李仙仙,鄧清月,和映玉,姚鑒玲,任雪陽,鄭 媛,宋若蘭,鐘祥健,單東杰,呂 芳,劉 薇,折改梅
·數據挖掘與循證醫學·
基于CiteSpace和VOSviewer可視化分析藥食同源中藥羅漢果的發展態勢
李仙仙,鄧清月,和映玉,姚鑒玲,任雪陽,鄭 媛,宋若蘭,鐘祥健,單東杰,呂 芳,劉 薇,折改梅*
北京中醫藥大學中藥學院,北京 100029
羅漢果為藥食同源中藥,具有較高營養價值、藥用價值。隨著居民飲食消費觀念改變,天然甜味劑市場需求增加,而羅漢果作為天然代糖,熱度日趨增強。分析羅漢果的研究現狀和發展態勢,為未來研究拓展提供參考。以羅漢果為關鍵詞,從中國知網(CNKI)數據庫與Web of Science(WOS)數據庫核心集檢索并導出相關文獻,并導入Endnote軟件進行查重、篩選和格式轉換后導出題錄。最后使用CiteSpace、VOSviewer、Excel軟件分別對羅漢果中英文文獻的整體產出、研究主體及合作網絡、高被引文獻、關鍵詞等進行分析。共納入文獻551篇,其中中文文獻458篇,英文文獻93篇。羅漢果的年發文量大體呈現增長趨勢,共有14個國家參與羅漢果的研究,其中以中國為主。中英文文獻居發文量榜首的機構分別為廣西壯族自治區藥用植物園、Chinese Academy of Sciences(中國科學院)。中英文文獻發文量最多的作者均為馬小軍。研究領域內各機構和團隊之間的交流合作有待加強。被引頻次前10的中英文文獻主要研究方向為羅漢果的化學成分、植物培養及藥理作用研究等。羅漢果苷V作為羅漢果中備受關注的活性物質是該領域的研究熱點。中英文關鍵詞共現、聚類顯示研究熱點集中于羅漢果的栽培、提取分離、工藝優化、藥理作用、應用等方面。羅漢果研究目前仍處于上升階段,未來羅漢果領域的研究重點應關注羅漢果苷V的高含量品種選育、提取工藝等方面,另羅漢果多糖結構與活性的關聯性也是羅漢果發展的重要趨勢。
羅漢果;文獻計量學;CiteSpace;VOSviewer;羅漢果苷V;羅漢果多糖
羅漢果為葫蘆科植物羅漢果(Swingle) C. Jeffrey ex A. M. Lu et Z. Y. Zhang 的干燥果實。其性涼、味甘,歸肺、大腸經,具有清熱潤肺、利咽開音、潤腸通便的功效,用于治療肺熱燥咳、咽痛失音、腸燥便秘[1]。羅漢果作為本草始載于陳仁山所著的《藥物出產辨》,具有180多年的藥用歷史,臨床應用歷史悠久[2]。羅漢果作為國家衛生部首批公布的藥食同源中藥材,具有降血糖、調節血脂、保肝、抗氧化、抗腫瘤、抑菌抗炎等藥理作用[3]。同時羅漢果由于具有高甜度、低卡路里的特性,作為甜味劑已廣泛應用于食品、飲料等行業[4-7],一些知名食品企業雀巢、星巴克、可口可樂、王老吉等都在其產品中添加使用羅漢果或其提取物[8-9]。此外,2022年底廣西中藥管理局推薦了一款新型冠狀病毒防疫茶飲[10],是由羅漢果搭配陳皮開水泡服,起到宣肺清熱、化痰止咳、健脾利濕的作用。這使羅漢果的關注又迎來高潮,對其研究現狀趨勢等進行分析具有重要的意義。
文獻計量學作為交叉學科,通過數學、統計學等方法定量描述學術信息并進行統計分析,以揭示其數量特征和內在規律[11],是進行研究現狀趨勢等可視化分析的有效方法。2006年,Chen提出了CiteSpace II,用于檢測和可視化科學文獻的變化趨勢和根本性變化,為知識領域的可視化做出了理論和方法上的重要貢獻[12]。VOSviewer是由Nees Jan van Eck和Ludo Waltman共同開發的用于繪制知識圖譜的文獻計量學軟件,適用于處理大規模數據、構建關系網絡和可視化數據分析[13]。2種可視化軟件共同使用可以滿足大部分需求,直觀地揭示科學知識的動態發展規律,探討相關領域未來的研究趨勢和發展方向。
本研究選擇中國知網(CNKI)及Web of Science(WOS)作為文獻數據來源,以羅漢果為關鍵詞對國內外的核心文獻進行統計,采用CiteSpace及VOSviewer文獻計量學軟件從整體產出、研究主體及合作網絡、高被引文獻、關鍵詞共現及聚類分析等維度進行可視化分析,了解其研究熱點及趨勢,為未來的研究拓展提供參考和借鑒。
中文文獻研究數據來源于CNKI,設置檢索條件:關鍵詞(精確)“羅漢果”;發表時間不限;檢索期刊來源為SCI、EI、北大核心、中文社會科學引文索引(Chinese Social Sciences Citation Index,CSSCI)、中國科學引文數據庫(Chinese Science Citation Database,CSCD),共檢索文獻458篇。數據采集時間為2022年7月1日。
英文文獻研究數據來源于WOS核心合集數據庫。設置檢索條件:Author Keywords=“”OR“Swingle”OR“monk fruit”OR“luohanguo”OR“momordica-grosvenori”,時間跨度不限,共檢索文獻97篇,排除重復文獻,獲得英文文獻93篇。數據采集時間為2022年7月1日。
將檢索獲得的中文文獻以“Refworks”格式導出,文件重命名為“download_CNKI_txt”格式,新建input和output文件夾,轉換為CiteSpace軟件可以識別處理的格式,同時以“EndNote”格式導出;利用EndNote軟件轉換修改文件格式為ris,確保VOSviewer軟件可以識別處理。將檢索獲得英文文獻以制表符分隔文件形式導出,并以“download_ WOS_txt”命名。
運用Excel軟件分別對整體產出、文獻時間分布特征及趨勢、被引文獻頻次等進行記錄、排序和篩選,運用CiteSpace和VOSviewer軟件對上述所得到的文獻數據進行可視化分析,分別對作者、機構、關鍵詞等各節點類型進行可視化分析,繪制相應的知識圖譜,挖掘羅漢果的研究熱點及研究方向。
