基于CiteSpace知識圖譜的靈芝多糖研究熱點(diǎn)與趨勢分析

聶 健，楊水蓮，莫美華

(1.廣東嶺南職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東廣州 510663；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東廣州 510642)

靈芝Ganodermalucidum是一種珍貴藥用真菌，古稱“瑞草”，俗稱“仙草”，是我國最著名的高等藥用真菌之一[1]。我國東漢時(shí)期的第一部中草藥文集《神農(nóng)本草經(jīng)》中已將靈芝收錄，并列為上品。近20年來國內(nèi)外大量的研究結(jié)果也證明靈芝具廣泛的藥理作用，如抗菌、抗癌、抗炎癥、降血糖、降血脂、降血壓、免疫調(diào)節(jié)、保肝作用等功效[2-10]。《中華人民共和國藥典》2000 年版首次將靈芝補(bǔ)錄，使靈芝作為國家法定的藥物進(jìn)入我國的醫(yī)藥殿堂。國家衛(wèi)生健康委員會2018年將靈芝作為按照傳統(tǒng)既是食品又是中藥材物質(zhì)管理并向社會征求意見，這為靈芝開辟了廣闊的利用空間。

靈芝多糖是靈芝的主要活性成分，也是靈芝研究中最深入廣泛的一類化合物。靈芝多糖的種類很多，從Miyazaki等第1次從赤芝中分離靈芝多糖GL-1以來，已經(jīng)分離出的靈芝多糖達(dá) 220多種[11-14]?，F(xiàn)知靈芝多糖的藥理活性有調(diào)節(jié)免疫力、抑制腫瘤、抑制細(xì)菌生長、保護(hù)肝臟作用、降低血糖、神經(jīng)保護(hù)、抗氧化等[15-29]。

文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法結(jié)合可視化分析軟件，通過檢索國內(nèi)外數(shù)據(jù)庫，研究文獻(xiàn)信息的數(shù)量變化、結(jié)構(gòu)分布及變化規(guī)律，通過可視化分析直觀地得到研究的主要機(jī)構(gòu)、熱點(diǎn)及趨勢等。CiteSpace 軟件是由陳超美團(tuán)隊(duì)開發(fā)的知識圖譜繪制工具，可定量、可視化地分析文獻(xiàn)，梳理該領(lǐng)域文獻(xiàn)的基礎(chǔ)知識、研究熱點(diǎn)和前沿，預(yù)測該領(lǐng)域的演變趨勢，是科學(xué)文獻(xiàn)計(jì)量和知識網(wǎng)絡(luò)分析的重要工具[30]。目前，靈芝多糖的文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)研究鮮見報(bào)道。鑒于此，筆者應(yīng)用 CiteSpace 對 2005—2021 年的靈芝多糖相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析，梳理相關(guān)研究進(jìn)展，總結(jié)研究的熱點(diǎn)、發(fā)展趨勢和研究前沿，以期為靈芝多糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。

1 資料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源中文文獻(xiàn)以中國知網(wǎng)(CNKI)為數(shù)據(jù)來源，檢索式：主題=(靈芝多糖)，檢索文獻(xiàn)發(fā)表時(shí)間為2005—2021年，共檢索到中文期刊1 399篇。英文文獻(xiàn)以Web of Science(WoS)為數(shù)據(jù)來源，檢索式：Topic=“ganoderma lucidum polysaccharides”O(jiān)R“Lingzhi polysaccharides”O(jiān)R “Reishi polysaccharides”)，共檢索到英文文獻(xiàn)1 511篇。中文文獻(xiàn)檢索日期截至2021年8月14日，英文文獻(xiàn)檢索日期截至2021年8月28日。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)符合中醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域與靈芝多糖研究相關(guān)的主題期刊文獻(xiàn)，文獻(xiàn)檢索時(shí)間2005—2021年。最終納入分析范圍的中文期刊文獻(xiàn)為 1 399篇，英文文獻(xiàn)為1 511篇。

