關(guān)鍵詞。聚類4（黃色）包括Ochratoxin A、Fumonisin(s)、Fungi、Zearalenone、Patulin、、Trichothecenes、Sorghum等12 個關(guān)鍵詞，這部分關(guān)鍵詞包括了除黃曲霉毒素之外的一些其他真菌毒素。聚類5（紫色）包括Mycotoxin、Fluorescence、Aptamer、Biosensor、Immunosensor、Immunoassay等與食物中黃曲霉毒素新型快速檢測技術(shù)相關(guān)的關(guān)鍵詞。聚類6（淺藍(lán)色）包括Detoxification、Decontamination、Biodegradation等與黃曲霉毒素污染控制技術(shù)相關(guān)的關(guān)鍵詞。

圖7 黃曲霉毒素研究中關(guān)鍵詞的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可視化圖譜Fig. 7 Co-occurrence network visualization map of keywords in aflatoxin research

2.7.3 突現(xiàn)詞檢測

除了分析高頻關(guān)鍵詞，也可以找出出現(xiàn)頻次可能不高但在某一時(shí)期集中出現(xiàn)的關(guān)鍵詞，以更加全面地掌握不同時(shí)期的研究熱點(diǎn)和前沿，為研究人員確定新的研究方向提供思路。突現(xiàn)關(guān)鍵詞是指使用頻率在某一時(shí)期突然增加的詞，突現(xiàn)強(qiáng)度越強(qiáng)，該關(guān)鍵詞所代表的研究內(nèi)容成為新興研究方向的可能性就越大。本研究使用CiteSpace V軟件來識別2008—2020年間文獻(xiàn)中的突現(xiàn)關(guān)鍵字，設(shè)置突現(xiàn)的最短時(shí)間是3 年。表6顯示了突現(xiàn)性最強(qiáng)的前25 個關(guān)鍵詞及突現(xiàn)周期。在2010年之前間開始突現(xiàn)的關(guān)鍵詞如Rat、Rat liver、Aflatoxin contamination、HPLC、Lipid peroxidation、Protein、Essential oil、Inhibition、Cereal等，突現(xiàn)周期在3～7 年之間，說明這些相關(guān)研究在這一時(shí)期發(fā)展較快。而Wheat、Validation、Rice、Cancer、Broiler、Antioxidant、Gene expression則是2011—2015年間開始出現(xiàn)的突現(xiàn)詞，其突現(xiàn)周期為3～6 年不等，這一時(shí)期不同關(guān)鍵詞之間的突現(xiàn)強(qiáng)度差異較大。另外，Immunoassay、Food safety、Detoxifacation、Risk assessment、Biosensor、Gene、Biological control、Lactic acid bacteria、Oxidative stress則是2016年之后開始陸續(xù)出現(xiàn)的新的突現(xiàn)詞，其突現(xiàn)時(shí)間一直持續(xù)到2020年，其中Detoxifacation、Risk assessment和Lactic acid bacteria的突現(xiàn)強(qiáng)度均超過30。該結(jié)果也預(yù)示著這些關(guān)鍵詞所代表的研究方向可能持續(xù)成為未來一段時(shí)間的研究焦點(diǎn)。

表6 2008—2020年間黃曲霉毒素研究中的突現(xiàn)關(guān)鍵詞Table 6 Burst keywords in aflatoxin research from 2008 to 2020

2.8 研究前沿領(lǐng)域

2.8.1 黃曲霉毒素新型檢測技術(shù)的開發(fā)

