劉曉軒,張 馳,黃思琪,張偉龍,陳思雅,孔雨朦,周 敏,張喜利*,劉文龍*
黃精多糖類物質(zhì)研究現(xiàn)狀及發(fā)展動態(tài)的文獻計量學(xué)分析
劉曉軒1, 2,張 馳2, 3,黃思琪1, 2,張偉龍1, 2,陳思雅1,孔雨朦1, 2,周 敏4,張喜利1, 2*,劉文龍1, 2*
1. 湖南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,湖南 長沙 410208 2. 中藥成藥性與制劑制備湖南省重點實驗室,湖南 長沙 410208 3. 湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,湖南 長沙 410007 4. 中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院藥學(xué)部,湖南 長沙 410011
基于CiteSpace全面、科學(xué)地梳理黃精多糖研究領(lǐng)域的發(fā)展脈絡(luò)和研究趨勢、研究熱點及前沿,并進一步分析其薄弱環(huán)節(jié),為未來科學(xué)研究、產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局等提供借鑒。利用Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫和中國知網(wǎng)(CNKI)數(shù)據(jù)庫檢索2000—2023年發(fā)表的與黃精多糖類物質(zhì)研究相關(guān)文獻,使用CiteSpace對發(fā)文量、共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和關(guān)鍵詞進行可視化分析,并結(jié)合圖譜內(nèi)容解讀其涵義。中、英文文獻總體呈現(xiàn)出逐年增長的趨勢,段寶忠和Huang Luqi、西北農(nóng)林科技大學(xué)和安徽中醫(yī)藥大學(xué)分別是中、英文文獻發(fā)文量最高的作者和機構(gòu)。黃精多糖藥食同源價值發(fā)掘、九蒸九制、抗糖尿病研究、腸道微生物群研究、轉(zhuǎn)錄組測序分析可能是未來幾年的研究熱點。提取、炮制及質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)化方法且藥理機制的研究不夠深入,臨床和商業(yè)應(yīng)用有限,畜牧與動物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究相對缺乏是目前黃精多糖研究的主要薄弱環(huán)節(jié)。廣大科研工作者未來應(yīng)致力于轉(zhuǎn)錄組測序分析生物合成途徑及篩選差異基因,在臨床實踐中深入探究黃精多糖的藥理作用及其臨床應(yīng)用,開展黃精多糖在畜牧與動物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究,著力研發(fā)和推廣黃精多糖新型功能性食品和醫(yī)藥產(chǎn)品。
黃精多糖;黃精;CiteSpace;文獻計量學(xué);可視化圖譜;藥食同源
黃精為百合科黃精屬植物黃精的干燥根莖,是我國傳統(tǒng)藥食同源的大宗藥材,《中國藥典》2020年版收錄的黃精基原植物包括黃精Red.、多花黃精Hua和滇黃精Collett et Hemsl.[1]。據(jù)《名醫(yī)別錄》記載,黃精具有補氣養(yǎng)陰、健脾、潤肺、益腎等功效,中醫(yī)上被廣泛應(yīng)用于脾胃虛弱、體倦乏力、口干食少、肺虛燥咳、精血不足、內(nèi)熱消渴等病癥的治療[2]?,F(xiàn)代藥理研究表明,黃精中含有多糖、生物堿、甾體皂苷、氨基酸等多種生物活性成分,可用于多種疾病的預(yù)防和治療[3]。而黃精多糖(polysaccharide)被認(rèn)為是黃精中最重要的一類活性化合物,在抗氧化、調(diào)節(jié)免疫、抗腫瘤、抗骨質(zhì)疏松、降血糖、調(diào)血脂和抗動脈粥樣硬化等方面體現(xiàn)出了較好的應(yīng)用前景[4]。
CiteSpace是一款基于科學(xué)文獻計量學(xué)的知識圖譜分析工具,通過計量學(xué)、共現(xiàn)分析和聚類分析,對某一知識領(lǐng)域在一定時期內(nèi)的科學(xué)文獻中的熱點和研究前沿進行分析和可視化[5]。本研究應(yīng)用CiteSpace 6.2.R2軟件分別對國內(nèi)外2000年以來研究黃精多糖物質(zhì)相關(guān)文獻的年發(fā)文量、共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和關(guān)鍵詞進行分析,并繪制可視化網(wǎng)絡(luò)圖譜,快速梳理黃精多糖類物質(zhì)研究的知識基礎(chǔ)及發(fā)展演化過程,挖掘黃精多糖類物質(zhì)研究熱點并預(yù)測其發(fā)展趨勢,分析中外在黃精多糖類物質(zhì)研究上的差異及目前存在的薄弱環(huán)節(jié),建議未來研究應(yīng)注重的方向,為廣大研究者提供參考,以期拓寬黃精多糖在醫(yī)藥、保健食品等領(lǐng)域的應(yīng)用,推動中藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展和創(chuàng)新。