將檢索獲得的中英文文獻導入Excel中,整理統計1992—2022年發表的中英文文獻數據并對整體產出情況進行分析,結果見圖1-A。從CNKI及WOS文獻數據庫中共檢索篩選獲得文獻551篇,其中來源于CNKI的中文文獻共458篇,占總發文量的82.12%;英文文獻發文量僅約為中文發文量的1/5。由此可見,英文期刊對于羅漢果研究的報道較少,對羅漢果的關注度及研究度較低,反映了羅漢果相關領域的研究多停留于中文期刊的交流。

A-文獻產出百分比 B-文獻產出數量-時間分布
對1992—2022年發表的中英文文獻數據的時間分布特征及趨勢進行分析,結果見圖1-B。關于羅漢果研究的首篇中文文獻研究內容為羅漢果化學成分的研究[14],文獻報道了從羅漢果中發現的1個新四環三萜類化合物,命名為羅漢果二醇苯甲酸酯。該文獻的發表時間為1992年,早于羅漢果的英文研究文獻產出時間10年。首篇羅漢果領域英文文獻是日本學者Ukiya等[15]發表的有關羅漢果中18種三萜類化合物和11-氧代萜醇對Raji細胞中12--十四烷酰佛波醇-13-乙酸酯誘導EB病毒早期抗原的抑制作用,提示羅漢果具有抗腫瘤作用。
對中文文獻產出時間分布特征進行分析,1992—2004年羅漢果相關研究年發文量處于波動穩定期,除1999年(11篇)外,年發文量基本在10篇以下。隨著國家“十五”和“十一五”的“中藥現代化研究與產業化開發”重點項目的提出以及2011年《廣西壯族自治區壯瑤醫藥振興計劃(2011—2020年)》相關政策的出臺,羅漢果的研究逐漸受到研究機構的重視,2005—2011年羅漢果相關研究年發文量處于增長期,并于2011年達到頂峰為37篇。2012—2021年羅漢果相關研究年發文量相對穩定,每年維持15~20篇。
對英文文獻產出分析發現,2002—2015年羅漢果相關研究年發文量比較穩定,在2011年發文量突增,與中文文獻在該年份發表量特征一致。值得關注的是在此期間,2003、2004和2010年并沒有羅漢果研究的英文文獻出現,提示羅漢果的研究未能達到持續穩定的文獻產出。此后羅漢果的研究在2016—2021年處于增長期,2020及2021年年發文量達到頂峰為12篇。近年來,《廣西羅漢果優勢特色產業集群建設方案(2020—2022年)》等政策為“桂十味”道地藥材品牌的推廣提供了契機,培育了羅漢果功能飲料、羅漢果健康產品、羅漢果醫藥等新興品牌,引領“桂林羅漢果”健康潮流,使更多學者參與到羅漢果研究領域,價值不斷被挖掘,成果發表于國內外期刊。2022年羅漢果研究相關中英文文獻年發文量呈下降趨勢的原因主要為文獻檢索時間為2022年7月1日,目前數據不足以說明2022年年發文量趨勢。
運用CiteSpaces或VOSviewer文獻計量學軟件對中英文文獻數據以國家、研究機構、作者為節點類型分別進行分析,結果見圖2。圖中節點大小反映國家/機構/作者的文獻產出量,節點之間的連線反映不同國家/機構/作者之間的合作關系,連線的粗細反映國家/機構/作者間合作關系的密切程度。

A-主要研究國家 B-國家合作網絡 C-中文文獻研究機構合作網絡 D-英文文獻研究機構合作網絡 E-中文文獻研究作者合作網絡 F-英文文獻研究作者合作網絡
2.3.1 研究國家及合作特性 對英文文獻進行分析,共有14個國家對羅漢果研究產出做出貢獻,其中中國在該領域的研究產出占據絕對的優勢地位。如圖2-A所示,在全部93篇文獻中,中國研究機構貢獻的發文量共72篇,占全部發文量的77.42%;其次是美國、日本、德國,發文量分別為16、7、4篇;其余國家發文量僅為1篇,說明大多數國家和地區對于羅漢果的研究偏少,原因為羅漢果是中國特有物種,人工栽培歷史已有300多年。中國廣西桂林是世界羅漢果的主要原產地,也是最大的生產與出口基地,占據全球90%產量[16]。在中國,人們對羅漢果使用經驗豐富,常用來單獨或與其他中藥搭配泡水飲用,如羅漢果泡水、羅漢果茉莉花茶、羅漢果五花茶、羅漢果薄荷茶等,起到清熱潤肺、化痰止咳的功效。而其他國家羅漢果原料的獲取基本依賴于進口,對于羅漢果的認知度多集中于羅漢果是天然甜味劑的應用價值,對于藥用價值研究關注度較低。
如圖2-B所示,在14個國家中僅有一半的國家之間存在相互合作的關系,且在該領域較為活躍的國家間開展合作研究也更加緊密,即中國與美國之間合作6篇論文,中國與日本、德國分別合作3、2篇論文。總體而言,主要形成以中國為核心的合作網絡,國家間的合作尚且薄弱,合作強度較低。
2.3.2 研究機構分布及合作特性 對中文文獻各機構發文量分析可知,羅漢果相關研究中文文獻涉及到全國298家研究機構。累計發文量10篇以上的共有11家機構,發文量前3的單位是廣西壯族自治區藥用植物園(138篇)、廣西大學(96篇)、廣西師范大學(75篇)。主力研究機構為中醫藥高校,在機構中占比較大。由于桂林市采取企研、企校合作和成立桂林羅漢果產業生態創新聯盟等方式,引進了一批羅漢果深加工企業,開展了脫毒組培苗、品種選育等相關領域的研究[17-18]。
中文研究機構間的合作如圖2-C所示,廣西壯族自治區藥用植物園是羅漢果研究領域的領頭羊,與廣西大學、廣西師范大學等機構形成核心機構合作群。受地理位置因素影響,大部分合作群中的機構主要為同一地區的高校及研究所。羅漢果作為“桂十味”之一,其主產區分布在廣西桂北的永福縣、臨桂縣和龍勝縣[19],因此,本領域的學術合作圈大多集中在其道地產區廣西地理區位相近的區域內,跨區域或者國際合作較為薄弱,尚未形成廣泛的合作關系。
分析英文文獻各研究機構發文量可知,羅漢果相關研究英文文獻涉及到全球128家研究機構,主要為科研院所。累計發文量2篇以上(含2篇)的僅有36家機構,約占總數的三分之一,說明本領域大多數機構的研究缺乏連續性。在以上研究機構中發文量較多的單位有中國科學院(13篇)、中國中醫科學院(10篇)、北京協和醫學院(8篇)、廣西壯族自治區藥用植物園(7篇)、廣西師范大學(5篇),其他研究機構發文量均在5篇以下。可以看出,發文量較多的機構均屬于中國研究機構,結合國家分析結果說明對于羅漢果的研究多集中于中國,提示其他國家及地區可能受地域、研究方向等的差異而鮮少關注羅漢果的研究。
