基于大数据统计分析松多酚的研究现状和热点展望

范 越，王 鹏，王静怡，郭庆启,2,*

（1.东北林业大学生命科学学院，黑龙江哈尔滨 150040；2.黑龙江省森林食品资源利用重点实验室，黑龙江哈尔滨 150040）

多酚类化合物广泛存在于水果、茶、坚果中[1-4]，具有良好的抗氧化活性以及较强的杀菌、防毒作用[5]。近年来研究发现松科植物体内也含有大量的多酚类化合物，具有一系列独特的化学性质和生物活性，将其统称为松多酚[6-8]，松多酚是一类天然多酚类物质，是最普遍的植物次生代谢产物，具有多种生理功能，在植物抵御感染和损伤方面都是十分重要的[9-13]。松多酚的种类有很多，主要分为单芳香环类化合物、黄酮类和原花青素类等[14-15]。目前松多酚已成为抗氧化活性物质及功能性食品领域重要的研究对象[16-17]，经机体吸收后增加了血液抗氧化能力，有助于预防癌症和心脑血管疾病的发生[18-19],在营养、健康、医药领域的关注度逐渐增高[20]。

Cite Space 因其具有图谱多样性、结果易读性、而成为一种受欢迎的可视化软件[21]。本文运用科学知识图谱工具对松多酚研究领域的年代分布、作者分布及关键词等进行量化对比分析，了解目前松多酚的研究热点，拓展松多酚的研究方向，为相关领域人员的研究提供理论参考。

1 数据与方法

1.1 数据来源

检索WOS 核心合集数据库、CNKI 数据库中的松多酚相关文献作为研究对象，检索策略如表1。将从CNKI 和WOS 核心合集数据库中检索得到的文献，分别以“Refworks”格式导出，排除会议征稿、学术成果介绍以及无作者文献等检索结果，最终筛选得到有效中文文献214 篇，英文文献341 篇。

表1 中英文文献检索策略Table 1 Retrieval strategies of Chinese and English literature

1.2 数据处理

本研究采用的知识图谱工具是由美国Drexel 大学陈超美[22]博士基于Java 平台开发的Cite Space（版本号：6.1.R6），软件参数设置时间分段为2005年1 月～2022 年12 月，时间切片为1 年，节点类型为研究单位、作者以及关键词。根据以上设置进行可视化分析，其中WOS 核心合集数据库中松多酚研究国家合作网络图利用文献计量分析平台（https://bibliometric.com）分析绘制。

将筛选后的文献以“download_**.txt”命名后导入Cite Space（版本号：6.1.R6）进行格式转化、分析。通过Office 2019 对导出数据进行整理，采用Origin 2021 对导出数据进行绘图。

2 结果与分析

2.1 WOS 核心合集和CNKI 数据库中松多酚的发文量分析

学术领域中发文数量是衡量一个研究领域发展态势的重要指标[23-24]。关于松多酚研究文献在WOS核心合集数据库和CNKI 数据库中的发文量随年份的变化情况如图1 所示，关于松多酚研究在CNKI发文量整体呈现先上升后减少的趋势，而相比于中文而言，英文发文量则呈现上升的趋势。

图1 WOS 核心合集和CNKI 中松多酚发文量Fig.1 Number of pine polyphenols in WOS core collection and CNKI

由图1 可知，2005～2015 年为WOS 核心合集数据库中松多酚研究发文量的波动期，共发文159 篇，占总发文量的46.63%，这一时期的科研工作者对松多酚的研究主要集中于分离提取以及结构鉴定方面，功能活性尚未进行深入挖掘，总体的发文趋势并没有呈现大幅度的增长。2016～2019 年为WOS 核心合集数据库中发文量的增长期，共发文93 篇，占总发文量的27.27%，其中2019 年的发文数量达到36篇，是2005～2022 年发文数量的峰值，化学成分的鉴定以及功能活性的研究导致这一时期的发文数量大幅度的增加。2020～2022 年的发文量相比于2019年减少了，但整体呈现增长的趋势，通过发文量结果分析表明WOS 核心合集数据库中的研究学者对松多酚的研究热度正在持续提升。2005～2014 年为CNKI 中松多酚研究的增长期，此时期关于松多酚的研究逐渐成为热点，发文量为117 篇，占总发文量的54.67%，其中2014 年的发文数量达到33 篇，为2005～2022 年在CNKI 中关于松多酚的发文数量最多的一年，2015～2022 年在CNKI 中对松多酚的研究整体呈现一个减少的趋势，在2022 年达到最低，此时对松多酚的研究不能仅仅停留在提取纯化以及简单的功能特性研究阶段，科研工作者应该对松多酚的应用方面进行更为深层次的挖掘。

