大數據分析皮諾斂酸研究現狀及發展趨勢

王靜怡，王鵬，范越，李芳菲,2，郭慶啟,2*

1.東北林業大學林學院（哈爾濱 150040）；2.黑龍江省森林食品資源利用重點實驗室（哈爾濱 150040）

皮諾斂酸（pinolenic acid，PLA），分子式C18H30O2，又稱松油酸，結構式為順式5, 9, 12-十八碳三烯酸，為人體必需脂肪酸γ-亞麻酸的位置異構體，是亞油酸通過異性δ-5去飽和酶產生的[1]，是松科植物及其油中特有的主要Δ-5型不飽和脂肪酸。研究表明作為松科植物中特有的多不飽和脂肪酸，皮諾斂酸具有減肥、降血脂、增強免疫力、抗炎、抑制腫瘤轉移、增強胰島素敏感性等生理功能[2-3]，是近幾年引起醫學界重視的新功能因子，被醫學界專家譽為洗血因子，是極具發展潛力的天然植物活性功能成分。

運用科學知識圖譜工具對國內外皮諾斂酸研究領域的年代、作者、機構和國家分布、研究熱點、演進趨勢等進行量化對比分析，從三個維度進行討論分析，包括相關理論探討、實踐研究分析、三維可視化熱點總結及展望，深入挖掘皮諾斂酸的研究方向，為皮諾斂酸及相關領域研究人員提供參考。

1 數據與方法

1.1 數據來源

檢索CNKI數據庫、WOS核心合集中關于皮諾斂酸研究的文獻作為研究對象，檢索時間為2001年1月1日至2021年12月31日。

1.2 數據處理

CiteSpace軟件時間分段參數設置為2001年1月至2021年12月，WOS數據庫皮諾斂酸研究主要關鍵詞年度分布和國家合作網絡圖利用文獻計量分析平臺（https：//bibliometric.com）分析繪制。

2 結果與討論

2.1 皮諾斂酸研究的年度發文量統計

發文量是學術領域中探討某一研究領域發展趨勢及熱點的重要指標[4]。皮諾斂酸在CNKI數據庫及WOS核心合集數據庫中的發文量隨年份的變化情況如圖1所示。

圖1 CNKI和WOS核心合集中關于皮諾斂酸的文獻數量

結果表明，2001—2021年皮諾斂酸的中文文獻和英文文獻數量整體呈上升趨勢，CNKI數據庫2001—2010年期間平均發文量為0.9篇/年，2010—2021年國內皮諾斂酸研究總發文量為26篇，占CNKI數據庫總發文量的74.3%，2017年CNKI數據庫中皮諾斂酸的發文量達到最大值，為8篇。2001—2010年，國外正處于皮諾斂酸研究的緩慢發展期，WOS核心合集數據庫平均發文量為4.29篇/年，2010—2021年收錄的皮諾斂酸文獻量為64篇，達到總發文量的69.6%，這個階段為皮諾斂酸研究增長期，數據表明學者對皮諾斂酸的研究熱度正在提升。

2.2 皮諾斂酸研究的發文作者分析

根據數據統計，中文文獻共包含101位作者，其中付玉杰是中文發文量最多的作者（5篇），由普賴斯定律[5]計算公式可得出中文文獻核心作者共有9位，共發表論文13篇，占論文總量的37.1%（13/35）。英文文獻包含作者332位，其中Kim I H是英文文獻發文量最多的作者（17篇），核心作者共有20位，共發表論文17篇，占論文總量的16.7%（17/102）。根據普賴斯定律計算結果可知，國內外皮諾斂酸研究的核心作者群均尚未形成。

