劉曉軒,張 馳,黃思琪,張偉龍,陳思雅,孔雨朦,周 敏,張喜利*,劉文龍*
黃精多糖類物質研究現狀及發展動態的文獻計量學分析
劉曉軒1, 2,張 馳2, 3,黃思琪1, 2,張偉龍1, 2,陳思雅1,孔雨朦1, 2,周 敏4,張喜利1, 2*,劉文龍1, 2*
1. 湖南中醫藥大學藥學院,湖南 長沙 410208 2. 中藥成藥性與制劑制備湖南省重點實驗室,湖南 長沙 410208 3. 湖南中醫藥大學第一附屬醫院,湖南 長沙 410007 4. 中南大學湘雅二醫院藥學部,湖南 長沙 410011
基于CiteSpace全面、科學地梳理黃精多糖研究領域的發展脈絡和研究趨勢、研究熱點及前沿,并進一步分析其薄弱環節,為未來科學研究、產業發展布局等提供借鑒。利用Web of Science核心合集數據庫和中國知網(CNKI)數據庫檢索2000—2023年發表的與黃精多糖類物質研究相關文獻,使用CiteSpace對發文量、共現網絡和關鍵詞進行可視化分析,并結合圖譜內容解讀其涵義。中、英文文獻總體呈現出逐年增長的趨勢,段寶忠和Huang Luqi、西北農林科技大學和安徽中醫藥大學分別是中、英文文獻發文量最高的作者和機構。黃精多糖藥食同源價值發掘、九蒸九制、抗糖尿病研究、腸道微生物群研究、轉錄組測序分析可能是未來幾年的研究熱點。提取、炮制及質量控制的標準化方法且藥理機制的研究不夠深入,臨床和商業應用有限,畜牧與動物醫學領域研究相對缺乏是目前黃精多糖研究的主要薄弱環節。廣大科研工作者未來應致力于轉錄組測序分析生物合成途徑及篩選差異基因,在臨床實踐中深入探究黃精多糖的藥理作用及其臨床應用,開展黃精多糖在畜牧與動物醫學領域的研究,著力研發和推廣黃精多糖新型功能性食品和醫藥產品。
黃精多糖;黃精;CiteSpace;文獻計量學;可視化圖譜;藥食同源
黃精為百合科黃精屬植物黃精的干燥根莖,是我國傳統藥食同源的大宗藥材,《中國藥典》2020年版收錄的黃精基原植物包括黃精Red.、多花黃精Hua和滇黃精Collett et Hemsl.[1]。據《名醫別錄》記載,黃精具有補氣養陰、健脾、潤肺、益腎等功效,中醫上被廣泛應用于脾胃虛弱、體倦乏力、口干食少、肺虛燥咳、精血不足、內熱消渴等病癥的治療[2]。現代藥理研究表明,黃精中含有多糖、生物堿、甾體皂苷、氨基酸等多種生物活性成分,可用于多種疾病的預防和治療[3]。而黃精多糖(polysaccharide)被認為是黃精中最重要的一類活性化合物,在抗氧化、調節免疫、抗腫瘤、抗骨質疏松、降血糖、調血脂和抗動脈粥樣硬化等方面體現出了較好的應用前景[4]。
CiteSpace是一款基于科學文獻計量學的知識圖譜分析工具,通過計量學、共現分析和聚類分析,對某一知識領域在一定時期內的科學文獻中的熱點和研究前沿進行分析和可視化[5]。本研究應用CiteSpace 6.2.R2軟件分別對國內外2000年以來研究黃精多糖物質相關文獻的年發文量、共現網絡和關鍵詞進行分析,并繪制可視化網絡圖譜,快速梳理黃精多糖類物質研究的知識基礎及發展演化過程,挖掘黃精多糖類物質研究熱點并預測其發展趨勢,分析中外在黃精多糖類物質研究上的差異及目前存在的薄弱環節,建議未來研究應注重的方向,為廣大研究者提供參考,以期拓寬黃精多糖在醫藥、保健食品等領域的應用,推動中藥產業發展和創新。
中文文獻源于中國知網(China National Knowledge Infrastructure,CNKI),進入高級檢索窗口設定檢索條件:主題“黃精多糖”,發表時間設定為2000年1月1日—2023年4月1日,共檢索得到981篇文獻。英文文獻源于Web of Science核心合集數據庫,進入高級檢索頁面設定檢索條件:主題“Polygonatum Polysaccharide*”and文獻類型“article and review”and語種“English”,時間跨度為2000年1月1日—2023年4月1日,檢索得到189篇文獻。
稿件以黃精多糖為主題,全文可查。
重復文獻;會議論文、科技成果、圖書等文獻;主要主題與黃精多糖無關或無法評估的文獻。