英文文獻研究機構間的合作由圖2-D所示,網絡密度較低,說明機構之間的合作聯系關系較為分散。但仍存在以中國科學院、中國中醫科學院、廣西藥用植物園等發文量大的機構為核心的機構合作群,如廣西壯族自治區藥用植物園和中國中醫科學院合作產出5篇論文。為進一步研究發展羅漢果,須加強研究機構間的合作研究,以達到共同進步,形成羅漢果研究大趨勢。
2.3.3 核心作者及合作網絡分析 分析中文文獻各作者發文量可知,共有1164名作者參與到羅漢果相關研究中,中文發文量在5篇(包括5篇)以上的作者共58人,前3名分別為中國醫學科學院中國協和醫科大學藥用植物研究所馬小軍(57篇),廣西壯族自治區藥用植物園莫長明(45篇)、白隆華(32篇)。如圖2-E所示,合作組合有49個,在該領域活躍的學者構成了核心作者群,在羅漢果栽培選育、品質等方面有深入的研究,影響力較大。其中研究團隊及研究規模較為顯著的國內團隊為馬小軍與莫長明團隊。近幾年來張川梅、鄧家剛、張銳銳等關注到羅漢果領域的研究,并參與其中。
分析英文文獻各作者發文量可知,共有470名作者參與到羅漢果相關研究中,發文量超過5篇的作者9位,作者亦以中國作者為主,其中發文量最多的學者亦為馬小軍,發表羅漢果相關研究英文文獻共9篇。如圖2-F所示,合作組合有13個,網絡密度較低,學者間的合作關系較分散,形成了多個合作組合。近年來,Ban Qingfeng、Huang Xiaoping、Guo Meijin等關注到羅漢果的研究,這些學者多為中國人,可見羅漢果的相關研究依舊在中國關注度較高,而缺乏國際學者的交流。
總體來看,馬小軍團隊自2005年以來不斷開展羅漢果的研究,幾乎每年都有關于羅漢果研究的文獻產出。2005年其主要關注于羅漢果組織培養、脫毒以求快速繁殖的目的;2007—2010年產出的羅漢果文獻主要關于羅漢果的品種選育及品質研究;2011—2013年研究方向主要包括羅漢果的種植環境、基因表達及外來因素對羅漢果品質的影響;2014—2015年研究主要圍繞無籽羅漢果展開,包括組培及選育等;2016—2022年多為細胞及分子水平上的研究。該團隊前期成果主要發表于國內的期刊,在2015年達到羅漢果領域相關文獻產出量的頂峰,共15篇,此年的文獻研究多關于羅漢果基因的研究;2016年開始關注國際期刊,其團隊首篇英文文獻為在上發表的Methyl jasmonate-induced accumulation of metabolites and transcriptional responses involved in triterpene biosynthesis infruit at different growing stages,該研究結果表明茉莉酸甲酯能促進角鯊烯和葫蘆二烯的積累,并確定了最佳濃度[20]。
在多年的研究過程中,少數研究團隊內部各自形成了較為穩定的合作子網絡,子網絡內各核心作者之間有著較強的學術聯系,并在長期合作過程中形成了較為穩定的研究方向和特色,如馬小軍、莫長明之間的合作緊密,研究方向多為品種選育、基因表達等方面,共同提升了羅漢果領域的科學研究深度和產業產品升級。
綜上所述,結合羅漢果相關文獻的國家、機構、作者分析可知,中國多家科研機構及企業積極參與到羅漢果的相關研究中;大多數文獻作者為中國人,其機構在羅漢果的主產區廣西,可見中國是羅漢果研究的主要國家,在羅漢果領域做出了一定的貢獻。國家間、機構間、作者間的合作較為分散,不夠緊密集中,為形成羅漢果研究領域內后續科技戰略,促進資源和信息的交流、共享和聯動,仍需要在本領域優勢力量的框架內開展更多持續性的互動工作。
論文被引頻次是衡量其他機構、國家對一篇科研文獻熱度的標志或依據[21]。對每篇文獻的被引頻次進行統計,分別選出中英文文獻被引頻次前10的文獻。如表1所示,中文文獻多集中于羅漢果的化學成分、植物培養及藥理作用研究等方面。中文文獻中引用率最高的是李典鵬2000年發表在《廣西植物》的“廣西特產植物羅漢果的研究與應用”,為1篇綜述性論文[22],主要總結了廣西特產藥用植物羅漢果的生藥學、化學成分、藥理學、提取分離方法和應用研究,為深入研究開發利用羅漢果資源提供參考。
英文文獻多集中于羅漢果的化學成分及皂苷類化合物藥理作用研究,結果見表2,其中2篇為綜述。引用率最高的文獻是2014年中國醫學科學院Chun Li發表在(中國天然藥物)上的“Chemistry and pharmacology of:A review”,也是1篇綜述性論文[23],主要內容為近30年來羅漢果在化學、生物效應和毒性研究等方面的進展,總結了從羅漢果的不同部位已經分離或檢測到的不同種類化合物,主要是三萜、黃酮類化合物、多糖、氨基酸和精油。并整理了從羅漢果中提取的各種提取物或單體化合物所表現出的廣泛的生物活性,如鎮咳祛痰、抗氧化、免疫調節、保肝、降糖和抗菌作用。此外,提到的羅漢果提取物和單體化合物基本無毒。最后,對進一步研究羅漢果的化學成分和藥理作用提出了一些建議。在引用率前10的英文文獻中有2篇文獻均來自于同一期刊(農業與食品化學雜志),期刊主要征集農業與食品領域化學與生物化學方向的完整研究和前沿進展。羅漢果作為藥食兩用藥材,其研究成果被收錄于此期刊。
表1 被引頻次前10的中文文獻
Table 1 Top 10 cited Chinese literature