作者共現網絡分析可以反映某一領域的核心作者及作者之間的合作強度。在作者合作網絡圖譜中，節點代表作者，節點越大，表示該作者的發文量越多；節點之間的連線代表合作緊密程度，連線越粗，代表作者之間的合作越密切。CNKI數據庫中皮諾斂酸研究作者的合作網絡圖譜見圖2。圖2中共有101個節點，248條連線，其中付玉杰、蘇雯、楊春雨、楊明非、王希清、寇萍等人組成一個主要研究群體，可以看出國內同單位作者之間合作較為密切，但各個機構間的交流合作較少，因此國內各單位應該加強皮諾斂酸研究的交流合作，進一步提升我國皮諾斂酸研究成果的影響力。

圖2 CNKI中皮諾斂酸研究的作者合作網絡圖譜

WOS核心合集數據庫中皮諾斂酸相關研究作者合作關系圖譜見圖3。圖3中共有332個節點，898條連線，以Kim I H、Kim B H、Kim Y為中心的研究團隊交流密切，形成了以韓國高麗大學為中心的主要作者合作平臺。

圖3 WOS中皮諾斂酸研究的作者合作網絡圖譜

2.3 皮諾斂酸發文國家及機構分析

圖4為WOS核心合集數據庫中皮諾斂酸研究的國家合作網絡圖，共包括22個國家及地區，發文量超過10篇的國家有韓國和中國，近20年韓國是研究皮諾斂酸最多的國家，發文量為27篇，占總發文量的26.5%，在皮諾斂酸研究領域中占據一定優勢，這與韓國研究減肥產品的熱度有關，在韓國皮諾斂酸已制備成為功能性產品PinnoThin并且上市銷售。中國發文總量為12篇，占比11.7%，美國、德國、俄羅斯等國家在皮諾斂酸領域也有所成果。國際上各國家之間合作交流較少，整體看來亞洲地區皮諾斂酸研究合作交流沒有歐美地區的國家頻繁。

圖4 WOS數據庫中皮諾斂酸研究的國家合作網絡圖

CNKI數據庫和WOS核心合集數據庫發文量前10的機構如表1所示。我國主要發文機構為東北林業大學，發文量占CNKI數據庫發文總量的17.1%，說明在國內，對于皮諾斂酸的研究東北林業大學貢獻較大。其次是天津科技大學、吉林省林業科學院、吉林出入境檢驗檢疫局等。

全球范圍內，高麗大學是皮諾斂酸主要研究機構，發文量為24篇，占WOS核心合集數據庫的23.5%，WOS核心合集數據庫發文量排名前10的機構，6所來自于韓國，表明韓國是研究皮諾斂酸體量最大的國家。表1同時也顯示發文機構文章平均被引次數，其中波爾多大學雖然發文量只有7篇，但是平均被引次數為最高，達10.14次，說明該機構發文質量在國際上得到認可，具有較大影響力。

表1 CNKI和WOS中皮諾斂酸研究發文量前10名的機構

2.4 國內外皮諾斂酸研究現狀分析

2.4.1 CNKI中皮諾斂酸研究現狀分析

圖5為CNKI數據庫中皮諾斂酸研究的時區圖。皮諾斂酸研究的關鍵詞種類正處于增加的趨勢，表明皮諾斂酸的研究正在向著多元化發展，該領域比較重要的關鍵詞為“紅松籽油”“尿素包合”“生理功能”，可見多數研究集中在皮諾斂酸分離提純上，而近幾年隨著研究的深入，逐漸在生理功能及其機制、改性等方面有所探索，“抗氧化”“炎癥反應”“機制”“結構酯”等關鍵詞的出現說明皮諾斂酸的研究進入新階段。

圖5 國內皮諾斂酸關鍵詞時區圖

對CNKI中皮諾斂酸研究的關鍵詞進行聚類分析，共得到6個有效聚類，見圖6。該知識圖譜聚類模塊性指數Q值為0.603 8（＞0.3），聚類輪廓性指數S值為0.908 2，依據評判原則Q值＞0.3時，劃分出來的社團結構為顯著[6]，表明聚類有效。由圖6可見，多個聚類模塊發生重疊，表明不同模塊之間聯系緊密。根據主要研究內容，可將CNKI數據庫中關于皮諾斂酸的研究歸納為三大類，分別為紅松籽油中皮諾斂酸的分離純化研究（#3和#4）、皮諾斂酸生理功能研究（#0，#2和#5）及皮諾斂酸理化性質研究（#1）。