中文文獻源于中國知網(wǎng)(China National Knowledge Infrastructure,CNKI),進入高級檢索窗口設(shè)定檢索條件:主題“黃精多糖”,發(fā)表時間設(shè)定為2000年1月1日—2023年4月1日,共檢索得到981篇文獻。英文文獻源于Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫,進入高級檢索頁面設(shè)定檢索條件:主題“Polygonatum Polysaccharide*”and文獻類型“article and review”and語種“English”,時間跨度為2000年1月1日—2023年4月1日,檢索得到189篇文獻。
稿件以黃精多糖為主題,全文可查。
重復(fù)文獻;會議論文、科技成果、圖書等文獻;主要主題與黃精多糖無關(guān)或無法評估的文獻。
將納入文獻以Refworks格式導(dǎo)出,采用Cite Space 6.2.R2自帶的格式轉(zhuǎn)換功能完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,去除重復(fù)文獻和無關(guān)文獻后中文文獻得到769條有效題錄,英文文獻得到180條有效題錄。利用軟件對發(fā)文量、作者、發(fā)文機構(gòu)、關(guān)鍵詞進行可視化,并針對所獲得的結(jié)果進行分析。軟件參數(shù)設(shè)置:中文時間分區(qū)為2000—2023年,英文時間分區(qū)為2004—2023年,時間切片(year per slice)為“1”,術(shù)語來源選擇“title”“abstract”“author keywords”和“keywords plus”;節(jié)點類型(node types):作者(author)、機構(gòu)(institution)、關(guān)鍵詞(keyword)。Top N值設(shè)為50,使用Pathfinder、Pruning sliced networks剪裁方式簡化整體圖譜。圖譜中節(jié)點及其名稱大小表示其出現(xiàn)次數(shù),節(jié)點間連線的粗細(xì)代表其聯(lián)系密切程度;節(jié)點年輪厚度與文獻的出現(xiàn)頻次呈正比[6]。
對查找到的中、英文文獻進行發(fā)文量分析,得到年度發(fā)文量(圖1)。由圖1可知,自2000年起關(guān)于黃精多糖研究的中文文獻發(fā)文量總體呈現(xiàn)上升趨勢,主要經(jīng)歷了緩慢增長、波動增長和快速增長3個階段。2000—2003年為緩慢增長期,在此期間內(nèi)產(chǎn)出的文獻數(shù)量較少且均少于10篇,說明黃精多糖研究尚處于起步階段,并未引起廣泛關(guān)注。2004—2016年處于波動增長期,2004年中文文獻年度發(fā)文量突破2位數(shù),并且在此期間內(nèi)從11篇逐年增加至39篇,但年發(fā)文篇數(shù)均在50篇以內(nèi),說明這段時期內(nèi)黃精多糖的研究價值開始受到逐步重視,為后續(xù)學(xué)科研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。2017—2022年為快速增長期,自2017年開始年度發(fā)文量均≥50篇,并在2021年達到了97篇,說明近年來黃精多糖研究在過去幾年中取得了尤為顯著的進展。英文文獻首次出現(xiàn)在2004年,年度發(fā)文量主要分為2個時間階段。2004—2017年為緩慢增長期,年度發(fā)文量均在5篇以下;2018—2022年為快速增長期,從2018年開始,該領(lǐng)域的發(fā)文量大幅上升,其中2022年發(fā)文量達到62篇,增幅最大。通過分析文獻年度分布可知,隨著年份的增加,中英文文獻之間的差距有逐漸縮小的趨勢,說明針對黃精多糖類物質(zhì)研究備受關(guān)注,預(yù)計黃精多糖在未來幾年將繼續(xù)保持高水平的研究。
圖1 黃精多糖研究中英文文獻發(fā)文量年度分布情況
作者合作圖譜是將黃精多糖類物質(zhì)研究文獻的作者作為研究對象,統(tǒng)計在該領(lǐng)域貢獻突出的作者,并挖掘具有較高學(xué)術(shù)價值的論文。其中發(fā)文頻次高的作者節(jié)點間接反映了該作者在某一領(lǐng)域的影響力。對中、英文文獻進行作者共現(xiàn)分析,如圖2所示,中文圖譜選取頻數(shù)≥5的作者進行標(biāo)注,英文圖譜選取頻數(shù)≥3的作者進行標(biāo)注。相關(guān)高頻作者見表1、2。
圖2 黃精多糖類物質(zhì)研究中(A)、英(B)文文獻作者合作圖譜
中文圖譜共有395個節(jié)點,419條連線,顯示段寶忠為發(fā)文量最高的作者(9篇),其所在單位為大理大學(xué),主要研究領(lǐng)域為中藥學(xué)、農(nóng)作物及中醫(yī)學(xué)。中文高產(chǎn)作者存在合作關(guān)系,主要形成了以曾高峰、宗少暉、彭小明,李友元、張萍、成威,段寶忠、陶愛恩為主的3個核心研究團隊,其中廣西醫(yī)科大學(xué)和廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院的曾高峰、宗少暉、彭小明等聯(lián)系較為緊密,其團隊致力于開展黃精多糖防治骨質(zhì)疏松的作用及機制研究,探討了黃精多糖對骨形成相關(guān)細(xì)胞如成骨細(xì)胞和成骨造血干細(xì)胞的影響等[7-8];另外也涉及到黃精多糖調(diào)控骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞轉(zhuǎn)化的分子機制研究,通過體內(nèi)外實驗證實了黃精多糖具有明顯防治骨質(zhì)疏松癥的作用,補充與更新了骨質(zhì)疏松癥防治的傳統(tǒng)理論,以此為防治骨質(zhì)疏松癥提供潛在的治療靶點,開辟了新的研究思路[9]。但團隊與團隊之間的合作較少。