將納入文獻以Refworks格式導出,采用Cite Space 6.2.R2自帶的格式轉換功能完成數據轉換,去除重復文獻和無關文獻后中文文獻得到769條有效題錄,英文文獻得到180條有效題錄。利用軟件對發文量、作者、發文機構、關鍵詞進行可視化,并針對所獲得的結果進行分析。軟件參數設置:中文時間分區為2000—2023年,英文時間分區為2004—2023年,時間切片(year per slice)為“1”,術語來源選擇“title”“abstract”“author keywords”和“keywords plus”;節點類型(node types):作者(author)、機構(institution)、關鍵詞(keyword)。Top N值設為50,使用Pathfinder、Pruning sliced networks剪裁方式簡化整體圖譜。圖譜中節點及其名稱大小表示其出現次數,節點間連線的粗細代表其聯系密切程度;節點年輪厚度與文獻的出現頻次呈正比[6]。
對查找到的中、英文文獻進行發文量分析,得到年度發文量(圖1)。由圖1可知,自2000年起關于黃精多糖研究的中文文獻發文量總體呈現上升趨勢,主要經歷了緩慢增長、波動增長和快速增長3個階段。2000—2003年為緩慢增長期,在此期間內產出的文獻數量較少且均少于10篇,說明黃精多糖研究尚處于起步階段,并未引起廣泛關注。2004—2016年處于波動增長期,2004年中文文獻年度發文量突破2位數,并且在此期間內從11篇逐年增加至39篇,但年發文篇數均在50篇以內,說明這段時期內黃精多糖的研究價值開始受到逐步重視,為后續學科研究奠定了堅實的基礎。2017—2022年為快速增長期,自2017年開始年度發文量均≥50篇,并在2021年達到了97篇,說明近年來黃精多糖研究在過去幾年中取得了尤為顯著的進展。英文文獻首次出現在2004年,年度發文量主要分為2個時間階段。2004—2017年為緩慢增長期,年度發文量均在5篇以下;2018—2022年為快速增長期,從2018年開始,該領域的發文量大幅上升,其中2022年發文量達到62篇,增幅最大。通過分析文獻年度分布可知,隨著年份的增加,中英文文獻之間的差距有逐漸縮小的趨勢,說明針對黃精多糖類物質研究備受關注,預計黃精多糖在未來幾年將繼續保持高水平的研究。

圖1 黃精多糖研究中英文文獻發文量年度分布情況
作者合作圖譜是將黃精多糖類物質研究文獻的作者作為研究對象,統計在該領域貢獻突出的作者,并挖掘具有較高學術價值的論文。其中發文頻次高的作者節點間接反映了該作者在某一領域的影響力。對中、英文文獻進行作者共現分析,如圖2所示,中文圖譜選取頻數≥5的作者進行標注,英文圖譜選取頻數≥3的作者進行標注。相關高頻作者見表1、2。

圖2 黃精多糖類物質研究中(A)、英(B)文文獻作者合作圖譜
中文圖譜共有395個節點,419條連線,顯示段寶忠為發文量最高的作者(9篇),其所在單位為大理大學,主要研究領域為中藥學、農作物及中醫學。中文高產作者存在合作關系,主要形成了以曾高峰、宗少暉、彭小明,李友元、張萍、成威,段寶忠、陶愛恩為主的3個核心研究團隊,其中廣西醫科大學和廣西醫科大學第一附屬醫院的曾高峰、宗少暉、彭小明等聯系較為緊密,其團隊致力于開展黃精多糖防治骨質疏松的作用及機制研究,探討了黃精多糖對骨形成相關細胞如成骨細胞和成骨造血干細胞的影響等[7-8];另外也涉及到黃精多糖調控骨髓間充質干細胞轉化的分子機制研究,通過體內外實驗證實了黃精多糖具有明顯防治骨質疏松癥的作用,補充與更新了骨質疏松癥防治的傳統理論,以此為防治骨質疏松癥提供潛在的治療靶點,開辟了新的研究思路[9]。但團隊與團隊之間的合作較少。

表1 黃精多糖類物質研究中文文獻高產作者信息

表2 黃精多糖類物質研究英文文獻高產作者信息
英文圖譜共有307個節點,567條連線,說明發文作者聯系較為緊密。Huang Luqi為發文量最高的作者(5篇),其單位為中國醫學科學院。主要形成了以Huang Luqi、Qian Chunqi、Thakur Kiran、Niu junfeng等為核心的主要發文團隊,其中Huang Luqi團隊著重研究不同黃精多糖的特征、糖類圖譜以及抗糖基化活性的比較研究[10-11],運用高效凝膠滲透色譜法、傅里葉變換紅外光譜、抗糖化實驗等方法和手段對黃精多糖進行了系統的分析,有助于根據化學成分了解不同黃精多糖的功能和黃精屬植物的合理使用和質量控制。
對中、英文文獻進行機構合作網絡的可視化圖譜分析,如圖3所示,中、英文文獻均選取頻數≥4的進行標注。相關高產機構(頻數≥7)見表3。
中文文獻所得可視化圖譜中共包含444家研究機構,機構間共有180條連線,機構間合作較少,可能是由于各研究機構間研究主題的差異以及地理位置限制;發文量最多的機構是西北農林科技大學(19篇,占總發文量2.5%);其次是中南大學湘雅二醫院(13篇,占總發文量1.7%)、安徽中醫藥大學(13篇,占總發文量1.7%)、廣西醫科大學(9篇,占總發文量1.2%)。