1.3 排除標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)文獻(xiàn)題目、摘要、正文內(nèi)容，剔除與本研究主題不符合的文獻(xiàn)：①剔除重復(fù)發(fā)表的文獻(xiàn)；②剔除會議論文、通知、科普宣傳、報(bào)道以及信息不全的文獻(xiàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 基于可視化的WoS靈芝多糖文獻(xiàn)分析

2.1.1Web of Science靈芝多糖發(fā)文量。統(tǒng)計(jì)2005—2021年英文文獻(xiàn)發(fā)文量，繪制曲線進(jìn)行對比分析，見圖1。從圖1可以看出，2005—2021年靈芝多糖的英文文獻(xiàn)發(fā)文量整體呈顯著上升趨勢，近5年(2016—2020年)的年平均發(fā)文量為123篇，說明隨著現(xiàn)代科技進(jìn)步，對靈芝多糖化學(xué)成分以及藥理作用研究逐漸深入，研究水平也顯著提高。

圖1 2005—2021年Web of Science 靈芝多糖的發(fā)文量Fig.1 The number of Ganoderma lucidum polysaccharide in Web of Science in 2005-2021

2.1.2WoS 靈芝多糖發(fā)文機(jī)構(gòu)。通過CiteSpace對靈芝多糖相關(guān)研究的英文文獻(xiàn)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作網(wǎng)絡(luò)分析可知，發(fā)文量17篇以上的機(jī)構(gòu)共19個(gè)(表1)。其中，臺灣大學(xué)發(fā)文量最多(53篇)，其次為北京大學(xué)(46篇)、中國科學(xué)院(42篇)、江南大學(xué)(37篇)。在CiteSpace中，中介中心性(BC)是衡量節(jié)點(diǎn)重要性的指標(biāo)，中介中心性高(BC>0.10)的節(jié)點(diǎn)為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，中國科學(xué)院(BC=0.17)、香港中文大學(xué)(0.14)、北京大學(xué)(BC=0.12)、臺灣大學(xué)(BC=0.11)為研究機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，是聯(lián)系各個(gè)研究機(jī)構(gòu)的樞紐。

2.1.3WoS 靈芝多糖發(fā)文期刊。2005—2021 年靈芝多糖相關(guān)研究的文獻(xiàn)共在399個(gè)英文期刊發(fā)表，發(fā)文量最高的期刊為《CARBOHYDRATE POLYMERS》(16 篇)，其次為《INTERNATIONAL JOURNAL OF MEDICINAL MUSHROOMS》(15 篇)、《INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOLOGICAL MACROMOLECULES》(13 篇)、《JOURNAL OF ETHNOPHARMACOLOGY》(13篇)、《MOLECULES》(13 篇)、《FOOD CHEMISTRY》(12 篇)、《PROCESS BIOCHEMISTRY》(12 篇)、《JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY》(11 篇)。載文量較高的期刊多為食品、醫(yī)藥及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的核心期刊。

2.1.4WoS 靈芝多糖文獻(xiàn)關(guān)鍵詞。研究主題的分布及演化可以體現(xiàn)不同時(shí)間段的研究熱點(diǎn)及方法的演變，關(guān)鍵詞是文章主題的精煉表達(dá)，其頻次常與領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)呈正相關(guān)[31]。該研究對2005—2021 年關(guān)于靈芝多糖的研究關(guān)鍵詞頻次進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其中頻次大于 57 的見表2，大致可分 3 類：生理功能相關(guān)(抗腫瘤、抗氧化活性、細(xì)胞凋亡、巨噬細(xì)胞、氧化應(yīng)激等)、分類相關(guān)(靈芝、藥用菌、食用菌、子實(shí)體、靈芝多糖、胞外多糖、液體發(fā)酵、三萜)、結(jié)構(gòu)鑒定相關(guān)(提取、體外、純化、結(jié)構(gòu)鑒定)。

