基于文獻計量學對黑果腺肋花楸的可視化分析

閆鑒，魏麗萍，郜毓堃，王浩勵，蘭天，孫翔宇，馬婷婷*

1(神農智華生物科技(山西)有限公司，山西 長治，046299)2(西北農林科技大學 食品科學與工程學院，陜西 楊凌，712100)3(西北農林科技大學 葡萄酒學院，陜西 楊凌，712100)

黑果腺肋花楸，屬于薔薇科，腺肋花楸屬的多年生落葉灌木，果實為漿果，簡稱黑果，又名野櫻莓，不老莓[1-2]。黑果腺肋花楸富含花青素，因此呈深紫色[3]。黑果腺肋花楸目前在歐洲、美國等地廣泛種植，已有百年歷史，我國自2000年前后引入并逐漸發展[4-5]。2016年，黑果腺肋花楸作為7個代表性新興小漿果之一入選《中國小漿果產業發展報告》，被譽為第三代“未來水果”。2018年9月12日，黑果腺肋花楸獲批進入國家《新食品原料》名單。作為一個新興的研究領域，為在一定程度上分析黑果腺肋花楸，研究熱點和趨勢，本文對其進行文獻計量學的統計分析。

1 數據來源與研究工具

1.1 數據來源

該研究的數據選自Web of Science(WOS)核心合集和中國知網(CNKI)數據庫。登錄WOS官網，進入檢索界面，選擇數據庫為WOS核心合集，時間跨度為所有年份(1985—2020年)，檢索字段為“主題”，檢索主題詞為“Aroniamelanocarpa”或“AroniamelanocarpaElliot”或“Black chokeberry”，進行檢索，將1992—2021年29年間WOS關于黑果腺肋花楸所有文獻篩選統計，統計出742篇有效文獻，其中，2010—2020年間統計出569篇有效文獻[6-7]。根據1992—2020年度的發文量做出圖1，通過分析文獻數量變化趨勢，最終選擇研究時間跨度為2010—2020近10年間的文獻數據進行分析。登錄CNKI官網，進入檢索界面，時間跨度為2010年1月1日—2020年12月31日，檢索字段為“主題”，檢索主題詞為“黑果腺肋花楸”或“野櫻莓”或“不老莓”，進行檢索，篩選出中文文獻，統計出305篇有效文獻。根據WOS中檢索到的英文文獻和CNKI中檢索到的中文文獻對關于黑果腺肋花楸的中外研究進行綜合分析。

1.2 研究工具

采用表格軟件Excel以及可視化處理軟件VOSviewer和Citespace。通過Excel軟件對檢索數據進行合并、統計、分析，并繪制相關圖表。通過VOSviewer和Citespace軟件分別分析WOS數據集和CNKI數據集中的作者、關鍵詞及合作單位等知識單元的相似性與測度，構建和繪制各單元間相互關系，以探求研究領域關鍵路徑及知識拐點，并預測未來研究熱點和創新研究方向。VOSviewer和Citespace是2個構建和可視化文獻計量網絡的軟件工具。如網絡可能包括期刊、研究人員或個人出版物，它們可以基于引用、書目耦合、共同引用或共同作者關系來構建。VOSviewer和Citespace還提供文本挖掘功能，可用于構建和可視化從科學文獻正文中提取的重要術語的共現網絡。該研究以可視化分析為方法，從整體上把握黑果腺肋花楸在中外文獻中的研究概況，發現研究下一階段的重點問題，為今后的相關研究深入分析提供參考。

圖1 1992—2021年黑果腺肋花楸年度文獻產出量趨勢圖Fig.1 1992—2021 Trend chart of annual literature output of Aronia melanocarpa

2 結果與分析

2.1 產出趨勢

由圖1可知，WOS核心中，研究期刊發文量趨勢由數量較少且穩定到爆發式增長。1992年前，發文量為空白。1992—2006年發文量一直在2～10篇小幅度變化，數量較少且無增長趨勢。其中，1992—1996年發文量在3篇/年以下，甚至為0。到2007年發文量小幅度驟增，后又下降。自此開始，2009—2020年發文量逐年波動增長，且增長速度開始加快。相應地，自2009年開始被引頻次迅速增加，由于2021年統計不完全，到2020年達到頂峰。由此可以看出，黑果腺肋花楸正逐漸成為研究熱點。本文研究重點也在于爆發增長期2010—2020這10年內。

