基于CiteSpace知識圖譜的靈芝多糖研究熱點與趨勢分析

聶 健，楊水蓮，莫美華

(1.廣東嶺南職業技術學院，廣東廣州 510663；2.華南農業大學食品學院，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]。我國東漢時期的第一部中草藥文集《神農本草經》中已將靈芝收錄，并列為上品。近20年來國內外大量的研究結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、免疫調節、保肝作用等功效[2-10]?！吨腥A人民共和國藥典》2000 年版首次將靈芝補錄，使靈芝作為國家法定的藥物進入我國的醫藥殿堂。國家衛生健康委員會2018年將靈芝作為按照傳統既是食品又是中藥材物質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，已經分離出的靈芝多糖達 220多種[11-14]?，F知靈芝多糖的藥理活性有調節免疫力、抑制腫瘤、抑制細菌生長、保護肝臟作用、降低血糖、神經保護、抗氧化等[15-29]。

文獻計量學方法結合可視化分析軟件，通過檢索國內外數據庫，研究文獻信息的數量變化、結構分布及變化規律，通過可視化分析直觀地得到研究的主要機構、熱點及趨勢等。CiteSpace 軟件是由陳超美團隊開發的知識圖譜繪制工具，可定量、可視化地分析文獻，梳理該領域文獻的基礎知識、研究熱點和前沿，預測該領域的演變趨勢，是科學文獻計量和知識網絡分析的重要工具[30]。目前，靈芝多糖的文獻計量學研究鮮見報道。鑒于此，筆者應用 CiteSpace 對 2005—2021 年的靈芝多糖相關文獻進行文獻計量學分析，梳理相關研究進展，總結研究的熱點、發展趨勢和研究前沿，以期為靈芝多糖產業發展提供參考。

1 資料與方法

1.1 數據來源中文文獻以中國知網(CNKI)為數據來源，檢索式：主題=(靈芝多糖)，檢索文獻發表時間為2005—2021年，共檢索到中文期刊1 399篇。英文文獻以Web of Science(WoS)為數據來源，檢索式：Topic=“ganoderma lucidum polysaccharides”OR“Lingzhi polysaccharides”OR “Reishi polysaccharides”)，共檢索到英文文獻1 511篇。中文文獻檢索日期截至2021年8月14日，英文文獻檢索日期截至2021年8月28日。

1.2 納入標準符合中醫藥、食品、農業等相關領域與靈芝多糖研究相關的主題期刊文獻，文獻檢索時間2005—2021年。最終納入分析范圍的中文期刊文獻為 1 399篇，英文文獻為1 511篇。

1.3 排除標準根據文獻題目、摘要、正文內容，剔除與本研究主題不符合的文獻：①剔除重復發表的文獻；②剔除會議論文、通知、科普宣傳、報道以及信息不全的文獻。

2 結果與分析

2.1 基于可視化的WoS靈芝多糖文獻分析

2.1.1Web of Science靈芝多糖發文量。統計2005—2021年英文文獻發文量，繪制曲線進行對比分析，見圖1。從圖1可以看出，2005—2021年靈芝多糖的英文文獻發文量整體呈顯著上升趨勢，近5年(2016—2020年)的年平均發文量為123篇，說明隨著現代科技進步，對靈芝多糖化學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 靈芝多糖發文機構。通過CiteSpace對靈芝多糖相關研究的英文文獻研究機構進行合作網絡分析可知，發文量17篇以上的機構共19個(表1)。其中，臺灣大學發文量最多(53篇)，其次為北京大學(46篇)、中國科學院(42篇)、江南大學(37篇)。在CiteSpace中，中介中心性(BC)是衡量節點重要性的指標，中介中心性高(BC>0.10)的節點為關鍵節點，中國科學院(BC=0.17)、香港中文大學(0.14)、北京大學(BC=0.12)、臺灣大學(BC=0.11)為研究機構的關鍵節點，是聯系各個研究機構的樞紐。

2.1.3WoS 靈芝多糖發文期刊。2005—2021 年靈芝多糖相關研究的文獻共在399個英文期刊發表，發文量最高的期刊為《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、醫藥及農業領域的核心期刊。