表1 WoS中靈芝多糖發(fā)文機(jī)構(gòu)頻次>17的分布Table 1 Distribution of more than 17 constitution frequencies of Ganoderma lucidum polysaccharide in Web of Science

表2 WoS中靈芝多糖文獻(xiàn)關(guān)鍵詞頻次>57的分布Table 2 Distribution of more than 57 keyword frequencies of Ganoderma lucidum polysaccharide in Web of Science

關(guān)鍵詞聚類分析有助于發(fā)現(xiàn)靈芝多糖相關(guān)研究分布情況以及熱點(diǎn)。該研究采用 Log likelihood ratio(LLR)檢驗(yàn)算法對關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類分析，得到最多10個(gè)聚類，見圖 2。聚類編號從#0～#9，數(shù)字越小則該聚類下的文獻(xiàn)研究規(guī)模越大。根據(jù)標(biāo)簽內(nèi)容大致可分為 2類：藥物化學(xué)成分與藥理作用相關(guān)試驗(yàn)研究。

圖2 WoS中靈芝多糖文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類分析Fig.2 Clustering analysis of keywords of Ganoderma lucidum polysaccharide in Web of Science

基于聚類的結(jié)果，繪制時(shí)間線圖見圖 3。通過時(shí)間線圖可直觀呈現(xiàn)各個(gè)聚類的時(shí)間跨度及不同聚類之間的聯(lián)系，進(jìn)而展示靈芝多糖的研究發(fā)展歷程。圖中橫坐標(biāo)表示文章發(fā)表年份，縱坐標(biāo)表示聚類編號及名稱，每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表關(guān)鍵詞，頻次越高節(jié)點(diǎn)越大。結(jié)果表明，聚類#0(靈芝多糖)聚類#1(液體發(fā)酵)、聚類#2(抗氧化活性)、聚類#3(靈芝孢子粉)代表領(lǐng)域研究時(shí)間跨度最長，為2005年至今。

圖3 WoS中靈芝多糖文獻(xiàn)時(shí)間線分布Fig.3 Distribution of timeline view of Ganoderma lucidum polysaccharide in Web of Science

關(guān)鍵詞突現(xiàn)是指關(guān)鍵詞在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)頻次顯著增加，表明這段時(shí)間內(nèi)對其關(guān)注度增高，可以據(jù)此判斷領(lǐng)域的研究趨勢和前沿[32]。WoS 中靈芝多糖文獻(xiàn)的突現(xiàn)關(guān)鍵詞見圖4。結(jié)果表明，2014 年以前的英文文獻(xiàn)側(cè)重于成分分析，而近年來研究熱點(diǎn)側(cè)重于藥理機(jī)制研究，“抗腫瘤效果”可能是今后研究的熱點(diǎn)。

2.2 基于可視化的 CNKI 靈芝多糖文獻(xiàn)分析

2.2.1CNKI 靈芝多糖發(fā)文量。統(tǒng)計(jì)了2005—2021 年中文文獻(xiàn)發(fā)文量，并繪制曲線圖進(jìn)行對比分析，見圖5。由圖5可知，近15年靈芝多糖相關(guān)領(lǐng)域研究的發(fā)文量一直較多(平均年發(fā)文量84 篇)。靈芝多糖在2009年發(fā)文109篇高峰后回落至2013的77篇，此后從2013—2021年每年保持80篇，說明中醫(yī)藥領(lǐng)域?qū)`芝多糖的關(guān)注度一直較高，對其持續(xù)保持研究熱度。

圖4 WoS中靈芝多糖文獻(xiàn)關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析Fig.4 Keywords burst analysis of Ganoderma lucidum polysaccharide in Web of Science

圖5 2005—2021年CNKI靈芝多糖的發(fā)文量Fig.5 The number of Ganoderma lucidum polysaccharide in CNKI from 2005-2021

