基于CiteSpace的茶黄素研究现状可视化分析

周宇飞，周琳，禹利君,3*，徐帅，杨益欢

基于CiteSpace的茶黄素研究现状可视化分析

周宇飞1，周琳2*，禹利君1,3*，徐帅1，杨益欢1

1. 湖南农业大学茶学教育部重点实验室/国家植物功能成分利用工程技术研究中心，湖南 长沙 410128；2. 湖南省农业科学院茶叶研究所，湖南 长沙 410145；3. 植物功能成分利用省部共建协同创新中心，湖南 长沙 410128

为把握茶黄素研究的进展和热点，客观反映不同国家、作者、研究机构以及期刊在该领域的影响力，本研究运用文献计量学和CiteSpace可视化分析软件，对1964—2021年被WOS（Web of Science）数据库收录的725篇和被CNKI（China National Knowledge Infrastructure，中国知网）数据库收录的391篇茶黄素（Theaflavin/Theaflavins，TF/TFs）文献进行分析。结果表明，研究报道茶黄素最多的国家依次为中国、印度、美国和日本；日本长崎大学的Tanaka研究最为深入；与茶黄素类相关的儿茶素氧化产物研究报道最多；刘仲华、江和源、屠幼英是国内茶黄素研究的引领者；《茶叶科学》和《Food Science Technology》是茶黄素发文量最高的期刊；关键词分析显示中文文献研究侧重于茶黄素的制备分离和其对红茶品质的影响，英文文献侧重于茶黄素的药理研究，且茶黄素的制备分离及其药理功效仍为未来研究的热点。

茶黄素；CiteSpace；研究热点；WOS；中国知网；可视化

红茶是世界消费最多的茶类，占茶叶总消费量的70%～80%[1]。酶促氧化是红茶品质形成的主要原因，鲜叶中的多酚类物质在多酚氧化酶、过氧化物酶等酶类的作用下发生深刻氧化，逐步转变成茶黄素、茶红素、茶褐素等物质[2]。茶黄素具有降血糖[3]、降脂减肥[4]、抗炎[5]、抗病毒[6]等功能，是衡量红茶品质的关键指标。国内外已有对茶黄素理化性质、提取分离、生物活性、合成制备和开发应用等方面的报道[7-10]，但都缺乏知识图谱对茶黄素整体发展状况、研究进度、热点与前沿等方面的系统分析总结。CiteSpace是美国德雷塞尔大学陈超美教授基于JAVA开发的一款信息可视化文献计量软件，该软件借助可视化分析生成可视化图谱，直观地呈现出各信息之间的关系，从而揭示该领域中关键词的发展情况[11-12]。茶叶领域中有关CiteSpace的文献报道目前仅有茶叶香气研究[13]和绿茶研究热点[14]的分析。根据当前茶黄素的诸多研究文献及研究热度，本研究采用文献计量软件CiteSpace.5.7.R5W，以CNKI（中国知网）和WOS（Web of Science）数据库核心集为数据源，构建茶黄素研究的科学知识图谱，分别从年代、作者、机构、国家、收录期刊和关键词聚类等方面进行可视化分析，分析茶黄素的研究热点及发展趋势，为茶黄素的后续研究工作提供可借鉴的方向指引。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本研究于2021年8月10日采用“theaflavins”或“theaflavin”为主题词在WOS数据库中检索了1964—2021年的相关文献，并用CiteSpace自带的除重工具除重后得到738篇文献。检索中发现，在WOS数据库中茶黄素相关文献最早出现在1997年。以“茶黄素”为主题词在CNKI数据库中检索1964—2021年的相关文献，采用CiteSpace去除不相关、作者信息不全和网络首发的文献，得到388篇文献。这些中英文文献相关数据被设置为“核心数据集”。数据处理流程见图1。

1.2 研究方法

数据处理：运用WOS、CNKI数据库的分析检索报告功能统计文献年发表量；WOS的每条文献数据以全纪录与引用参考文献的纯文本格式保存；CNKI的每条文献数据以refworks导出纯文本格式保存，应用CiteSpace.5.7.R5W软件完成数据格式转换。

软件参数设置：WOS数据库时间分区（Time slicing）为1997—2021年，CNKI数据库时间分区为1964—2021年，时间切片（Year per slice）均为1年；根据不同目的设置不同的节点类型（Node types）；剪切方式（Pruning）采用Pathfinder和Pruning sliced networks法。

