李振奇,劉伊明*,李曉健,許素娟
(1.國家半干旱農業(yè)工程技術研究中心,河北 石家莊 050051;2.曲周縣白寨鎮(zhèn)人民政府,河北 曲周 057250)
藜麥又稱南美藜、印第安麥、奎藜等,屬于藜科藜屬[1],產于南美洲安第斯山脈,為一年生雙子葉植物[2,3],其種植歷史超過5 000 a,是古印加民族的主要糧食作物之一[4,5]。由于產地科技、經濟和文化相對落后,因此人工改良的藜麥品種較少,而自然變異品種相對較多[6耀9]。藜麥適應能力較強,在極限土質中都能生長[10,11],可在年降水量50耀2 000 mm的區(qū)域種植[12],能夠適應-4耀38益[13]的溫度和pH值6.0耀8.5的土壤酸堿度,以及40 mS/cm的土壤鹽度[14]。南美洲中部的玻利維亞阿塔卡瑪高有著世界上最大的鹽沼,擁有全球最大的藜麥種植地[15]。由于藜麥耐寒、耐旱、耐貧瘠、耐鹽堿,因此被許多國家廣泛種植推廣[16]。藜麥不僅含有多種氨基酸、礦物質和維生素等營養(yǎng)成分,且其含量均高于其他糧食作物[17],聯(lián)合國糧農組織推薦藜麥為最適宜人類的全營養(yǎng)食品[18];還含有大量的多酚、類黃酮和皂苷等生物活性物質,被稱為保健型糧食作物[19],尤其在對高血壓、高血脂、糖尿病、慢性病患者的輔助治療上具有一定的功效[20]。
近年來,有關藜麥營養(yǎng)功能成分及其生物活性成分等方面的研究成果豐碩,文獻層出不窮。但截至目前,對藜麥相關文獻的發(fā)表現(xiàn)狀和趨勢研究鮮見報道。研究和分析藜麥相關文獻發(fā)表情況,對藜麥主題研究具有重要意義。通過論文數據庫檢索,對國內外有關藜麥相關文獻的發(fā)表趨勢、發(fā)文地區(qū)、關鍵詞等進行統(tǒng)計分析,歸納總結國內外藜麥基礎研究現(xiàn)狀和趨勢,以期為藜麥產業(yè)的進一步研究與開發(fā)提供參考。
英文文獻信息來源于Web of Science論文數據庫(簡稱WoS),中文文獻信息來源于中國知網(CNKI)。其中,WoS檢索時間為2020年5月13日,檢索式為TS=(Chenopodium quinoaWilld)or(Chenopodium quinoa)or quinoa,共檢索到2 378條題錄項;CNKI檢索時間為2020年5月22日,檢索式為(TI=藜麥+南美藜+印第安麥+奎藜+奎奴亞藜+灰米+金谷子+奎藜籽+藜谷)OR(SU=藜麥+南美藜+印第安麥+奎藜+奎奴亞藜+灰米+金谷子+奎藜籽+藜谷)OR(KY=藜麥+南美藜+印第安麥+奎藜+奎奴亞藜+灰米+金谷子+奎藜籽+藜谷),共檢索到808條題錄項。
采用當前國際主流的科學知識圖譜(mapping knowledge domains,MKD)理論和方法,利用CiteSpace情報分析工具,對檢索結果進行篩選和統(tǒng)計分析。
2.1.1 論文發(fā)表趨勢 藜麥主題論文發(fā)文量WoS檢索結果(圖1)顯示,1990耀2020年藜麥主題論文發(fā)文量為2 378篇,總體呈遞增趨勢;年平均年發(fā)文量為38.15篇,年增長幅度較小。2010年之前,藜麥主題研究較為冷門,處于初期階段。2010年以后,藜麥主題文獻的年發(fā)文量快速增加,其中2014年以后發(fā)文量增加較為顯著,2019年發(fā)文數量達到299篇;截至2020年5月,2020年的發(fā)文量已達到116篇。

圖1 藜麥研究論文發(fā)表趨勢的WoS檢索結果Fig.1 WoS search results of publishing trend of quinoa research papers
2.1.2 發(fā)文地區(qū)分析 藜麥主題發(fā)文地區(qū)WoS檢索結果(表1)顯示,藜麥論文發(fā)表量逸50篇的國家/地區(qū)共21個,其中歐洲9個、南美洲5個、亞洲4個、北美洲2個、大洋洲1個。不同國家/地區(qū)在藜麥主題研究的科技投入有所差異,部分國家/地區(qū)雖然適宜藜麥種植,但科研力量投入有限;美國作為科技強國,在藜麥主題文獻發(fā)表量上一枝獨秀;“一帶一路”沿線國家發(fā)文量逸10篇的共計12個,其中有3個國家發(fā)文量逸50篇。這在一定程度上表明,在藜麥主題研究上,“一帶一路”沿線國家的科研能力、水平和規(guī)模差異較大,呈現(xiàn)不均衡發(fā)展狀態(tài)。

