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藍藻溶藻細菌研究現狀的可視化分析

2024-04-21 17:25:36李仁輝王廣諸戰誕耿若真肖鵬張和

李仁輝 王廣 諸戰誕 耿若真 肖鵬 張和

摘 要:藍藻水華的暴發嚴重影響了水生生物以及飲用水的安全,溶藻菌能夠以直接或間接的方式對藍藻水華起到防治作用.以中國知網和Web of Science兩個數據庫中2002至2022年藍藻溶藻菌及其相關領域的文獻為數據源,運用CiteSpace軟件構建關于發文作者、國家、機構以及關鍵詞的知識圖譜,分析該領域的研究熱點以及未來研究趨勢.結果表明:(1)近年來關于藍藻溶藻菌方面的發文量一直呈上升趨勢, 國內主要以中國科學院、西南大學等單位為主,國外主要以韓國漢陽大學等單位為主;(2)2022年以前研究者主要關注藍藻溶藻菌的分離鑒定、菌藻關系、放線菌、氧化應激、16S rRNA、溶藻機制、微生物群體、浮游植物、溶藻物質成分、培養條件優化等方面,2022年以后,藍藻溶藻菌的分離鑒定、藍藻水華的生物治理、氧化應激反應、溶藻分子機制、群體感應(quorum sensing,QS)、藻毒素降解等方面可能會被持續關注,而關于溶藻物質和相關編碼基因的深層挖掘等可能成為潛在的關注熱點.

關鍵詞:CiteSpace;有害藍藻水華;溶藻菌;研究熱點

中圖分類號:Q175文獻標志碼:A文章編號:1000-2367(2024)02-0111-12

人類活動的影響、全球氣候變暖加之水體接納過量氮、磷等營養物質而使水體呈富營養化狀態,導致藍藻水華頻頻暴發[1.淡水資源是人類飲用水的主要來源,藍藻水華的暴發嚴重影響了飲用水的安全.藍藻水華的暴發會產生藍綠色湖淀、散發難聞的氣味以及釋放次級代謝產物[2,如微囊藻藻毒素(microcystins,MCs)[3,主要是microcystin-LR(MC-LR),具有肝毒性,是一種易溶于水的環狀七肽物質,其致毒方式主要有抑制蛋白磷酸酶活性、直接破壞細胞結構引發細胞溶解、誘導細胞凋亡和癌變、誘導基因突變和DNA損傷等[4.另外,MCs人體的積累與人類原發性肝癌(簡稱肝癌)發病率相關聯[5,因此藍藻水華防治已迫在眉睫.在各種水華防治技術中,細菌溶藻因其高效、環保、經濟等優點脫穎而出[6.研究表明,微生物在水華生消過程中起重要作用,細菌和浮游植物之間形成一定的藻菌關系,其相互作用既復雜又動態,關聯范圍從互惠共生到寄生,部分藻類附近的細菌能夠抑制藻類生長[7.溶藻細菌(algicidal bacteria)是能夠溶藻細胞的細菌的統稱,溶藻細菌可以通過直接和間接兩種方式溶藻,從而抑制藻類的生長或殺死藻類.前者主要是通過分泌一些生物活性物質使藻細胞裂解死亡,后者是細菌通過直接與藻細胞接觸使藻細胞裂解死亡[8-11.目前已知的從自然環境中分離得到以及對其溶藻機制展開研究的藍藻溶藻菌有芽孢桿菌屬(Bacillus)[12-13、放線菌屬(Actinomyces)[14、鏈霉菌屬(Streptomyces)[15-16、不動桿菌屬(Acinetobacter)[17、檸檬酸桿菌屬(Citrobacter)[18,產堿桿菌屬(Alcaligenes)[19、假交替單胞菌屬(Pseudoalteromonas)[20、假單胞菌屬(Pseudomonas)[21、鞘氨醇單胞菌屬(Sphingomonas)[22、賴氨酸芽孢桿菌屬(Lysinibacillus)[23-24等.研究表明,溶藻菌不僅能夠殺藻,而且還能降解藻毒素[25-26,具有應用潛力.目前還在藻菌關系[27-28、溶藻物質與QS效應[29、溶藻菌培養基優化[30、固定化溶藻菌31等方面開展研究.

用于計量和分析科研文獻數據的信息可視化CiteSpace軟件可以簡單明了地呈現出科研文獻的數據源之間的關系,并分析某一科學領域中的關鍵文獻、研究熱點和前沿方向[32-34.Web of science(WOS)和中國知網(China national knowledge infrastructure,CNKI)分別代表了國外和國內最權威的數據庫.應用可視化軟件CiteSpace將WOS核心集及CNKI作為數據源,以時間跨度為2002至2022年發表的有關藍藻溶藻菌研究的中英文文獻為對象,通過所選文獻的關鍵詞共現、關鍵詞聚類、突顯詞分析、作者合作共現及機構合作共現等內容,對藍藻溶藻菌相關的研究現狀及未來趨勢進行分析,把握藍藻溶藻菌的研究概況、發展演變規律、研究熱點和研究前沿等問題,以期為進一步推動溶藻菌控制藍藻水華的研究工作提供參考.