2.2.2CNKI 靈芝多糖發(fā)文機(jī)構(gòu)。通過CiteSpace對靈芝多糖相關(guān)研究的中文文獻(xiàn)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作網(wǎng)絡(luò)分析可知，發(fā)文量 17 篇以上的機(jī)構(gòu)共 12 個(gè)。其中，發(fā)文量最高的機(jī)構(gòu)為江南大學(xué)(48 篇)，其次為福建農(nóng)林大學(xué)(30篇)、上海農(nóng)科院食用菌研究所(29篇)、南昌大學(xué)(29篇)、北京大學(xué)(25 篇)、南通大學(xué)(18篇)、吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)(18篇)、華南理工大學(xué)(18篇)、中南林業(yè)科技大學(xué)(17篇)、無限極(中國)有限公司(17篇)、江蘇安惠生物科技有限公司(17篇)、中國藥科大學(xué)(17篇)，共發(fā)表靈芝多糖相關(guān)論文 283 篇，占總發(fā)文量的 20.5%，研究機(jī)構(gòu)以各類型高校及大型保健品公司為主。

2.2.3CNKI 靈芝多糖發(fā)文期刊。2005—2021 年靈芝多糖相關(guān)研究的文獻(xiàn)共在501個(gè)中文期刊分析，發(fā)文量最高的期刊為《食品科學(xué)》(16 篇)，其次為《中國食用菌》(15 篇)、《食品工業(yè)科技》(14 篇)、《時(shí)珍國醫(yī)國藥》(13篇)、《食品研究與開發(fā)》(13 篇)、《食用菌》(13 篇)、《食用菌學(xué)報(bào)》(13 篇)、《菌物學(xué)報(bào)》(12 篇)。載文量較高的期刊多為食品、醫(yī)藥及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的核心期刊。

2.2.4CNKI靈芝多糖文獻(xiàn)關(guān)鍵詞。對2005—2021 年靈芝多糖的CNKI文獻(xiàn)關(guān)鍵詞頻次進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，其中排名前 20位的關(guān)鍵詞見表 3，其多與靈芝多糖藥理作用、成分提取及測定相關(guān)。

通過(LLR)檢驗(yàn)算法得到最大的 10 個(gè)有聚類，見圖 6。根據(jù)標(biāo)簽內(nèi)容大致可分為2類，即靈芝多糖相關(guān)藥理作用和相似成分比較研究。

根據(jù)時(shí)間線圖分析(圖7)可知，聚類#0(靈芝多糖)聚類#1(含量測定)、聚類#2(液體發(fā)酵)、聚類#3(巨噬細(xì)胞)、聚類#4(靈芝孢子粉)、聚類#5(氧化應(yīng)激)、聚類#7(抗氧化活性)等代表領(lǐng)域研究時(shí)間跨度均較長，為2005 年至今，說明靈芝多糖相關(guān)領(lǐng)域研究持續(xù)保持高熱度。

表3 CNKI中靈芝多糖文獻(xiàn)關(guān)鍵詞頻次前20位的分布Table 3 Distribution of top 20 keyword frequencies of Ganoderma lucidum polysaccharide in CNKI

關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析見圖8。由圖8可知，靈芝多糖前期的研究熱點(diǎn)是靈芝多糖為代表的真菌多糖，中期研究熱點(diǎn)為對糖尿病改善及氧化應(yīng)激等作用為主，靈芝多糖的提取、抗氧化活性研究、組分分析及細(xì)胞凋亡的熱度持續(xù)至 2021 年，可能是今后的研究熱點(diǎn)。