英文文獻所得可視化圖譜中共包含139家研究機構,機構間有141條合作連線,機構間合作較多,發文量最多的機構是安徽中醫藥大學(16篇,占總發文量8.9%);中心度是體現該節點在網絡圖譜中的重要性指標,中心度值≥0.1表示該節點在知識圖譜的網絡結構中占有重要作用,中國科學院(0.26)、安徽中醫藥大學(0.18)、湖南中醫藥大學(0.14)、中南大學(0.11),說明在英文文獻中高校間合作緊密且與其他機構有所合作。對比中英文文獻機構網絡圖譜可知,研究機構間的合作可以促進學術交流、提高研究水平并增強國際影響力,推動黃精的研究進展。提示國內研究機構應在跨學科融合、完善管理機制和提升國際交流和視野等方向不斷努力。

圖3 黃精多糖類物質研究中 (A)、英(B) 文文獻機構合作圖譜

表3 黃精多糖類物質研究中、英文文獻高產機構信息
對文獻中高頻和高中心度關鍵詞進行分析并以可視化圖譜的形式展現出來,可以探尋到該領域的研究熱點[12]。一般節點外圈的紫色年輪代表著中心度,即1個節點作為其他2個節點之間最短路徑的橋梁的次數,紫色年輪邊框的厚度與其中心度的強度呈正比。中、英文文獻構建的可視化圖譜如圖4所示,中文關鍵詞選取頻數≥11的進行標注,英文關鍵詞選取頻數≥10的進行標注。中英文獻高頻關鍵詞(top 20)信息見表4。
中文文獻可視化圖譜中包括404個節點,874條連線,節點間聯系較為緊密。結合圖譜和檢索詞對各關鍵詞進一步梳理,包括黃精多糖化學成分和特征研究及質量評價(關鍵詞:化學成分、含量測定、提取、多糖含量、指紋圖譜、分離純化、質量評價、質量標準);黃精多糖的提取、炮制、制備工藝研究(關鍵詞:提取工藝、炮制、九蒸九制、產地加工、工藝優化、制備工藝);黃精多糖的生物活性和藥理作用研究(關鍵詞:生物活性、藥理作用、抗氧化、免疫調節、巨噬細胞、氧化應激、抗病毒);黃精多糖疾病治療應用研究(關鍵詞:糖尿病、骨質疏松、抗腫瘤、慢性疾病);不同的黃精屬植物及其多糖類化學成分研究(關鍵詞:黃精屬、多花黃精、滇黃精、卷葉黃精)。中文關鍵詞中心度≥0.1的關鍵詞有黃精多糖(1.01)、黃精(0.42)、多糖(0.33)、多花黃精(0.15)、化學成分(0.12)、含量測定(0.12)、提取(0.11)、正交試驗(0.1)、小鼠(0.1),且頻次均大于10,提示中文文獻側重于黃精多糖的化學成分、含量測定、提取以及藥理活性研究。

圖4 黃精多糖類物質研究中 (A)、英 (B) 文文獻關鍵詞的共現網絡

表4 黃精多糖類物質研究中、英文文獻高頻關鍵詞信息
英文文獻可視化圖譜中包括299個節點,1288條連線,各節點間聯系緊密,說明英文文獻研究面較廣。結合圖譜和檢索詞對各關鍵詞進一步梳理,包括黃精多糖分子結構及表征研究(關鍵詞:rhizome、total saponins、chemical composition等),該方向的研究主要注重對黃精多糖的提取、純化和鑒定,以確定其分子結構、組成和理化性質;生物活性及藥理作用研究(關鍵詞:antioxidant、oxidative stress、antioxidant activity、antitumor activity、insulin resistance、apoptosis、inflammation等),該方向的研究主要探討黃精多糖對生理機能的作用,并探索其作為代謝調節劑或者藥物的潛在價值;萃取與純化工藝研究(關鍵詞:extraction、purification、optimization等關鍵詞),其主要研究黃精多糖的萃取、純化過程以及制備不同類型的產品工藝;黃精多糖的疾病治療應用研究,包括骨質疏松、急性腎損傷、糖尿病等,對腸道微生物群的調節作用及對環磷酰胺誘導的免疫抑制保護作用(關鍵詞:gut microbiota、bone loss、acute kidney injury、mesenchymal stem cells、diabetes mellitus、cyclophosphamide induced immunosuppression)。英文關鍵詞中中心度≥0.1的關鍵詞有antitumor activity(0.3)、polygonatum cyrtonema hua(0.27)、polysaccharides(0.26)、extract(0.25)、acid(0.19)、antioxidant activity(0.16)、glucose(0.15)、(0.14)、structural characterization(0.12)、extraction(0.11)、mice(0.11),提示黃精多糖提取物在抗腫瘤和抗氧化方面體現出了較好的生物活性以及應用前景。