2 结果与分析

2.1 检索结果

对2021年8月10日前茶黄素的研究文献检索后，共获得1 126篇，其中CNKI收录388篇（1964—2021年），WOS收录738篇（1997—2021年）。从文章发表时间轴分析，CNKI于1964年开始收录茶黄素的研究文献，WOS则于1997年开始收录；茶黄素的中英文研究文献自2006年开始迅速增加，分别在10篇和30篇以上（图2）。

2.2 可视化分析

2.2.1 发文国家分析

运用CiteSpace软件生成茶黄素研究的国家合作图谱（图3），其中N=60，E=132（N为节点数；E为连线数）。由图3可知，共有60个国家参与茶黄素的研究，各国茶黄素发文数量和中介中心性统计见表1，中介中心性是指节点在可视化图谱中发挥作用的大小，节点中介中心性越高，在可视化图谱中的影响力越大。当节点的中介中心性≥0.1时，该节点可被定义为关键节点[13]。茶黄素研究来源多个国家，中国、印度、美国发文量分别为236、123篇和121篇，位居前三。美国、中国、肯尼亚、印度、意大利和英国位居前六且均为关键节点，其中介中心性分别为0.70、0.41、0.23、0.21、0.17和0.13。由此可见，中介中心性的高低不仅取决于发文数量，还取决于文献的影响力，美国茶黄素发文的中介中心性位居世界第一，对茶黄素的研究贡献最大；中国是茶叶原产地，红茶为传统出口创汇商品，对茶黄素的研究贡献率位居第二。

图1 茶黄素研究的文献计量数据处理流程

注：WOS数据库从1997年开始收录，CNKI数据库从1964年开始收录，2021年文献未放入发文文献量统计中

图3 茶黄素研究的国家合作图谱

2.2.2作者发文分析

表1 茶黄素研究英文文献发文量前10的国家

对所选国内388篇中文文献进行CiteSpace可视化分析（图4-B）可知，共有556个节点、835条连线、网络密度为0.005 4。国内核心作者间交集很多，尤其是发文量前五的核心作者刘仲华、黄建安和王坤波组成了一个研究群体，江和源和张建勇组成了一个研究群体。但整体而言，群体之间的交流合作相对较少。按照核心作者的计算公式可知：M≈4.37，即发文量大于4篇的作者为核心作者。核心作者的统计结果表明，茶黄素中文文献的核心作者共29人，排名前10的核心作者分别为刘仲华、黄建安、江和源、张建勇、王坤波、涂云飞、孔俊豪、屠幼英、程启坤、崔宏春，对应的发文量依次为34、28、26、19、16、12、11、10、9、8篇。

2.2.3 发文机构分析

由图5-A可知，英文文献发表机构的可视化图谱共364个节点、285条连线、网络密度为0.004 3，机构内部合作密切，但外向合作甚少。中国农业科学院发文量59篇，其次为印度科学与工业研究理事会、长崎大学、浙江大学和安徽农业大学，分别为33、30、28篇和28篇。由图5-B可知，中文文献发表机构的可视化图谱共332个节点、159条连线、网络密度为0.002 9。发文数量最多的研究机构为中国农业科学院/中国农业科学院茶叶研究所、湖南农业大学茶学教育部重点实验室/国家植物功能成分利用工程技术研究中心，是国内茶黄素的主要研究机构；从机构的地理位置分析，研究力量最强是浙江和湖南两个省份，占总研究的34.7%；研究合作密切的机构通常处于同一高校及研究所中，如中国农业科学院研究生院和中国农业科学院茶叶研究所、湖南农业大学茶学教育部重点实验室和国家植物功能成分利用工程技术研究中心。

图4 茶黄素研究的中文、英文文章作者合作图谱

图5 茶黄素研究的英文、中文文献发表机构合作图谱

2.2.4 期刊分析

表2为WOS和CNKI数据库中有关茶黄素发文量排名前10的刊物，WOS数据库中发文最多的期刊是《Food Science Technology》，共300篇；而《茶叶科学》则为CNKI数据库中发文最多的期刊，有关茶黄素的文献共有36篇。分析这两大数据库收录茶黄素前10的期刊，有助于研究茶黄素的科研人员明确茶黄素研究的核心、了解茶黄素研究发展趋势。

