基于文獻(xiàn)計(jì)量的全球真菌毒素研究態(tài)勢(shì)分析

張志娟郭春景

(1.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院,遼寧 沈陽(yáng) 110161; 2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(沈陽(yáng)),遼寧沈陽(yáng) 110161)

真菌毒素是由絲狀真菌在適宜條件下產(chǎn)生的小分子次級(jí)代謝產(chǎn)物[1],目前已知的真菌毒素約有400多種[2],研究主要有毒性較強(qiáng)的黃曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)、赭曲霉毒素 A(Ochratoxin A,OTA)、玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)、嘔吐毒素(Deoxynivalenol,DON)和T-2毒素(T-2 toxin)、伏馬毒素 B1(Fumonisin,FB1)和桔青霉素(Citrinin,CIT)等。研究表明,大多數(shù)真菌毒素可抑制動(dòng)物體內(nèi)蛋白的合成,破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),進(jìn)而影響動(dòng)物體肝臟、腎臟、神經(jīng)、造血等組織器官的正常工作,具有強(qiáng)烈的致癌、致畸、致突變作用,對(duì)人和動(dòng)物的健康造成了威脅[3~12]。有研究對(duì)谷物和堅(jiān)果等中的黃曲霉毒素、伏馬菌素、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、T-2和 HT-2毒素、玉米赤霉烯酮和赭曲霉毒素A等約500 000份數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,認(rèn)為糧農(nóng)組織預(yù)測(cè)的谷物和堅(jiān)果中產(chǎn)生真菌毒素的比例為25%,可能是低估了[13]。因此,對(duì)真菌毒素的相關(guān)研究已成為食品安全領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一。

文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)是指用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法,定量地分析一切知識(shí)載體的交叉科學(xué),被廣泛應(yīng)用于圖情、教育、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,從不同角度揭示各研究領(lǐng)域?qū)W科布局、研究熱點(diǎn)、發(fā)展動(dòng)態(tài)等[14~20],成為現(xiàn)代科學(xué)研究的重要輔助手段。近年來(lái),國(guó)內(nèi)真菌毒素研究進(jìn)展多集中在檢測(cè)方法和降解方面[21~25],有關(guān)真菌毒素相關(guān)英文文獻(xiàn)研究的計(jì)量分析鮮見(jiàn)報(bào)道。

本研究利用文獻(xiàn)計(jì)量方法,以Web of Science核心合集中的SCI-Expanded數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)源,對(duì)全球真菌毒素領(lǐng)域的研究概況、研究群體競(jìng)爭(zhēng)力、合作情況、研究熱點(diǎn)和主題等方面進(jìn)行了計(jì)量分析,以期為相關(guān)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新和管理決策提供情報(bào)支撐和數(shù)據(jù)參考。

1 材料和方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

以科睿唯安的Web of Science核心合集中的SCI-Expanded數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)源,所涉及文獻(xiàn)類(lèi)型為 Article,Review。 以 TS=(Mycotoxin?or mikotoxin?or“mold toxin?”or Mycotoxicoses or “Fungal toxin?”or fungaltoxin)為檢索式進(jìn)行檢索,獲取相關(guān)期刊論文25 880篇文獻(xiàn),檢索時(shí)間為2022年9月1日。

1.2 研究方法和工具

利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行量化分析。利用Excel 2010對(duì)檢索到的真菌毒素的文獻(xiàn)從發(fā)文量、重點(diǎn)國(guó)家、高發(fā)文機(jī)構(gòu)、高發(fā)文作者等方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并運(yùn)用VOSviewer軟件分析工具,對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 概況分析

2.1.1 全球發(fā)文概況分析 全球關(guān)于真菌毒素的研究開(kāi)始較早,1941年已有相關(guān)研究,1962開(kāi)始有連續(xù)性研究。直到1990年開(kāi)始研究文獻(xiàn)才逐漸增多,發(fā)文量超過(guò)100篇/年,此后增長(zhǎng)迅速,2012年開(kāi)始年發(fā)文量超過(guò)1 000篇。近年來(lái),真菌毒素研究領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)數(shù)量總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì),2018年起年發(fā)文量達(dá)1 500篇,表明該領(lǐng)域研究受關(guān)注程度逐年增加(見(jiàn)圖1)。

2.1.2 中國(guó)發(fā)文概況分析 中國(guó)在真菌毒素領(lǐng)域的發(fā)文趨勢(shì)與國(guó)際情況基本一致,但研究起步較晚,1986年才有英文 SCI文章發(fā)表,且在2004年之前發(fā)文數(shù)量較少,2005年之后發(fā)文量增長(zhǎng)迅速,2020年起年發(fā)文量超過(guò)500篇。年度發(fā)文情況見(jiàn)圖2。