圖6 CNKI中皮諾斂酸研究的關鍵詞聚類網絡展示

其中，分離純化工藝研究熱點集中在尿素包合法和改性提取的研究。皮諾斂酸的生理功能研究熱點是其減肥降脂功能、抗炎功能、免疫功能等，孫宇等[7]對其抑制營養性肥胖進行研究，結果顯示適當的皮諾斂酸有降血脂和減肥的作用。張晶[8]對皮諾斂酸抑制油酸誘導HepG2細胞中脂質積累進行研究，并探討其初步分子機制。董越[9]研究了皮諾斂酸的抗氧化及抗腫瘤功能。闞默等[10]對皮諾斂酸對脂多糖誘導小膠質細胞BV2炎性反應作用機制進行研究，結果表明皮諾斂酸抗炎機制可能與抑制細胞內p38MAPK/p65NF-κB信號通路相關蛋白表達有關。

2.4.2 WOS皮諾斂酸研究現狀分析

基于WOS核心合集數據庫，將文獻計量分析平臺選取出的17個主要關鍵詞在每年出現的次數進行累加，得到圖7。皮諾斂酸的關鍵詞從2008年開始有增長的趨勢，在2012年時關鍵詞頻次達到最大，2016-2021年“pinolenic acid”“pine nut oil”“inflammation”等關鍵詞頻次出現較高，說明在世界范圍內，皮諾斂酸的研究熱點在松籽油的高效分離以及皮諾斂酸的抗炎功能上。2015—2021年關于皮諾斂酸的研究都沒有出現新的高頻關鍵詞，說明皮諾斂酸的研究面沒有擴大，皮諾斂酸的研究方向沒有向多元化發展的趨勢。

圖7 WOS數據庫中皮諾斂酸研究主要關鍵詞年度分布

對WOS核心合集中的329個關鍵詞進行聚類分析，共得到10個有效聚類，見圖8。聚類模塊性指數Q值為0.658 2（＞0.3），平均輪廓值S為0.894 5，表明聚類有效。從圖8可以看出，國際上皮諾斂酸的研究主要是4個方面，即皮諾斂酸生理功能（#0，#4，#8和#9）、松籽油中不飽和脂肪酸檢測及組成分析（#1和#3）、皮諾斂酸改性研究（#6和#7）、其他植物皮諾斂酸合成研究（#2和#5）。

圖8 WOS中皮諾斂酸研究的關鍵詞聚類網絡展示

國外對于皮諾斂酸生理功能的研究比較廣泛，如對其降體脂、降血脂、增強免疫力、抗炎、抗氧化、抑制腫瘤轉移、增強胰島素敏感性等生理功能都有研究。Chen等[11]研究發現用皮諾斂酸孵育人類癌細胞時，細胞的運動性和侵襲性降低，表明皮諾斂酸可能具有抑制腫瘤轉移的能力。Zhang等[12]研究了皮諾斂酸對油酸誘導的非酒精性脂肪肝的影響，證實皮諾斂酸具有通過上調AMPK/SIRT1信號通路防止油酸誘導的HepG2細胞中脂質積聚的潛力，這為抗非酒精性脂肪性肝炎新藥研發提供了新思路。