表1 藜麥主題發(fā)文量逸50篇的國家/地區(qū)WoS檢索結果Table 1 WoS search results of countries/regions with quinoa topic articles逸50
2.1.3 主要出版物來源分析 藜麥主題發(fā)文量WoS檢索結果(表2)顯示,藜麥主題發(fā)文量較高的出版物主要來自美國(7個)、英國(6個)、德國(2個)等地區(qū),其中,發(fā)文量最高的出版物是《FOOD CHEMISTRY》,出版地為英國,發(fā)文數量為84篇,影響因子為5.680;排名第2的是《JOURNAL OF GENERAL VIROLOGY》,出版地為英國,發(fā)文數量為43篇,影響因子為2.780;其他出版物的藜麥主題文獻發(fā)表量均約40篇,且影響因子呈現(xiàn)不規(guī)則分布狀態(tài),即論文發(fā)表數量與影響因子呈不規(guī)律變化。

表2 藜麥主題發(fā)文量逸20篇的主要出版物WoS檢索結果Table 2 WoS search results of major publications with quinoa topic articles逸20
2.1.4 關鍵詞分析 藜麥主題高頻關鍵詞WoS檢索結果(表3)顯示,“quinoa”和“Chenopodium quinoa”作為藜麥的英文名詞形式,在2000年首次出現(xiàn),且出現(xiàn)頻次相對較高(表3),符合本領域主題詞特性。除本領域主題詞外,其他高頻關鍵詞特征,如“Willd.”作為藜麥學術名詞“Chenopodium Quinoawilld”一部分,出現(xiàn)頻次及中心性均與主題詞呈同方向變化;“seed”(種子)、“wheat”(小麥)、“amaranth”(莧屬植物)等高頻關鍵詞一定程度上表明在藜麥的主題研究中,關于藜麥農藝性狀的描述較多,或作為研究中的背景介紹文本較多,因此具備高頻關鍵詞特征;“protein”(蛋白質)、“saponin”(皂苷)、“food”(食品)、“starch”(淀粉)、“flour”(面粉)等高頻關鍵詞在一定程度上表明在藜麥的主題研究中,藜麥所包含的營養(yǎng)物質以及其他食品方向的加工利用在該領域具有一定的研究熱度;“quality”(質量)、“growth”(生長、種植)、“plant”(種植、莊稼)、“yield”(產出、產量)等高頻關鍵詞一定程度上表明在藜麥的主題研究中,包含藜麥種植培養(yǎng)技術在內的其他可帶動藜麥產量增長的工藝技術是頗受領域關注的研究熱點;“antioxidant activity”(抗氧化活性)、“functional property”(功能屬性)等高頻關鍵詞在一定程度上表明在藜麥的主題研究中,關于藜麥生物學特性的探討較多,或作為藜麥相關食品的營養(yǎng)提取方向的研究較多。

表3 藜麥主題高頻關鍵詞的WoS檢索結果Table 3 WoS search results of high-frequency keywords of quinoa
2.1.5 研究機構分析WoS中公開發(fā)表藜麥主題文獻量相對較高(逸20篇)的研究機構共30個,發(fā)文量較高的研究機構集中在美國、智利、丹麥、阿根廷等國家。中國農業(yè)科學院是中國大陸地區(qū)對藜麥關注度較高的研究機構,這在一定程度上表明,國家科研實力對藜麥主題科研成果的影響較大。國立中興大學是中國臺灣地區(qū)對藜麥關注度較高的研究機構。結合中心性、時間等影響因素分析可知,近期開展藜麥主題研究的國外研究機構有Inst Politecn Nacl、奧奇理工學院、Amity Univ Uttar Pradesh等;國內研究機構山西大學、濰坊醫(yī)學院、北京市營養(yǎng)源研究所、華中科技大學等對藜麥研究的關注度較高。
2.2.1 論文發(fā)表趨勢 藜麥主題論文發(fā)文量CNKI檢索結果(圖2)顯示,2000耀2020年國內藜麥主題論文發(fā)文量為791篇,總體呈遞增趨勢。2000耀2012年處于蟄伏期。2013年以后,藜麥主題文獻的年發(fā)文量暴發(fā)性增長,其中2013年以后發(fā)文量顯著增加,2019年發(fā)文量達到228篇;截至2020年5月,2020年的發(fā)文量已達到48篇。