2.2 中英文核心作者群体分析

核心作者主要是指在某一领域内具有较大影响的人，至少发表论文数为M 为统计时段内核心作者至少发表的论文数；Nmax是统计时段内发表论文最多的作者发表的论文数，字体的大小表示作者发表文章的频次差异，字体越大，出现频次就越高，作者发表文章的数量相对就越多。

经数据统计，王振宇是中文发文量最多的作者（43 篇），Garcia 是英文发文量最多的作者（7 篇）由核心作者计算公式可得出，中文核心作者共有5 位，共发表论文72 篇，占论文总量的33.64%，由图2 中文作者合作图谱可见，形成了以王振宇为中心的沟通桥梁，同省内的多位作者如赵玉红、包怡红等形成了一个研究群体。WOS 核心合集数据库中的核心作者共有13 位，共发表论文70 篇，占论文总数的20.53%，由图3 英文作者合作图谱可见，以Garcia 为中心，同Ferreira-santos，Nierop 等形成的研究群体与另一研究群体Van，De bruyne 等进行交流合作，根据普赖斯定律计算结果可知，目前中英文关于松多酚的研究领域都还没有形成稳定的研究群体。

图2 中文作者合作图谱Fig.2 Collaboration graph of Chinese authors

图3 英文作者合作图谱Fig.3 Collaboration graph of English authors

2.3 松多酚发文国家及研究单位分析

图4 为WOS 核心合集数据库中研究松多酚的国家合作网络图，其中发文数量排前三名的国家分别为中国、西班牙和美国。中国是WOS 核心合集数据库中研究松多酚最多的国家，发文量为49 篇，占总发文量的14.37%，其次是西班牙和美国，发文量分别为45 篇和38 篇，占总发文量的13.20%和11.14%。

图4 WOS 数据库中松多酚研究的国家合作网络图Fig.4 Countries collaboration networks of pine polyphenols research in the WOS database

中英文排名前五的研究单位如表2 所示，以东北林业大学、哈尔滨工业大学、哈尔滨商业大学等为国内松多酚主要的研究单位，国际上以CSIC 和UC 发文量最多，都是11 篇，其次是Harbin Institute of Technology（HIT）、Chinese Academy of Sciences（CAS）和University of Ljubljana（UL）分别为9、7 和6 篇。

表2 CNKI 和WOS 中松多酚研究发文量前5 名的研究单位Table 2 Top 5 institutions in CNKI and WOS for the research on pine polyphenols

借助Cite Space 绘制中英文研究单位合作图谱（图5～图6），从合作关系来看，同一个城市的研究单位联系比较密切，国内以黑龙江省的东北林业大学为核心的单位，同省内的多个单位如哈尔滨工业大学、哈尔滨商业大学和黑龙江省林业科学院等多个研究单位都有密切的联系，而跨省的联系较少，这与黑龙江省得天独厚的地理位置有很大关系，大部分地区冬季气候寒冷，而松树在低温下也可以存活，因此松树成为黑龙江省比较受欢迎的树种之一，又因其富含多酚类物质，可以作为一种天然抗氧化剂的来源，逐渐成为各研究单位的研究热点。而国际上研究松多酚的国家较为分散，相比于国内而言各研究单位的联系也不够密切。

图5 中文研究单位合作图谱Fig.5 Cooperation graph of domestic institutions

图6 英文研究单位合作图谱Fig.6 Cooperation graph of English institutions

2.4 CNKI 和WOS 核心合集数据库中松多酚的研究热点分析

2.4.1 CNKI 中松多酚研究热点分析 研究热点是在一定时期内该领域的学者广泛关注的主题，关键词最能体现文章主题和核心内容[26]。将筛选到的214篇松多酚研究的中文文献导入Cite Space 并对其进行分析。当Q＞0.3、S＞0.5 时，聚类结果较合理[27]。

