基于大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析松多酚的研究現(xiàn)狀和熱點(diǎn)展望

范 越，王 鵬，王靜怡，郭慶啟,2,*

（1.東北林業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150040；2.黑龍江省森林食品資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江哈爾濱 150040）

多酚類化合物廣泛存在于水果、茶、堅(jiān)果中[1-4]，具有良好的抗氧化活性以及較強(qiáng)的殺菌、防毒作用[5]。近年來研究發(fā)現(xiàn)松科植物體內(nèi)也含有大量的多酚類化合物，具有一系列獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)和生物活性，將其統(tǒng)稱為松多酚[6-8]，松多酚是一類天然多酚類物質(zhì)，是最普遍的植物次生代謝產(chǎn)物，具有多種生理功能，在植物抵御感染和損傷方面都是十分重要的[9-13]。松多酚的種類有很多，主要分為單芳香環(huán)類化合物、黃酮類和原花青素類等[14-15]。目前松多酚已成為抗氧化活性物質(zhì)及功能性食品領(lǐng)域重要的研究對(duì)象[16-17]，經(jīng)機(jī)體吸收后增加了血液抗氧化能力，有助于預(yù)防癌癥和心腦血管疾病的發(fā)生[18-19],在營養(yǎng)、健康、醫(yī)藥領(lǐng)域的關(guān)注度逐漸增高[20]。

Cite Space 因其具有圖譜多樣性、結(jié)果易讀性、而成為一種受歡迎的可視化軟件[21]。本文運(yùn)用科學(xué)知識(shí)圖譜工具對(duì)松多酚研究領(lǐng)域的年代分布、作者分布及關(guān)鍵詞等進(jìn)行量化對(duì)比分析，了解目前松多酚的研究熱點(diǎn)，拓展松多酚的研究方向，為相關(guān)領(lǐng)域人員的研究提供理論參考。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

檢索WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫、CNKI 數(shù)據(jù)庫中的松多酚相關(guān)文獻(xiàn)作為研究對(duì)象，檢索策略如表1。將從CNKI 和WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫中檢索得到的文獻(xiàn)，分別以“Refworks”格式導(dǎo)出，排除會(huì)議征稿、學(xué)術(shù)成果介紹以及無作者文獻(xiàn)等檢索結(jié)果，最終篩選得到有效中文文獻(xiàn)214 篇，英文文獻(xiàn)341 篇。

表1 中英文文獻(xiàn)檢索策略Table 1 Retrieval strategies of Chinese and English literature

1.2 數(shù)據(jù)處理

本研究采用的知識(shí)圖譜工具是由美國Drexel 大學(xué)陳超美[22]博士基于Java 平臺(tái)開發(fā)的Cite Space（版本號(hào)：6.1.R6），軟件參數(shù)設(shè)置時(shí)間分段為2005年1 月～2022 年12 月，時(shí)間切片為1 年，節(jié)點(diǎn)類型為研究單位、作者以及關(guān)鍵詞。根據(jù)以上設(shè)置進(jìn)行可視化分析，其中WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫中松多酚研究國家合作網(wǎng)絡(luò)圖利用文獻(xiàn)計(jì)量分析平臺(tái)（https://bibliometric.com）分析繪制。

將篩選后的文獻(xiàn)以“download_**.txt”命名后導(dǎo)入Cite Space（版本號(hào)：6.1.R6）進(jìn)行格式轉(zhuǎn)化、分析。通過Office 2019 對(duì)導(dǎo)出數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，采用Origin 2021 對(duì)導(dǎo)出數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 WOS 核心合集和CNKI 數(shù)據(jù)庫中松多酚的發(fā)文量分析

