基于大數據統計分析松多酚的研究現狀和熱點展望

范 越，王 鵬，王靜怡，郭慶啟,2,*

（1.東北林業大學生命科學學院，黑龍江哈爾濱 150040；2.黑龍江省森林食品資源利用重點實驗室，黑龍江哈爾濱 150040）

多酚類化合物廣泛存在于水果、茶、堅果中[1-4]，具有良好的抗氧化活性以及較強的殺菌、防毒作用[5]。近年來研究發現松科植物體內也含有大量的多酚類化合物，具有一系列獨特的化學性質和生物活性，將其統稱為松多酚[6-8]，松多酚是一類天然多酚類物質，是最普遍的植物次生代謝產物，具有多種生理功能，在植物抵御感染和損傷方面都是十分重要的[9-13]。松多酚的種類有很多，主要分為單芳香環類化合物、黃酮類和原花青素類等[14-15]。目前松多酚已成為抗氧化活性物質及功能性食品領域重要的研究對象[16-17]，經機體吸收后增加了血液抗氧化能力，有助于預防癌癥和心腦血管疾病的發生[18-19],在營養、健康、醫藥領域的關注度逐漸增高[20]。

Cite Space 因其具有圖譜多樣性、結果易讀性、而成為一種受歡迎的可視化軟件[21]。本文運用科學知識圖譜工具對松多酚研究領域的年代分布、作者分布及關鍵詞等進行量化對比分析，了解目前松多酚的研究熱點，拓展松多酚的研究方向，為相關領域人員的研究提供理論參考。

1 數據與方法

1.1 數據來源

檢索WOS 核心合集數據庫、CNKI 數據庫中的松多酚相關文獻作為研究對象，檢索策略如表1。將從CNKI 和WOS 核心合集數據庫中檢索得到的文獻，分別以“Refworks”格式導出，排除會議征稿、學術成果介紹以及無作者文獻等檢索結果，最終篩選得到有效中文文獻214 篇，英文文獻341 篇。

表1 中英文文獻檢索策略Table 1 Retrieval strategies of Chinese and English literature

1.2 數據處理

本研究采用的知識圖譜工具是由美國Drexel 大學陳超美[22]博士基于Java 平臺開發的Cite Space（版本號：6.1.R6），軟件參數設置時間分段為2005年1 月～2022 年12 月，時間切片為1 年，節點類型為研究單位、作者以及關鍵詞。根據以上設置進行可視化分析，其中WOS 核心合集數據庫中松多酚研究國家合作網絡圖利用文獻計量分析平臺（https://bibliometric.com）分析繪制。

將篩選后的文獻以“download_**.txt”命名后導入Cite Space（版本號：6.1.R6）進行格式轉化、分析。通過Office 2019 對導出數據進行整理，采用Origin 2021 對導出數據進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 WOS 核心合集和CNKI 數據庫中松多酚的發文量分析

學術領域中發文數量是衡量一個研究領域發展態勢的重要指標[23-24]。關于松多酚研究文獻在WOS核心合集數據庫和CNKI 數據庫中的發文量隨年份的變化情況如圖1 所示，關于松多酚研究在CNKI發文量整體呈現先上升后減少的趨勢，而相比于中文而言，英文發文量則呈現上升的趨勢。

圖1 WOS 核心合集和CNKI 中松多酚發文量Fig.1 Number of pine polyphenols in WOS core collection and CNKI

由圖1 可知，2005～2015 年為WOS 核心合集數據庫中松多酚研究發文量的波動期，共發文159 篇，占總發文量的46.63%，這一時期的科研工作者對松多酚的研究主要集中于分離提取以及結構鑒定方面，功能活性尚未進行深入挖掘，總體的發文趨勢并沒有呈現大幅度的增長。2016～2019 年為WOS 核心合集數據庫中發文量的增長期，共發文93 篇，占總發文量的27.27%，其中2019 年的發文數量達到36篇，是2005～2022 年發文數量的峰值，化學成分的鑒定以及功能活性的研究導致這一時期的發文數量大幅度的增加。2020～2022 年的發文量相比于2019年減少了，但整體呈現增長的趨勢，通過發文量結果分析表明WOS 核心合集數據庫中的研究學者對松多酚的研究熱度正在持續提升。2005～2014 年為CNKI 中松多酚研究的增長期，此時期關于松多酚的研究逐漸成為熱點，發文量為117 篇，占總發文量的54.67%，其中2014 年的發文數量達到33 篇，為2005～2022 年在CNKI 中關于松多酚的發文數量最多的一年，2015～2022 年在CNKI 中對松多酚的研究整體呈現一個減少的趨勢，在2022 年達到最低，此時對松多酚的研究不能僅僅停留在提取純化以及簡單的功能特性研究階段，科研工作者應該對松多酚的應用方面進行更為深層次的挖掘。