圖2 藜麥研究論文發(fā)表趨勢的CNKI檢索結果Fig.2 CNKI search results of publishing trend of quinoa research papers
2.2.2 主要期刊來源分析CNKI中收錄的藜麥主題文獻量躍6篇的主要期刊來源共計20個,其中,發(fā)文量在7耀10篇中的期刊來源共12個,主要包括《農業(yè)科技與信息》《農業(yè)科技通訊》《中國種業(yè)》和《作物雜志》等刊;發(fā)文量躍10篇的期刊來源共6個,分別為《食品工業(yè)科技》(28篇)、《中國糧油學報》(16篇)、《糧食與油脂》(12篇)、《食品研究與開發(fā)》(11篇)、《甘肅農業(yè)科技》(11篇)和《山西農業(yè)科學》(11篇)。
2.2.3 關鍵詞分析 藜麥主題高頻關鍵詞CNKI檢索結果(表4)顯示,“藜麥”作為領域主題詞,在2000年首次出現(xiàn),且出現(xiàn)頻次相對較高,符合本領域主題詞特性。除本領域主題詞外,其他高頻關鍵詞特征:“皂苷”“營養(yǎng)成分”“黃酮”“營養(yǎng)價值”“多酚”“藜麥淀粉”等高頻關鍵詞在一定程度上表明在藜麥的主題研究中,藜麥所包含的營養(yǎng)物質以及其他食品方向的加工利用具有一定的研究熱度;“抗氧化性”“抗氧化活性”“鹽脅迫”“干旱脅迫”“生物活性”“適應性”等高頻關鍵詞在一定程度上表明在藜麥的主題研究中,關于藜麥生物學特性的探討較多,或作為藜麥相關食品的營養(yǎng)提取方向的研究較多;“栽培技術”“產量”“響應面法”“提取”“工藝優(yōu)化”等高頻關鍵詞一定程度上表明在藜麥的主題研究中,包含藜麥種植培養(yǎng)技術在內的其他可帶動藜麥產量增長的工藝技術是頗受領域關注的研究熱點;“農藝性狀”“南美洲”“谷子”等高頻關鍵詞一定程度上表明在藜麥的主題研究中,關于藜麥農藝性狀的描述較多,因此具備高頻關鍵詞特征。

表4 藜麥主題高頻關鍵詞的CNKI檢索結果Table 4 CNKI search results of high-frequency keywords of quinoa
2.2.4 研究機構分析CNKI中公開發(fā)表藜麥主題文獻量相對較高(逸9篇)的研究機構共21個,藜麥研究的重點機構集中在山西、河北、北京等省市(表5)。發(fā)文量最高的研究機構是甘肅省農業(yè)科學院畜草與綠色農業(yè)研究所和山西大學,公開文獻量均為34篇;其次是中國農業(yè)科學院作物科學研究所、內蒙古農業(yè)大學、甘肅農業(yè)大學等。這在一定程度上表明,地理環(huán)境以及地方科研實力對藜麥主題科研成果的影響較大。從地理環(huán)境的角度看,西藏農牧學院作為國內最早引入藜麥種植的機構,其論文發(fā)表量相對較高(16篇)。從科研實力角度看,中國農業(yè)科學院作物科學研究所和成都大學雖然不具備藜麥產地的優(yōu)勢,但是對藜麥研究的關注度較高,藜麥主題研究的地方科研投入也較多。