傳統(tǒng)的黃曲霉毒素檢測技術(shù)需要昂貴的儀器和設(shè)備，且樣本前處理復(fù)雜、對操作人員的要求高、分析時(shí)間長，難以對大量樣本進(jìn)行快速檢測。近年來，基于免疫學(xué)原理的快速檢測技術(shù)發(fā)展迅速，由于具有靈敏度高、特異性強(qiáng)、方便快捷的特點(diǎn)，該檢測技術(shù)適用于現(xiàn)場快速檢測。目前，除了酶聯(lián)免疫吸附法、免疫層析分析法、熒光免疫分析法、放射免疫法之外，化學(xué)發(fā)光免疫分析法、時(shí)間分辨熒光免疫分析法、量子點(diǎn)標(biāo)記熒光免疫法等新型免疫學(xué)檢測方法與技術(shù)也被不斷開發(fā)出來并引入到黃曲霉毒素的檢測中。生物傳感器是近年來發(fā)展起來的測定霉菌毒素的一種新興技術(shù)，免疫傳感器、適配體傳感器、分子印跡聚合物生物傳感器等逐漸被開發(fā)并應(yīng)用于食品領(lǐng)域中監(jiān)測生物膜中的黃曲霉毒素。隨著小型便攜式儀器的發(fā)展，開發(fā)檢測結(jié)果重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性更高，且能夠用于同時(shí)富集、分離和檢測的多功能生物傳感器將成為現(xiàn)場檢測應(yīng)用的必然趨勢。此外，由于納米材料具有獨(dú)特的電、催化和光學(xué)特性等，基于納米材料的生物傳感器將可能成為未來的研究熱點(diǎn)。

2.8.2 黃曲霉毒素解毒方法研究

食品和糧食中的黃曲霉毒素污染對經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人體健康造成了嚴(yán)重的威脅，開發(fā)經(jīng)濟(jì)、高效的解毒方法已成為當(dāng)務(wù)之急。相比于化學(xué)解毒方法在真菌抗藥性、化學(xué)藥品殘留和環(huán)境污染等方面的問題，生物解毒方法具有安全系數(shù)高、特異性強(qiáng)、綠色清潔等獨(dú)特優(yōu)勢，被視為最具發(fā)展前景和潛力的降解方法。利用微生物酶解作用、微生物菌體的吸附作用、微生物代謝作用等去除黃曲霉毒素已逐漸成為生物解毒黃曲霉毒素的重要研究方向，而篩選和改造具有高效解毒功能的優(yōu)良菌株、黃曲霉毒素降解產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)解析及安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)、改進(jìn)和優(yōu)化獲得最佳脫除條件、提高復(fù)雜環(huán)境下黃曲霉毒素脫除能力的穩(wěn)定性等已成為今后黃曲霉毒素高效解毒的重要突破口。此外，黃曲霉毒素的生物解毒法大多處于實(shí)驗(yàn)室水平，需要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況開發(fā)出更加經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的處理工藝，使其實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

2.8.3 黃曲霉的生物防治方法與機(jī)制研究

開發(fā)安全、高效、環(huán)保的生物防治方法對黃曲霉進(jìn)行防治受到越來越多的重視，也更容易被人們所接受。其中，利用微生物之間的競爭或拮抗作用對黃曲霉進(jìn)行生物防治是控制食品黃曲霉毒素污染的重要方法，而篩選對黃曲霉及毒素具有拮抗作用的菌株成為近年來防治黃曲霉污染研究的熱點(diǎn)。乳酸菌、芽孢桿菌、酵母菌、鏈霉菌、木霉、假單胞菌等已經(jīng)被證實(shí)對黃曲霉具有顯著的抑制效果。如乳酸菌對黃曲霉拮抗作用的研究目前多從微生態(tài)制劑角度出發(fā)開展，今后應(yīng)致力于從宿主本身角度出發(fā)，研究乳酸菌對黃曲霉毒素中毒動物相關(guān)調(diào)控機(jī)制的影響。這不僅可以為乳酸菌拮抗黃曲霉提供新的研究思路，也將為生產(chǎn)實(shí)踐中開展乳酸菌預(yù)防黃曲霉毒素中毒提供理論依據(jù)。同時(shí)，隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，在分子水平利用抗性相關(guān)的基因標(biāo)記輔助育種和基因工程技術(shù)開發(fā)黃曲霉菌的拮抗菌株新品種也備受青睞。