表1 黃精多糖類物質(zhì)研究中文文獻高產(chǎn)作者信息
表2 黃精多糖類物質(zhì)研究英文文獻高產(chǎn)作者信息
英文圖譜共有307個節(jié)點,567條連線,說明發(fā)文作者聯(lián)系較為緊密。Huang Luqi為發(fā)文量最高的作者(5篇),其單位為中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院。主要形成了以Huang Luqi、Qian Chunqi、Thakur Kiran、Niu junfeng等為核心的主要發(fā)文團隊,其中Huang Luqi團隊著重研究不同黃精多糖的特征、糖類圖譜以及抗糖基化活性的比較研究[10-11],運用高效凝膠滲透色譜法、傅里葉變換紅外光譜、抗糖化實驗等方法和手段對黃精多糖進行了系統(tǒng)的分析,有助于根據(jù)化學(xué)成分了解不同黃精多糖的功能和黃精屬植物的合理使用和質(zhì)量控制。
對中、英文文獻進行機構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)的可視化圖譜分析,如圖3所示,中、英文文獻均選取頻數(shù)≥4的進行標(biāo)注。相關(guān)高產(chǎn)機構(gòu)(頻數(shù)≥7)見表3。
中文文獻所得可視化圖譜中共包含444家研究機構(gòu),機構(gòu)間共有180條連線,機構(gòu)間合作較少,可能是由于各研究機構(gòu)間研究主題的差異以及地理位置限制;發(fā)文量最多的機構(gòu)是西北農(nóng)林科技大學(xué)(19篇,占總發(fā)文量2.5%);其次是中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院(13篇,占總發(fā)文量1.7%)、安徽中醫(yī)藥大學(xué)(13篇,占總發(fā)文量1.7%)、廣西醫(yī)科大學(xué)(9篇,占總發(fā)文量1.2%)。
英文文獻所得可視化圖譜中共包含139家研究機構(gòu),機構(gòu)間有141條合作連線,機構(gòu)間合作較多,發(fā)文量最多的機構(gòu)是安徽中醫(yī)藥大學(xué)(16篇,占總發(fā)文量8.9%);中心度是體現(xiàn)該節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)圖譜中的重要性指標(biāo),中心度值≥0.1表示該節(jié)點在知識圖譜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中占有重要作用,中國科學(xué)院(0.26)、安徽中醫(yī)藥大學(xué)(0.18)、湖南中醫(yī)藥大學(xué)(0.14)、中南大學(xué)(0.11),說明在英文文獻中高校間合作緊密且與其他機構(gòu)有所合作。對比中英文文獻機構(gòu)網(wǎng)絡(luò)圖譜可知,研究機構(gòu)間的合作可以促進學(xué)術(shù)交流、提高研究水平并增強國際影響力,推動黃精的研究進展。提示國內(nèi)研究機構(gòu)應(yīng)在跨學(xué)科融合、完善管理機制和提升國際交流和視野等方向不斷努力。
圖3 黃精多糖類物質(zhì)研究中 (A)、英(B) 文文獻機構(gòu)合作圖譜
表3 黃精多糖類物質(zhì)研究中、英文文獻高產(chǎn)機構(gòu)信息
對文獻中高頻和高中心度關(guān)鍵詞進行分析并以可視化圖譜的形式展現(xiàn)出來,可以探尋到該領(lǐng)域的研究熱點[12]。一般節(jié)點外圈的紫色年輪代表著中心度,即1個節(jié)點作為其他2個節(jié)點之間最短路徑的橋梁的次數(shù),紫色年輪邊框的厚度與其中心度的強度呈正比。中、英文文獻構(gòu)建的可視化圖譜如圖4所示,中文關(guān)鍵詞選取頻數(shù)≥11的進行標(biāo)注,英文關(guān)鍵詞選取頻數(shù)≥10的進行標(biāo)注。中英文獻高頻關(guān)鍵詞(top 20)信息見表4。
中文文獻可視化圖譜中包括404個節(jié)點,874條連線,節(jié)點間聯(lián)系較為緊密。結(jié)合圖譜和檢索詞對各關(guān)鍵詞進一步梳理,包括黃精多糖化學(xué)成分和特征研究及質(zhì)量評價(關(guān)鍵詞:化學(xué)成分、含量測定、提取、多糖含量、指紋圖譜、分離純化、質(zhì)量評價、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn));黃精多糖的提取、炮制、制備工藝研究(關(guān)鍵詞:提取工藝、炮制、九蒸九制、產(chǎn)地加工、工藝優(yōu)化、制備工藝);黃精多糖的生物活性和藥理作用研究(關(guān)鍵詞:生物活性、藥理作用、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、巨噬細(xì)胞、氧化應(yīng)激、抗病毒);黃精多糖疾病治療應(yīng)用研究(關(guān)鍵詞:糖尿病、骨質(zhì)疏松、抗腫瘤、慢性疾?。?;不同的黃精屬植物及其多糖類化學(xué)成分研究(關(guān)鍵詞:黃精屬、多花黃精、滇黃精、卷葉黃精)。中文關(guān)鍵詞中心度≥0.1的關(guān)鍵詞有黃精多糖(1.01)、黃精(0.42)、多糖(0.33)、多花黃精(0.15)、化學(xué)成分(0.12)、含量測定(0.12)、提?。?.11)、正交試驗(0.1)、小鼠(0.1),且頻次均大于10,提示中文文獻側(cè)重于黃精多糖的化學(xué)成分、含量測定、提取以及藥理活性研究。