1 數據與分析方法

1.1 數據來源與處理

1.1.1 CNKI文獻數據與處理

在中國知網CNKI核心合集中以“溶藻菌”為主題,共檢索到313篇文獻,為保證數據的可信性,人工甄別并剔除與“藍藻”無關的文獻后共檢索到2002至2022年間的篇文獻99篇,其中期刊論文54篇,博士論文2篇,碩士論文37篇,會議論文6篇.將篩選的文獻以Refworks格式導出并移入事先建好的文件夾(包含date、input、project、output 4個文件夾)的input文件夾中,并用CiteSpace進行分析.軟件參數設置依次為:time slicing 2002至2022年、term source默認值、node types視情況而定、selection criteria中G-index、Top N和Top N%分別設為25、50和100(一般為默認值),Pruning選擇Pathfinder.

1.1.2 Web of Science(WOS)數據與處理

利用Web of Science(WOS)核心合集數據庫以檢索式(ALL=(anti-cyanobacteria))OR ALL=(algicidal bacteria)共檢索到467篇文獻,人工甄別并剔除與藍藻、溶藻菌無關的文獻后得到時間范圍為2003至2022年的文獻303篇,導出格式為純文本格式,time slicing 2003至2022年,其余參數設置與1.1.1相同.

1.2 研究方法

1.2.1 可視化工具

運用CiteSpace 6.1.R6軟件中運行界面中的國家(Country)、機構(Institution)、作者(Author)進行,得到該領域發文量趨勢數據,發文國家、機構以及作者的共現圖譜.通過node types對關鍵詞(Keyword)進行運算得到關鍵詞共現圖譜,并選擇節點(Nodes)中的Compute Node Centrality計算其中心值及運用LLR算法(對數似然率,其值越大越具有聚類代表性)對關鍵詞進行聚類分析、時間圖譜分析(Timeline),同時在Control Panel的Burstness中進行關鍵詞突變檢測.

1.2.2 CiteSpace關鍵評價指標

(1)節點(Nodes).圖譜中出現的年輪或其他形狀的節點,節點越大,其代表的主題詞共現頻次越高,節點的顏色變化代表年份的變化,即所展示主題詞在不同年份出現的頻次,節點與節點之間的連線的粗細表示它們之間的聯系密切程度[35.

(2)共現頻次(Count).指所分析的文獻中主題詞出現的次數,在一定程度上反映了主題詞的研究熱度.

(3)中心性(Centrality).通過Compute Node Centrality得到中心值,較高的中心值表明該節點在某一研究領域具有較高的影響力,屬于熱點主題詞[36.一般關鍵詞中心值≥0.1就屬于高中心性關鍵詞[37.

(4)突變關鍵詞(Burst term).突變關鍵詞用來了解一段時間內某研究領域引用關鍵詞的動態變化,以此直觀展示相關研究方向的發展趨勢[38,起到評估與預測的作用.

2 研究熱點與前沿分析結果

2.1 發文量分析

發文量是體現某研究領域的發展成熟度以及未來研究趨勢的重要指標[39.本研究分別對比了CNKI與WOS兩個數據庫中2002至2022年和2003至2022年藍藻溶藻菌研究領域發文量,從圖1和圖2中可以看出:(1)中文發文時間早于英文發文.CNKI中關于藍藻溶藻菌的發文起始于2002年,WOS中起始于2003年,但WOS中的發文量高于CNKI,表明藍藻溶藻菌研究領域,國內起步較早.(2)CNKI中的發文量趨勢,從2008年開始,一直在增加,于2017年達到峰值,而后開始下降,在2021年短暫增加.WOS中,發文量自2003年開始,逐漸上升,整體呈上升趨勢,且在2022年發文量最多,急劇增長到50篇,表明在2022年在該領域的關注度較高.總的來說,兩個數據庫發文量整體穩中有升.

2.2 作者關系分析

選取“Author”為分析對象, 進行作者合作共現分析.得到CNKI和WOS數據庫中作發文者合作共現圖,字體越大,表明作者發文越多,顏色越淺越接近現在.根據CiteSpace運算結果(圖3),我們可以發現部分學者是獨立開展研究的,但是多數研究者之間有著緊密合作關系.為驗證數據的準確性,對CNKI中發文量較多的作者進行單獨檢索,結果表明,近幾年張文藝、孔赟、王佳、毛林強、張炳火、洪桂云、李文娟、張瑾、趙以軍等人發文較多,其中孔赟、徐向陽、朱亮之間,王佳、洪桂云、張瑾之間、有密切聯系,關英紅、呂萍等人為獨立研究,以張文藝為中心的學者形成2個網絡共現關系,其余作者及其關系圖中所示.總體來說,結合對以上發文作者發文量進行單獨檢索,發現CNKI中很多作者對于藍藻溶藻菌的發文均較少,但部分作者之間合作較為密切.

圖4中展示了WOS中的發文作者之間的合作關系,名字越大表明發文量越多,連線顏色越淺越接近現在.結合CiteSpace結果并對其進行單獨檢索得出,WOS中Dai Xianzhu、Yang Caiyun、Imai Ichiro、Liao Chunli、Ahn Chi-Yong、Luo Feng等人發文量較多.除此之外,圖中網絡關系也比較復雜,很多作者之間存在密切聯系,如Dai Xianzhu、Yang Caiyun、Luo Feng、Zhang Xiaohui 4位學者,且其連線顏色較粗,表明其近幾年在藍藻溶藻菌方面研究較多.整體而言,圖中部分作者之間的連線呈現為粗的、淡灰色,表明WOS中作者之間合作與交流更為密切,以Dai Xianzhu等人為代表.

2.3 國家與機構分析結果

將node types設定為國家(country)和機構(institution),timespan設定為2002至2022年,運行CiteSpace結果共現圖譜如圖(5~7).