如图7 所示，分析结果得出，中文文献关键词聚类图谱中的Q 值为0.7921、S 值为0.922，聚类结果较合理，基本可以反映出国内研究领域的总体情况。以松多酚为主题的关键词聚类集中于化学成分、松多酚、抗肿瘤、多酚、植物多酚和油松6 大类别，反映出2005～2022 年CNKI 中的研究文献主要围绕这六大关键词组群进行。苏晓雨[28]研究结果显示松壳多酚能够抑制肿瘤细胞中癌基因的表达，这一实验结果更好地证实了松多酚具有抗肿瘤的潜质。赵楠楠等[29]分离纯化了松壳多酚，同时刁岩[30]系统地解释了松多酚发挥抗氧化活性的途径，证实松多酚可作为一种天然抗氧化剂应用到食品中，张根生等[31]确定松仁红衣多酚的最佳提取工艺，较郭泳奇等[32]测得松仁红衣多酚含量为11.31 mg/g，赵梦雅等[33]测得的16.70 mg/g有所提高，并对多酚进行了纯化，初步鉴定了松仁红衣多酚的组分，包括儿茶素、香草酸、阿魏酸以及肉桂酸等活性成分[34]，这为后续对松多酚的进一步研究奠定了一定的基础。松多酚的提取、分离纯化、功能活性以及化学成分的研究等成为2005～2022 年CNKI中的研究热点。

图7 中文文献关键词聚类图谱Fig.7 Keyword clustering graph of Chinese literature

2.4.2 WOS 中松多酚研究热点分析 如图8 所示，分析结果得出WOS 核心合集数据库中的Q 值为0.586、S 值为0.8184，聚类效果比较合理，可以反映出国际研究松多酚领域主要集中于procyanidin fraction、obtaining bioactive extract、fruit juice、witch hazel、carbon nitrogen 和jasmonate-induced resistance 6 大类别。

关于松多酚的功能活性方面，Ku 等[35]提取并测定了松树皮中的多酚，证实了松树皮中原花青素的含量与抗氧化活性的相关性，结果表明，原花青素是松树皮抗氧化活性的关键因素，与此同时Li 等[36]研究发现微生物转化可以增强多酚的抗氧化和抗肿瘤活性，结果表明抗肿瘤活性与多酚含量、自由基的类型有关。在化学成分研究中，Li 等[37]证实了松多酚是具有生物活性的膳食成分，可通过抗氧化剂帮助预防疾病的同时可降低电离辐射引起的氧化损伤水平，还显著降低了脂质过氧化等的活性，结果表明松多酚是一种很有潜质的辐射防护试剂。国际上有关松多酚的辐射防护、功能活性以及药用价值等成为2005～2022 年WOS 核心合集数据库中的研究热点。

2.5 松多酚的研究趋势分析

2.5.1 CNKI 和WOS 核心合集数据库中松多酚的时间轴知识图谱分析 如图9 所示，CNKI 数据库文献检索发现，有关松多酚的研究内容正由最开始的提取、抗氧化等逐步深入到了生物活性以及化学成分研究等。该领域比较重要的关键词为“多酚”“抗氧化”“化学成分”，关键词的种类日趋广泛，表明松多酚的研究正在向着多元化发展。王吉昌[38]系统地研究了红松中的多酚组成和有效成分的抗氧化及抗辐射生物活性。赵楠等[39]优化了瓦松总多酚的提取工艺并探寻了其抗氧化能力。张力凡等[40]证实了樟子松多酚能够表现出较强的抗氧化能力。而近几年随着研究的深入，“辐射防护”“抗炎反应”“抗肿瘤”“交互作用”等关键词的出现说明松多酚的研究进入到了新阶段，王东[41]利用松多酚具有抗辐射这一功能活性，将松多酚制成具有缓释抗辐射功效的微球，成为了抗辐射领域的一个创新点。伊娟娟[42]的研究结果表明松塔多酚对S180 荷瘤小鼠具有显著的抗肿瘤作用，这一结果与左丽丽[43]的研究结果也相一致。祖元刚等[44]提取了红松树皮中的多酚类物质，证实了红松多酚具有一定的抗炎效果。

如图10 所示，基于WOS 核心合集数据库，松多酚的关键词总体呈现增长趋势，“antioxidant activity”的关键词频次达到最大，说明在世界范围内，科研工作者主要研究松多酚的抗氧化功能。而近五年来关于松多酚的研究逐渐出现诸如dietary polyphenols、anti-inflammatory cytokine 等新的关键词，松多酚的研究面也在逐渐扩大，研究方向有向多元化发展的趋势。Selga 等[45]研究发现松树树皮是黄烷醇的重要来源，可用于制备活性硫代衍生物，得出了快速有效地制备缀合物的条件。Choi[46]研究了韩国的红松树，并对该提取物进行定性分析，发现该提取物含有丰富的多酚、类黄酮和原花青素，该结果表明红松树中含有的酚类化合物具有一定的抗炎效果和对沙鼠的海马神经具有保护作用。Ashraf 等[47]研究了海洋松树皮是多酚化合物的丰富来源，通常被用作全球草本补充剂，这项研究旨在海洋松树单宁提取物在抗癌治疗中的潜力，并确定潜在的作用机制，可以在癌症治疗中起到有效的作用，并且可以被制药行业进一步探索。