2.2 中英文核心作者群體分析

核心作者主要是指在某一領域內具有較大影響的人，至少發表論文數為M 為統計時段內核心作者至少發表的論文數；Nmax是統計時段內發表論文最多的作者發表的論文數，字體的大小表示作者發表文章的頻次差異，字體越大，出現頻次就越高，作者發表文章的數量相對就越多。

經數據統計，王振宇是中文發文量最多的作者（43 篇），Garcia 是英文發文量最多的作者（7 篇）由核心作者計算公式可得出，中文核心作者共有5 位，共發表論文72 篇，占論文總量的33.64%，由圖2 中文作者合作圖譜可見，形成了以王振宇為中心的溝通橋梁，同省內的多位作者如趙玉紅、包怡紅等形成了一個研究群體。WOS 核心合集數據庫中的核心作者共有13 位，共發表論文70 篇，占論文總數的20.53%，由圖3 英文作者合作圖譜可見，以Garcia 為中心，同Ferreira-santos，Nierop 等形成的研究群體與另一研究群體Van，De bruyne 等進行交流合作，根據普賴斯定律計算結果可知，目前中英文關于松多酚的研究領域都還沒有形成穩定的研究群體。

圖2 中文作者合作圖譜Fig.2 Collaboration graph of Chinese authors

圖3 英文作者合作圖譜Fig.3 Collaboration graph of English authors

2.3 松多酚發文國家及研究單位分析

圖4 為WOS 核心合集數據庫中研究松多酚的國家合作網絡圖，其中發文數量排前三名的國家分別為中國、西班牙和美國。中國是WOS 核心合集數據庫中研究松多酚最多的國家，發文量為49 篇，占總發文量的14.37%，其次是西班牙和美國，發文量分別為45 篇和38 篇，占總發文量的13.20%和11.14%。

圖4 WOS 數據庫中松多酚研究的國家合作網絡圖Fig.4 Countries collaboration networks of pine polyphenols research in the WOS database

中英文排名前五的研究單位如表2 所示，以東北林業大學、哈爾濱工業大學、哈爾濱商業大學等為國內松多酚主要的研究單位，國際上以CSIC 和UC 發文量最多，都是11 篇，其次是Harbin Institute of Technology（HIT）、Chinese Academy of Sciences（CAS）和University of Ljubljana（UL）分別為9、7 和6 篇。

表2 CNKI 和WOS 中松多酚研究發文量前5 名的研究單位Table 2 Top 5 institutions in CNKI and WOS for the research on pine polyphenols

借助Cite Space 繪制中英文研究單位合作圖譜（圖5～圖6），從合作關系來看，同一個城市的研究單位聯系比較密切，國內以黑龍江省的東北林業大學為核心的單位，同省內的多個單位如哈爾濱工業大學、哈爾濱商業大學和黑龍江省林業科學院等多個研究單位都有密切的聯系，而跨省的聯系較少，這與黑龍江省得天獨厚的地理位置有很大關系，大部分地區冬季氣候寒冷，而松樹在低溫下也可以存活，因此松樹成為黑龍江省比較受歡迎的樹種之一，又因其富含多酚類物質，可以作為一種天然抗氧化劑的來源，逐漸成為各研究單位的研究熱點。而國際上研究松多酚的國家較為分散，相比于國內而言各研究單位的聯系也不夠密切。

圖5 中文研究單位合作圖譜Fig.5 Cooperation graph of domestic institutions

圖6 英文研究單位合作圖譜Fig.6 Cooperation graph of English institutions

2.4 CNKI 和WOS 核心合集數據庫中松多酚的研究熱點分析

2.4.1 CNKI 中松多酚研究熱點分析 研究熱點是在一定時期內該領域的學者廣泛關注的主題，關鍵詞最能體現文章主題和核心內容[26]。將篩選到的214篇松多酚研究的中文文獻導入Cite Space 并對其進行分析。當Q＞0.3、S＞0.5 時，聚類結果較合理[27]。