圖4 黃精多糖類物質(zhì)研究中 (A)、英 (B) 文文獻關(guān)鍵詞的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)
表4 黃精多糖類物質(zhì)研究中、英文文獻高頻關(guān)鍵詞信息
英文文獻可視化圖譜中包括299個節(jié)點,1288條連線,各節(jié)點間聯(lián)系緊密,說明英文文獻研究面較廣。結(jié)合圖譜和檢索詞對各關(guān)鍵詞進一步梳理,包括黃精多糖分子結(jié)構(gòu)及表征研究(關(guān)鍵詞:rhizome、total saponins、chemical composition等),該方向的研究主要注重對黃精多糖的提取、純化和鑒定,以確定其分子結(jié)構(gòu)、組成和理化性質(zhì);生物活性及藥理作用研究(關(guān)鍵詞:antioxidant、oxidative stress、antioxidant activity、antitumor activity、insulin resistance、apoptosis、inflammation等),該方向的研究主要探討黃精多糖對生理機能的作用,并探索其作為代謝調(diào)節(jié)劑或者藥物的潛在價值;萃取與純化工藝研究(關(guān)鍵詞:extraction、purification、optimization等關(guān)鍵詞),其主要研究黃精多糖的萃取、純化過程以及制備不同類型的產(chǎn)品工藝;黃精多糖的疾病治療應(yīng)用研究,包括骨質(zhì)疏松、急性腎損傷、糖尿病等,對腸道微生物群的調(diào)節(jié)作用及對環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的免疫抑制保護作用(關(guān)鍵詞:gut microbiota、bone loss、acute kidney injury、mesenchymal stem cells、diabetes mellitus、cyclophosphamide induced immunosuppression)。英文關(guān)鍵詞中中心度≥0.1的關(guān)鍵詞有antitumor activity(0.3)、polygonatum cyrtonema hua(0.27)、polysaccharides(0.26)、extract(0.25)、acid(0.19)、antioxidant activity(0.16)、glucose(0.15)、(0.14)、structural characterization(0.12)、extraction(0.11)、mice(0.11),提示黃精多糖提取物在抗腫瘤和抗氧化方面體現(xiàn)出了較好的生物活性以及應(yīng)用前景。
聚類分析是一種用于將數(shù)據(jù)點歸為相似組的無監(jiān)督學(xué)習(xí)方法。在聚類分析過程中,可以嘗試將樣本數(shù)據(jù)分成不同的簇,以便通過聚類簇來發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的內(nèi)在結(jié)構(gòu),從而揭示觀察結(jié)果之間存在的類似性或差異性。關(guān)鍵詞是對文獻主題的高度概括和凝練,不同時期的高頻關(guān)鍵詞反映該領(lǐng)域研究熱點的轉(zhuǎn)變,同時其聚類視圖體現(xiàn)聚類間的結(jié)構(gòu)特征,突出關(guān)鍵節(jié)點及重要連接,揭示一個知識領(lǐng)域研究主題及其演變進程[13]。在共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,采用對數(shù)似然比(log-likelihood ratio,LLR)算法對中、英文文獻關(guān)鍵詞分別進行聚類分析,如圖5所示。聚類模塊值()>0.3表明聚類有效;聚類輪廓性指數(shù)()>0.7表明聚類分析結(jié)果可信。關(guān)鍵詞聚類圖譜中有多個聚類相互重疊,提示重疊部分聚類間聯(lián)系緊密[14]。
圖5 黃精多糖類物質(zhì)研究中 (A)、英(B)文文獻關(guān)鍵詞的聚類圖譜
中文文獻納入關(guān)鍵詞404個,連線874條,=0.646 4,表明有聚類意義;=0.886 7,說明聚類分析結(jié)果可信。聚類后共得到12個標(biāo)簽,數(shù)字越小表示包含的關(guān)鍵詞越多[15]。#0黃精多糖、#1黃精、#7中藥、#8中藥多糖反映了黃精多糖研究的主體,除了對黃精以及黃精多糖的研究之外,還有包括黃精多糖在內(nèi)的中藥多糖的藥理活性研究,如中藥多糖在防治骨質(zhì)疏松癥、糖尿病以及抗病毒和增強免疫活性和機制研究[16-18]。#2提取工藝、#3提取聚焦于黃精多糖的提取和制備工藝研究,黃精作為一種重要的藥食同源的中藥材,其成分黃精多糖發(fā)揮著巨大作用,因此黃精多糖的提取及工藝優(yōu)化一直備受關(guān)注[19]。#4小鼠、#9原代培養(yǎng)、#10一氧化氮、#11藥理聚焦于黃精多糖藥理活性研究,包括圍繞建立小鼠模型、細(xì)胞原代培養(yǎng)以及測定一氧化氮含量等方面展開相關(guān)藥理活性實驗[20-21]。#5化學(xué)成分、#6指紋圖譜聚焦于黃精多糖化學(xué)成分研究方法,主要有指紋圖譜的建立等[22-23]。