2.8.4 黃曲霉毒素生物合成的調(diào)控機(jī)制研究

盡管黃曲霉毒素的生物合成研究已經(jīng)超過半個世紀(jì)，但對其生物合成調(diào)控機(jī)制的了解仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。揭示黃曲霉毒素生物合成的調(diào)控機(jī)制有利于設(shè)計(jì)有效新穎的策略干預(yù)黃曲霉毒素的侵染代謝，從而高效控制黃曲霉毒素污染。近年來，基因組學(xué)技術(shù)的發(fā)展為真菌次級代謝機(jī)制的研究帶來機(jī)會，為不斷挖掘新的黃曲霉毒素合成基因和調(diào)控因子提供了重要的技術(shù)支持?；蚪M學(xué)技術(shù)可為闡明黃曲霉毒素復(fù)雜生物合成過程的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、深入了解合成過程中轉(zhuǎn)錄因子間的相互作用及構(gòu)建基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供極大的幫助。值得注意的是，近年來對黃曲霉毒素合成調(diào)控機(jī)制的研究已經(jīng)從基因的轉(zhuǎn)錄水平逐漸向蛋白水平進(jìn)行轉(zhuǎn)移。隨著蛋白組學(xué)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，從蛋白水平闡述黃曲霉毒素生物合成的調(diào)控機(jī)理可能是今后的重點(diǎn)關(guān)注方向。黃曲霉毒素生物合成受多水平、多層次代謝網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控，包括合成途徑的專一調(diào)控和次級代謝的全局調(diào)控?？梢灶A(yù)見，綜合利用基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組及代謝組數(shù)據(jù)等系列技術(shù)從多個層面來研究黃曲霉毒素的生物合成調(diào)控機(jī)制將成為今后重要的研究趨勢。

3 結(jié) 語

本研究利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法對WoS核心數(shù)據(jù)庫中2003—2020年間發(fā)表的黃曲霉毒素研究文獻(xiàn)進(jìn)行量化分析，揭示了目前黃曲霉毒素領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。全球黃曲霉毒素研究成果逐年增加，其中中國發(fā)文量呈現(xiàn)快速增長的趨勢。美國和中國分別位列該研究領(lǐng)域發(fā)文量和總被引頻次的前兩位，也是在該研究領(lǐng)域開展國際合作最活躍的國家。兩位中國學(xué)者的發(fā)文量進(jìn)入世界前10 位，但國內(nèi)學(xué)者的高被引論文數(shù)量及總被引頻次較低。利用VOSviewer軟件分析了全球不同時(shí)期和主要發(fā)文國研究文獻(xiàn)中的高頻關(guān)鍵詞，通過聚類可視化分析了黃曲霉毒素的幾個重點(diǎn)研究領(lǐng)域。進(jìn)一步采用CiteSpace可視化分析手段對近年來突現(xiàn)關(guān)鍵詞進(jìn)行檢測分析。隨著黃曲霉毒素研究的不斷發(fā)展，一些新的研究熱點(diǎn)不斷涌現(xiàn)，繼續(xù)開發(fā)黃曲霉毒素的新型檢測技術(shù)、生物防治技術(shù)與脫毒方法，揭示黃曲霉毒素生物合成的調(diào)控機(jī)制等研究受到國內(nèi)外學(xué)者越來越多的關(guān)注，將持續(xù)成為今后的研究熱點(diǎn)。我國在黃曲霉毒素領(lǐng)域的研究呈現(xiàn)出發(fā)展速度快、成果產(chǎn)出多、國際合作水平高、整體實(shí)力突出的特點(diǎn)，但在文獻(xiàn)質(zhì)量上未能與數(shù)量增長同步提升，缺乏有較高國際影響力、引領(lǐng)國際研究前沿的核心成果，亟待研究成果由“量”向“質(zhì)”的突破。