圖2 中國(guó)真菌毒素研究領(lǐng)域年度發(fā)文量分布情況Figure 2 Annual distribution of chinese mycotoxin papers

2.2 文獻(xiàn)來(lái)源主要國(guó)家分析

2.2.1 國(guó)家發(fā)文分析 真菌毒素領(lǐng)域發(fā)文數(shù)量排名前10的國(guó)家情況見(jiàn)圖3,其中美洲有3個(gè)(美國(guó)、巴西、加拿大),亞洲有1個(gè)(中國(guó)),歐洲有6個(gè)(德國(guó)、意大利、西班牙、法國(guó)、英國(guó)、奧地利),除中國(guó)和巴西為發(fā)展中國(guó)家以外,其他全部為發(fā)達(dá)國(guó)家。由此可見(jiàn),發(fā)達(dá)國(guó)家依然是真菌毒素研究領(lǐng)域的主要力量。其中美國(guó)和中國(guó)的發(fā)文量分別為4 206篇和4 141篇,排名前兩位,研究?jī)?yōu)勢(shì)明顯。

圖3 全球真菌毒素發(fā)文量排名前10的國(guó)家Figure 3 Top 10 countries of global mycotoxin papers

對(duì)真菌毒素領(lǐng)域發(fā)表文章數(shù)量排名前10的國(guó)家在2000~2022年間發(fā)文量情況進(jìn)行分析可知:中國(guó)自2012年以后,發(fā)文量增速明顯,且呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì);其他國(guó)家呈現(xiàn)波動(dòng)平緩增長(zhǎng)趨勢(shì)。2012年以前,美國(guó)的發(fā)文量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他國(guó)家,2013年之后其發(fā)文量一直遠(yuǎn)低于中國(guó)(見(jiàn)圖4)。

圖4 2000~2022年間世界排名前10國(guó)家發(fā)文趨勢(shì)Figure 4 Annual distribution of global mycotoxin papers during 2000~2022(Top 10 countries)

2.2.2 國(guó)家合作分析 由真菌毒素研究發(fā)文量≥100篇的56個(gè)國(guó)家合作關(guān)系網(wǎng)可知,真菌毒素領(lǐng)域研究國(guó)家的合作布局為:(1)以中國(guó)、美國(guó)、加拿大、日本、印度等國(guó)家組成的北美洲和亞洲合作鏈。(2)以德國(guó)、意大利、英國(guó)等國(guó)家為核心的歐洲學(xué)術(shù)共同體。(3)以法國(guó)、巴西、西班牙等國(guó)家組成的跨區(qū)域?qū)W術(shù)合作網(wǎng)絡(luò)。分析可知中國(guó)已在真菌毒素領(lǐng)域開(kāi)展了廣泛的合作研究,已經(jīng)具有了較大的影響力(見(jiàn)圖5)。

圖5 國(guó)家合作關(guān)系圖(發(fā)文量≥100)Figure 5 Diagram of cooperation between countries(output≥100)

2.3 主要研究機(jī)構(gòu)分析

2.3.1 機(jī)構(gòu)發(fā)文分析 對(duì)世界排名前5的研究機(jī)構(gòu)從2000年至今的發(fā)文情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可知,美國(guó)農(nóng)業(yè)部、瓦倫西亞大學(xué)、意大利國(guó)家研究委員會(huì)在真菌毒素研究領(lǐng)域起步最早,且研究連續(xù)性較好;2009年之前,美國(guó)農(nóng)業(yè)部發(fā)文量遠(yuǎn)高于其他幾個(gè)機(jī)構(gòu),2021年略有下降,近10年呈現(xiàn)波動(dòng)增長(zhǎng)情況;根特大學(xué)從2004年開(kāi)始連續(xù)開(kāi)展了研究;中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院起步較晚,2008年才開(kāi)展相關(guān)領(lǐng)域研究,但研究勢(shì)頭迅猛,2018年以后年發(fā)文數(shù)量均超過(guò)30篇(見(jiàn)圖6)。

圖6 2000~2022年間世界排名前5位機(jī)構(gòu)發(fā)文趨勢(shì)Figure 6 Tr end chart of documents issued in the world from 2000 to 2020(Top 5 institutions)