聚類分析是一種用于將數據點歸為相似組的無監督學習方法。在聚類分析過程中,可以嘗試將樣本數據分成不同的簇,以便通過聚類簇來發現數據的內在結構,從而揭示觀察結果之間存在的類似性或差異性。關鍵詞是對文獻主題的高度概括和凝練,不同時期的高頻關鍵詞反映該領域研究熱點的轉變,同時其聚類視圖體現聚類間的結構特征,突出關鍵節點及重要連接,揭示一個知識領域研究主題及其演變進程[13]。在共現網絡的基礎上,采用對數似然比(log-likelihood ratio,LLR)算法對中、英文文獻關鍵詞分別進行聚類分析,如圖5所示。聚類模塊值()>0.3表明聚類有效;聚類輪廓性指數()>0.7表明聚類分析結果可信。關鍵詞聚類圖譜中有多個聚類相互重疊,提示重疊部分聚類間聯系緊密[14]。

圖5 黃精多糖類物質研究中 (A)、英(B)文文獻關鍵詞的聚類圖譜
中文文獻納入關鍵詞404個,連線874條,=0.646 4,表明有聚類意義;=0.886 7,說明聚類分析結果可信。聚類后共得到12個標簽,數字越小表示包含的關鍵詞越多[15]。#0黃精多糖、#1黃精、#7中藥、#8中藥多糖反映了黃精多糖研究的主體,除了對黃精以及黃精多糖的研究之外,還有包括黃精多糖在內的中藥多糖的藥理活性研究,如中藥多糖在防治骨質疏松癥、糖尿病以及抗病毒和增強免疫活性和機制研究[16-18]。#2提取工藝、#3提取聚焦于黃精多糖的提取和制備工藝研究,黃精作為一種重要的藥食同源的中藥材,其成分黃精多糖發揮著巨大作用,因此黃精多糖的提取及工藝優化一直備受關注[19]。#4小鼠、#9原代培養、#10一氧化氮、#11藥理聚焦于黃精多糖藥理活性研究,包括圍繞建立小鼠模型、細胞原代培養以及測定一氧化氮含量等方面展開相關藥理活性實驗[20-21]。#5化學成分、#6指紋圖譜聚焦于黃精多糖化學成分研究方法,主要有指紋圖譜的建立等[22-23]。
英文文獻納入關鍵詞299個,連線999條,=0.666 4,表明有聚類意義;=0.821,說明聚類模塊是高效率的。聚類后共得到11個標簽。#0Hua、#1polysaccharide、#10 ancient tcm formulas反映了在黃精多糖類物質研究的研究對象。#2 processing聚焦于黃精處理和加工過程黃精多糖產生的化學變化[24-25]。#3 intestinal microbiota、#4 transcriptome、#5 health-promoting property、#6 antioxidant activity聚焦于黃精多糖的藥理學研究,包括對腸道微生物群的作用、轉錄組測序分析、對健康的促進作用以及抗氧化活性。#7 high performance liquid chromatography反映了黃精多糖的測定和分析研究,即運用高校液相色譜法進行黃精多糖的測定和分析[26-27]。#8 chemically modification提示對黃精多糖結構的改造,通過化學修飾可以改變黃精多糖的物理性質和化學性質,獲得更好的藥理活性,從而賦予其新的功能和應用[28]。#9 response surface methodology反映了響應面法是黃精多糖提取和制備優化的主要實驗設計方法,并且近年來有學者將朗伯-比爾定律和響應面法結合起來建立了一種柱前衍生化的HPLC方法,用于多花黃精質量控制[29-30]。
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,可以展示不同時期研究熱點的轉移以及據此判斷潛在的發展趨勢與前沿研究[31]。“begin”和“end”分別表示突變的開始時間和結束時間,“strength”是關鍵詞突變強度,強度越高表示影響力越大。藍色線表示時間間隔,紅色線表示關鍵字突現發生的時間間隔。中、英文文獻關鍵詞突現可視化圖譜如圖6、7所示。
在20多年的發展過程中,中文文獻共出現25個突現詞,涵蓋了黃精多糖類型及其來源、黃精多糖組成與結構分析、黃精多糖的生物活性及其機制、黃精多糖疾病治療應用、黃精多糖的生產及品質控制等方面。2002—2011年主要集中于黃精多糖的開發和含量測定研究、運用正交試驗優化黃精多糖的提取分離、通過建立動物模型驗證黃精多糖的藥理作用以及黃精多糖抑菌、抗炎、抗氧化研究(關鍵詞:開發、含量測定、正交試驗、實驗性、糖尿病、四氧嘧啶和抑菌活性)。2012—2017年研究熱點逐漸轉移到指紋圖譜研究、黃精多糖對細胞凋亡的干預研究(主要有心肌細胞、神經細胞、成骨細胞、海馬細胞、外周血淋巴細胞等)以及治療骨質疏松癥和肝腎損傷的作用及機制研究等方面(關鍵詞:指紋圖譜、細胞凋亡、丙二醛、骨質疏松和成骨分化)。2018—2023年隨著對黃精多糖的研究不斷加深,研究者也逐漸將目光投入到黃精多糖的開發利用,包括產地加工炮制一體化工藝研究和藥食同源研究。并且可以看出九蒸九制作為近幾年突現強度最高的關鍵詞可能成為下一個研究熱點,而滇黃精、氧化應激、藥食同源作為近年來突現強度較高的關鍵詞值得關注(關鍵詞:產地加工、工藝優化、九蒸九制、滇黃精、氧化應激和藥食同源)。