2.2 研究狀況

關鍵詞集中體現了論文的主題及核心觀點，分析研究論文當中的關鍵詞可以快速挖掘研究進展，對認識黑果腺肋花楸的研究現狀有一定指導意義。借助VOSviewer軟件對569篇WOS核心期刊論文關鍵詞進行可視化聚類分析(圖2)，用Citespace軟件對305篇CNKI中文期刊論文關鍵詞進行可視化聚類分析(圖3)。以Refworks格式導出，記錄內容為全記錄與引用的參考文獻，設置時間為2010—2020年，時間切片是1年。

2.2.1 關鍵詞共線分析

以VOSviewer對英文關鍵詞進行可視化分析，設置分析類型為共同出現(co-occurrence)，分析單位為所有關鍵詞(all keywords)，技術方法為全計數(full counting)，最小出現頻率為5，篩選后關鍵詞為186個，經過人工剔除和糾錯，設置共300條連線(圖2)。氣泡大小表示單詞出現的頻率(在一份出版物中多次出現算作1次)。

圖2 WOS關鍵詞共線圖Fig.2 WOS keywords common diagram

以Citespace對中文關鍵詞進行可視化分析，設置Node Type為keyword，網絡剪裁方法選擇Pathfinder, Pruning sliced networks，關鍵詞共線圖譜中共納入318個節點，共411條連線(圖3)。

圖3 CNKI關鍵詞共線圖Fig.3 CNKI keyword common diagram

關鍵詞共線圖譜以節點的大小表示出現頻次，以線表示共現關系，以顏色表示年份。如表1所示對WOS英文文獻中出現頻次較高的關鍵詞，如花青素、多酚、黑果腺肋花楸、抗氧化活性、氧化應激、體外、酚類化合物、果汁、黃酮、提取進行分析，和對CNKI中文文獻中出現頻次較高的關鍵詞(黑果腺肋花楸、抗氧化、花色苷、多酚、黃酮、組織培養、純化、栽培技術、提取、原花青素)進行分析，可以得出結論：檢索得到的604篇英文文獻和305篇中文文獻主要是對黑果腺肋花楸預防和治療疾病的功能特性、功能性物質的提取分離和純化、植株栽培及加工食品開發的研究。通過對圖2、圖3中關鍵詞節點大小及顏色的變化趨勢分析，可以得到2010—2020年中英文文獻研究重心從黑果腺肋花楸預防和治療疾病的功能特性轉移到黑果腺肋花楸中的功能性物質的提取分離和純化、植株栽培，再到黑果腺肋花楸的加工食品產品及其工藝研發，研究由醫藥領域擴展到生物學領域和食品科學領域，并逐漸成為各領域研究熱點，體現了由原料生產到原料加工，由部分利用到綜合利用的發展趨勢。

表1 中英文文獻高頻關鍵詞Table 1 High frequency keywords in Chinese and English thesises

2.2.2 出版物分析

研究出版物的文獻數量和被引頻次能夠找出此研究領域內的核心出版物(表2)。表2顯示了WOS中此領域文獻數量最多的10個出版物，分別是食品化學(Food Chemistry)、分子學(Molecules)、功能性食品(Journal of Functional Food)、營養學(Nutrients)、農業與食品化學期刊(Journal of Agricultural and Food Chemistry)、藥膳期刊(Journal of Medicinal Food)、藥用植物(Planta Medica)、氧化藥學和細胞壽命(Oxidative Medicine and Cellular Longevity)、美國實驗生物學學會聯合會雜志(Faseb Journal)、抗氧化劑(Antioxidants)，學科包含食品科學、藥學、生物學、醫學。