2.3.2 機(jī)構(gòu)合作分析 全球真菌毒素研究發(fā)文量≥100篇的49家機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)見(jiàn)圖7。在全球真菌毒素研究的合作網(wǎng)絡(luò)中,位于中心地位的機(jī)構(gòu)有荷蘭根特大學(xué)、瓦倫西亞大學(xué)、美國(guó)農(nóng)業(yè)部、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、法國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院等。且形成了5大合作關(guān)系網(wǎng):(1)以荷蘭根特大學(xué)為核心,包括維也納大學(xué)、慕尼黑工業(yè)大學(xué)、貝爾法斯特女王大學(xué)等機(jī)構(gòu)的歐洲新興合作關(guān)系網(wǎng)。(2)以瓦倫西亞大學(xué)和CNR意大利國(guó)家研究委員會(huì)為核心,包括里奧跨爾托國(guó)立大學(xué)、米蘭大學(xué)、帕爾特大學(xué)等機(jī)構(gòu)的跨國(guó)合作關(guān)系網(wǎng)。(3)以美國(guó)農(nóng)業(yè)部為核心,包括美國(guó)密歇根州立大學(xué)、加拿大農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)食品部等機(jī)構(gòu)的北美合作關(guān)系網(wǎng)。(4)以中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)為核心,包括南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、江南大學(xué)、浙江大學(xué)等機(jī)構(gòu)的以中國(guó)為主體的新興學(xué)術(shù)合作關(guān)系網(wǎng)。(5)以法國(guó)國(guó)家農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、圣保羅大學(xué)為核心,包括圣瑪麗亞聯(lián)邦大學(xué)、圖盧茲大學(xué)等機(jī)構(gòu)的跨國(guó)合作關(guān)系網(wǎng)。

圖7 機(jī)構(gòu)合作關(guān)系圖(發(fā)文量≥100)Figuri 7 Institution cooperation relationship diagram(output≥100)

2.4 期刊分布情況

以2000年至今的真菌毒素領(lǐng)域發(fā)文量排名前20的期刊作為研究對(duì)象,對(duì)其發(fā)文量、總被引頻次、篇均被引頻次及影響因子進(jìn)行分析(見(jiàn)表1)。

表1 真菌毒素領(lǐng)域發(fā)文數(shù)量排名前20期刊Table 1 Top 20 journals of number of articles published in mycotoxin field

20種期刊共發(fā)文6 893篇,期刊影響因子在1.581~6.306。發(fā)文量排名前 3的期刊分別是《Toxins》、《Food control》和《Journal of agricultural and food chemistry》;總被引頻次排名前3的期刊分別是《Journal of agricultural and food chemistry》、《Food control》和《Food and chemical toxicology》;篇均被引頻次排名前 3的期刊分別是《Applied and environmental microbiology》、《Journal of chromatography a》和《Toxicology letters》;影響因子排名前 3的期刊分別是《Food chemistry》、《Frontiers in microbiology》和《Food and chemical toxicology》。該領(lǐng)域科研人員可以多關(guān)注上述期刊來(lái)了解更多真菌毒素相關(guān)領(lǐng)域的研究動(dòng)態(tài)和研究趨勢(shì)。

2.5 學(xué)科分析

根據(jù)Web of Science學(xué)科分類(lèi)體系,真菌毒素領(lǐng)域的研究共分布在165個(gè)學(xué)科類(lèi)別中。其中,食品科學(xué)與技術(shù)學(xué)科發(fā)文最多,達(dá)8 661篇,遠(yuǎn)高于其他學(xué)科;毒理學(xué)和化學(xué)學(xué)科發(fā)文量分別為5 913篇和5 553篇,排名二、三位;微生物學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)、生物技術(shù)和應(yīng)用微生物學(xué)、植物科學(xué)、真菌學(xué)、藥理學(xué)和藥劑學(xué)學(xué)科的發(fā)文量均在1 000篇以上?？梢?jiàn)真菌毒素研究涉及學(xué)科門(mén)類(lèi)眾多,學(xué)科交叉融合明顯。

2.6 研究熱點(diǎn)和主題分析

研究熱點(diǎn)通常指在某一時(shí)間段內(nèi),具有內(nèi)在聯(lián)系且數(shù)量相對(duì)較多的一組論文所探討的科學(xué)問(wèn)題或?qū)ｎ},從文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)角度看,某學(xué)科領(lǐng)域一定時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)頻次最高的關(guān)鍵詞通常是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文對(duì)真菌毒素研究領(lǐng)域≥50次的高頻關(guān)鍵詞進(jìn)行抽取,并借助 VOS-viewer構(gòu)建高頻關(guān)鍵詞熱點(diǎn)密度視圖和共現(xiàn)知識(shí)圖譜(見(jiàn)圖9、圖10)。其中,節(jié)點(diǎn)的大小和亮度代表主題詞的詞頻,可表示主題詞的重要性和熱度;節(jié)點(diǎn)之間連線的粗細(xì)代表主題詞之間的共現(xiàn)頻次,可以表示主題詞之間關(guān)系的密切程度。

圖1 全球真菌毒素研究領(lǐng)域年度發(fā)文量分布情況Figure 1 Annual distribution of global mycotoxin paper s

圖9 真菌毒素研究領(lǐng)域熱點(diǎn)密度視圖Figur e 9 Diagram of hotspot density in mycotoxin research field