英文文獻納入關(guān)鍵詞299個,連線999條,=0.666 4,表明有聚類意義;=0.821,說明聚類模塊是高效率的。聚類后共得到11個標(biāo)簽。#0Hua、#1polysaccharide、#10 ancient tcm formulas反映了在黃精多糖類物質(zhì)研究的研究對象。#2 processing聚焦于黃精處理和加工過程黃精多糖產(chǎn)生的化學(xué)變化[24-25]。#3 intestinal microbiota、#4 transcriptome、#5 health-promoting property、#6 antioxidant activity聚焦于黃精多糖的藥理學(xué)研究,包括對腸道微生物群的作用、轉(zhuǎn)錄組測序分析、對健康的促進作用以及抗氧化活性。#7 high performance liquid chromatography反映了黃精多糖的測定和分析研究,即運用高校液相色譜法進行黃精多糖的測定和分析[26-27]。#8 chemically modification提示對黃精多糖結(jié)構(gòu)的改造,通過化學(xué)修飾可以改變黃精多糖的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì),獲得更好的藥理活性,從而賦予其新的功能和應(yīng)用[28]。#9 response surface methodology反映了響應(yīng)面法是黃精多糖提取和制備優(yōu)化的主要實驗設(shè)計方法,并且近年來有學(xué)者將朗伯-比爾定律和響應(yīng)面法結(jié)合起來建立了一種柱前衍生化的HPLC方法,用于多花黃精質(zhì)量控制[29-30]。
關(guān)鍵詞突現(xiàn)是指關(guān)鍵詞在短時間內(nèi)出現(xiàn)頻次顯著增加,表明這段時間內(nèi)對其關(guān)注度增高,可以展示不同時期研究熱點的轉(zhuǎn)移以及據(jù)此判斷潛在的發(fā)展趨勢與前沿研究[31]?!癰egin”和“end”分別表示突變的開始時間和結(jié)束時間,“strength”是關(guān)鍵詞突變強度,強度越高表示影響力越大。藍色線表示時間間隔,紅色線表示關(guān)鍵字突現(xiàn)發(fā)生的時間間隔。中、英文文獻關(guān)鍵詞突現(xiàn)可視化圖譜如圖6、7所示。
在20多年的發(fā)展過程中,中文文獻共出現(xiàn)25個突現(xiàn)詞,涵蓋了黃精多糖類型及其來源、黃精多糖組成與結(jié)構(gòu)分析、黃精多糖的生物活性及其機制、黃精多糖疾病治療應(yīng)用、黃精多糖的生產(chǎn)及品質(zhì)控制等方面。2002—2011年主要集中于黃精多糖的開發(fā)和含量測定研究、運用正交試驗優(yōu)化黃精多糖的提取分離、通過建立動物模型驗證黃精多糖的藥理作用以及黃精多糖抑菌、抗炎、抗氧化研究(關(guān)鍵詞:開發(fā)、含量測定、正交試驗、實驗性、糖尿病、四氧嘧啶和抑菌活性)。2012—2017年研究熱點逐漸轉(zhuǎn)移到指紋圖譜研究、黃精多糖對細(xì)胞凋亡的干預(yù)研究(主要有心肌細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、成骨細(xì)胞、海馬細(xì)胞、外周血淋巴細(xì)胞等)以及治療骨質(zhì)疏松癥和肝腎損傷的作用及機制研究等方面(關(guān)鍵詞:指紋圖譜、細(xì)胞凋亡、丙二醛、骨質(zhì)疏松和成骨分化)。2018—2023年隨著對黃精多糖的研究不斷加深,研究者也逐漸將目光投入到黃精多糖的開發(fā)利用,包括產(chǎn)地加工炮制一體化工藝研究和藥食同源研究。并且可以看出九蒸九制作為近幾年突現(xiàn)強度最高的關(guān)鍵詞可能成為下一個研究熱點,而滇黃精、氧化應(yīng)激、藥食同源作為近年來突現(xiàn)強度較高的關(guān)鍵詞值得關(guān)注(關(guān)鍵詞:產(chǎn)地加工、工藝優(yōu)化、九蒸九制、滇黃精、氧化應(yīng)激和藥食同源)。
圖6 黃精多糖類物質(zhì)研究中文文獻關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖譜
圖7 黃精多糖類物質(zhì)研究英文文獻關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖譜
英文文獻共出現(xiàn)25個突現(xiàn)詞,近年來研究熱點持續(xù)研究時間不長。2004—2014年,早期英文文獻關(guān)注于黃精多糖的提取制備工藝優(yōu)化、抗皰疹活性研究和其他藥理活性研究(關(guān)鍵詞:herpes simplex virus、fructans、agents、mice、extract、response surface methodology)。2015—2020年聚焦于探索黃精多糖的生物活性及其對疾病的治療作用和機制研究,包括阿爾茨海默病、糖尿病性視網(wǎng)膜病變以及癌癥等(關(guān)鍵詞:Alzheimer’s disease、glucose、diabetic retinopathy、cells、biological activity、cancer、bioactivity)。2021—2023年研究熱點逐漸轉(zhuǎn)移到黃精屬植物多糖的提取、純化、結(jié)構(gòu)特征及生物活性,抗糖尿病活性以及調(diào)節(jié)腸道微生物群(關(guān)鍵詞:polysaccharide、polygonatum kingianum、polygonatum cyrtonema、purification、insulin resistance、gut microbiota、genus polygonatum、rats)。