學(xué)術(shù)領(lǐng)域中發(fā)文數(shù)量是衡量一個(gè)研究領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢的重要指標(biāo)[23-24]。關(guān)于松多酚研究文獻(xiàn)在WOS核心合集數(shù)據(jù)庫和CNKI 數(shù)據(jù)庫中的發(fā)文量隨年份的變化情況如圖1 所示，關(guān)于松多酚研究在CNKI發(fā)文量整體呈現(xiàn)先上升后減少的趨勢，而相比于中文而言，英文發(fā)文量則呈現(xiàn)上升的趨勢。

圖1 WOS 核心合集和CNKI 中松多酚發(fā)文量Fig.1 Number of pine polyphenols in WOS core collection and CNKI

由圖1 可知，2005～2015 年為WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫中松多酚研究發(fā)文量的波動(dòng)期，共發(fā)文159 篇，占總發(fā)文量的46.63%，這一時(shí)期的科研工作者對(duì)松多酚的研究主要集中于分離提取以及結(jié)構(gòu)鑒定方面，功能活性尚未進(jìn)行深入挖掘，總體的發(fā)文趨勢并沒有呈現(xiàn)大幅度的增長。2016～2019 年為WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫中發(fā)文量的增長期，共發(fā)文93 篇，占總發(fā)文量的27.27%，其中2019 年的發(fā)文數(shù)量達(dá)到36篇，是2005～2022 年發(fā)文數(shù)量的峰值，化學(xué)成分的鑒定以及功能活性的研究導(dǎo)致這一時(shí)期的發(fā)文數(shù)量大幅度的增加。2020～2022 年的發(fā)文量相比于2019年減少了，但整體呈現(xiàn)增長的趨勢，通過發(fā)文量結(jié)果分析表明WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫中的研究學(xué)者對(duì)松多酚的研究熱度正在持續(xù)提升。2005～2014 年為CNKI 中松多酚研究的增長期，此時(shí)期關(guān)于松多酚的研究逐漸成為熱點(diǎn)，發(fā)文量為117 篇，占總發(fā)文量的54.67%，其中2014 年的發(fā)文數(shù)量達(dá)到33 篇，為2005～2022 年在CNKI 中關(guān)于松多酚的發(fā)文數(shù)量最多的一年，2015～2022 年在CNKI 中對(duì)松多酚的研究整體呈現(xiàn)一個(gè)減少的趨勢，在2022 年達(dá)到最低，此時(shí)對(duì)松多酚的研究不能僅僅停留在提取純化以及簡單的功能特性研究階段，科研工作者應(yīng)該對(duì)松多酚的應(yīng)用方面進(jìn)行更為深層次的挖掘。

2.2 中英文核心作者群體分析

核心作者主要是指在某一領(lǐng)域內(nèi)具有較大影響的人，至少發(fā)表論文數(shù)為M 為統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)核心作者至少發(fā)表的論文數(shù)；Nmax是統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)發(fā)表論文最多的作者發(fā)表的論文數(shù)，字體的大小表示作者發(fā)表文章的頻次差異，字體越大，出現(xiàn)頻次就越高，作者發(fā)表文章的數(shù)量相對(duì)就越多。

經(jīng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，王振宇是中文發(fā)文量最多的作者（43 篇），Garcia 是英文發(fā)文量最多的作者（7 篇）由核心作者計(jì)算公式可得出，中文核心作者共有5 位，共發(fā)表論文72 篇，占論文總量的33.64%，由圖2 中文作者合作圖譜可見，形成了以王振宇為中心的溝通橋梁，同省內(nèi)的多位作者如趙玉紅、包怡紅等形成了一個(gè)研究群體。WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫中的核心作者共有13 位，共發(fā)表論文70 篇，占論文總數(shù)的20.53%，由圖3 英文作者合作圖譜可見，以Garcia 為中心，同F(xiàn)erreira-santos，Nierop 等形成的研究群體與另一研究群體Van，De bruyne 等進(jìn)行交流合作，根據(jù)普賴斯定律計(jì)算結(jié)果可知，目前中英文關(guān)于松多酚的研究領(lǐng)域都還沒有形成穩(wěn)定的研究群體。