如圖5所示知,在國內眾多研究藍藻溶藻菌的機構中,以西南大學、華中師范大學、浙江大學、常州大學、廣東海洋大學、中國科學院水生生物研究所等居多.圖6展示的是WOS中各發文國家之間的合作共現關系,可以看出發文量排名前6的國家分別是中國、美國、韓國、日本、德國、澳大利亞.其中,中國發文量最多,占比47%,且與韓國、日本、美國、德國等國家均有一定的合作.通過機構分析得出(圖7),排名靠前的機構為中國科學院、漢陽大學(韓國)、暨南大學、西南大學、上海交通大學、南京大學、哈爾濱工業大學等,其中以中國科學院、韓國漢陽大學為主的單位形成較為復雜的合作共現關系.總體來說,CNKI與WOS國家與機構分析表明,在藍藻溶藻菌領域,中國是研究最多的國家,以中國科學院、西南大學等機構為主;其次是韓國,以漢陽大學為主,且彼此之間有著一定的合作關系.

2.4 關鍵詞共現圖譜分析

文章的關鍵詞是對學術論文研究核心內容的精煉和直接體現.在 CiteSpace軟件中以“Keyword”為分析對象,CiteSpace生成2002至2022年的高頻關鍵詞共現網絡圖譜,并對關鍵詞進行聚類,根據共現關系及聚類情況分析該領域國內外研究熱點與新興研究趨勢.同時還應考慮共現頻率與中心性2個指標,本研究通過共現聚類模塊中出現頻率較高且中心性≥0.1的中英文關鍵詞(表1),綜合分析評判了藍藻溶藻菌研究領域的研究熱點及其趨勢.

運用CiteSpace對CNKI數據庫的文獻進行關鍵詞聚類(圖8)后,主要出現9個主要聚類模塊,分別是#0溶藻菌、#1溶藻細菌、#2溶藻特性、#3放線菌、#4溶藻機制、#5分離、#6富營養化、#7溶藻效應、#8健康風險評估.溶藻菌板塊中主要包括溶藻菌、細胞裂解、生物降解、微囊藻、固定化、麩皮、納米顆粒、有害水華等,表明在微囊藻溶藻菌方面的研究主要是集中在細菌種類、降解方式以及利用固定化細菌進行溶藻等,如SUN等[40研究發現添加麩皮的固定化菌株能夠增加殺藻率且提高回收率.溶藻細菌板塊中包括溶藻細菌、分離鑒定、水華藍藻、條件優化、培養條件、活性物質、菌劑、溶藻率等幾方面的研究,表明這一板塊主要是對溶藻菌分離鑒定、溶藻效率優化以及溶藻物質的研究等方面;溶藻特性板塊主要有菌藻關系、葉綠素a、魚腥藻、芽孢桿菌、16S rDNA、菌藻互作、基因組學、生理響應等關鍵詞,說明該模塊主要集中在藍藻溶藻菌關系、分子層面等方面的研究.放線菌(Actinomycetes)是原核生物中一類能形成分枝菌絲和分生孢子的特殊類群,呈菌絲狀生長,主要以孢子繁殖,因菌落呈放射狀而得名.在藍藻溶藻菌中,放線菌是主要的類群之一,放線菌模塊的研究主要有溶藻活性、溶藻方式、抑制等關鍵詞.環境中存在著大量能分泌溶藻活性物質的放線菌[41,王素欽等42從土壤中分離篩選出1株具有高效溶藻活性的放線菌LW9(鏈霉菌屬),具有高效且穩定的溶藻能力,肖瑤等[43證明放線菌JXJ 0170既能分泌活性溶藻物質也能直接溶藻,且對彭澤鯽和田螺沒有明顯的急性毒性.溶藻機制模塊有溶藻機制、藍藻水華、溶藻產物、菌群結構、巢湖、藻際環境等關鍵詞,表明溶藻機制的研究已經與菌群結構、藻際環境聯系起來.分離模塊主要出現藍藻、分離、溶藻試驗、抗氧化酶、穩定性等關鍵詞;富營養化模塊包括胞外物質、水體修復、小球藻、生理影響等;溶藻效應板塊主要是針對溶藻菌的溶藻機理研究;最后是健康風險評估模塊,包括發光細菌、藻毒素、急性毒性、葉綠素等關鍵詞,通過健康風險評價人體長期飲用有毒水源后產生的生物毒性和致病風險,自然狀態下能夠發出熒光的細菌遇到毒性物質,發光會受到抑制,因此能夠高效、快捷地對水體進行毒性測定,藻毒素、葉綠素通常作為水體毒性評估、藻濃度評估的指標[44.