2.2.5 关键词聚类

研究热点通过关键词出现的频率来体现，关键词是文章主题及内容的提炼，能直接体现文章的核心内容，频次较高的关键词在一定程度上可以看作是该领域的热点。本研究通过CiteSpace软件中的关键词聚类功能，得到CNKI和WOS数据库中有关茶黄素研究领域的关键词聚类图谱（图6）。不同颜色代表不同的聚类，聚类序号越靠前表示该聚类包含的关键词越多，是茶黄素研究领域普遍关注的重点。由图6可知，WOS数据库中茶黄素研究的关键词可聚为17类，CNKI数据库中可聚为20类，包括红茶（Black tea）、卵巢癌（Ovarian cancer）、炎症（Inflammation）、阿尔茨海默病（Alzheimers disease）、多酚氧化（Oxidized polyphenol）、高效液相色谱（HPLC）、儿茶素（Tea catechins）、茶黄素类、品质成分、生物活性、制备色谱等，这也表明茶黄素领域研究重点包括茶黄素的抗癌作用、抗炎效果、对疾病预防的效果、茶黄素的制备分离、品质成分等方面。

表2 茶黄素研究英文、中文文章发文量前10的期刊

2.2.6 研究前沿趋势分析

关键词时区图和突显图是CiteSpace软件独特的功能，通过对研究前沿趋势分析，能够把握研究变化动态，预测未来研究的发展方向。本研究用CiteSpace软件将WOS数据库中有关茶黄素的所有关键词进行分析后，得到关键词时区视图（图7-A）。由图7-A可知，茶黄素研究的英文文献高频关键词可分为3个研究阶段：第一阶段为1997—2000年的研究初始阶段，“tannin”作为英文文献中第一个关键词开始出现，继而出现“assignment”“tea polyphenol”“catechin”“”等；第二阶段为2001—2006年的研究起步阶段，关键词主要有“oxidation”“epigallocatechin gallate”“tea”“inhibition”等；第三阶段为2007年至今，为茶黄素研究的迅速发展阶段，大量英文文献发表，对茶黄素的研究日益深入，“chemical composition”“oxidative damage”“nitric oxide synthase”“protein kinase”“mice”等突显关键词增多。由此可以看出茶黄素的研究分别集中在检测方法、分离制备、药理功能等研究领域。此外，2007—2013年出现较多的关键词节点，由此可以看出这段时间内茶黄素研究领域出现热度高、多元化等特点。

以同样方法对将CNKI数据库中有关茶黄素的所有关键词进行分析（图7-B）。国内茶黄素研究可分为如下5个阶段：1964—1966年为起始阶段，关键词有“儿茶素”“制茶工艺”“红茶”“冷后浑”等，表明科研人员开始关注茶黄素的前体物质的形成，红茶冷后浑形成的原因；1967—1978年为停滞阶段，此阶段文献数量少，没有出现新的关键词；1979—1990年，随着文献量的增多，“简单儿茶素”“品质化学”“儿茶素”等大量关键词开始出现，多酚氧化酶和酶促氧化过程的变化开始被关注；1991—2011年，开始研究红茶三素，“茶黄素”“茶红素”“茶褐素”的研究得到重视，并进行了“茶黄素分类”；2012年至今，随着茶学学科的迅猛发展，研究技术和手段不断创新，研究内容逐渐深入，科研工作者重点茶黄素的“分离”“制备”等方面的研究。

3 讨论

本研究通过对1964年以来关于茶黄素的1 126篇文献进行CiteSpace可视化分析，明确了茶黄素研究的发展趋势和研究热点。英文文献总量多于中文文献；自2006年以来茶黄素研究进展较快，文献稳定在10篇以上；茶黄素研究已形成国内外分别以刘仲华和Tanaka为首的引领团队，前者侧重于茶黄素的分离纯化[15]、酶促氧化[16]、抗氧化功能[17]的研究；后者侧重于茶黄素的酶促氧化合成机理[18]、抗高血糖和降血脂[19]的研究；收录茶黄素最多的英文期刊是《Food Science Technology》，中文期刊是《茶叶科学》。中国、印度、美国、日本均是茶黄素发文量多于100篇的国家；英文文献主要侧重于抗氧化、抗菌消炎、抗病毒、干预代谢性疾病等药理研究，中文文献侧重于茶黄素的分离纯化、酶促氧化机理等研究；中国农业科学院、湖南农业大学是国内对茶黄素研究最为深入的科研院校，国外对茶黄素研究最为深入的科研单位为印度科学与工业研究理事会、长崎大学。