圖2 中文作者合作圖譜Fig.2 Collaboration graph of Chinese authors

圖3 英文作者合作圖譜Fig.3 Collaboration graph of English authors

2.3 松多酚發(fā)文國家及研究單位分析

圖4 為WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫中研究松多酚的國家合作網(wǎng)絡(luò)圖，其中發(fā)文數(shù)量排前三名的國家分別為中國、西班牙和美國。中國是WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫中研究松多酚最多的國家，發(fā)文量為49 篇，占總發(fā)文量的14.37%，其次是西班牙和美國，發(fā)文量分別為45 篇和38 篇，占總發(fā)文量的13.20%和11.14%。

圖4 WOS 數(shù)據(jù)庫中松多酚研究的國家合作網(wǎng)絡(luò)圖Fig.4 Countries collaboration networks of pine polyphenols research in the WOS database

中英文排名前五的研究單位如表2 所示，以東北林業(yè)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、哈爾濱商業(yè)大學(xué)等為國內(nèi)松多酚主要的研究單位，國際上以CSIC 和UC 發(fā)文量最多，都是11 篇，其次是Harbin Institute of Technology（HIT）、Chinese Academy of Sciences（CAS）和University of Ljubljana（UL）分別為9、7 和6 篇。

表2 CNKI 和WOS 中松多酚研究發(fā)文量前5 名的研究單位Table 2 Top 5 institutions in CNKI and WOS for the research on pine polyphenols

借助Cite Space 繪制中英文研究單位合作圖譜（圖5～圖6），從合作關(guān)系來看，同一個(gè)城市的研究單位聯(lián)系比較密切，國內(nèi)以黑龍江省的東北林業(yè)大學(xué)為核心的單位，同省內(nèi)的多個(gè)單位如哈爾濱工業(yè)大學(xué)、哈爾濱商業(yè)大學(xué)和黑龍江省林業(yè)科學(xué)院等多個(gè)研究單位都有密切的聯(lián)系，而跨省的聯(lián)系較少，這與黑龍江省得天獨(dú)厚的地理位置有很大關(guān)系，大部分地區(qū)冬季氣候寒冷，而松樹在低溫下也可以存活，因此松樹成為黑龍江省比較受歡迎的樹種之一，又因其富含多酚類物質(zhì)，可以作為一種天然抗氧化劑的來源，逐漸成為各研究單位的研究熱點(diǎn)。而國際上研究松多酚的國家較為分散，相比于國內(nèi)而言各研究單位的聯(lián)系也不夠密切。

圖5 中文研究單位合作圖譜Fig.5 Cooperation graph of domestic institutions

圖6 英文研究單位合作圖譜Fig.6 Cooperation graph of English institutions

2.4 CNKI 和WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫中松多酚的研究熱點(diǎn)分析

2.4.1 CNKI 中松多酚研究熱點(diǎn)分析 研究熱點(diǎn)是在一定時(shí)期內(nèi)該領(lǐng)域的學(xué)者廣泛關(guān)注的主題，關(guān)鍵詞最能體現(xiàn)文章主題和核心內(nèi)容[26]。將篩選到的214篇松多酚研究的中文文獻(xiàn)導(dǎo)入Cite Space 并對(duì)其進(jìn)行分析。當(dāng)Q＞0.3、S＞0.5 時(shí)，聚類結(jié)果較合理[27]。