對WOS數據庫的文獻進行關鍵詞聚類(圖9)后出現8個主要聚類模塊,分別是 #0 algicidal activity、#1 16S rRNA、#3 16S rRNA gene、#4 algicidal substance、#5 Cyanobacteria、#10 harmful algal bloom species、#9 Bacillus subtilis、#8 harmful algal bloom species.#0 algicidal activity模塊主要包括algicidal activity、algicidal mechanism、algicidal bacteria,表明在溶藻活性的基礎上進一步探索了溶藻菌的溶藻機制.#1 16S rRNA主要模塊包括16S rRNA、Microcystis aeruginosa、algicidal compound、Bacillus sp.、algicidal effect,表明對發現的銅綠微囊藻以及芽孢桿菌等藻類和細菌進行了16S rRNA測序和物種鑒定,以及對細菌的溶藻效應及溶藻成分進行了研究.#3 16S rRNA gene模塊包括16S rRNA gene、bacterial community,此聚類與聚類2存在相似之處,主要是側重于對細菌群體的基因進行測序并進行種屬鑒定.#4 algicidal substance模塊主要包括growth inhibition、algicidal bacterium、compound等,表明是對溶藻物質在藍藻生長抑制上的研究,并對其抑制成分進行分析.#5 Cyanobacteria模塊主要是cyanobacteria、algicidal ability、photosynthesis、lipid peroxidation、oxidative stress等關鍵詞,表明在溶藻能力的基礎上進一步探究了溶藻菌對藍藻的光合系統、氧化應激反應方面的作用.#10 harmful algal bloom species模塊主要有Microcystis aeruginosa、Taihu lake等關鍵詞,表明對藍藻水華類群方面展開了研究,如基于太湖的藍藻銅綠微囊藻類群的研究.#9 Bacillus subtilis模塊關鍵詞主要有Bacillus subtilis(枯草芽孢桿菌)、mechanism等,表明對枯草芽孢桿菌溶藻機制方面做了一定的研究.#8 harmful algal bloom species主要包括bacterial-algal interactions、population genetics等關鍵詞,表明對形成的藍藻水華與其周圍菌群關系及其群體基因展開了研究.以上聚類結果表明,在藍藻溶藻菌研究領域,目前已做過的研究主要有物質溶藻活性、分子鑒定、有害藍藻水華、溶藻機制、溶藻物質、銅綠微囊藻、枯草芽孢桿菌、氧化應激、光合系統、脂質過氧化、生長抑制、菌群關系等方面.

2個數據庫關鍵詞聚類分析結果表明,2002至2022年期間在藍藻溶藻菌領域開展研究的主要有溶藻菌種類鑒定,溶藻特性、機制、物質分析,對藻毒素的降解,溶藻菌溶藻活性優化,溶藻菌風險評估,以及菌群關系、藍藻水華治理等幾方面,這對未來的研究提供了一定的參考.此外,對CNKI與WOS兩個數據庫文獻關鍵詞出現頻率較高且中心性≥0.1的中英文關鍵詞進行分析見表1.

結果表明,CNKI數據庫中除大模塊溶藻菌與溶藻細菌外,中心值與頻次較高的關鍵詞為溶藻特性,WOS中為harmful algal bloom、growth、algicidal activity,說明基于溶藻菌溶藻特性、溶藻物質活性分析、以及對藍藻的生長抑制作用,著重于對藍藻的光合系統抑制方面以及產生氧化應激等方面[45-48,對藍藻水華治理方面的研究是關注的熱點.

2.5 關鍵詞聚類時間圖譜分析

對關鍵詞聚類時間圖譜進行研究,既直接反映研究熱點隨時間的變化關系,同時也能夠識別藍藻溶藻菌研究領域的代表主題子群,進而對未來該研究領域的發展做出合理的預測.采用CiteSpace中自動聚類的方法生成聚類知識圖譜,以聚類模塊值Modularity(Q)和平均輪廓值Mean Silhouette(S)兩個指標評價聚類效果的好壞[49.Q大于0.3代表聚類顯著;Mean Silhouette S表示平均輪廓值,大于0.5 則聚類合理,大于0.7則聚類結果令人信服50.

利用CiteSpace對CNKI文獻中2002至2022年藍藻溶藻菌研究領域文獻的關鍵詞進行聚類分析,將Timespan設定為2002至2022年,運行CiteSpace,得到聚類時間線圖(圖10),網絡密度為0.035 2,Q值為0.590 5,S值為0.873 4,表明聚類結構顯著,主題明確,令人信服[51.隨著時間的推移,CNKI中藍藻溶藻菌研究領域主要關注的研究方向也在發生變化.2002至2005年主要關注生物降解、溶解、微囊藻、生物防治、水華、藍藻、溶藻試驗、分離等方面,表明2002至2005期間開始進入藍藻水華生物防治的研究,主要是對微囊藻溶藻的研究;2006至2010年主要關注固定化、放線菌、人工介質、溶藻機理、特性、菌藻關系、富營養化等方面,表明2006至2010年期間主要是在對溶藻菌尤其是放線菌的溶藻機理特性方面的研究;2011至2015年,溶藻方式、溶藻產物、溶藻效應、優化培養條件等是關注的主要對象,表明2011至2015年期間主要研究集中在溶藻菌溶藻物質和溶藻效應、培養條件優化等方面;2016至2020年,主要關注分離鑒定、菌群結構、藍藻水華、水華防控、基因組學、條件優化、藻毒素等方面,表明2016至2020年期間主要研究的是淡水湖中溶藻菌的菌群結構以及分子機制、毒素等方面;2021至2022年主要關注生理響應、細胞形態、藻際環境、分泌物、急性毒性、菌劑、相互關系等,表明近年來主要研究溶藻菌對藍藻的生理響應以及對細胞的毒性等.

利用CiteSpace對WOS中2003至2022年藍藻水華溶藻菌研究領域文獻的關鍵詞進行聚類分析,將timespan設定為2003至2022年,運行CiteSpace,得到主題時間線圖(圖11),網絡密度為0.021 9,Q值為0.487 2,S值為0.737,表明聚類結構顯著,主題明確,令人信服.2003至2005年主要關注的是algicidal activity、biological control、phytoplankton、growth、harmful algal bloom等方面,表明這段時間主要是集中在溶藻菌活性、對藍藻水華的生物控制、以及對浮游植物方面的研究;2006至2010年主要關注的是Bacillus sp.、16S rRNA、Microcystis aeruginosa、bacterial-algal interaction、genome sequenece等方面,表明這期間主要關注基因層面及菌藻的關系研究;2011至2015年,algicidal compound、microbial community、photosynthesis、oxidative stress、lake Taihu等是主要的關注點,表明2011至2015年期間主要是在溶藻物質成分、微生物群體、光合系統、氧化應激等以及太湖方面的研究;2016至2020年主要關注點變為culture condition、gene cluster、mechanism等方面,表明該期間培養條件、基因簇、機制等方面是研究的熱點;到2021至2022年,physiological response等是關注的主要方面,表明2021至2022年期間在生理響應方面的研究是主要熱點.