時間線圖可展現(xiàn)各個研究熱點的時間跨度以及不同研究熱點之間的相互聯(lián)系[32],進而展示近20多年黃精多糖類物質(zhì)研究熱點變化及未來研究趨勢。利用軟件以每1年作為1個時區(qū),將所納入404個關(guān)鍵詞結(jié)合發(fā)表時間和聚類得出2000年至今黃精多糖類物質(zhì)研究中文文獻關(guān)鍵詞時間線圖(圖8)。結(jié)果顯示,提取、加工、工藝、響應(yīng)面、動物模型、藥理、抑菌等相關(guān)關(guān)鍵詞在時間線圖中分布均勻,說明黃精多糖的提取、分離、炮制、加工工藝優(yōu)化、質(zhì)量評價、藥理活性及疾病治療應(yīng)用等一直是黃精多糖研究的熱點。而含量測定等相關(guān)關(guān)鍵詞主要分布在時間線的前中期,說明基礎(chǔ)研究近期遇冷。與突現(xiàn)詞結(jié)合分析,九蒸九制、藥食同源、食品開發(fā)等相關(guān)關(guān)鍵詞主要分布在時間線的中后期,說明黃精多糖的藥食同源價值發(fā)掘、九蒸九制是此領(lǐng)域新興的研究熱點。
將所納入299個關(guān)鍵詞結(jié)合發(fā)表時間和聚類得出2000年至今黃精多糖類物質(zhì)研究英文文獻關(guān)鍵詞時間線圖(圖9)。研究顯示,腸道菌群、轉(zhuǎn)錄組、抗氧化活性等相關(guān)關(guān)鍵詞在時間線的前、中、后期均有分布,說明黃精多糖對腸道菌群的調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)錄組測序分析及抗氧化活性等一直是黃精多糖研究的熱點。并且加工處理、腸道菌群、轉(zhuǎn)錄組、保健食品等關(guān)鍵詞主要集中于時間線的后期,說明黃精多糖的加工處理、腸道微生物群研究、轉(zhuǎn)錄組測序分析以及藥食同源價值發(fā)掘最有可能是此領(lǐng)域未來的研究趨勢。
圖8 黃精多糖類物質(zhì)研究中文文獻關(guān)鍵詞時間線圖譜
圖9 黃精多糖類物質(zhì)研究英文文獻關(guān)鍵詞時間線圖譜
CiteSpace相對傳統(tǒng)的通過閱讀大量相關(guān)文獻來建立對該領(lǐng)域的系統(tǒng)認(rèn)識的方法,具有能快速提取文獻中的有效信息反映到知識圖譜上,從而較為客觀、全面地分析該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)知識基礎(chǔ)、研究熱點、未來趨勢等優(yōu)勢。通過CiteSpace的文獻可視化功能,解讀黃精多糖類物質(zhì)研究熱點、發(fā)展趨勢并探尋未來發(fā)展方向。
從發(fā)文量來看,中英文文獻均總體呈現(xiàn)出逐年增長的趨勢,并且隨著年份的增加,中英文文獻數(shù)量之間的差距有逐漸縮小的趨勢,預(yù)計黃精多糖在未來幾年中將繼續(xù)保持高水平的研究態(tài)勢,這將對未來黃精多糖進一步推廣和應(yīng)用提供參考依據(jù)。段寶忠和Huang Luqi分別是中、英文文獻發(fā)文量最高的作者;西北農(nóng)林科技大學(xué)和安徽中醫(yī)藥大學(xué)分別是中、英文文獻發(fā)文量最高的機構(gòu)??傮w來說,中文文獻中各機構(gòu)之間聯(lián)系較少,提示研究機構(gòu)間的合作可以促進學(xué)術(shù)交流、提高研究水平并增強國際影響力,推動研究進展。根據(jù)關(guān)鍵詞分析,中英文文獻都著重于從不同角度探究黃精多糖類物質(zhì),包括化學(xué)成分、含量測定、生物活性和藥理作用等方面,并涉及到其在抗氧化、抗糖尿病、抗骨質(zhì)疏松等方面的作用。然而,英文文獻具體涉及了抗皰疹活性研究、腸道微生物相關(guān)研究、對疾病的治療作用和機制研究,包括阿爾茨海默病、糖尿病合并視網(wǎng)膜病變以及癌癥等。中文文獻則更注重于傳統(tǒng)的提取、炮制加工工藝、藥食同源價值、對細(xì)胞凋亡的干預(yù)研究以及治療骨質(zhì)疏松癥和肝腎損傷的作用及機制研究等方面。關(guān)鍵詞分析提示,黃精多糖的藥食同源價值發(fā)掘、九蒸九制、抗糖尿病研究、腸道微生物群研究、轉(zhuǎn)錄組測序分析可能是未來幾年的研究熱點。
對本研究納入的文獻進行可視化分析結(jié)合當(dāng)前中藥多糖研究現(xiàn)狀不難發(fā)現(xiàn)黃精多糖仍有許多理論和實際問題需要解決,主要包括以下3點。第一,缺乏提取、炮制及質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)化方法并且藥理機制的研究不夠深入,許多目標(biāo)靶點的分子機制尚不清晰。制定分離提純、炮制加工以及質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)化方法對提高生產(chǎn)效率、穩(wěn)定性、產(chǎn)品品質(zhì)一致性以及產(chǎn)品的安全性和有效性有著重要的影響。深入研究其生物活性的確切機制和構(gòu)效關(guān)系有望將黃精多糖開發(fā)成為治療糖尿病、阿爾茨海默病、骨質(zhì)疏松癥、心血管系統(tǒng)疾病等方面的理想輔助治療藥物,具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景[33]。第二,臨床和商業(yè)應(yīng)用有限。盡管已有黃精多糖藥理活性和作用機制的體外研究,但其臨床研究及應(yīng)用較少。