表2 高文獻產出量的英文期刊Table 2 English journals with high thesises output

2.2.3 作者及機構分析

研究作者共線圖譜反映了黑果腺肋花楸領域的核心作者與關聯作者的合作關系。通過VOSviewer對英文期刊作者進行可視化分析，設置分析類型為共作者(co-authorship)，分析單位為作者(author)，技術方法為全計數(full counting)，最小出現頻率為6，共得作者為29個，關系連線37條，生成WOS作者共線圖(圖4)。WOS核心期刊發文量以OLAS B，BRZOSKA M M，SAVIKIN K，VALCHEVA-KUZMANOVA S，BOLLING B W，DENEV P，EKIERT H等人為首，形成了7個協作集群，集群內部關聯緊密，但外部相互分布零散，關聯度低。

圖4 WOS作者共線圖Fig.4 WOS author common diagram

通過Citespace對中文期刊作者進行可視化分析，設置Node Type為author，作者共線圖譜中共納入243個節點，共382條連線，生成CNKI作者共線圖(圖5)。圖中顯示的狀況與英文期刊類似，作者以劉仲華、姜鎮容、孟憲軍、千文等為關聯點呈簇狀分布，揭示了6個協作集群，集群內部關聯緊密，但外部相互分布零散，關聯度低。

圖5 CNKI作者共線圖Fig.5 CNKI author common diagram

研究機構反映了科研實力和學術云集，同時反映了黑果腺肋花楸領域的核心機構與關聯機構合作關系。通過VOSviewer對英文發文機構進行可視化分析，設置分析類型為共作者(co-authorship)，分析單位為機構(organizations)，技術方法為全計數(full counting)，最小出現頻率為4，共得機構為44個，關系連線28條，生成WOS機構共線圖(圖6)。如圖6所示，高產機構間大多沒有密切關聯，機構間分布零散，僅顯示2個協作集群。從發文量來看，發表最多的是University of Belgrade，共計31篇，其次為University of Lodz(28篇)。從合作關系看，合作最廣泛的是University of Lodz，其次為Medical University of Bialystok。

通過Citespace對中文發文機構進行可視化分析，設置Node Type為Institution,機構共線圖譜中共納入161個節點，共101條連線，生成CNKI機構共線圖(圖7)。從發文量看，遼寧省干旱地區造林研究所發文量最多，共計28篇，其次是廣東喜之郎有限公司、大連工業大學食品學院國家海洋食品工程技術研究中心、華南理工大學食品科學與工程學院，各12篇。從合作關系看，華南理工大學和沈陽農業大學合作最為廣泛。圖7中顯示小型協作集群較多，大學與公司的合作較多。

圖6 WOS機構共線圖Fig.6 WOS institute common diagram

圖7 CNKI機構共線圖Fig.7 CNKI institute common diagram

2.2.4 國家分析

通過VOSviewer對國家進行可視化分析，設置分析類型為共作者(co-authorship)，分析單位為國家(countries)，技術方法為全計數(full counting)，最小出現頻率為5，共得國家為44個，關系連線28條，生成WOS國家共線圖(圖8)。圖中共顯示4個集群，紅色集群為歐洲東南部國家，黃色集群為歐洲西北部國家，綠色集群為美國、韓國和西歐國家，藍色集群為歐亞國家，紫色集群為歐洲國家。藍色集群表明歐亞這些國家在大陸內部的合作有限，綠色集群表明國際合作可跨地域較廣。從發文量來看，波蘭發文量最多(148篇)，其次是美國(55篇)、韓國(52篇)、塞爾維亞(50篇)、保加利亞(26篇)，中國位列第6(24篇)。從合作關系來看，西班牙合作關系最廣泛，其次是塞爾維亞、捷克共和國、波蘭、美國，中國排第6位。