2.6 研究前沿分析結果

CiteSpace軟件中的burst detection功能用來探測關鍵詞在某一時段內的引用變化情況,研究某領域的熱點交替,從而分析并預判該領域未來的發展趨勢.本研究利用CiteSpace軟件進行共現分析后,在“Nodes”中選擇“Compute Node Centrality”計算關鍵詞中心值;在Control Panel中選擇“Burstness”,設置突變強度值為0.2,Minimum Duration為2,分別檢測CNKI和WOS數據庫中各30、92個突變關鍵詞,提取其中突變值較大及持續時間較長、持續時間至2022年的關鍵詞進行分析,如表2所示.

如表2所示,CNKI中,以關鍵詞“分離”為藍藻溶藻菌研究方向的領域在2003至2012年之間最受關注,且在所有關鍵詞中持續時間被引最長,強度值(Strength)為1.68,表明這段時間關于溶藻菌的“分離”是研究熱點;以關鍵詞為“溶藻機制”的研究領域強度值最大,為1.72,出現年份為2010年,持續高被引時間為2 a,表明在2018至2020年期間,溶藻菌的“溶藻機制”研究最受關注;其次是菌藻關系(Strength為1.4)、富營養化(Strength為1.4)、溶藻菌株(Strength為1.33)、溶藻作用(Strength為1.33)、固定化(Strength為1.28)等.此外,關鍵詞“分離鑒定”“水華藍藻”“溶藻特性”的強度值分別為1.51、0.87、1.08,研究熱度均持續到2022年,說明在這三方面的研究依舊是熱點,且“分離鑒定”高于“溶藻特性”高于“水華藍藻”.其中“分離鑒定”與2003至2012年期間的“分離”相比,熱度略低,但更側重于“鑒定”方面,與2011至2015年期間的“鑒定”相比熱度高出約1倍,且兼顧“分離”與“鑒定”兩方面,表明在未來的研究中對于溶藻菌的分離鑒定仍然可能是研究的熱點.

WOS中關于藍藻溶藻菌突變關鍵詞以identification、oxidative stress、algicidal bacteria、gene expression、16S rDNA、mechanism、microbial community、phytoplankton、compound、Taihu等關鍵詞為主,其中突變強度最高的是“Identification”,突變強度值為4.34,但是以此強度持續的時間僅為1年,表明2013至2014年主要以溶藻的“鑒定”為主要熱點,與CNKI中存在時間上的重合,具有一致性.其次,“oxidative stress”“mechanism”“lake Taihu”“harmful algal bloom”“algicidal mechanism”突變強度值分別為3.05、2.17、2.02、1.21、1.00,均低于“identification”,但時間均持續到2022年,表明2022年以后可能會繼續展開在溶藻菌的氧化應激、溶藻機制、藍藻水華以及基于太湖方面的研究.

3 結 論

本研究通過CiteSpace軟件,對CNKI和WOS 2個數據庫中2002至2022年藍藻溶藻菌研究領域共計402篇文獻進行可視化分析,結合研究內容對藍藻溶藻菌研究領域的研究熱點與未來發展趨勢進行梳理,得出結論如下:

(1)通過對CNKI和WOS的發文量分析得出,近年來關于藍藻溶藻菌方面的發文量一直呈上升趨勢,英文發文量多于中文發文量,藍藻溶藻菌領域一直是關注的熱點.近幾年在藍藻溶藻菌領域發文量較多的作者為Dai Xianzhu等人.

(2)中國是發表藍藻溶藻菌論文最多的國家,科研人員來自中國科學院、西南大學等單位;國外主要研究單位是韓國,作者以漢陽大學科研人員為主,且與中國學者之間有一定的合作關系.

(3)2002年至2022年期間開展的主要工作包括:溶藻菌的鑒定,溶藻特性、機制、物質分析,對藻毒素的降解,溶藻菌溶藻活性優化,溶藻菌風險評估,以及菌群關系、藍藻水華治理等幾方面.CNKI中主要出現9個主要聚類模塊;WOS中主要出現8個主要聚類模塊.

(4)聚類時間線圖分析表明,藍藻溶藻菌領域的研究主要包含五個階段:1)2002至2005年主要是關注藍藻水華的生物防治、溶藻試驗方面;2)2006至2010年期間主要關注菌藻關系、溶藻機制、放線菌、枯草芽孢桿菌、基因簇、16S rRNA、銅綠微囊藻等方面;3)2011至2015年期間主要關注溶藻菌培養條件優化、溶藻物質、光合系統、氧化應激以及太湖領域的研究等;4)2016至2020年主要是在菌群結構、分子機制、培養條件優化、基因簇等方面的研究;5)2021至2022年期間主要關注溶藻菌生理響應、急性毒性等方面.

(5)突變關鍵詞分析表明,以往研究熱點包括溶藻菌的分離鑒定、菌藻關系研究、放線菌來源溶藻菌、氧化應激、16S rRNA、溶藻機制,微生物群體、浮游植物、溶藻物質成分分析等,而在2022年以后可能會被關注的熱點方向有溶藻菌的分離鑒定、藍藻水華、氧化應激、溶藻機制等方面.