圖6 黃精多糖類物質研究中文文獻關鍵詞突現圖譜

圖7 黃精多糖類物質研究英文文獻關鍵詞突現圖譜
英文文獻共出現25個突現詞,近年來研究熱點持續研究時間不長。2004—2014年,早期英文文獻關注于黃精多糖的提取制備工藝優化、抗皰疹活性研究和其他藥理活性研究(關鍵詞:herpes simplex virus、fructans、agents、mice、extract、response surface methodology)。2015—2020年聚焦于探索黃精多糖的生物活性及其對疾病的治療作用和機制研究,包括阿爾茨海默病、糖尿病性視網膜病變以及癌癥等(關鍵詞:Alzheimer’s disease、glucose、diabetic retinopathy、cells、biological activity、cancer、bioactivity)。2021—2023年研究熱點逐漸轉移到黃精屬植物多糖的提取、純化、結構特征及生物活性,抗糖尿病活性以及調節腸道微生物群(關鍵詞:polysaccharide、polygonatum kingianum、polygonatum cyrtonema、purification、insulin resistance、gut microbiota、genus polygonatum、rats)。
時間線圖可展現各個研究熱點的時間跨度以及不同研究熱點之間的相互聯系[32],進而展示近20多年黃精多糖類物質研究熱點變化及未來研究趨勢。利用軟件以每1年作為1個時區,將所納入404個關鍵詞結合發表時間和聚類得出2000年至今黃精多糖類物質研究中文文獻關鍵詞時間線圖(圖8)。結果顯示,提取、加工、工藝、響應面、動物模型、藥理、抑菌等相關關鍵詞在時間線圖中分布均勻,說明黃精多糖的提取、分離、炮制、加工工藝優化、質量評價、藥理活性及疾病治療應用等一直是黃精多糖研究的熱點。而含量測定等相關關鍵詞主要分布在時間線的前中期,說明基礎研究近期遇冷。與突現詞結合分析,九蒸九制、藥食同源、食品開發等相關關鍵詞主要分布在時間線的中后期,說明黃精多糖的藥食同源價值發掘、九蒸九制是此領域新興的研究熱點。
將所納入299個關鍵詞結合發表時間和聚類得出2000年至今黃精多糖類物質研究英文文獻關鍵詞時間線圖(圖9)。研究顯示,腸道菌群、轉錄組、抗氧化活性等相關關鍵詞在時間線的前、中、后期均有分布,說明黃精多糖對腸道菌群的調節、轉錄組測序分析及抗氧化活性等一直是黃精多糖研究的熱點。并且加工處理、腸道菌群、轉錄組、保健食品等關鍵詞主要集中于時間線的后期,說明黃精多糖的加工處理、腸道微生物群研究、轉錄組測序分析以及藥食同源價值發掘最有可能是此領域未來的研究趨勢。

圖8 黃精多糖類物質研究中文文獻關鍵詞時間線圖譜

圖9 黃精多糖類物質研究英文文獻關鍵詞時間線圖譜
CiteSpace相對傳統的通過閱讀大量相關文獻來建立對該領域的系統認識的方法,具有能快速提取文獻中的有效信息反映到知識圖譜上,從而較為客觀、全面地分析該領域的學術知識基礎、研究熱點、未來趨勢等優勢。通過CiteSpace的文獻可視化功能,解讀黃精多糖類物質研究熱點、發展趨勢并探尋未來發展方向。
從發文量來看,中英文文獻均總體呈現出逐年增長的趨勢,并且隨著年份的增加,中英文文獻數量之間的差距有逐漸縮小的趨勢,預計黃精多糖在未來幾年中將繼續保持高水平的研究態勢,這將對未來黃精多糖進一步推廣和應用提供參考依據。段寶忠和Huang Luqi分別是中、英文文獻發文量最高的作者;西北農林科技大學和安徽中醫藥大學分別是中、英文文獻發文量最高的機構。總體來說,中文文獻中各機構之間聯系較少,提示研究機構間的合作可以促進學術交流、提高研究水平并增強國際影響力,推動研究進展。根據關鍵詞分析,中英文文獻都著重于從不同角度探究黃精多糖類物質,包括化學成分、含量測定、生物活性和藥理作用等方面,并涉及到其在抗氧化、抗糖尿病、抗骨質疏松等方面的作用。然而,英文文獻具體涉及了抗皰疹活性研究、腸道微生物相關研究、對疾病的治療作用和機制研究,包括阿爾茨海默病、糖尿病合并視網膜病變以及癌癥等。中文文獻則更注重于傳統的提取、炮制加工工藝、藥食同源價值、對細胞凋亡的干預研究以及治療骨質疏松癥和肝腎損傷的作用及機制研究等方面。關鍵詞分析提示,黃精多糖的藥食同源價值發掘、九蒸九制、抗糖尿病研究、腸道微生物群研究、轉錄組測序分析可能是未來幾年的研究熱點。