表5 發(fā)文量逸9篇的主要研究機構CNKI檢索結果Table 5 CNKI search results of major research institutes with quinoa topic articles逸20
世界藜麥主題文獻量總體呈現(xiàn)遞增趨勢,并且具有一定的研究熱度。南美洲作為藜麥產地,文獻公開數量較高,但是科研實力與歐洲、北美洲地區(qū)國家相比仍具有較大差距。中國作為亞洲地區(qū)最高發(fā)文量的國家,但與美國等科研強國相比,科研力量投入有限,仍具有較大的發(fā)展空間。美國、英國、德國等地的出版物收錄藜麥主題文獻較多,研究方向主要集中在食品科學和技術、農業(yè)、植物學、化學以及營養(yǎng)和飲食學等,但不同期刊的影響因子差異較大,且發(fā)文數量與影響因子呈現(xiàn)不規(guī)律分布狀態(tài)。基于關鍵詞分析結果可知,藜麥主題的重點關注由早期(2000耀2014年)的農藝性狀、營養(yǎng)成分、工藝技術等轉變?yōu)榻冢?015年之后)的探索其食品加工方向、實現(xiàn)高營養(yǎng)價值的研究。藜麥研究的重點機構主要集中在美國、智利、丹麥、阿根廷等國家/地區(qū)。中國農業(yè)科學院是中國大陸地區(qū)對藜麥關注度較高的研究機構,國立中興大學是中國臺灣地區(qū)對藜麥關注度較高的研究機構。這在一定程度上表明,國家科研實力對藜麥主題科研成果的影響較大,藜麥產地(南美洲等地區(qū))等影響因素對各研究機構的科研成果產出具有一定影響。
中國藜麥主題文獻量總體呈現(xiàn)遞增趨勢,經歷蟄伏期(2000耀2012年)的試種探索后,藜麥產業(yè)整體呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢;2013年之后藜麥主題文獻的增長幅度明顯,在一定程度上表明該領域研究熱度的持續(xù)性。藜麥主題研究文獻在學科分類上,主要包括食品、農業(yè)經濟、作物、化學工程以及植物保護等類別;在主要期刊來源上,文獻主要分布在食品加工、農業(yè)科學、農林科技等方向;研究主題主要包括藜麥蛋白質、營養(yǎng)成分、栽培技術以及抗氧化活性等;基于關鍵詞分析結果可知,我國藜麥主題的重點關注由早期(2000耀2014年)的營養(yǎng)物質、食品加工、農藝性狀等轉變?yōu)榻冢?015年之后)的持續(xù)探索其工藝技術研發(fā)優(yōu)化、營養(yǎng)物質高效利用等研究方向。國內研究藜麥的重點機構主要集中在山西、河北、北京等省份/地區(qū),主要包括甘肅省農業(yè)科學院畜草與綠色農業(yè)研究所和山西大學等高?;蜓芯繖C構,并且地理環(huán)境以及地方科研實力對藜麥主題科研成果具有不同程度的影響。
藜麥作為一種具有多種功能特性的高營養(yǎng)價值的農作物,目前我國關于其優(yōu)質種質資源培育、營養(yǎng)物質提取以及食品加工利用的技術能力有限,尚未形成具有一定生產規(guī)模的標準化產業(yè)。同時,相較于“互聯(lián)網+”“醫(yī)療大數據”等熱點研究主題的科技投入力量而言,當前國內外對藜麥主題研究較為關注的機構或團隊的支持力度仍有較大的提升空間。基于上述統(tǒng)計分析結果與文獻計量結果,對藜麥主題的相關研究展開進一步分析,從重點領域、重點機構及團隊等方面,提出如下建議:
(1)重點領域。目前藜麥研究的重點關注領域包括農藝性狀研究、種植栽培技術研發(fā)、營養(yǎng)物質提取、食品加工利用等方向,目的在于推動藜麥高產優(yōu)質以及營養(yǎng)價值的高效利用。因此,為實現(xiàn)藜麥優(yōu)質種質培養(yǎng)、營養(yǎng)價值高效利用以及其他工藝技術的研發(fā)優(yōu)化,可以從料、加工、制品環(huán)節(jié)進行推進。第一,尋找并培育優(yōu)良的藜麥品種,并探尋其適宜的生長地區(qū)和條件,獲得優(yōu)質的藜麥料。第二,藜麥制品貯藏條件比較復雜,藜麥精深加工產品有待開發(fā),建議深入研究藜麥制品的加工與貯藏,突破技術難關,促進產業(yè)化。第三,充分結合我國的膳食結構,在傳統(tǒng)加工工藝的基礎上進行改良,促進藜麥深加工和綜合利用,生產適宜國人口味的高品質、高性價比的藜麥產品。在藜麥科學合理的栽培基礎上,加大相關產品的研發(fā)力度,促進藜麥副產物的有效利用,不僅可實現(xiàn)不同地區(qū)的產業(yè)結構調整,滿足我國對糧食作物和飼料種類多樣性的要求,優(yōu)化食物營養(yǎng)結構,還可為深層次研究藜麥特殊化學成分和生物活性成分的功效提供科學依據,更為進一步拓展藜麥在多個領域的應用奠定良好基礎。
(2)重點機構及團隊。目前藜麥研究的重點機構與團隊主要分布在美國、智利、丹麥以及中國等國家/地區(qū),并且不同國家/地區(qū)對其關注度以及科技投入力量也具有差異,科研成果的產出受地理環(huán)境等因素影響。因此,在尋求機構合作時,國外機構可優(yōu)先考慮北美洲(科技投入較高、科技力量較強)、南美洲(藜麥產地)等地區(qū);國內機構可優(yōu)先考慮甘肅、山西等藜麥引進/種植量較高的地區(qū),以及成都、北京等科技投入較高的地區(qū)。不同地區(qū)之間的差異性合作、不同高校/研究機構的目標導向性合作等交流的有效性是推動藜麥主題研究發(fā)展的重要因素。