序號文章名稱期刊被引頻次文章性質發表時間/年 1廣西特產植物羅漢果的研究與應用廣西植物215綜述2000 2藥用植物有效成分提取技術現代化工129綜述2002 3羅漢果的藥理作用研究中國中藥雜志114學術論文1999 4鮮羅漢果中黃酮甙的分離及結構測定藥學學報112學術論文1994 5野生羅漢果遺傳多樣性的ISSR分析生物多樣性106學術論文2005 6羅漢果中三萜苷的分離和結構測定植物學報 91學術論文1996 7羅漢果皂苷Ⅴ的鎮咳、祛痰及解痙作用研究中國藥學雜志 87學術論文2007 8RP-HPLC法測定羅漢果鮮果及甜甙中總黃酮含量食品科學 76學術論文2003 9廣西特產植物羅漢果根的化學成分研究藥學學報 74學術論文1999 10羅漢果花芽分化過程中內源激素的變化植物生理學通訊 73學術論文2010
表2 被引頻次前10英文文獻
Table 2 Top 10 cited English literature
序號文章名稱期刊被引頻次文章性質發表時間/年 1Chemistry and pharmacology of Siraitia grosvenorii:A reviewChinese Journal of Natural Medicines34綜述2014 2Anticarcinogenic activity of natural sweeteners, cucurbitane glycosides, from Momordica grosvenoriCancer Letters25學術論文2003 3Mogrosides extract from Siraitia grosvenori scavenges free radicals in vitro and lowers oxidative stress, serum glucose, and lipid levels in alloxan-induced diabetic miceNutrition Research19學術論文2008 4Inhibitory effects of cucurbitane glycosides and other triterpenoids from the fruit of Momordica grosvenori on epstein-barr virus early antigen induced by tumor promoter 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetateJournal of Agricultural and Food Chemistry18學術論文2002 5Minor cucurbitane-glycosides from fruits of Siraitia grosvenori (Cucurbitaceae)Chemical and Pharmaceutical Bulletin16學術論文2008 6Triterpene glycosides of Siraitia grosvenori inhibit rat intestinal maltase and suppress the rise in blood glucose level after a single oral administration of maltose in ratsJournal of Agricultural and Food Chemistry16學術論文2005 7Research on the ingredients of Arhat fruit (1st report) search for sweetening ingredientsYakugaku Zasshi16綜述1983 8The biosynthetic pathway of the nonsugar, high-intensity sweetener mogroside V from Siraitia grosvenoriiProceedings of the National Academy of Sciences15學術論文2016 9Sweeteners from plants with emphasis on Stevia rebaudiana (Bertoni) and Siraitia grosvenorii (Swingle)Analytical and Bioanalytical Chemistry15學術論文2013 10Isolation of the sweet components from Siraitia grosvenoriiFood Chemistry15學術論文2008
綜上所述,高被引中文文獻的發表時間大多數早于英文文獻,與中文文獻較英文文獻產出時間早10年的特征相一致。在中英文文獻中被引率最高的文獻均為綜述類論文,總結了廣西特產藥用植物羅漢果的生藥學、化學成分、藥理學、毒性研究、提取分離方法和應用研究,利于未來學者的研究學習。高被引中英文文獻相比較可見,中英文文獻研究方向和熱點基本相同,均致力于對羅漢果化學成分及藥理作用的研究。同時中文文獻對于羅漢果的植物培養已有研究,這是由于中國是羅漢果的原產地。高被引文獻中綜述類文獻較少,多為研究性論文,說明對于羅漢果前期已發表的方法、技術、結論進行歸納總結較少,綜述類論文的需求較大。
運用VOSviewer文獻計量學軟件對中英文文獻關鍵詞進行分析,對羅漢果相關研究文獻進行關鍵詞提取后,生成關鍵詞共現圖譜,結果見圖3-A、B。圖中每一節點對應1個關鍵詞,節點大小對應該關鍵詞在文獻中出現的相對頻率,節點間的連線對應二者的共現關系。為簡便起見,中英文文獻分析中將意義相同的關鍵詞進行合并,如中文文獻分析中將關鍵詞“止咳”和“止咳作用”進行合并,均以節點“止咳作用”表示等。英文文獻分析中將關鍵詞“siraitia grosvenorii swingle”“siraitia grosvenorii(luo-han-gun)”“monk fruit”“luo-han-guo”等與“siraitia grosvenorii”進行合并,均以節點“siraitia grosvenorii(羅漢果)”表示等。運用CiteSpace文獻計量學軟件中LLR(log-likelihood-ratio)算法對文獻的關鍵詞進行聚類分析,中文文獻得到含有575個節點和1188條連線的聚類圖譜,選擇節點數前10的關鍵詞聚類結果,見圖3-C。英文文獻得到含有295個結點和1255條連線的聚類圖譜,選擇節點數前9的聚類結果,得到圖3-D。

