基于文獻計量學的萬壽菊研究現狀及熱點分析

李娜,張雨鑫

(1.長沙商貿旅游職業技術學院,湖南 長沙 410016;2.邵陽學院 食品與化學工程學院,湖南 邵陽 422000)

萬壽菊(TageteserectaL.)又名金菊花、臭芙蓉、蝎子菊等,屬菊科萬壽菊屬的一年生草本植物,喜陽、喜光照,花色多彩鮮艷,長花期,易栽培[1]。萬壽菊品種繁多,原產于墨西哥,自20世紀80年代我國開始引進種植,根據使用用途萬壽菊分為觀賞型萬壽菊、藥用萬壽菊、色素萬壽菊[2]。觀賞型萬壽菊是園林中常見的花卉,主要采收其鮮花進行加工進而用于室內外環境布置[3];藥用萬壽菊是我國傳統的中藥材,其花、葉、根均可入藥,萬壽菊花具有化痰止咳、平肝清熱、祛風保健等功效[4-5];色素萬壽菊主要提取利用其花瓣中的脂溶性葉黃素,葉黃素屬含氧類胡蘿卜素,該色素已廣泛應用于食品工業、制藥工業、化妝品、煙草及飼料添加劑中[6],同時萬壽菊富含酚類化合物,這些活性成分具有顯著的抗氧化[7]、抗菌[8]、抗動脈粥樣硬化[9]、抗癌[10]、抗炎[11]作用。

1 資料與方法

以萬壽菊、金菊花為中文關鍵詞,以marigold flower、TageteserectaL.為英文關鍵詞,檢索時限為2001—2021年,全面搜索中國學術期刊全文數據庫(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)、萬方數據知識平臺以及Web of Science(WOS,科學網)核心集合數據庫中萬壽菊相關研究文獻。

運用文獻計量學方法與Microsoft Office2019、CiteSpace6.1.R1、End Note X9等軟件梳理統計相關文獻數據。對文獻的高被引與高下載文獻、關鍵詞詞頻等內容進行統計分析并對關鍵詞進行聚類分析和突現分析。

2 基于中文數據庫的萬壽菊文獻分析結果

除去會議報道、新聞通報等不相關文獻以及非學術性文獻,從萬方數據知識服務平臺、CNKI獲取無重復的原始文獻151篇,以Endnote格式導出并保存。

2.1 高下載與高被引文獻分析

對2001—2021年萬壽菊研究相關文獻下載量排名前5的中文文獻進行統計,結果如表1所示。其中排名第一的文章詳盡研究了萬壽菊中葉黃素的分子結構、穩定性和降解規律以及對食品的安全影響,為以后對萬壽菊的進一步深入研究提供了依據。另一篇下載量第四的博士論文,對不同品種萬壽菊進行耐熱和抗旱能力進行篩選,得出萬壽菊生產和育種的首選品種,為之后園林行觀賞性萬壽菊的篩選研究提供了參考。從下載量來看,關于萬壽菊中葉黃素的提取分離工藝以及萬壽菊快速繁殖和生長生理特性等研究是下載熱點。

表1 2001—2021年萬壽菊相關的中文文獻最高下載Top5

對2001—2021年萬壽菊研究相關文獻被引量排名前5的中文文獻進行統計,結果如表2所示。與高下載量排名前5的文獻不同,排名前5的被引文獻均是來自期刊論文,我國在2003年前后這段時期的研究內容為日后萬壽菊相關領域的研究打下了堅實的基礎,對比國外2003年同時期萬壽菊相關的發文量也反映出我國對萬壽菊研究起步較早。從被引文獻的研究內容上可以看出高被引文章主要研究領域為萬壽菊提取物的抑菌作用的研究以及萬壽菊葉黃素提取、分離、生理功能的研究。

表2 2001—2021年萬壽菊相關的中文文獻最高被引Top5

2.2 關鍵詞分析

2.2.1 關鍵詞熱點詞頻分析

將151篇篩選后的文獻進行同義詞合并處理,對處理后的數據進行關鍵詞詞頻云圖制作,結果如圖1所示。

圖1 國內萬壽菊研究關鍵詞詞頻云圖

詞頻排名第1位的是萬壽菊,第2位的是葉黃素,其他高頻關鍵詞分別為槲皮萬壽菊素、穩定性、萬壽菊提取物、萬壽菊粉、抗氧化、生長。詞頻云圖顯示的高頻關鍵詞主題與高下載和高被引論文研究領域相符,再次顯示出我國對萬壽菊的研究熱點在萬壽菊中葉黃素的提取與穩定性和抗氧化能力以及萬壽菊不同部位的提取物上。

2.2.2 關鍵詞聚類分析

關鍵詞聚類分析技術主要用于對當下的重點熱點問題進行可視化顯示,對中文文獻的關鍵詞首先采用K均值聚類分析方法,再利用LLR算法對新納入的關鍵字進行標簽聚類,結果如圖2所示。