而同樣為中藥多糖的香菇多糖聯(lián)用化學(xué)藥治療惡性胸腔積液及多種癌癥已見較多報道且獲得了較好的療效[34-35]。并且,基于黃精多糖藥食同源的屬性,應(yīng)鼓勵功能性食品和醫(yī)藥產(chǎn)品的開發(fā),積極開展安全科學(xué)的臨床試驗,有利于促進中藥與現(xiàn)代化的結(jié)合與發(fā)展。目前市場上以靈芝多糖、人參多糖、黃芪多糖、枸杞多糖等為主要原料的功能性食品較為常見[36],雖然已有黃精酒、黃精茶、黃精果脯、黃精乳制品等產(chǎn)品產(chǎn)出,但目前仍處于發(fā)展階段,市場知名度、市場份額較低,黃精多糖食品的開發(fā)和推廣任重而道遠(yuǎn)。第三,畜牧與動物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究相對缺乏。由于中藥多糖具有免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗菌、降血糖等多種生物活性,被廣泛應(yīng)用于畜牧與動物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,并取得了較好的效果。例如,黃芪多糖因其調(diào)節(jié)腸道菌群平衡和增強機體免疫力等諸多功效被發(fā)現(xiàn)在養(yǎng)豬業(yè)、養(yǎng)禽業(yè)及水生動物等多個大經(jīng)濟動物的養(yǎng)殖或臨床領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用[37]。枸杞多糖也被發(fā)現(xiàn)在肉雞及水產(chǎn)養(yǎng)殖中能夠有效提升養(yǎng)殖產(chǎn)品的肉質(zhì)、色澤等各項生物指標(biāo)及產(chǎn)量,降低病害的侵?jǐn)_[38]。然而黃精多糖在此領(lǐng)域鮮有報道,但已有研究為其在此領(lǐng)域的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ),前景可觀。
本研究采用文獻計量學(xué)方法,通過對過去20多年研究文獻的可視化分析,展示了黃精多糖的主要研究內(nèi)容、研究熱點及發(fā)展演進過程。黃精多糖研究經(jīng)歷了緩慢上升期、波動增長期,目前處于快速增長階段。關(guān)鍵詞突現(xiàn)及演化預(yù)測圖譜顯示黃精多糖的藥食同源價值發(fā)掘、九蒸九制、抗糖尿病研究、腸道微生物群研究、轉(zhuǎn)錄組測序分析可能是未來幾年的研究熱點。
分析目前黃精多糖研究的主要薄弱環(huán)節(jié)及未來的研究熱點,提示廣大科研工作者未來應(yīng)致力于以下幾方面:(1)通過轉(zhuǎn)錄組測序分析生物合成途徑及篩選差異基因,探究黃精多糖的生物合成及調(diào)控機制;(2)完善黃精多糖治療糖尿病、阿爾茨海默病、骨質(zhì)疏松癥、心血管系統(tǒng)疾病及對腸道微生物群的影響等的分子機制研究,在臨床實踐中深入研究黃精多糖的藥理作用及其臨床應(yīng)用;(3)開展黃精多糖在畜牧與動物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究,探索其在養(yǎng)豬業(yè)、養(yǎng)禽業(yè)及水生動物等大經(jīng)濟動物的養(yǎng)殖中的價值;(4)加強黃精多糖新型功能性食品和醫(yī)藥產(chǎn)品的研發(fā)及推廣,實現(xiàn)黃精多糖藥食同源價值最大化。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突
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Bibliometric analysis of current status and development trend of polysaccharide from
LIU Xiao-xuan1, 2, ZHANG Chi2, 3, HUANG Si-qi1, 2, ZHANG Wei-long1, 2, CHEN Si-ya1, KONG Yu-meng1, 2, ZHOU Min4, ZHANG Xi-li1, 2, LIU Wen-long1, 2
1. College of Pharmacy, Hunan University of Chinese Medicine, Changsha 410208, China 2. Hunan Key Laboratory of Druggability and Preparation Modification of TCM, Changsha 410208, China 3. The First Affiliated Hospital of Hunan University of Chinese Medicine, Changsha 410007, China 4. Department of Pharmacy, The Second Xiangya Hospital of Central South University, Changsha 410011, China