如圖7 所示，分析結(jié)果得出，中文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類圖譜中的Q 值為0.7921、S 值為0.922，聚類結(jié)果較合理，基本可以反映出國內(nèi)研究領(lǐng)域的總體情況。以松多酚為主題的關(guān)鍵詞聚類集中于化學(xué)成分、松多酚、抗腫瘤、多酚、植物多酚和油松6 大類別，反映出2005～2022 年CNKI 中的研究文獻(xiàn)主要圍繞這六大關(guān)鍵詞組群進(jìn)行。蘇曉雨[28]研究結(jié)果顯示松殼多酚能夠抑制腫瘤細(xì)胞中癌基因的表達(dá)，這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果更好地證實(shí)了松多酚具有抗腫瘤的潛質(zhì)。趙楠楠等[29]分離純化了松殼多酚，同時(shí)刁巖[30]系統(tǒng)地解釋了松多酚發(fā)揮抗氧化活性的途徑，證實(shí)松多酚可作為一種天然抗氧化劑應(yīng)用到食品中，張根生等[31]確定松仁紅衣多酚的最佳提取工藝，較郭泳奇等[32]測得松仁紅衣多酚含量為11.31 mg/g，趙夢雅等[33]測得的16.70 mg/g有所提高，并對(duì)多酚進(jìn)行了純化，初步鑒定了松仁紅衣多酚的組分，包括兒茶素、香草酸、阿魏酸以及肉桂酸等活性成分[34]，這為后續(xù)對(duì)松多酚的進(jìn)一步研究奠定了一定的基礎(chǔ)。松多酚的提取、分離純化、功能活性以及化學(xué)成分的研究等成為2005～2022 年CNKI中的研究熱點(diǎn)。

圖7 中文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類圖譜Fig.7 Keyword clustering graph of Chinese literature

2.4.2 WOS 中松多酚研究熱點(diǎn)分析 如圖8 所示，分析結(jié)果得出WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫中的Q 值為0.586、S 值為0.8184，聚類效果比較合理，可以反映出國際研究松多酚領(lǐng)域主要集中于procyanidin fraction、obtaining bioactive extract、fruit juice、witch hazel、carbon nitrogen 和jasmonate-induced resistance 6 大類別。

關(guān)于松多酚的功能活性方面，Ku 等[35]提取并測定了松樹皮中的多酚，證實(shí)了松樹皮中原花青素的含量與抗氧化活性的相關(guān)性，結(jié)果表明，原花青素是松樹皮抗氧化活性的關(guān)鍵因素，與此同時(shí)Li 等[36]研究發(fā)現(xiàn)微生物轉(zhuǎn)化可以增強(qiáng)多酚的抗氧化和抗腫瘤活性，結(jié)果表明抗腫瘤活性與多酚含量、自由基的類型有關(guān)。在化學(xué)成分研究中，Li 等[37]證實(shí)了松多酚是具有生物活性的膳食成分，可通過抗氧化劑幫助預(yù)防疾病的同時(shí)可降低電離輻射引起的氧化損傷水平，還顯著降低了脂質(zhì)過氧化等的活性，結(jié)果表明松多酚是一種很有潛質(zhì)的輻射防護(hù)試劑。國際上有關(guān)松多酚的輻射防護(hù)、功能活性以及藥用價(jià)值等成為2005～2022 年WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫中的研究熱點(diǎn)。

2.5 松多酚的研究趨勢分析

2.5.1 CNKI 和WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫中松多酚的時(shí)間軸知識(shí)圖譜分析 如圖9 所示，CNKI 數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，有關(guān)松多酚的研究內(nèi)容正由最開始的提取、抗氧化等逐步深入到了生物活性以及化學(xué)成分研究等。該領(lǐng)域比較重要的關(guān)鍵詞為“多酚”“抗氧化”“化學(xué)成分”，關(guān)鍵詞的種類日趨廣泛，表明松多酚的研究正在向著多元化發(fā)展。王吉昌[38]系統(tǒng)地研究了紅松中的多酚組成和有效成分的抗氧化及抗輻射生物活性。趙楠等[39]優(yōu)化了瓦松總多酚的提取工藝并探尋了其抗氧化能力。張力凡等[40]證實(shí)了樟子松多酚能夠表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗氧化能力。而近幾年隨著研究的深入，“輻射防護(hù)”“抗炎反應(yīng)”“抗腫瘤”“交互作用”等關(guān)鍵詞的出現(xiàn)說明松多酚的研究進(jìn)入到了新階段，王東[41]利用松多酚具有抗輻射這一功能活性，將松多酚制成具有緩釋抗輻射功效的微球，成為了抗輻射領(lǐng)域的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。伊娟娟[42]的研究結(jié)果表明松塔多酚對(duì)S180 荷瘤小鼠具有顯著的抗腫瘤作用，這一結(jié)果與左麗麗[43]的研究結(jié)果也相一致。祖元?jiǎng)偟萚44]提取了紅松樹皮中的多酚類物質(zhì)，證實(shí)了紅松多酚具有一定的抗炎效果。