2.1.4WoS 靈芝多糖文獻關鍵詞。研究主題的分布及演化可以體現不同時間段的研究熱點及方法的演變，關鍵詞是文章主題的精煉表達，其頻次常與領域的研究熱點呈正相關[31]。該研究對2005—2021 年關于靈芝多糖的研究關鍵詞頻次進行統計，其中頻次大于 57 的見表2，大致可分 3 類：生理功能相關(抗腫瘤、抗氧化活性、細胞凋亡、巨噬細胞、氧化應激等)、分類相關(靈芝、藥用菌、食用菌、子實體、靈芝多糖、胞外多糖、液體發酵、三萜)、結構鑒定相關(提取、體外、純化、結構鑒定)。

表1 WoS中靈芝多糖發文機構頻次>17的分布Table 1 Distribution of more than 17 constitution frequencies of Ganoderma lucidum polysaccharide in Web of Science

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

關鍵詞聚類分析有助于發現靈芝多糖相關研究分布情況以及熱點。該研究采用 Log likelihood ratio(LLR)檢驗算法對關鍵詞進行聚類分析，得到最多10個聚類，見圖 2。聚類編號從#0～#9，數字越小則該聚類下的文獻研究規模越大。根據標簽內容大致可分為 2類：藥物化學成分與藥理作用相關試驗研究。

圖2 WoS中靈芝多糖文獻關鍵詞聚類分析Fig.2 Clustering analysis of keywords of Ganoderma lucidum polysaccharide in Web of Science

基于聚類的結果，繪制時間線圖見圖 3。通過時間線圖可直觀呈現各個聚類的時間跨度及不同聚類之間的聯系，進而展示靈芝多糖的研究發展歷程。圖中橫坐標表示文章發表年份，縱坐標表示聚類編號及名稱，每個節點代表關鍵詞，頻次越高節點越大。結果表明，聚類#0(靈芝多糖)聚類#1(液體發酵)、聚類#2(抗氧化活性)、聚類#3(靈芝孢子粉)代表領域研究時間跨度最長，為2005年至今。

圖3 WoS中靈芝多糖文獻時間線分布Fig.3 Distribution of timeline view of Ganoderma lucidum polysaccharide in Web of Science

關鍵詞突現是指關鍵詞在短時間內出現頻次顯著增加，表明這段時間內對其關注度增高，可以據此判斷領域的研究趨勢和前沿[32]。WoS 中靈芝多糖文獻的突現關鍵詞見圖4。結果表明，2014 年以前的英文文獻側重于成分分析，而近年來研究熱點側重于藥理機制研究，“抗腫瘤效果”可能是今后研究的熱點。

2.2 基于可視化的 CNKI 靈芝多糖文獻分析

2.2.1CNKI 靈芝多糖發文量。統計了2005—2021 年中文文獻發文量，并繪制曲線圖進行對比分析，見圖5。由圖5可知，近15年靈芝多糖相關領域研究的發文量一直較多(平均年發文量84 篇)。靈芝多糖在2009年發文109篇高峰后回落至2013的77篇，此后從2013—2021年每年保持80篇，說明中醫藥領域對靈芝多糖的關注度一直較高，對其持續保持研究熱度。

圖4 WoS中靈芝多糖文獻關鍵詞突現分析Fig.4 Keywords burst analysis of Ganoderma lucidum polysaccharide in Web of Science

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

2.2.2CNKI 靈芝多糖發文機構。通過CiteSpace對靈芝多糖相關研究的中文文獻研究機構進行合作網絡分析可知，發文量 17 篇以上的機構共 12 個。其中，發文量最高的機構為江南大學(48 篇)，其次為福建農林大學(30篇)、上海農科院食用菌研究所(29篇)、南昌大學(29篇)、北京大學(25 篇)、南通大學(18篇)、吉林農業大學(18篇)、華南理工大學(18篇)、中南林業科技大學(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(17篇)，共發表靈芝多糖相關論文 283 篇，占總發文量的 20.5%，研究機構以各類型高校及大型保健品公司為主。

2.2.3CNKI 靈芝多糖發文期刊。2005—2021 年靈芝多糖相關研究的文獻共在501個中文期刊分析，發文量最高的期刊為《食品科學》(16 篇)，其次為《中國食用菌》(15 篇)、《食品工業科技》(14 篇)、《時珍國醫國藥》(13篇)、《食品研究與開發》(13 篇)、《食用菌》(13 篇)、《食用菌學報》(13 篇)、《菌物學報》(12 篇)。載文量較高的期刊多為食品、醫藥及農業領域的核心期刊。