如圖7 所示，分析結果得出，中文文獻關鍵詞聚類圖譜中的Q 值為0.7921、S 值為0.922，聚類結果較合理，基本可以反映出國內研究領域的總體情況。以松多酚為主題的關鍵詞聚類集中于化學成分、松多酚、抗腫瘤、多酚、植物多酚和油松6 大類別，反映出2005～2022 年CNKI 中的研究文獻主要圍繞這六大關鍵詞組群進行。蘇曉雨[28]研究結果顯示松殼多酚能夠抑制腫瘤細胞中癌基因的表達，這一實驗結果更好地證實了松多酚具有抗腫瘤的潛質。趙楠楠等[29]分離純化了松殼多酚，同時刁巖[30]系統地解釋了松多酚發揮抗氧化活性的途徑，證實松多酚可作為一種天然抗氧化劑應用到食品中，張根生等[31]確定松仁紅衣多酚的最佳提取工藝，較郭泳奇等[32]測得松仁紅衣多酚含量為11.31 mg/g，趙夢雅等[33]測得的16.70 mg/g有所提高，并對多酚進行了純化，初步鑒定了松仁紅衣多酚的組分，包括兒茶素、香草酸、阿魏酸以及肉桂酸等活性成分[34]，這為后續對松多酚的進一步研究奠定了一定的基礎。松多酚的提取、分離純化、功能活性以及化學成分的研究等成為2005～2022 年CNKI中的研究熱點。

圖7 中文文獻關鍵詞聚類圖譜Fig.7 Keyword clustering graph of Chinese literature

2.4.2 WOS 中松多酚研究熱點分析 如圖8 所示，分析結果得出WOS 核心合集數據庫中的Q 值為0.586、S 值為0.8184，聚類效果比較合理，可以反映出國際研究松多酚領域主要集中于procyanidin fraction、obtaining bioactive extract、fruit juice、witch hazel、carbon nitrogen 和jasmonate-induced resistance 6 大類別。

關于松多酚的功能活性方面，Ku 等[35]提取并測定了松樹皮中的多酚，證實了松樹皮中原花青素的含量與抗氧化活性的相關性，結果表明，原花青素是松樹皮抗氧化活性的關鍵因素，與此同時Li 等[36]研究發現微生物轉化可以增強多酚的抗氧化和抗腫瘤活性，結果表明抗腫瘤活性與多酚含量、自由基的類型有關。在化學成分研究中，Li 等[37]證實了松多酚是具有生物活性的膳食成分，可通過抗氧化劑幫助預防疾病的同時可降低電離輻射引起的氧化損傷水平，還顯著降低了脂質過氧化等的活性，結果表明松多酚是一種很有潛質的輻射防護試劑。國際上有關松多酚的輻射防護、功能活性以及藥用價值等成為2005～2022 年WOS 核心合集數據庫中的研究熱點。

2.5 松多酚的研究趨勢分析

2.5.1 CNKI 和WOS 核心合集數據庫中松多酚的時間軸知識圖譜分析 如圖9 所示，CNKI 數據庫文獻檢索發現，有關松多酚的研究內容正由最開始的提取、抗氧化等逐步深入到了生物活性以及化學成分研究等。該領域比較重要的關鍵詞為“多酚”“抗氧化”“化學成分”，關鍵詞的種類日趨廣泛，表明松多酚的研究正在向著多元化發展。王吉昌[38]系統地研究了紅松中的多酚組成和有效成分的抗氧化及抗輻射生物活性。趙楠等[39]優化了瓦松總多酚的提取工藝并探尋了其抗氧化能力。張力凡等[40]證實了樟子松多酚能夠表現出較強的抗氧化能力。而近幾年隨著研究的深入，“輻射防護”“抗炎反應”“抗腫瘤”“交互作用”等關鍵詞的出現說明松多酚的研究進入到了新階段，王東[41]利用松多酚具有抗輻射這一功能活性，將松多酚制成具有緩釋抗輻射功效的微球，成為了抗輻射領域的一個創新點。伊娟娟[42]的研究結果表明松塔多酚對S180 荷瘤小鼠具有顯著的抗腫瘤作用，這一結果與左麗麗[43]的研究結果也相一致。祖元剛等[44]提取了紅松樹皮中的多酚類物質，證實了紅松多酚具有一定的抗炎效果。

如圖10 所示，基于WOS 核心合集數據庫，松多酚的關鍵詞總體呈現增長趨勢，“antioxidant activity”的關鍵詞頻次達到最大，說明在世界范圍內，科研工作者主要研究松多酚的抗氧化功能。而近五年來關于松多酚的研究逐漸出現諸如dietary polyphenols、anti-inflammatory cytokine 等新的關鍵詞，松多酚的研究面也在逐漸擴大，研究方向有向多元化發展的趨勢。Selga 等[45]研究發現松樹樹皮是黃烷醇的重要來源，可用于制備活性硫代衍生物，得出了快速有效地制備綴合物的條件。Choi[46]研究了韓國的紅松樹，并對該提取物進行定性分析，發現該提取物含有豐富的多酚、類黃酮和原花青素，該結果表明紅松樹中含有的酚類化合物具有一定的抗炎效果和對沙鼠的海馬神經具有保護作用。Ashraf 等[47]研究了海洋松樹皮是多酚化合物的豐富來源，通常被用作全球草本補充劑，這項研究旨在海洋松樹單寧提取物在抗癌治療中的潛力，并確定潛在的作用機制，可以在癌癥治療中起到有效的作用，并且可以被制藥行業進一步探索。