對本研究納入的文獻進行可視化分析結合當前中藥多糖研究現狀不難發現黃精多糖仍有許多理論和實際問題需要解決,主要包括以下3點。第一,缺乏提取、炮制及質量控制的標準化方法并且藥理機制的研究不夠深入,許多目標靶點的分子機制尚不清晰。制定分離提純、炮制加工以及質量控制的標準化方法對提高生產效率、穩定性、產品品質一致性以及產品的安全性和有效性有著重要的影響。深入研究其生物活性的確切機制和構效關系有望將黃精多糖開發成為治療糖尿病、阿爾茨海默病、骨質疏松癥、心血管系統疾病等方面的理想輔助治療藥物,具有廣闊的開發應用前景[33]。第二,臨床和商業應用有限。盡管已有黃精多糖藥理活性和作用機制的體外研究,但其臨床研究及應用較少。而同樣為中藥多糖的香菇多糖聯用化學藥治療惡性胸腔積液及多種癌癥已見較多報道且獲得了較好的療效[34-35]。并且,基于黃精多糖藥食同源的屬性,應鼓勵功能性食品和醫藥產品的開發,積極開展安全科學的臨床試驗,有利于促進中藥與現代化的結合與發展。目前市場上以靈芝多糖、人參多糖、黃芪多糖、枸杞多糖等為主要原料的功能性食品較為常見[36],雖然已有黃精酒、黃精茶、黃精果脯、黃精乳制品等產品產出,但目前仍處于發展階段,市場知名度、市場份額較低,黃精多糖食品的開發和推廣任重而道遠。第三,畜牧與動物醫學領域研究相對缺乏。由于中藥多糖具有免疫調節、抗氧化、抗菌、降血糖等多種生物活性,被廣泛應用于畜牧與動物醫學領域,并取得了較好的效果。例如,黃芪多糖因其調節腸道菌群平衡和增強機體免疫力等諸多功效被發現在養豬業、養禽業及水生動物等多個大經濟動物的養殖或臨床領域獲得了廣泛應用[37]。枸杞多糖也被發現在肉雞及水產養殖中能夠有效提升養殖產品的肉質、色澤等各項生物指標及產量,降低病害的侵擾[38]。然而黃精多糖在此領域鮮有報道,但已有研究為其在此領域的應用提供了理論基礎,前景可觀。
本研究采用文獻計量學方法,通過對過去20多年研究文獻的可視化分析,展示了黃精多糖的主要研究內容、研究熱點及發展演進過程。黃精多糖研究經歷了緩慢上升期、波動增長期,目前處于快速增長階段。關鍵詞突現及演化預測圖譜顯示黃精多糖的藥食同源價值發掘、九蒸九制、抗糖尿病研究、腸道微生物群研究、轉錄組測序分析可能是未來幾年的研究熱點。
分析目前黃精多糖研究的主要薄弱環節及未來的研究熱點,提示廣大科研工作者未來應致力于以下幾方面:(1)通過轉錄組測序分析生物合成途徑及篩選差異基因,探究黃精多糖的生物合成及調控機制;(2)完善黃精多糖治療糖尿病、阿爾茨海默病、骨質疏松癥、心血管系統疾病及對腸道微生物群的影響等的分子機制研究,在臨床實踐中深入研究黃精多糖的藥理作用及其臨床應用;(3)開展黃精多糖在畜牧與動物醫學領域的研究,探索其在養豬業、養禽業及水生動物等大經濟動物的養殖中的價值;(4)加強黃精多糖新型功能性食品和醫藥產品的研發及推廣,實現黃精多糖藥食同源價值最大化。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突
[1]陸佳岑, 薛暢, 姜程曦. 黃精及有效成分抗衰老作用機制的研究進展 [J]. 中草藥, 2023, 54(14): 4732-4739.
[2]徐宇琳, 王元忠, 楊美權, 等. 黃精的本草考證及民族用法 [J]. 中國實驗方劑學雜志, 2021, 27(17): 237-250.
[3]Zhao P, Zhao C C, Li X,. The genus: A review of ethnopharmacology, phytochemistry and pharmacology [J]., 2018, 214: 274-291.
[4]田磊, 柳春燕, 韓軍, 等. 黃精多糖結構特征及其生物活性研究進展 [J]. 天然產物研究與開發, 2023, 35(3): 519-530.
[5]Chen C M. Searching for intellectual turning points: Progressive knowledge domain visualization [J]., 2004, 101(Suppl 1): 5303-5310.