A-中文文獻關鍵詞共現圖 B-英文文獻關鍵詞共現圖 C-中文文獻關鍵詞聚類網絡 D-英文文獻關鍵詞聚類網絡
2.5.1 關鍵詞共現分析 由中文文獻關鍵詞共現圖譜(圖3-A)可知,中文文獻共得到1007個關鍵詞,其中詞頻超過5(包括5)的有32個。關鍵詞詞頻在一定程度上反映了該領域的研究熱度[24]。關鍵詞出現次數最多的是羅漢果,此外,出現次數較多的關鍵詞還有組織培養、化學成分、多糖、正交實驗設計、高效液相、品質、羅漢果皂苷、羅漢果苷V等,體現了中文文獻對羅漢果組織培養、化學成分(尤其是多糖類、皂苷類)、品質這幾個方面的研究熱度較高。同時,從節點的顏色可知近幾年的研究主要在感官評價、制備工藝、生產技術規程等方面,逐漸偏于指導生產實踐。從整體分析,近30年羅漢果研究涉及多個方向,包括品種鑒定、組方、有效成分提取分離、工藝優化,藥理作用機制、臨床應用等。
由英文文獻關鍵詞共現圖譜(圖3-B)可知,英文文獻共得到627個關鍵詞,詞頻超過5(包括5)共有30個,其中出現次數最多的關鍵詞亦為羅漢果。此外,比較大的節點代表的關鍵詞包括羅漢果苷(mogroside)、羅漢果皂苷V(mogroside v)、葫蘆烷三萜苷類(cucurbitane glycoside)、體外()、特性(indentification)、天然甜味劑(natural sweetener)、苷類(glycosides)、成分(constituents)等,體現了英文文獻中羅漢果在化學成分(尤其是羅漢果苷V)、應用等方面的研究熱度較高。由節點的顏色可知,近幾年,主要研究方向為活化(activation)、代謝組學(metabolomics)、腸道菌群(gut microbiota),關注其體內代謝過程。
2.5.2 關鍵詞聚類分析 由中文文獻聚類結果(圖3-C)可知,聚類模塊化()為0.609 6(>0.4),說明聚類情況有效;平均輪廓值()為0.985 5(>0.5),說明網絡同質性高,關鍵詞之間的聯系緊密,聚類情況合理。由英文文獻聚類結果(圖3-D)可知,聚類模塊化為0.609 5(>0.4),為0.842 3(>0.5),說明聚類情況有效且合理,結果具有可信度。
由表3所示,中文文獻每個聚類所包含的主要關鍵詞可知,#0組織培養、#2激素、#8品種、#9基因表達的研究主體為羅漢果的栽培繁殖、生根壯苗、品種選育等方面研究,以提高羅漢果的產量及品質;#1抑菌活性的研究主體為羅漢果的藥理作用,包括抑菌、調脂、調節血糖、抗氧化等;#3品質、#7果實品質的研究主體為羅漢果的品質研究及質量評價方法,包括電子鼻、化學成分(羅漢果苷、山柰苷等)等;#4加工工藝的研究主體為羅漢果產業的優化,如采用單因素實驗、正交試驗優化天麻菊花羅漢果復合飲料、羅漢果生姜飲料等的最佳加工工藝[6-7];#5維生素、#6化學成分的研究主體為對羅漢果化學成分及其保健功能研究。
由表4所示,英文文獻每個聚類所包含的主要關鍵詞可知,#0 monk fruit extract、#1 pharmacological activity、#2 ethanol-induced fatty liver、#4 throat cancer、#5Swingle的研究主體為羅漢果藥理活性,包括治療酒精性脂肪肝、調節血糖、通便作用、抗氧化作用等以及羅漢果作用機制通路預測,包括磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase)、超氧化酶歧化酶(superoxidase dismutase)、活性氧(reactive oxygen species)等;#6 cucurbitadienol、#7 mogrol glycosides研究的主體為羅漢果的化學成分的提取及分析,其中葫蘆二烯醇(cucurbitadienol)、羅漢果皂苷(mogrosides)、葫蘆烷型三萜類化合物(cucurbitane triterpenoids)及糖苷類化合物的研究最多;#3 gene expression、#8 RAPD(random amplified polymorphic DNA)的研究主體為羅漢果DNA的基因表達,揭示羅漢果體內基因與性狀品質的規律。
綜上所述,羅漢果主要甜味成分是一類以葫蘆素烷三萜羅漢果醇為苷元的糖苷類化合物,統稱羅漢果甜苷。其中,羅漢果苷V的含量最高,是羅漢果甜苷的主要質量指標,也是影響羅漢果甜苷甜度的主要因素,其占總甜苷量的30%~40%,甜味比蔗糖甜300多倍[25-26]。因具有甜度高、熱量低、色澤淺、水溶性及穩定性好、食用安全等優點,羅漢果苷V可作為甜味劑部分或全部代替蔗糖,廣泛用于各種食品[27]。其藥用價值也不可忽視,未來對藥用價值的挖掘可以深入進行,或許也會成為研究趨勢。羅漢果苷V作為羅漢果中的最主要成分,已有學者對其進行研究。目前,對于羅漢果苷V的研究主要包括:①建立了其含量測定方法,包括高效液相法(HPLC)[28-30]、高效液相色譜-電噴霧-質譜法[31-32]、反相高效液相法(RP-HPLC)[33]等。②以其為指標進行羅漢果優良品種的選育、質量評價[34-35]。③研究其藥理作用及應用,見圖4。