如圖10 所示，基于WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫，松多酚的關(guān)鍵詞總體呈現(xiàn)增長趨勢，“antioxidant activity”的關(guān)鍵詞頻次達(dá)到最大，說明在世界范圍內(nèi)，科研工作者主要研究松多酚的抗氧化功能。而近五年來關(guān)于松多酚的研究逐漸出現(xiàn)諸如dietary polyphenols、anti-inflammatory cytokine 等新的關(guān)鍵詞，松多酚的研究面也在逐漸擴(kuò)大，研究方向有向多元化發(fā)展的趨勢。Selga 等[45]研究發(fā)現(xiàn)松樹樹皮是黃烷醇的重要來源，可用于制備活性硫代衍生物，得出了快速有效地制備綴合物的條件。Choi[46]研究了韓國的紅松樹，并對(duì)該提取物進(jìn)行定性分析，發(fā)現(xiàn)該提取物含有豐富的多酚、類黃酮和原花青素，該結(jié)果表明紅松樹中含有的酚類化合物具有一定的抗炎效果和對(duì)沙鼠的海馬神經(jīng)具有保護(hù)作用。Ashraf 等[47]研究了海洋松樹皮是多酚化合物的豐富來源，通常被用作全球草本補(bǔ)充劑，這項(xiàng)研究旨在海洋松樹單寧提取物在抗癌治療中的潛力，并確定潛在的作用機(jī)制，可以在癌癥治療中起到有效的作用，并且可以被制藥行業(yè)進(jìn)一步探索。

圖10 英文文獻(xiàn)時(shí)間軸知識(shí)圖譜Fig.10 Knowledge graph of English language literature timeline

2.5.2 松多酚的中英文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析 關(guān)鍵詞突現(xiàn)是指在一段時(shí)間內(nèi)，出現(xiàn)的頻率顯著增加，表明在這段時(shí)間內(nèi)該領(lǐng)域的研究備受科研人員的關(guān)注，突現(xiàn)強(qiáng)度的大小說明在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)學(xué)者對(duì)問題研究的多少以及影響的大小，由此可以判斷該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。

CNKI 中松多酚排名前十的關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析見表3，從突現(xiàn)強(qiáng)度看，油松和松多酚的研究最為活躍，突現(xiàn)強(qiáng)度為所有關(guān)鍵詞中最高（達(dá)3.03）。從2005～2015 年突現(xiàn)關(guān)鍵詞為“大孔樹脂”“原花青素”“植物多酚”等，說明研究者在這一階段對(duì)松多酚的研究集中在植物多酚的提取純化。郭慶啟等[48]提取了落葉松樹皮中的多酚類物質(zhì)，并對(duì)其進(jìn)行了純化。翟亞楠[49]研究了樟子松樹皮中多酚的提取、分離和純化的測定。趙玉紅等[50]對(duì)樟子松樹皮中多酚類化合物進(jìn)行了成分分析和結(jié)構(gòu)鑒定。2016～2022 年突現(xiàn)關(guān)鍵詞逐漸變?yōu)椤八舍槨薄凹t松多酚”。張乃珣[51]研究發(fā)現(xiàn)紅松多酚具有抗輻射作用并且能提高機(jī)體的免疫活性。馬承慧等[52]探究了不同原料的酚類化合物與其抗氧化活性之間的相關(guān)性。從植物中提取多酚并制成保健食品可能是未來的發(fā)展趨勢，同時(shí)松多酚也開始趨向于更為深層次的研究，關(guān)于它的功能特性方面有待進(jìn)行進(jìn)一步的挖掘。