[6]陳定芳, 吳月峰, 李海英, 等. 基于CiteSpace文獻計量法的中西醫治療痙攣型腦癱文獻可視化圖譜分析 [J]. 中草藥, 2021, 52(14): 4318-4326.
[7]曾高峰, 宗少暉, 鄒斌, 等. 黃精多糖對小鼠骨髓間充質干細胞向成骨細胞分化中ALP和BGP表達的影響 [J]. 中國骨質疏松雜志, 2014, 20(7): 779-783.
[8]曾高峰, 宗少暉, 鄒斌, 等. 黃精多糖對小鼠骨髓間充質干細胞向成骨細胞分化中PINP和BMP-2表達的影響 [J]. 天然產物研究與開發, 2014, 26(8): 1188-1192.
[9]農夢妮, 曾高峰, 宗少暉, 等. 黃精多糖調控骨髓間充質干細胞向成骨細胞分化 [J]. 中國組織工程研究, 2016, 20(15): 2133-2139.
[10]Zhao P, Li X A, Wang Y,. Characterisation and saccharide mapping of polysaccharides from four commonspp. [J]., 2020, 233: 115836.
[11]Zhao P, Li X, Wang Y,. Comparative studies on characterization, saccharide mapping and antiglycation activity of polysaccharides from differentssp. [J]., 2020, 186: 113243.
[12]陳芳, 張士靖. 基于知識圖譜的我國醫院圖書館研究熱點和前沿分析 [J]. 中華醫學圖書情報雜志, 2016, 25(8): 19-23.
[13]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.
[14]李浩林, 雒揚, 李偉青, 等. 2000—2022年中醫藥調控骨代謝研究文獻可視化分析 [J]. 中國中醫藥信息雜志, 2023, 30(8): 56-62.
[15]張妮, 王婧媛. 基于CiteSpace的知識圖譜國內外研究熱點分析與趨勢展望 [J]. 情報資料工作, 2017(3): 33-41.
[16]李曉東, 李娟, 楊麗霞, 等. 中藥植物多糖降血糖作用的研究進展 [J]. 甘肅中醫, 2010, 23(11): 77-80.
[17]劉廣臣, 張紅梅, 楊帆, 等. 中藥多糖防治骨質疏松癥作用及機制的研究進展 [J]. 中草藥, 2022, 53(12): 3831-3841.
[18]趙晉明. 應用中藥多糖治療糖尿病的研究概述 [J]. 山西醫藥雜志, 2016, 45(18): 2137-2139.
[19]王潔瓊, 閔清. 黃精多糖提取工藝及藥理作用研究進展[J]. 湖北科技學院學報: 醫學版, 2022, 36(6): 538-541.
[20]朱燁豐, 劉季春, 何明. 黃精多糖預處理對乳鼠心肌細胞缺氧/復氧損傷的保護作用 [J]. 南昌大學學報: 醫學版, 2010, 50(3): 29-32.
[21]葉素英, 周艷陽, 葉紹凡. 黃精多糖對大強度訓練大鼠血紅蛋白、乳酸及腦組織抗氧化能力、一氧化氮體系的影響 [J]. 中國老年學雜志, 2014, 34(23): 6706-6708.
[22]周忠瑜, 杜澤飛, 蒲婷婷, 等. 基于化學計量學的多花黃精多糖部分酸水解產物PMP-HPLC指紋圖譜構建 [J]. 食品工業科技, 2022, 43(13): 284-290.
[23]李帆. 九華黃精遺傳多樣性及HPLC特征圖譜研究 [D]. 溫州: 溫州大學, 2021.
[24]Jin J A, Lao J A, Zhou R R,. Simultaneous identification and dynamic analysis of saccharides during steam processing of rhizomes ofby HPLC–QTOF–MS/MS [J]., 2018, 23(11): 2855.
[25]Luo L, Qiu Y X, Gong L M,. A review ofMill. genus: Its taxonomy, chemical constituents, and pharmacological effect due to processing changes [J]., 2022, 27(15): 4821.
[26]Xu S, Bi J L, Jin W F,. Determination of polysaccharides composition inandby HPLC-FLD with pre-column derivatization [J]., 2022, 8(5): e09363.
[27]Hu J Y, Cheng H, Xu J,. Determination and analysis of monosaccharides inpolysaccharides from different areas by ultra-high-performance liquid chromatography quadrupole trap tandem mass spectrometry [J]., 2021, 44(18): 3506-3515.
[28]Liu X X, Wan Z J, Shi L,. Preparation and antiherpetic activities of chemically modified polysaccharides fromHua [J]., 2011, 83(2): 737-742.
[29]Ni H Y, Xu S W, Gu P F,. Optimization of preparation conditions for CTAB-modifiedpolysaccharide cubosomes using the response surface methodology and their effects on splenic lymphocytes [J]., 2019, 559: 410-419.
[30]Liu H, Zhao Y Y, Chen L J,. A novel method for the pre-column derivatization of saccharides fromHua by integrating lambert-beer law and response surface methodology [J]., 2023, 28(5): 2186.