運用鼠β細胞系RIN-5F研究羅漢果提取物以及羅漢果苷V對于胰島素分泌的影響,從細胞水平上揭示羅漢果和羅漢果苷V對于糖尿病患者的血糖調節作用[36];羅漢果苷V通過促進長鏈非編碼RNA牛磺酸上調基因1(long chain non-coding RNA taurine up-regulated gene 1,Lnc RNATUG1)、Runt相關轉錄因子(Runt-related transcription factor 2,RUNX2)、骨唾液酸蛋白(bone sialoprotein,BSP)、骨鈣素(osteocalcin,OCN)和α1-1型膠原基因(collagen type 1α-1,COL1A1)的表達刺激成骨細胞的增殖及分化[37];羅漢果苷V能顯著降低血清丙氨酸氨基轉移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天門冬氨酸氨基轉移酶(aspartate aminotransferase,AST)、總膽紅素(total bilirubi,TBIL)、內毒素水平和肝組織三酰甘油含量,具有保肝作用及抗炎、抗氧化活性[38-39];羅漢果苷V能抑制白細胞介素-5(interleukin-5,IL-5)、IL-13、IL-17等炎癥細胞因子的表達,推測是羅漢果提取物緩解過敏性肺炎的主要功能成分[40];羅漢果苷V能降低H2O2誘導的皮膚成纖維細胞中的活性氧水平和丙二醛含量,從而表現出很強的抗氧化活性[41];羅漢果苷V能明顯增加難溶性藥物的溶解度和體外溶出度,且該載體安全、無毒,有望成為難溶性藥物增溶的新型載體[42]。④揭示了羅漢果苷V在體內外代謝的過程。羅漢果皂苷V主要通過尿液排泄,而其代謝產物主要通過糞便排泄。代謝反應主要為去糖基化、羥基化、脫氫、異構化、糖基化和甲基化[43],可見目前對羅漢果苷V的研究趨于全面化。
表3 排名前10的中文文獻關鍵詞聚類分析
Table 3 Keyword clustering analysis of top 10 Chinese literature
聚類名稱節點數輪廓值主要年份主要關鍵詞(LLR) #0組織培養1661.0002009組織培養、激素、莖段、羅漢果、基因表達 #1抑菌活性 440.9752010抑菌活性、提取、制備工藝、蛋白酶、小鼠 #2激素 340.9412005組織培養、激素、莖段、不定芽、細胞學 #3品質 230.8922010品質、產量、生長、光和參數、栽培方式 #4加工工藝 210.9842010加工工藝、菊花、研究進展、響應面優化、浸提 #5維生素 190.9782000維生素、番木瓜堿、白果仁、抗氧化劑、保健食品 #6化學成分 190.9872010化學成分、內生菌、篩選、CDC、分離 #7果實品質 180.9722013果實品質、羅漢果苷、蔗糖、代謝酶活性、電子鼻、山柰苷 #8品種 130.9912010品種、遺傳背景、二倍體、藥園敗雄1號、普豐青皮 #9基因表達 110.9932010基因表達、生長素相應因子、RNAi載體構建、克隆、原核表達
表4 排名前9的英文文獻關鍵詞聚類分析
Table 4 Keyword clustering analysis of top nine English literature
聚類名稱節點數輪廓值主要年份主要關鍵詞(LLR) #0 monk fruit extract400.7862015monk fruit extract, antioxidant activity, forced swimming test, arylhydrocarbon receptor, chemoprevention #1 pharmacologicalactivity380.7322017pharmacological activity, metabolomics, transcriptomics, sweetener, saccharification #2 ethanol-induced fatty liver370.7722018ethanol-induced fatty liver, fingerprint, mogrosides, laxative effect, candida albicans #3 gene expression370.7552017gene expression, siraitia grosvenorii fruit, enzymatic properties, transient expression, sequence analysis #4 throat cancer300.9122011throat cancer, diabetic mice, cloud-point extraction, HPLC, mogroside IIe #5 Momordica grosvenorii Swingle300.9372008momordica grosvenori swingle, siraitia grosvenorii polysaccharide (SGP), phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K), superoxidase dismutase, reactive oxygen species #6 cucurbitadienol220.9572014cucurbitadienol, mogrosides, SGCYP450-4, anti-diabetic effect, cucurbitane triterpenoids #7 mogrol glycosides210.8892012mogrol glycosides, NMR, maple furanone, epstein-barr virus early antigen, cucurbitane glycosides #8 RAPD150.9592014RAPD, spatial genetic structure, autocorrelation analyses, clonal diversity, Siraitia grosvenorii