圖2 國內關鍵詞聚類可視化圖譜

顏色相同的節點為同一聚類,共形成19個聚類模塊,各聚類相互交叉重疊,研究內容有聯系又有區別,如#1葉黃素、#2抗氧化,葉黃素可濾除藍光,具有猝滅單線態氧并捕獲活性氧自由基的作用,以及抗氧化作用;#1葉黃素、#3金盞花、#7色素萬壽菊、#19萬壽菊黃色素,工業上萬壽菊是提取分離葉黃素的理想原料,也有人用金盞花作為工業原料生產葉黃素;#6、#16萬壽菊花、葉、根中含有具有特殊活性的化合物(如α-三聯噻吩),可以通過干擾昆蟲的產卵行為,達到控制害蟲目的;#8山楂葉螨、#10光周期,萬壽菊根提取物氯仿提取物(TPC)在光照和非光照條件下對山楂葉螨酯酶活性都具有抑制作用,其中光照條件下對酯酶的抑制程度較高;#5抗旱性、#14甲基立枯磷是干旱脅迫對萬壽菊生長和生理的影響研究以及殺菌劑對萬壽菊病害防治的研究;#13鎘積累、#15生物量,鎘通過與萬壽菊體內蛋白質等物質結合從而在其體內長久固定。

3 基于英文數據庫的萬壽菊文獻計量分析結果

3.1 關鍵詞聚類分析

從圖3可見英文關鍵詞聚類分析圖節點較大的分別是marigold flower、group、lutein、soil、structure,這些是該領域共詞頻最高的5個關鍵詞。共形成5個聚類模塊,各聚類模塊相互交叉重疊,研究內容有聯系又有區別。聚類1:包括group、diet、weight、week、hen、redness、fish、egg、zeaxanthin、pigment、skin,主要可以歸納為萬壽菊色素物質對不同組群生物如雞、魚等作為飼料添加劑使用并對其體色及抗氧化性能等的影響研究。聚類2:包括lutein、marigold petal、DPPH、assay、temperature,主要可以歸納為萬壽菊花中葉黃素的提取條件及抗氧化性的研究。聚類3:包括crop、population、essential oil、survey、dry weight、insect pest,主要可以歸納為不同地區的環境和氣候下種植的萬壽菊中精油的相關研究。聚類4:包括soil、dry weight、stress、chlorophyll、metal,主要可以歸納為萬壽菊生長種植條件的相關研究。聚類5:包括structure、area、light shape、SEM、behavior,主要可以歸納為從微觀方面探究不同地區萬壽菊差別的相關研究。

圖3 英文文獻關鍵詞聚類分析圖

3.2 關鍵詞突現分析

將關鍵詞按年份進行學科前沿突現詞分析,見圖4。通過關鍵詞的突現分析可以直觀地展示萬壽菊研究領域的熱點變化。由圖可知,2009—2016年萬壽菊相關研究主要集中在萬壽菊活性物質提取分離以及葉黃素與玉米黃素協同作用等領域,2017—2021年萬壽菊研究熱點在溫度、光照、鎘脅迫、鹽脅迫、生長調節劑對萬壽菊生長和生理活性影響方面。從關鍵詞突顯,可以得出目前對萬壽菊活性成分的研究已經比較成熟,現在的研究熱點是結合基因技術培育具有某種抗性或高水平活性成分的且可快速繁育的萬壽菊新品種。

圖4 WOS文獻關鍵詞突現圖

4 結論與討論

從中文萬壽菊文獻高下載量和高被引量論文對比來看,同一研究領域高下載量的論文被引用的頻次相比年代較早的論文次數低很多,說明我國在2003年左右對萬壽菊的研究工作進行的較為扎實且研究內容具有較高的質量,其中關于萬壽菊葉黃素提取分離、生理功能的研究以及萬壽菊提取物抑菌作用的研究都為之后的相關研究打下了堅實的基礎。

從中英文熱點關鍵詞可以看出,萬壽菊葉黃素是共同的研究熱點,中文文獻對于萬壽菊抗旱性以及病蟲害防治研究較多;近20年英文文獻對于萬壽菊中葉黃素的應用較多如作為動物飼料添加劑以及與玉米黃質協同使用輔助治療疾病。

未來萬壽菊的研究工作可以從以下幾個方面展開:1)將萬壽菊作為藥用萬壽菊使用的中藥藥方進行統計,把不同功效的藥方進行分類,選取某一功效的含萬壽菊的所有中藥藥方運用數據挖掘與網絡藥理學分析治療這一疾病的方劑用藥規律和作用機制。這么做可以進一步挖掘萬壽菊的藥用搭配規律,分析藥物配伍之間的內在聯系及關聯規則,并可運用中藥系統藥理學數據(TCMSP)等數據庫對其核心藥物進行作用機制分析,構建靶基因-信號通路關系網絡。2)比較不同品種萬壽菊花朵中植物化學成分及其生物活性,分析其中的酚類和黃酮類物質的組成,評價其基于DPPH、ORAC、PSC、CAA等模型的抗氧化活性,考察酚類提取物及其主要組分對肝癌細胞、結腸癌細胞增殖的抑制作用,探究化合物的抗增殖機制。3)通過體外模擬腸胃消化和Caco-2模擬吸收模型,評價萬壽菊活性成分多酚類物質的細胞攝取率及體外吸收效率,并探究消化過程中酚類物質及其相關抗氧化、抗增殖活性變化,以萬壽菊黃酮醇為目標物質,制備納米乳液包埋體系提高其生物利用度。

由于檢索方式和文獻來源數據庫的不同,數據分析結果可能存在差異,但分析過程在全面綜合閱讀國內外近20年文獻的基礎上,選擇了高被引與高下載的具有代表性的文獻,盡量修正和彌補了軟件不足。因此,本文在一定程度上客觀反映了當前國內外萬壽菊研究現狀與熱點,為萬壽菊后續相關科學研究與萬壽菊綜合開發利用提供了參考方向。