2.2.4CNKI靈芝多糖文獻關鍵詞。對2005—2021 年靈芝多糖的CNKI文獻關鍵詞頻次進行統計，其中排名前 20位的關鍵詞見表 3，其多與靈芝多糖藥理作用、成分提取及測定相關。

通過(LLR)檢驗算法得到最大的 10 個有聚類，見圖 6。根據標簽內容大致可分為2類，即靈芝多糖相關藥理作用和相似成分比較研究。

根據時間線圖分析(圖7)可知，聚類#0(靈芝多糖)聚類#1(含量測定)、聚類#2(液體發酵)、聚類#3(巨噬細胞)、聚類#4(靈芝孢子粉)、聚類#5(氧化應激)、聚類#7(抗氧化活性)等代表領域研究時間跨度均較長，為2005 年至今，說明靈芝多糖相關領域研究持續保持高熱度。

表3 CNKI中靈芝多糖文獻關鍵詞頻次前20位的分布Table 3 Distribution of top 20 keyword frequencies of Ganoderma lucidum polysaccharide in CNKI

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

3 結論與討論

通過綜合分析關鍵詞的頻數、突現性及其聚類，發現英文文獻中“靈芝多糖”“抗氧化活性”“抗腫瘤”“細胞凋亡”4個關鍵詞的頻數和突現性較高；通過關鍵詞聚類分析的標簽內容大致可分為靈芝多糖的成分分析和藥理試驗，再結合時間線分析可發現這2類貫穿于靈芝多糖相關研究的始終。由此表明，英文文獻中關于靈芝多糖的研究主要集中在組成成分和藥理作用，中文文獻中“靈芝多糖”“含量測定”“巨噬細胞”“靈芝孢子粉”“氧化應激”“抗氧化活性”“糖尿病”“響應面法”8個關鍵詞的頻次和突現性均較高，關鍵詞聚類分析的標簽內容可分為多糖提取、成分測定及藥理作用 3 類，并且時間線分析顯示 3 類研究的時間跨度均較長，因此這 3 類是中文文獻中關于靈芝多糖研究的熱點內容。通過對比發現，中英文文獻關于靈芝多糖研究的重點及前沿部分，英文文獻側重于靈芝多糖成分及藥理研究，中文文獻側重于多糖提取測定及藥理研究，其中中英文文獻都均提示靈芝多糖的抗氧化活性是一直以來的研究熱點，不過英文文獻關鍵詞突現分析顯示，該研究熱點熱度降低，而中文文獻研究熱度持續，藥理研究中英文文獻抗腫瘤及免疫調節藥理研究更多，而中文文獻對靈芝多糖的糖尿病防治藥理研究更多。

圖6 CNKI中靈芝多糖文獻關鍵詞聚類分析Fig.6 Clustering analysis of keywords of Ganoderma lucidum polysaccharide in CNKI

圖7 CNKI中靈芝多糖文獻時間線分布Fig.7 Distribution of timeline view of Ganoderma lucidum polysaccharide in CNKI

圖8 CNKI中靈芝多糖文獻關鍵詞突現分析Fig.8 Keywords burst analysis of Ganoderma lucidum polysaccharide in CNKI

該研究采用 CiteSpace 科學計量學軟件對 2005—2021 年發表在中英文期刊上的 2 910 篇與靈芝多糖相關文獻進行了分析，旨在明晰靈芝多糖研究的趨勢和熱點內容，為進一步研究提供參考。研究結果顯示：①靈芝多糖的研究文獻總量呈上升趨勢，其中中文文獻保持相對穩定近8年(2013—2020年)年均80篇，英文文獻2005—2019 年發文量呈顯著增長趨勢，近5年(2016—2020年)的年平均發文量123篇，是中文文獻年平均的1.5倍，說明靈芝多糖研究不斷深入，研究水平顯著提高；②靈芝多糖中文文獻主要發表于中醫藥、食品及農業相關領域核心期刊，英文文獻側重發表于化學、食品及農業相關領域期刊；③中文文獻研究機構主要為高等院校、科研機構及相關企業，英文文獻研究機構主要為高等院校及科研機構；④當前英文文獻對靈芝多糖成分分析及藥理研究關注度較高，中文文獻對靈芝多糖提取、組分分析及藥理研究關注度較高。通過預測分析發現，靈芝多糖抗腫瘤和免疫調節機制研究可能仍是今后的研究熱點。