圖4 羅漢果苷V的藥理作用機制
羅漢果主要化學成分為三萜皂苷,還包括木質素類、黃酮苷類、多糖類及其他類化合物。植物多糖具有抗腫瘤、增強免疫、抗病毒、降血糖、調血脂等多種功效,因此具有研發價值[3]。現有研究表明,羅漢果多糖具有調節免疫[44]、抗氧化[45]、降血糖[46]等藥理作用。張海全等[44]對免疫抑制小鼠ig羅漢果多糖和左旋咪唑,結果表明羅漢果多糖能明顯增強環磷酰胺所致免疫抑制小鼠的免疫功能。陳陽等[45]選擇羥基自由基(·OH)法、二苯代苦味酰基自由基(DPPH·)法和Fe3+還原力法研究證實了羅漢果多糖具有良好的抗氧化能力。朱嬌嬌等[46]測定了羅漢果總糖含量,并實驗證實羅漢果多糖對α-葡萄糖苷酶活性和α-淀粉酶這2種血糖相關酶活性具有一定的抑制作用,表明羅漢果多糖具有降血糖活性。多糖的結構與其藥理活性密切相關,但多糖結構與藥理活性之間的規律難尋。目前,僅劉貴珍等[47]以羅漢果多糖為原料,采用溶媒法制備羧甲基化羅漢果多糖(CSGP),探討了不同取代度對羅漢果多糖生理活性的影響。羅漢果多糖結構和功能之間的關系研究較少,未來此領域的研究或可成為新的研究熱點。
范建華等[48]選取CNKI作為數據庫來源,采用雙聚類和可視化法重點分析揭示了2007—2016年羅漢果的研究熱點及趨勢,更為系統、年限更長的羅漢果可視化研究尚未可見。CNKI是世界上最大的、連續動態更新的中國學術期刊全文數據庫,覆蓋了我國90%以上的學術文獻[49]。本研究將文獻來源設置為EI、北大核心、CSCD、CSSCI數據庫,具有較高的科學性、學術性及權威性。WOS是全球最大、覆蓋學科最多的綜合信息資源檢索數據庫,WOS收錄的文獻更加綜合全面[50]。自1992年便有學者對羅漢果進行研究,并將研究成果以中英文文獻的形式進行發表,因此本研究選擇CNKI及WOS數據庫作為文獻來源,檢索時間不限,對羅漢果領域的研究熱點及趨勢進行分析。
“藥食同源”思想是我國優秀傳統文化和醫藥寶庫的重要組成部分,蘊含了豐富的傳統醫藥文化和健康保健知識[51]。隨著社會生活水平的提高、亞健康人群的日益增多以及“健康中國”戰略的提出,藥食同源中藥材備受關注和重視,已被廣泛用于食品及保健食品行業。相關研究表明,藥食兩用類食物在降血壓、抗疲勞、降血糖、抗氧化及減肥等方面具有顯著的優勢,在新冠疫情防治中藥食同源類中藥也發揮著重要作用[52]。羅漢果作為我國衛生部首批公布的藥食同源中藥材,具有降血糖、調血脂、保肝、抗氧化、抗腫瘤、抑菌抗炎等作用,并廣泛應用于食品、飲料等行業,發展前景良好。
目前,羅漢果苷V是羅漢果中備受關注的活性物質,被日本、歐洲等國家接受,美國也批準羅漢果甜苷、提取物可作為食品添加劑進入市場[53]。這說明了羅漢果獲得了國際的認可、信任和青睞,羅漢果在國際上的知名度、需求量得到提升。中國長期以來以羅漢果泡水飲用,并且國內一些茶飲品牌利用羅漢果濃縮汁代替三氯蔗糖,解決攝入人工甜味劑帶來的健康問題,帶動了國內羅漢果代糖的應用[54]。隨著經濟的發展,人們越來越崇尚天然,對于羅漢果甜苷、羅漢果提取物的關注及應用穩步增加,市場前景良好。
但羅漢果行業發展仍面臨較大的挑戰。首先,近年來羅漢果甜苷的提取方式主要為直接水煮或乙醇水煮法、微波和超聲輔助提取法、閃提取法等[55]。雖然現有提取技術可使羅漢果苷純度達到90%以上,但由于這些技術未能在實際生產中得到應用,導致羅漢果甜苷的純度較低,集中在25%~50%,低純度的羅漢果甜苷存在口感不好等缺陷[9],故選育羅漢果甜苷高含量的羅漢果品種、改進羅漢果甜苷的提取技術是未來重點攻克方向,實現提取出純度更高的羅漢果甜苷,提高產業競爭力。其次,羅漢果中除了甜味劑(三萜皂苷)外,還有大量的多糖、黃酮類成分,對這類成分的關注低、研究少,其功能并未得到充分的開發與利用,造成羅漢果的綜合利用度較低。因此要加強羅漢果其他成分的功效研究,實現綜合利用。最后,羅漢果多以傳統中醫組方用于臨床治療,對其功效作用機制方面研究較少。因此,羅漢果作為代糖產品被廣泛開發的同時,亦要關注到其功效及藥理作用,如抗炎、利咽等,促進保健食品開發的科學內涵闡釋。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突
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Visual analysis on development trend of medicine and food homologous traditional Chinese medicinebased on CiteSpace and VOSviewer
LI Xian-xian, DENG Qing-yue, HE Ying-yu, YAO Jian-ling, REN Xue-yang, ZHENG Yuan, SONG Ruo-lan, ZHONG Xiang-jian, SHAN Dong-jie, LYU Fang, LIU Wei, SHE Gai-mei
School of Chinese Materia Medica, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100029, China