图10 英文文献时间轴知识图谱Fig.10 Knowledge graph of English language literature timeline

2.5.2 松多酚的中英文文献关键词突现分析 关键词突现是指在一段时间内，出现的频率显著增加，表明在这段时间内该领域的研究备受科研人员的关注，突现强度的大小说明在某个时间段内学者对问题研究的多少以及影响的大小，由此可以判断该领域的发展趋势。

CNKI 中松多酚排名前十的关键词突现分析见表3，从突现强度看，油松和松多酚的研究最为活跃，突现强度为所有关键词中最高（达3.03）。从2005～2015 年突现关键词为“大孔树脂”“原花青素”“植物多酚”等，说明研究者在这一阶段对松多酚的研究集中在植物多酚的提取纯化。郭庆启等[48]提取了落叶松树皮中的多酚类物质，并对其进行了纯化。翟亚楠[49]研究了樟子松树皮中多酚的提取、分离和纯化的测定。赵玉红等[50]对樟子松树皮中多酚类化合物进行了成分分析和结构鉴定。2016～2022 年突现关键词逐渐变为“松针”“红松多酚”。张乃珣[51]研究发现红松多酚具有抗辐射作用并且能提高机体的免疫活性。马承慧等[52]探究了不同原料的酚类化合物与其抗氧化活性之间的相关性。从植物中提取多酚并制成保健食品可能是未来的发展趋势，同时松多酚也开始趋向于更为深层次的研究，关于它的功能特性方面有待进行进一步的挖掘。

表3 CNKI 中松多酚研究的关键词突现分析Table 3 Mergence of keywords of pine polyphenols in CNKI

WOS 核心合集数据库中松多酚排名前十的关键词突现分析见表4。从突现强度看，chemical composition 的研究最为活跃，突现强度为所有关键词中最高（达4.45）。2005～2015 年突现的关键词为“flavonoid”、“proanthocyanidin”、“pine needle”、“pine bark extract”。Sato 等[53]的研究结果表明，含有原花青素低聚物和羊毛甾烷型萜类化合物的松树单宁提取物，通过细胞周期停滞在G2/M 期，对癌细胞增殖具有抑制作用。在2005～2015 年的研究里，类黄酮、原花青素、松树皮提取物等关键词的突现频率开始增强，可见在这一阶段国际上开始着重研究松多酚的提取以及成分的鉴定。2016～2022 年突现的关键词为“chemical composition”、“lignin”、“plant extract”等， 在 2017～2022 年 这 一 时 间 段“ chemical composition”的突现强度最大，说明国际上对于松多酚的研究主要集中在化学成分的鉴定以及功能特性的研究，并且到2022 年有关于化学成分、木脂素等关键词的热度还在持续。Dziedziński 等[54]的研究结果表明所有的松树提取物都含有大量的多酚，可以作为一种天然抗氧化剂，广泛应用于食品、化妆品和保健品，同时松多酚对癌细胞有抑制作用，因此在医药行业也有大的发展前景。

表4 WOS 中松多酚研究的关键词突现分析Table 4 Emergence of keywords of pine polyphenols in WOS

3 结论

基于Cite space 软件分析研究结果表明，2005～2022 年WOS 核心合集数据库中以松多酚为主题的论文发表数量呈现逐年上升的趋势，而国内总体呈现递减的趋势，中英文核心作者分析结果显示，以王振宇和Garcia 等为核心作者，关于松多酚的研究领域都还没有形成稳定的研究群体。发文国家及研究单位方面，国际上，中国是研究松多酚最多的国家，其次是西班牙和美国；中文以东北林业大学，英文以CSIC 和UC 等为主要研究单位。在CNKI 和WOS核心合集数据库中关于松多酚的研究集中在松多酚的提取、分离纯化以及它的功能活性方面（抗氧化、抗炎、抗辐射和抗肿瘤），而近几年随着研究的深入，“协同作用”“交互作用”也逐渐成为松多酚的研究热点话题，到2022 年“chemical composition”、“lignin”等关键词的热度还在持续提升，说明未来松多酚的重点研究方向将更趋向于化学成分的鉴定以及功能特性的挖掘，因此应用到医药、食品和制成保健品是未来的发展趋势，同时松多酚作为一种天然抗氧化剂，开发含有松多酚的保健品及功能性食品有着广阔的市场前景及重要的现实意义。