圖8 WOS國家共現圖Fig.8 WOS countries common diagram

3 研究熱點

3.1 預防和治療疾病功能特性

黑果腺肋花楸及其提取物富含花青素、原花青素、羥基肉桂酸和黃酮醇等酚類化合物[8-11]，在動物模型中具有抗炎[12]、抗癌[13]、保護心臟[14]和抗糖尿病[15]作用。例如，VALCHEVA-KUZMANOVA等[16]研究了黑果腺肋花楸果汁對大鼠吲哚美辛誘導的胃黏膜損傷和氧化脅迫的影響，結果顯示黑果腺肋花楸由于富含酚類化合物等抗氧化功能性物質，能夠減少吲哚乙酸對胃黏膜的損傷和伴隨的氧化應激。BRUNLICH等[17]從黑果腺肋花楸中提取花青素和原花青素并采用4種方法測定提取物的自由基清除活性和酶抑制活性，結果表明黑果腺肋花楸通過不同的多酚類化合物抑制α-葡萄糖苷酶活性從而降低血糖。同時黑果腺肋花楸能夠有效預防慢性疾病如肥胖[18]、高血脂[14]、高膽固醇[19]等。

3.2 功能性物質的提取分離和純化

黑果腺肋花楸富含多種功能性物質，如：酚類化合物、多糖、白藜蘆醇等。功能性物質的制備過程分為提取和純化兩步。提取的方法有很多，如：葉[20]及果實[21]的多糖提取方法有超聲輔助醇提取法[22]、微波輔助提取法[23]；酚類化合物(多酚、花色苷、原花青素、黃酮等)的提取方法有超聲輔助醇提取法[24-27]、醇類提取法、酶法超聲聯合提取[28]等，純化方法主要是大孔樹脂法[24]；白藜蘆醇的提取方法主要為超聲波輔助乙醇提取法[29]。目前超聲輔助乙醇提取法已經是一種研究非常深入的提取分離黑果腺肋花楸功能性物質的方法，其他有效成分的提取分離純化仍有待研究。

3.3 植株栽培

黑果腺肋花楸具有極高的開發應用價值，包括藥用價值、食用價值、園林觀賞價值、生態價值，其用途廣、發展潛力大，值得大力推廣種植。發展黑果腺肋花楸的快速繁殖技術、栽培技術，有利于提高黑果腺肋花楸的產量。栽培技術的研究主要包括生長條件[30]、栽植方法[31]、田間管理[32]。生長條件不僅包括土壤、水源、溫度，還包括對植株抗逆性的研究[33]。栽植方法包括育苗、時間、施肥、間隔等。田間管理方法有保濕、除草、病蟲害等。

3.4 加工食品及其工藝開發

黑果腺肋花楸還可以作為食品原料進行加工，以延長其貯藏性。但由于黑果腺肋花楸口感偏澀，因此加工過程中需要研究如何去除澀味的同時保留更多的營養物質。加工后的產品類型豐富，包括果汁、果酒、果粉、果凍[34]、果醋[35-36]、復合飲料[37]、果醬[38]等。其中，脫澀技術也是工藝研究的重點，是改善黑果腺肋花楸食品口感的關鍵，包括聚乙烯吡咯烷酮、明膠、單寧酶、酵母[39]等。不同的工藝參數包括果實前處理條件、殺菌條件、脫色條件等都會對加工產品的風味及營養價值產生影響。

4 結論

黑果腺肋花楸，作為小漿果是一種新興的食品原料，以其豐富的功能性成分越來越受到學者的關注，并有望成為研究熱點。該研究采用Excel統計、VOSviewer和Citespace軟件可視化，分析了2010—2020年黑果腺肋花楸領域發表的604篇WOS核心期刊論文和305篇CNKI中文期刊論文，從一定程度上揭示了黑果腺肋花楸領域的研究情況，有助于分析該領域的未來走向和前沿方向。黑果腺肋花楸研究自1992年開始，到2009年開始爆發式增長，到2020年到達頂峰，并有望繼續增長。黑果腺肋花楸研究關鍵詞多為功能性物質提取分離和純化、植株栽培、抗氧化預防疾病以及加工食品開發，揭示了文獻重點在于對黑果腺肋花楸預防和治療疾病的功能特性、功能性物質的提取分離和純化、植株栽培及加工食品開發的研究。根據作者、機構、國家、期刊可視化分析，可得研究現狀的總體概況。后總結不同研究熱點的具體研究內容和研究方法，分別對應醫藥學、生物學和食品科學等研究領域。目前黑果腺肋花楸的研究較少，但其價值與發展潛力巨大，具有廣闊的發展空間。