圖10 真菌毒素高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識(shí)圖譜(詞頻≥50,共現(xiàn)>1)Figure 10 Diagram of mycotoxin high frequency keyword co-occurrence(word frequency≥50,co-occurrence>1)

經(jīng)分析可知,全球真菌毒素研究領(lǐng)域研究熱點(diǎn)主要集中在真菌毒素的快速檢測(cè)、真菌毒素聯(lián)合毒性研究和真菌毒素的控制等方向。領(lǐng)域研究主題主要包括:(1)真菌毒素的檢測(cè)方法和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究。關(guān)鍵詞有:HPLC、MS、LC-MS、液相色譜、質(zhì)譜、酶聯(lián)免疫法、代謝組學(xué)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、接觸、接觸評(píng)估等。(2)真菌毒素的毒性及毒性動(dòng)力學(xué)研究。關(guān)鍵詞有:嘔吐毒素、赭曲霉毒素 a、玉米烯酮、伏馬毒素、鐮刀菌素、黃曲霉毒素b1、t-2毒素、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞毒性、細(xì)胞因子、基因表達(dá)、遺傳毒性、肝毒性、腎毒性、代謝、毒性、毒代動(dòng)力學(xué)等。(3)真菌毒素的污染防治和降解研究。關(guān)鍵詞有:黃曲霉毒素、曲霉屬真菌、展青霉素、赭曲霉素、食品安全、吸附、生物防治、生物降解、污染、去污、降解、解毒等。

圖8 全球真菌毒素領(lǐng)域發(fā)文數(shù)量排名前10學(xué)科Figure 8 Top 10 research field of number of articles published in mycotoxin field

3 結(jié)論

以Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)核心合集中SCI-Expanded數(shù)據(jù)庫(kù)真菌毒素相關(guān)論文為數(shù)據(jù)源,利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法,綜合分析了全球該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,探討了該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和主題,得到的主要結(jié)論有:

全球真菌毒素研究呈現(xiàn)上升趨勢(shì),2012年開(kāi)始年發(fā)文量超過(guò)1 000篇,2018年開(kāi)始年發(fā)文量超過(guò)1 500篇,并呈現(xiàn)持續(xù)上升態(tài)勢(shì),說(shuō)明該領(lǐng)域研究受關(guān)注程度很高,值得持續(xù)關(guān)注。

美國(guó)、中國(guó)、意大利是真菌毒素領(lǐng)域發(fā)文量較多的3個(gè)國(guó)家,2013年起中國(guó)發(fā)文量超過(guò)美國(guó),居世界首位。從發(fā)文的數(shù)量和質(zhì)量來(lái)看,目前中國(guó)在真菌毒素研究領(lǐng)域處于世界前列,具有較大的影響力,形成了以中美為核心的國(guó)家合作網(wǎng)絡(luò)。

美國(guó)農(nóng)業(yè)部、根特大學(xué)、瓦倫西亞大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、意大利國(guó)家研究委員會(huì)在該領(lǐng)域文獻(xiàn)產(chǎn)出量最大。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院在該領(lǐng)域研究起步相對(duì)較晚,但研究勢(shì)頭迅猛,近幾年發(fā)文量呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢(shì),進(jìn)5年發(fā)文量穩(wěn)居全球前三,形成了以中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院為核心的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。

《Toxins》、《Food control》和《Journal of agricultural and food chemistry》是全球真菌毒素領(lǐng)域發(fā)文量最多的期刊;《Journal of agricultural and food chemistry》、《Food control》和《Food and chemical toxicology》是總被引頻次排名前 3的期刊;《Applied and environmental microbiology》、《Journal of chromatography a》和《Toxicology letters》是篇均被引頻次排名前3的期刊;《Food chemistry》、《Frontiers in microbiology》和《Food and chemical toxicology》是影響因子排名前3的期刊。相關(guān)科研人員可以多關(guān)注上述期刊以了解真菌毒素研究的最新動(dòng)態(tài)。

全球真菌毒素研究主要分布在食品科學(xué)與技術(shù)、毒理學(xué)、化學(xué)學(xué)科,發(fā)文量均在5 000篇以上;此外,還分布在農(nóng)業(yè)、微生物學(xué)、生物化學(xué)和分子生物學(xué)、生物技術(shù)和應(yīng)用微生物學(xué)、植物科學(xué)、真菌學(xué)、藥理學(xué)和藥劑學(xué)等多個(gè)學(xué)科。

全球真菌毒素領(lǐng)域研究熱點(diǎn)主要集中在真菌毒素的快速檢測(cè)、真菌毒素聯(lián)合毒性研究和真菌毒素的控制等方向。研究主題主要集中在檢測(cè)方法和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究、毒性及毒性動(dòng)力學(xué)研究、污染防治和降解研究。