3 結(jié)論與討論

通過綜合分析關(guān)鍵詞的頻數(shù)、突現(xiàn)性及其聚類，發(fā)現(xiàn)英文文獻(xiàn)中“靈芝多糖”“抗氧化活性”“抗腫瘤”“細(xì)胞凋亡”4個(gè)關(guān)鍵詞的頻數(shù)和突現(xiàn)性較高；通過關(guān)鍵詞聚類分析的標(biāo)簽內(nèi)容大致可分為靈芝多糖的成分分析和藥理試驗(yàn)，再結(jié)合時(shí)間線分析可發(fā)現(xiàn)這2類貫穿于靈芝多糖相關(guān)研究的始終。由此表明，英文文獻(xiàn)中關(guān)于靈芝多糖的研究主要集中在組成成分和藥理作用，中文文獻(xiàn)中“靈芝多糖”“含量測定”“巨噬細(xì)胞”“靈芝孢子粉”“氧化應(yīng)激”“抗氧化活性”“糖尿病”“響應(yīng)面法”8個(gè)關(guān)鍵詞的頻次和突現(xiàn)性均較高，關(guān)鍵詞聚類分析的標(biāo)簽內(nèi)容可分為多糖提取、成分測定及藥理作用 3 類，并且時(shí)間線分析顯示 3 類研究的時(shí)間跨度均較長，因此這 3 類是中文文獻(xiàn)中關(guān)于靈芝多糖研究的熱點(diǎn)內(nèi)容。通過對比發(fā)現(xiàn)，中英文文獻(xiàn)關(guān)于靈芝多糖研究的重點(diǎn)及前沿部分，英文文獻(xiàn)側(cè)重于靈芝多糖成分及藥理研究，中文文獻(xiàn)側(cè)重于多糖提取測定及藥理研究，其中中英文文獻(xiàn)都均提示靈芝多糖的抗氧化活性是一直以來的研究熱點(diǎn)，不過英文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析顯示，該研究熱點(diǎn)熱度降低，而中文文獻(xiàn)研究熱度持續(xù)，藥理研究中英文文獻(xiàn)抗腫瘤及免疫調(diào)節(jié)藥理研究更多，而中文文獻(xiàn)對靈芝多糖的糖尿病防治藥理研究更多。

圖6 CNKI中靈芝多糖文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類分析Fig.6 Clustering analysis of keywords of Ganoderma lucidum polysaccharide in CNKI

圖7 CNKI中靈芝多糖文獻(xiàn)時(shí)間線分布Fig.7 Distribution of timeline view of Ganoderma lucidum polysaccharide in CNKI

圖8 CNKI中靈芝多糖文獻(xiàn)關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析Fig.8 Keywords burst analysis of Ganoderma lucidum polysaccharide in CNKI

該研究采用 CiteSpace 科學(xué)計(jì)量學(xué)軟件對 2005—2021 年發(fā)表在中英文期刊上的 2 910 篇與靈芝多糖相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了分析，旨在明晰靈芝多糖研究的趨勢和熱點(diǎn)內(nèi)容，為進(jìn)一步研究提供參考。研究結(jié)果顯示：①靈芝多糖的研究文獻(xiàn)總量呈上升趨勢，其中中文文獻(xiàn)保持相對穩(wěn)定近8年(2013—2020年)年均80篇，英文文獻(xiàn)2005—2019 年發(fā)文量呈顯著增長趨勢，近5年(2016—2020年)的年平均發(fā)文量123篇，是中文文獻(xiàn)年平均的1.5倍，說明靈芝多糖研究不斷深入，研究水平顯著提高；②靈芝多糖中文文獻(xiàn)主要發(fā)表于中醫(yī)藥、食品及農(nóng)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域核心期刊，英文文獻(xiàn)側(cè)重發(fā)表于化學(xué)、食品及農(nóng)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域期刊；③中文文獻(xiàn)研究機(jī)構(gòu)主要為高等院校、科研機(jī)構(gòu)及相關(guān)企業(yè)，英文文獻(xiàn)研究機(jī)構(gòu)主要為高等院校及科研機(jī)構(gòu)；④當(dāng)前英文文獻(xiàn)對靈芝多糖成分分析及藥理研究關(guān)注度較高，中文文獻(xiàn)對靈芝多糖提取、組分分析及藥理研究關(guān)注度較高。通過預(yù)測分析發(fā)現(xiàn)，靈芝多糖抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)機(jī)制研究可能仍是今后的研究熱點(diǎn)。