Luohanguo () is a traditional Chinese medicine with the exact origin as medicine and food. It has high nutritional value and medicinal value. The demand for natural sweeteners has increased with the changes in dietary consumption concept of residents, whileas a raw sugar substitute has been welcomed either. The research status and development trend of the field ofare analyzed to provide a reference for the development strategy of future research.In this study, the publications with the keyword ofwere retrieved and extracted from the CNKI database and Web of Science database, respectively. The data were imported into Endnote software for re-checking, screening, and formatting conversion. Finally, CiteSpace, VOSviewer, and Excel software were used to analyze the number of the overall output profile, research subjects, collaboration network, highly cited papers, and keywords.A total of 551 publications were consisted, including 458 in Chinese and 93 in English. The annual number of publications ofshowed an increasing trend. China was the main country to study about, while 14 countries in total. Guangxi Botanical Garden of Medicinal Plants and Chinese Academy of Sciences were ranked at the top regarding the number of publications in domestic and overseas. The author with the most published articles in Chinese and English was Xiaojun Ma. In general, the institutions and research teams in the field is expected to strengthened the exchanges and cooperation. The top 10 most cited Chinese and English literature mainly focused on the chemical composition, plant culture, and pharmacological action of. As the most concerned active substance in, mogroside V is a continuous research hotspot in. The co-occurrence of Chinese and English keywords and cluster analysis showed that the research focused on the cultivation, extraction and separation, process optimization, pharmacological effect, and application of.The research field ofis in the stage of development. In the future, more attention should be paid to the breeding of high-content mogroside V varieties and the extraction technology. In addition, the correlation between the structure and activity ofpolysaccharides is also an essential trend in the development of
(Swingle) C. Jeffrey ex A. M. Lu et Z. Y. Zhang; bibliometrics; CiteSpace; VOSiewer; mogroside V;polysaccharides
R282.71
A
0253 - 2670(2023)17 - 5671 - 13
10.7501/j.issn.0253-2670.2023.17.021
2023-03-11
桂林市技術創新引導計劃(2020010902)
李仙仙(1999—),女,碩士研究生,研究方向為中藥化學。E-mail: lixianxian0727@163.com
折改梅(1976—),博士生導師,研究員,研究方向為中(民族)藥藥效成分和新藥創制研究。Tel: (010)53912129 E-mail: shegaimei@126.com
[責任編輯 潘明佳]