Based on CiteSpace to sort out the development and research trends comprehensively and scientifically, research hotspots, and frontiers in the field of polysaccharide from Huangjing (), and further analyze its weaknesses, so as to provide a reference for future scientific research and industrial development layout, etc.The Web of Science core collection database and CNKI database were used to retrieve the literature related to the research on thepolysaccharide from 2000 to 2023, and CiteSpace was used to visualize the number of articles, co-occurrence networks, and keywords, and to interpret their meanings in the context of the graphical content.Both Chinese and English literature showed an overall trend of year-on-year growth, with Duan Baozhong and Huang Luqi, Northwest Agriculture and Forestry University of Science and Technology, and Anhui University of Traditional Chinese Medicine as the authors and institutions with the highest number of articles published in Chinese and English, respectively. The discovery of the medicine and food homology value, the nine-steaming and nine-making process, the anti-diabetic study, the study of the intestinal microbiota, and the transcriptome sequencing analysis may be the hot spots of research in the coming years. The lack of standardized methods for extraction, preparation, and quality control, the lack of in-depth research on pharmacological mechanisms, the limited clinical and commercial applications, and the relative lack of research in animal husbandry and animal medicine are the main weaknesses of the current research onpolysaccharide.In the future, researchers should focus on transcriptome sequencing to analyze the biosynthetic pathway and its related structural gene functions, explore the pharmacological effects ofpolysaccharide and its clinical applications in clinical practice, conduct research onpolysaccharide in animal husbandry and animal medicine, and invest in the development and promotion of new functional food and pharmaceutical products ofpolysaccharide.
polysaccharide from;; CiteSpace; bibliometrics; visual mapping; medicine and food homology
R28
A
0253 - 2670(2023)21 - 7130 - 12
10.7501/j.issn.0253-2670.2023.21.022
2023-05-20
湖南省自然科學(xué)基金項目(2021JJ30514);湖南省中醫(yī)藥管理局項目(2021073);湖南省中醫(yī)藥管理局項目(2021204);湖南省研究生創(chuàng)新項目(CX20230829);長沙市自然科學(xué)基金項目(kq2208191)
劉曉軒(2000—),男,碩士研究生,從事中藥藥理與毒理研究。Tel: 18873745717 E-mail: liuxiaoxuan0912@163.com
通信作者:張喜利,副教授,碩士生導(dǎo)師,從事中藥質(zhì)量研究。Tel: 18229764227 E-mail: xiaoli610@126.com
劉文龍,教授,博導(dǎo),從事中藥質(zhì)量、中藥藥理與毒理及藥劑學(xué)等研究工作。Tel: 13974821547 E-mail: dragon5240@126.com
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