對于皮諾斂酸的分離純化研究，Lee等[13]使用固定化南極假絲酵母脂肪酶（CALB）作為催化劑，使松子油中發生油脂醇解反應以提取皮諾斂酸。

研究發現皮諾斂酸在松籽油甘油三酯中酯化主要發生在Sn-3位置，但位于Sn-2位的脂肪酸更容易被人體有效吸收利用[14]。故通過對皮諾斂酸進行改性研究以提高其吸收率，Kim等[15]用酶法制備富含皮諾斂酸的結構化單半乳糖二酰甘油，這一成果可以被用作制備具有抑制食欲作用的乳化劑。Otero等[16]研究松籽油和全氫化大豆油的酶催化酯交換反應，成功制備富含Sn-2位皮諾斂酸的半固體脂肪。

Kajikawa等[17]用萊茵衣藻的前端去飽和酶在甲基營養型酵母和煙草中通過ω13去飽和作用生產皮諾斂酸和松果酸。

2.5 皮諾斂酸的研究趨勢

關鍵詞突現是指在短時間內，出現頻率顯著增加，表明某段時間內該領域的研究備受科研人員的關注，由此可以判斷該領域的前沿進展和研究趨勢。CNKI中皮諾斂酸的關鍵詞突現分析見表2。不同年份研究者關注的熱點不同，從2001—2016年突現關鍵詞為“松油酸”“松籽油”“gc法”“脂肪酸”，說明研究者在這一階段對皮諾斂酸的研究集中在提取階段，而從2017年開始突現關鍵詞逐漸變為“抗氧化”“復配”“降脂”等，這表明皮諾斂酸的研究逐漸變為生理功能研究階段。2021年后國內皮諾斂酸的研究進入生理功能的深入探究階段，即機制研究階段。

表2 CNKI中皮諾斂酸研究的關鍵詞突現分析

WOS核心合集中皮諾斂酸的關鍵詞突現分析見表3。從突現強度看，皮諾斂酸結構酯（structured lipid）的研究最為活躍，突現強度為所有關鍵詞中最高（達2.38），且在2016—2021年的研究里，酯化反應（esterification）的突現強度也很高（2.07），可見國際上十分重視提高皮諾斂酸的利用率研究，試圖通過對皮諾斂酸進行改性以提高其在人體的吸收率，這為后續皮諾斂酸的應用研究提供基礎。隨著皮諾斂酸的生理功能不斷在研究中被證實，有關產品研發將是未來國際上皮諾斂酸研究的主要趨勢，應用改性后的皮諾斂酸結構酯加入松仁油中制成復合油，將富含皮諾斂酸的改性結構酯應用在食品藥品中等，皮諾斂酸產品將有很大市場需求。

3 結論

分析研究表明：2001—2021年皮諾斂酸研究的中文文獻和英文文獻數量整體呈上升趨勢，國內關于皮諾斂酸研究發文量最多的作者為付玉杰，機構發文量最多的為東北林業大學，付玉杰、蘇雯、楊春雨、楊明非、王希清、寇萍等組成一個主要研究群體。國際上關于皮諾斂酸相關研究發文量最多的作者為Kim I H，以Kim I H、Kim B H、Kim Y為中心的研究團隊交流密切，形成以韓國高麗大學為中心的的主要作者合作平臺，且國內外均尚未形成核心作者群。皮諾斂酸研究發文量最多的國家為韓國，其次為中國、美國、德國。國際上各個國家之間合作交流不密切，尚未形成國際學術研究網。國內外有關皮諾斂酸的研究方向主要集中在皮諾斂酸的分離純化、改性、生理功能等。研究熱點主要為皮諾斂酸富集工藝優化、皮諾斂酸改性工藝、減肥降脂功能、抗炎功能、免疫功能等方面。

隨著皮諾斂酸研究受到越來越多人的關注，研究的內容會更加豐富。如皮諾斂酸生理功能機理研究、高純度的皮諾斂酸制備，且隨著皮諾斂酸的生理功能正不斷在研究中被證實，有關產品研發將是未來皮諾斂酸研究的主要趨勢，應用改性后的皮諾斂酸結構酯加入到松仁油中制成復合油，將富含皮諾斂酸的改性結構酯應用在食品藥品中等。