參 考 文 獻

[1]HUISMAN J,CODD G A,PAERL H W,et al.Cyanobacterial blooms[J].Nature Reviews Microbiology,2018,16(8):471-483.

[2]HUO D,GAN N Q,GENG R Z,et al.Cyanobacterial blooms in China:diversity,distribution,and cyanotoxins[J].Harmful Algae,2021,109:102106.

[3]WEI J A,XIE X A,HUANG F Y,et al.Simultaneous Microcystis algicidal and microcystin synthesis inhibition by a red pigment prodigiosin[J].Environmental Pollution,2020,256:113444.

[4]CHEN L A,XIE P.Mechanisms of microcystin-induced cytotoxicity and apoptosis[J].Mini-Reviews in Medicinal Chemistry,2016,16(13):1018-1031.

[5]楊世敏,段雨琪,蔣永光.活性炭、過氧化氫和次氯酸鈉去除擬柱孢藻毒素的比較研究[J].河南師范大學學報(自然科學版),2023,51(5):107-114.

YANG S M,DUAN Y Q,JIANG Y G.Comparing the removal efficiency of cylindrospermopsin by activated carbon,H2O2and NaClO[J].Journal of Henan Normal University(Natural Science Edition),2023,51(5):107-114.

[6]PAERL H W,OTTEN T G.Harmful cyanobacterial blooms:causes,consequences,and controls[J].Microbial Ecology,2013,65(4):995-1010.

[7]COYNE K J,WANG Y F,JOHNSON G.Algicidal bacteria:a review of current knowledge and applications to control harmful algal blooms[J].Frontiers in Microbiology,2022,13:871177.

[8]CHEN Z R,ZHENG W,YANG L X,et al.Lytic and chemotactic features of the plaque-forming bacterium KD531 on Phaeodactylum tricornutum[J].Frontiers in Microbiology,2017,8:2581.

[9]LI D P,KANG X,CHU L L,et al.Algicidal mechanism of Raoultella ornithinolytica against Microcystis aeruginosa:Antioxidant response,photosynthetic system damage and microcystin degradation[J].Environmental Pollution,2021,287:117644.

[10]YU Y,ZENG Y D,LI J,et al.An algicidal Streptomyces amritsarensis strain against Microcystis aeruginosa strongly inhibits microcystin synthesis simultaneously[J].Science of the Total Environment,2019,650:34-43.

[11]YANG C Y,HOU X P,WU D H,et al.The characteristics and algicidal mechanisms of cyanobactericidal bacteria,a review[J].World Journal of Microbiology and Biotechnology,2020,36(12):188.

[12]SHAO J,JIANG Y,WANG Z,et al.Interactions between algicidal bacteria and the Cyanobacterium Microcystis aeruginosa:lytic characteristics and physiological responses in the cyanobacteria[J].International Journal of Environmental Science and Technology,2014,11(2):469-476.

[13]LIU J Y,YANG C Y,CHI Y X,et al.Algicidal characterization and mechanism of Bacillus licheniformis Sp34 against Microcystis aeruginosa in Dianchi Lake[J].Journal of Basic Microbiology,2019,59(11):1112-1124.

[14]ZHANG B H,CHEN W,LI H Q,et al.An antialgal compound produced by Streptomyces jiujiangensis JXJ 0074T[J].Applied Microbiology and Biotechnology,2015,99(18):7673-7683.

[15]YU X Q,CAI G J,WANG H,et al.Fast-growing algicidal Streptomyces sp.U3 and its potential in harmful algal bloom controls[J].Journal of Hazardous Materials,2018,341:138-149.

[16]ZENG Y D,WANG J Y,YANG C Y,et al.A Streptomyces globisporus strain kills Microcystis aeruginosa via cell-to-cell contact[J].The Science of the Total Environment,2021,769:144489.

[17]YI Y L,YU X B,ZHANG C,et al.Growth inhibition and microcystin degradation effects of Acinetobacter guillouiae A2 on Microcystis aeruginosa[J].Research in Microbiology,2015,166(2):93-101.

[18]SUN P F,ESQUIVEL-ELIZONDO S,ZHAO Y H,et al.Glucose triggers the cytotoxicity of Citrobacter sp.R1 against Microcystis aeruginosa[J].Science of the Total Environment,2017,603:18-25.

[19]MANAGE P M,KAWABATA Z,NAKANO S.Algicidal effect of the bacterium Alcaligenes denitrificans on Microcystis spp[J].Aquatic Microbial Ecology,2000,22:111-117.

[20]MITSUTANI A,YAMASAKI I,KITAGUCHI H,et al.Analysis of algicidal proteins of a diatom-lytic marine bacterium Pseudoalteromonas sp.strain A25 by two-dimensional electrophoresis[J].Phycologia,2001,40(3):286-291.

[21]章登嵐,趙以軍,吳剛,等.不同來源溶藻菌的分離、鑒定及溶藻效果比較[J].微生物學雜志,2017,37(3):100-104.

ZHANG D L,ZHAO Y J,WU G,et al.Isolation and identification of algae-lysing microbes from different resources and comparison of their algicidal efficiency[J].Journal of Microbiology,2017,37(3):100-104.

[22]IMAMURA N,MOTOIKE I,NODA M,et al.Argimicin A,a novel anti-cyanobacterial compound produced by an algae-lysing bacterium[J].The Journal of Antibiotics,2000,53(11):1317-1319.