圖10 英文文獻時間軸知識圖譜Fig.10 Knowledge graph of English language literature timeline

2.5.2 松多酚的中英文文獻關鍵詞突現分析 關鍵詞突現是指在一段時間內，出現的頻率顯著增加，表明在這段時間內該領域的研究備受科研人員的關注，突現強度的大小說明在某個時間段內學者對問題研究的多少以及影響的大小，由此可以判斷該領域的發展趨勢。

CNKI 中松多酚排名前十的關鍵詞突現分析見表3，從突現強度看，油松和松多酚的研究最為活躍，突現強度為所有關鍵詞中最高（達3.03）。從2005～2015 年突現關鍵詞為“大孔樹脂”“原花青素”“植物多酚”等，說明研究者在這一階段對松多酚的研究集中在植物多酚的提取純化。郭慶啟等[48]提取了落葉松樹皮中的多酚類物質，并對其進行了純化。翟亞楠[49]研究了樟子松樹皮中多酚的提取、分離和純化的測定。趙玉紅等[50]對樟子松樹皮中多酚類化合物進行了成分分析和結構鑒定。2016～2022 年突現關鍵詞逐漸變為“松針”“紅松多酚”。張乃珣[51]研究發現紅松多酚具有抗輻射作用并且能提高機體的免疫活性。馬承慧等[52]探究了不同原料的酚類化合物與其抗氧化活性之間的相關性。從植物中提取多酚并制成保健食品可能是未來的發展趨勢，同時松多酚也開始趨向于更為深層次的研究，關于它的功能特性方面有待進行進一步的挖掘。

表3 CNKI 中松多酚研究的關鍵詞突現分析Table 3 Mergence of keywords of pine polyphenols in CNKI

WOS 核心合集數據庫中松多酚排名前十的關鍵詞突現分析見表4。從突現強度看，chemical composition 的研究最為活躍，突現強度為所有關鍵詞中最高（達4.45）。2005～2015 年突現的關鍵詞為“flavonoid”、“proanthocyanidin”、“pine needle”、“pine bark extract”。Sato 等[53]的研究結果表明，含有原花青素低聚物和羊毛甾烷型萜類化合物的松樹單寧提取物，通過細胞周期停滯在G2/M 期，對癌細胞增殖具有抑制作用。在2005～2015 年的研究里，類黃酮、原花青素、松樹皮提取物等關鍵詞的突現頻率開始增強，可見在這一階段國際上開始著重研究松多酚的提取以及成分的鑒定。2016～2022 年突現的關鍵詞為“chemical composition”、“lignin”、“plant extract”等， 在 2017～2022 年 這 一 時 間 段“ chemical composition”的突現強度最大，說明國際上對于松多酚的研究主要集中在化學成分的鑒定以及功能特性的研究，并且到2022 年有關于化學成分、木脂素等關鍵詞的熱度還在持續。Dziedziński 等[54]的研究結果表明所有的松樹提取物都含有大量的多酚，可以作為一種天然抗氧化劑，廣泛應用于食品、化妝品和保健品，同時松多酚對癌細胞有抑制作用，因此在醫藥行業也有大的發展前景。

表4 WOS 中松多酚研究的關鍵詞突現分析Table 4 Emergence of keywords of pine polyphenols in WOS

3 結論

基于Cite space 軟件分析研究結果表明，2005～2022 年WOS 核心合集數據庫中以松多酚為主題的論文發表數量呈現逐年上升的趨勢，而國內總體呈現遞減的趨勢，中英文核心作者分析結果顯示，以王振宇和Garcia 等為核心作者，關于松多酚的研究領域都還沒有形成穩定的研究群體。發文國家及研究單位方面，國際上，中國是研究松多酚最多的國家，其次是西班牙和美國；中文以東北林業大學，英文以CSIC 和UC 等為主要研究單位。在CNKI 和WOS核心合集數據庫中關于松多酚的研究集中在松多酚的提取、分離純化以及它的功能活性方面（抗氧化、抗炎、抗輻射和抗腫瘤），而近幾年隨著研究的深入，“協同作用”“交互作用”也逐漸成為松多酚的研究熱點話題，到2022 年“chemical composition”、“lignin”等關鍵詞的熱度還在持續提升，說明未來松多酚的重點研究方向將更趨向于化學成分的鑒定以及功能特性的挖掘，因此應用到醫藥、食品和制成保健品是未來的發展趨勢，同時松多酚作為一種天然抗氧化劑，開發含有松多酚的保健品及功能性食品有著廣闊的市場前景及重要的現實意義。