[31]王艷秋, 孟翔鶴, 秦靜波, 等. 基于Citespace的中醫藥治療過敏性紫癜可視化分析 [J]. 中國實驗方劑學雜志, 2020, 26(10): 173-179.
[32]魏燕, 童麗梅, 王熙瑋, 等. 枸杞多糖類物質研究現狀及發展動態的文獻計量學分析 [J]. 中草藥, 2022, 53(24): 7843-7854.
[33]羅婷, 羅丹, 甘露. 黃精多糖的現代藥理作用研究進展 [J]. 臨床合理用藥, 2023, 16(2): 177-180.
[34]趙軍. 香菇多糖聯合奧沙利鉑治療惡性胸腔積液療效觀察 [J]. 實用醫學雜志, 2010, 26(14): 2631-2633.
[35]李佳陽. 香菇多糖聯合TA方案化療治療晚期乳腺癌的臨床觀察 [J]. 中國衛生標準管理, 2018, 9(1): 84-86.
[36]段晨晨, 趙文曉, 呂琴, 等. 藥食同源類中藥多糖在功能性保健食品方面的藥理作用研究進展 [J]. 世界科學技術-中醫藥現代化, 2022, 24(10): 3844-3850.
[37]李金澤, 李夢蕊, 李永霞, 等. 黃芪多糖在動物疾病與保健中的應用 [J]. 當代畜牧, 2023(1): 72-74.
[38]王大會, 胡強, 李泰君. 枸杞及枸杞多糖在水產養殖中的應用分析 [J]. 江西水產科技, 2020(3): 43-45.
Bibliometric analysis of current status and development trend of polysaccharide from
LIU Xiao-xuan1, 2, ZHANG Chi2, 3, HUANG Si-qi1, 2, ZHANG Wei-long1, 2, CHEN Si-ya1, KONG Yu-meng1, 2, ZHOU Min4, ZHANG Xi-li1, 2, LIU Wen-long1, 2
1. College of Pharmacy, Hunan University of Chinese Medicine, Changsha 410208, China 2. Hunan Key Laboratory of Druggability and Preparation Modification of TCM, Changsha 410208, China 3. The First Affiliated Hospital of Hunan University of Chinese Medicine, Changsha 410007, China 4. Department of Pharmacy, The Second Xiangya Hospital of Central South University, Changsha 410011, China
Based on CiteSpace to sort out the development and research trends comprehensively and scientifically, research hotspots, and frontiers in the field of polysaccharide from Huangjing (), and further analyze its weaknesses, so as to provide a reference for future scientific research and industrial development layout, etc.The Web of Science core collection database and CNKI database were used to retrieve the literature related to the research on thepolysaccharide from 2000 to 2023, and CiteSpace was used to visualize the number of articles, co-occurrence networks, and keywords, and to interpret their meanings in the context of the graphical content.Both Chinese and English literature showed an overall trend of year-on-year growth, with Duan Baozhong and Huang Luqi, Northwest Agriculture and Forestry University of Science and Technology, and Anhui University of Traditional Chinese Medicine as the authors and institutions with the highest number of articles published in Chinese and English, respectively. The discovery of the medicine and food homology value, the nine-steaming and nine-making process, the anti-diabetic study, the study of the intestinal microbiota, and the transcriptome sequencing analysis may be the hot spots of research in the coming years. The lack of standardized methods for extraction, preparation, and quality control, the lack of in-depth research on pharmacological mechanisms, the limited clinical and commercial applications, and the relative lack of research in animal husbandry and animal medicine are the main weaknesses of the current research onpolysaccharide.In the future, researchers should focus on transcriptome sequencing to analyze the biosynthetic pathway and its related structural gene functions, explore the pharmacological effects ofpolysaccharide and its clinical applications in clinical practice, conduct research onpolysaccharide in animal husbandry and animal medicine, and invest in the development and promotion of new functional food and pharmaceutical products ofpolysaccharide.
polysaccharide from;; CiteSpace; bibliometrics; visual mapping; medicine and food homology
R28
A
0253 - 2670(2023)21 - 7130 - 12
10.7501/j.issn.0253-2670.2023.21.022
2023-05-20
湖南省自然科學基金項目(2021JJ30514);湖南省中醫藥管理局項目(2021073);湖南省中醫藥管理局項目(2021204);湖南省研究生創新項目(CX20230829);長沙市自然科學基金項目(kq2208191)
劉曉軒(2000—),男,碩士研究生,從事中藥藥理與毒理研究。Tel: 18873745717 E-mail: liuxiaoxuan0912@163.com
通信作者:張喜利,副教授,碩士生導師,從事中藥質量研究。Tel: 18229764227 E-mail: xiaoli610@126.com
劉文龍,教授,博導,從事中藥質量、中藥藥理與毒理及藥劑學等研究工作。Tel: 13974821547 E-mail: dragon5240@126.com
[責任編輯 潘明佳]