[23]李祎,聶荷,張惠科,等.群體感應介導的溶藻行為對藍藻水華控制的研究[J].河南師范大學學報(自然科學版),2022,50(2):136-142.

LI Y,NIE H,ZHANG H K,et al.Advances in the control of cyanobacterial blooms by quorum sensing mediated algicidal activity[J].Journal of Henan Normal University(Natural Science Edition),2022,50(2):136-142.

[24]張嗣萍.一株廣譜性溶藻細菌的篩選鑒定、溶藻特性及溶藻機理的研究[D].重慶:西南大學,2018.

ZHANG S P.Screening and identification of a broad-spectrum algicidal bacteria,study on algicidal characteristics and algicidal mechanism[D].Chongqing:Southwest University,2018.

[25]LEE C S,JEON M S,VO T T,et al.Establishment of a new strategy against Microcystis bloom using newly isolated lytic and toxin-degrading bacteria[J].Journal of Applied Phycology,2018,30(3):1795-1806.

[26]JIANG Y G,SHAO J H,WU X Q,et al.Active and silent members in the mlr gene cluster of a microcystin-degrading bacterium isolated from Lake Taihu,China[J].FEMS Microbiology Letters,2011,322(2):108-114.

[27]MEYER N,BIGALKE A,KAULFU?A,et al.Strategies and ecological roles of algicidal bacteria[J].FEMS Microbiology Reviews,2017,41(6):880-899.

[28]GUO X L,LIU X L,WU L S,et al.The algicidal activity of Aeromonas sp.strain GLY-2107 against bloom-forming Microcystis aeruginosa is regulated by N-acyl homoserine lactone-mediated quorum sensing[J].Environmental Microbiology,2016,18(11):3867-3883.

[29]ZENG Y H,CAI Z H,CHENG K K,et al.Naturally occurring lasso peptides as algicidal agents against Microcystis aeruginosa[J].Journal of Cleaner Production,2022,381:135136.

[30]王嘉宇.Streptomyces amritsarensis HG-16溶解微囊藻群體、拮抗禾谷鐮孢菌的特性及優化發酵條件研究[D].重慶:西南大學,2021.

WANG J Y.Study on the characteristics of Streptomyces amritsarensis HG-16 dissolving Microcystis population,antagonizing Fusarium graminearum and optimizing fermentation conditions[D].Chongqing:Southwest University,2021.

[31]魏志瑩,葉愉群,楊秀雯,等.溶藻菌固定技術在除藻中的應用研究進展[J].綠色科技,2020(20):135-139.

WEI Z Y,YE Y Q,YANG X W,et al.Research progress on application of algae-lysing bacteria immobilization technology in algae removal[J].Journal of Green Science and Technology,2020(20):135-139.

[32]張超,文濤,張媛,等.基于文獻計量分析的鐮刀菌枯萎病研究進展解析[J].土壤學報,2020,57(5):1280-1291.

ZHANG C,WEN T,ZHANG Y,et al.Bibliometric-based analysis of advances in researches on Fusarium wilt disease[J].Acta Pedologica Sinica,2020,57(5):1280-1291.

[33]FU L,MAO S D,CHEN F,et al.Graphene-based electrochemical sensors for antibiotic detection in water,food and soil:a scientometric analysis in CiteSpace(2011-2021)[J].Chemosphere,2022,297:134127.

[34]KOONDHAR M A,SHAHBAZ M,ALI MEMON K,et al.A visualization review analysis of the last two decades for environmental Kuznets curve “EKC” based on co-citation analysis theory and pathfinder network scaling algorithms[J].Environmental Science and Pollution Research,2021,28(13):16690-16706.

[35]曹玥祺,林莉,潘雄,等.基于CiteSpace的淡水環境微塑料研究現狀及新興趨勢的可視化文獻計量分析[J].長江科學院院報,2023,40(2):153-160.

CAO Y Q,LIN L,PAN X,et al.CiteSpace-based visual bibliometric analysis of research status and emerging trends of microplastics in freshwater environment[J].Journal of Yangtze River Scientific Research Institute,2023,40(2):153-160.

[36]楊陽,李海亮,馬凱麗,等.放線菌及其代謝產物研究進展:基于CiteSpace可視化分析[J].微生物學報,2022,62(10):3825-3843.

YANG Y,LI H L,MA K L,et al.Actinomycetes and their metabolites:visual analysis based on Cite Space[J].Acta Microbiologica Sinica,2022,62(10):3825-3843.

[37]嚴陶韜,薛建輝.中國生物多樣性研究文獻計量分析[J].生態學報,2021,41(19):7879-7892.

YAN T T,XUE J H.Bibliometric analysis of biodiversity research literature in China[J].Acta Ecologica Sinica,2021,41(19):7879-7892.

[38]羅楊,吳永貴,段志斌,等.基于CiteSpace重金屬生物可給性的文獻計量分析[J].農業環境科學學報,2020,39(1):17-27.

LUO Y,WU Y G,DUAN Z B,et al.Bibliometric analysis of bioaccessibility of heavy metals based on CiteSpace[J].Journal of Agro-Environment Science,2020,39(1):17-27.

[39]楊思洛,韓瑞珍.知識圖譜研究現狀及趨勢的可視化分析[J].情報資料工作,2012(4):22-28.

YANG S L,HAN R Z.A visual analysis of the status quo and trend of knowledge mapping research[J].Information and Documentation Services,2012(4):22-28.