表3 CNKI 中松多酚研究的關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析Table 3 Mergence of keywords of pine polyphenols in CNKI

WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫中松多酚排名前十的關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析見表4。從突現(xiàn)強(qiáng)度看，chemical composition 的研究最為活躍，突現(xiàn)強(qiáng)度為所有關(guān)鍵詞中最高（達(dá)4.45）。2005～2015 年突現(xiàn)的關(guān)鍵詞為“flavonoid”、“proanthocyanidin”、“pine needle”、“pine bark extract”。Sato 等[53]的研究結(jié)果表明，含有原花青素低聚物和羊毛甾烷型萜類化合物的松樹單寧提取物，通過細(xì)胞周期停滯在G2/M 期，對(duì)癌細(xì)胞增殖具有抑制作用。在2005～2015 年的研究里，類黃酮、原花青素、松樹皮提取物等關(guān)鍵詞的突現(xiàn)頻率開始增強(qiáng)，可見在這一階段國際上開始著重研究松多酚的提取以及成分的鑒定。2016～2022 年突現(xiàn)的關(guān)鍵詞為“chemical composition”、“l(fā)ignin”、“plant extract”等， 在 2017～2022 年 這 一 時(shí) 間 段“ chemical composition”的突現(xiàn)強(qiáng)度最大，說明國際上對(duì)于松多酚的研究主要集中在化學(xué)成分的鑒定以及功能特性的研究，并且到2022 年有關(guān)于化學(xué)成分、木脂素等關(guān)鍵詞的熱度還在持續(xù)。Dziedziński 等[54]的研究結(jié)果表明所有的松樹提取物都含有大量的多酚，可以作為一種天然抗氧化劑，廣泛應(yīng)用于食品、化妝品和保健品，同時(shí)松多酚對(duì)癌細(xì)胞有抑制作用，因此在醫(yī)藥行業(yè)也有大的發(fā)展前景。

表4 WOS 中松多酚研究的關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析Table 4 Emergence of keywords of pine polyphenols in WOS

3 結(jié)論

基于Cite space 軟件分析研究結(jié)果表明，2005～2022 年WOS 核心合集數(shù)據(jù)庫中以松多酚為主題的論文發(fā)表數(shù)量呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，而國內(nèi)總體呈現(xiàn)遞減的趨勢，中英文核心作者分析結(jié)果顯示，以王振宇和Garcia 等為核心作者，關(guān)于松多酚的研究領(lǐng)域都還沒有形成穩(wěn)定的研究群體。發(fā)文國家及研究單位方面，國際上，中國是研究松多酚最多的國家，其次是西班牙和美國；中文以東北林業(yè)大學(xué)，英文以CSIC 和UC 等為主要研究單位。在CNKI 和WOS核心合集數(shù)據(jù)庫中關(guān)于松多酚的研究集中在松多酚的提取、分離純化以及它的功能活性方面（抗氧化、抗炎、抗輻射和抗腫瘤），而近幾年隨著研究的深入，“協(xié)同作用”“交互作用”也逐漸成為松多酚的研究熱點(diǎn)話題，到2022 年“chemical composition”、“l(fā)ignin”等關(guān)鍵詞的熱度還在持續(xù)提升，說明未來松多酚的重點(diǎn)研究方向?qū)⒏呄蛴诨瘜W(xué)成分的鑒定以及功能特性的挖掘，因此應(yīng)用到醫(yī)藥、食品和制成保健品是未來的發(fā)展趨勢，同時(shí)松多酚作為一種天然抗氧化劑，開發(fā)含有松多酚的保健品及功能性食品有著廣闊的市場前景及重要的現(xiàn)實(shí)意義。