图6 茶黄素研究的英文、中文文献关键词聚类图谱

图7 茶黄素研究的英文、中文文献中高频关键词演进图谱

国际上有关茶黄素的英文文献已聚焦于茶黄素对代谢性疾病的干预，茶黄素可有效预防和治疗多种代谢紊乱，包括糖尿病、肥胖症和动脉粥样硬化等代谢性疾病。Li等[20]动物研究结果表明，茶黄素可改善受损的胰岛的胰岛素分泌，改善糖尿病的不良影响；Ma等[21]综述表明，茶黄素通过调节肠道微生物的组成，对糖尿病和血脂异常有缓解作用[22]；Cai等[23]通过动物研究表明，茶黄素可抑制肝脏中脂质合成和积累，调节小鼠的糖脂代谢，抑制脂肪细胞功能和支持肠道微生物群[24]，改善肥胖症；Zeng等[25]通过体内、体外研究表明，茶黄素可降低活性氧和丙二醛的水平，保护血管内皮细胞，改善动脉粥样硬化的影响；Takashima等[26]研究表明，茶黄素抑制胆汁酸转运体，降低了血浆中胆固醇水平。这些研究结果表明，茶黄素与当前的治疗药物有相同的作用机理，对干预代谢性疾病有很好的预防调控作用，高含量茶黄素的膳食添加或许可减少药物带来的毒性和副作用，但开发成保健品或药物应用于临床还存在诸多科学问题需要解决。茶黄素为高聚物，且单体组分较多，分离难度大，难以获得高纯度的茶黄素单体，使得药理、毒理研究具有不确定性，各单体的具体作用机制也难以明确。茶黄素易氧化聚合，需对茶黄素进行化学修饰，以提高其稳定性及生物利用度。本研究通过检索2021年8月10日前WOS、CNKI数据库茶黄素的研究文献，运用CiteSpace软件分析发现，茶黄素需要在提取、分离纯化、酶促氧化等基础研究方面加强，阐明其抗菌消炎、抗氧化等药理作用机制，以及在干预糖尿病、肥胖症、动脉粥样硬化等代谢性疾病的作用机理，这是茶黄素研究者未来需努力加强的研究方向。

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Visualization Analysis in Research Status of Theaflavins Based on CiteSpace

ZHOU Yufei1, ZHOU Lin2*, YU Lijun1,3*, XU Shuai1, YANG Yihuan1

1. Key Laboratory of Tea Science of Ministry of Education/National Research Center of Engineering and Technology for Utilization of Functional Ingredients for Botanical, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China; 2. Tea Research Institute of Hunan Academy of Agricultural Sciences, Changsha 410145, China; 3. Co-Innovation Center of Education Ministry for Utilization of Botanical Functional Ingredients, Changsha 410128, China

Aiming to grasp the progress and hotspots of theaflavin research and objectively reflect the influence of different countries, authors, research institutions and journals in this field, bibliometrics and CiteSpace.5.7.R5W visualization analysis software were used in this study to analyze 725 and 391 Theaflavin/Theaflavins (TF/TFs) literatures collected by Web of Science (WOS) and China National Knowledge Infrastructure (CNKI) from 1964 to 2021. It was found that China, India, the United States and Japan were the countries with the most research on theaflavin. Tanaka of Nagasaki University in Japan had the most researches. The catechin oxidation products related to theaflavins had been reported the most. Liu Zhonghua, Jiang Heyuan and Tu Youying were the leaders of theaflavins research in China.andwere the English and Chinese journals with the highest publication volume of theaflavin. Keyword analysis showed that Chinese literature mainly focused on the preparation and separation of theaflavins and their effects on the quality of black tea. English literature focused on the pharmacological research of theaflavins, and the preparation and pharmacological effects of theaflavins were still the research hotspots in the future.

theaflavins, CiteSpace, research hotspot, Web of Science, CNKI, visualization

S571.1

A

1000-369X(2022)01-131-09

2021-06-18

2021-11-03

国家重点研发计划（2018YFC1604403）、湖南省科技厅黑茶重点研发项目（2017NK2180）、湖南省大学生创新创业训练计划（201910537089）、财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系（CARS-19）

周宇飞，男，硕士研究生，主要从事茶叶功能成分及药理研究。*通信作者：36078882@qq.com；yulijun_tea@qq.com

（责任编辑：赵锋）