[40]SUN P F,LIN H,WANG G,et al.Wheat bran enhances the cytotoxicity of immobilized Alcaligenes aquatilis F8 against Microcystis aeruginosa[J].PLoS One,2017,10(8):e0136429.

[41]孫秀敏,萬旗東,鄭培忠,等.生物殺藻劑:溶藻微生物的研究進展[J].現代農藥,2011,10(3):1-6.

SUN X M,WAN Q D,ZHENG P Z,et al.Research progress of biological algaecide—algae-lysing microorganisms[J].Modern Agrochemicals,2011,10(3):1-6.

[42]王素欽,羅叢強,朱曉漫,等.高效溶藻放線菌LW9的分離鑒定及其溶藻特性[J].武漢大學學報(理學版),2021,67(1):93-102.

WANG S Q,LUO C Q,ZHU X M,et al.Isolation and identification of an efficient algicidal actinomycetes strain LW9 and its algicidal characteristics[J].Journal of Wuhan University(Natural Science Edition),2021,67(1):93-102.

[43]肖瑤,田寶玉,張炳火.放線菌JXJ 0170對銅綠微囊藻的溶藻活性[J].天然產物研究與開發,2020,32(5):813-819.

XIAO Y,TIAN B Y,ZHANG B H.Alga-lysing activity of actinomycete JXJ 0170 on Microcystis aeruginosa[J].Natural Product Research and Development,2020,32(5):813-819.

[44]潘瑞松,沈紅池,吳旭鵬,等.雙效工程菌Y1溶藻產物的急性毒性與健康風險評估[J].土木建筑與環境工程,2018,40(5):141-146.

PAN R S,SHEN H C,WU X P,et al.Acute toxicity of the algae-lying products and assessment on health risks of microcystin in drinking water sources[J].Journal of Civil,Architectural & Environmental Engineering,2018,40(5):141-146.

[45]PAL M,YESANKAR P J,DWIVEDI A,et al.Biotic control of harmful algal blooms(HABs):a brief review[J].Journal of Environmental Management,2020,268:110687.

[46]ZHANG Q,CHEN Y C,WANG M,et al.Molecular responses to inorganic and organic phosphorus sources in the growth and toxin formation of Microcystis aeruginosa[J].Water Research,2021,196:117048.

[47]ZHANG S,ZHENG W,WANG H.Physiological response and morphological changes of Heterosigma akashiwo to an algicidal compound prodigiosin[J].Journal of Hazardous Materials,2020,385:121530.

[48]WU D H,YANG C Y,ZHANG X A,et al.Algicidal effect of tryptoline against Microcystis aeruginosa:excess reactive oxygen species production mediated by photosynthesis[J].Science of the Total Environment,2022,806:150719.

[49]CHEN C M,IBEKWE-SANJUAN F,HOU J H.The structure and dynamics of cocitation clusters:a multiple-perspective cocitation analysis[J].Journal of the American Society for Information Science and Technology,2010,61(7):1386-1409.

[50]章琦,李寶珍,鄭雪梅,等.2000—2020年中國多重耐藥菌研究熱點的可視化分析[J].中國全科醫學,2022,25(24):2960-2964.

ZHANG Q,LI B Z,ZHENG X M,et al.Research hotspots of multidrug-resistant organisms in China from 2000 to 2020:a visualization analysis[J].Chinese General Practice,2022,25(24):2960-2964.

[51]陳悅,陳超美,劉則淵,等.CiteSpace知識圖譜的方法論功能[J].科學學研究,2015,33(2):242-253.

CHEN Y,CHEN C M,LIU Z Y,et al.The methodology function of Cite Space mapping knowledge domains[J].Studies in Science of Science,2015,33(2):242-253.

Visualized analyses on current research status on algicidal bacteria of cyanobacteria

Li Renhui1, Wang Guang1, Zhu Zhandan2, Geng Ruozhen1, Xiao Peng1, Zhang He1

(1. College of Life and Environmental Science; National and Local Joint Engineering Research Center of Urban Water Pollution Ecological Governance Technology, Wenzhou University,Wenzhou 325035, China; 2. The Hydro-junction Management Center of Wenzhou Shanxi, Wenzhou 325304, China)

Abstract: The frequently outbreak of harmful cyanobacterial blooms(HCBs)seriously threatens the safety of aquatic organisms and public health. Algicidal bacteria are potential microorganisms controlling HCBs. In this study, literatures(from 2002 to 2022)on algicidal bacteria from China National Knowledge Network Infrastructure(CNKI)and Web of Science(WOS)databases are analyzed by CiteSpace software. The major results are as follows: (1)In the recent 20 years, the number of algicidal bacteria related publication is continuously increasing. Interiorly, the dominated research organizations including Chinese Academy of Sciences, Southwest University, etc. On the contrary, it is Hanyang University in South Korea. (2)According to our analysis:before 2022, researchers paid attentions to the following topics:isolation and identification of algicidal bacteria, cyanobacteria-bacteria relationship, oxidative stress, algicidal mechanism, microbial community, phytoplankton, algicidal compound, optimization of culture conditions, etc. On the contrary, after 2022, topics of isolation and identification of algicidal bacteria, biological control of cyanobacteria blooms, oxidative stress response, quorum sensing(QS), molecular mechanism of algicidal bacteria, degradation of cyanobacterial toxins attract continuous attention. Moreover, identification of active algicidal substances, and relevant genes may become the potential research hotspots.

Keywords: CiteSpace; harmful cyanobacterial blooms; algicidal bacteria; research hotspots

[責任編校 劉洋 楊浦]

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