基于文献计量学对黑果腺肋花楸的可视化分析

闫鉴，魏丽萍，郜毓堃，王浩励，兰天，孙翔宇，马婷婷*

1(神农智华生物科技(山西)有限公司，山西 长治，046299)2(西北农林科技大学 食品科学与工程学院，陕西 杨凌，712100)3(西北农林科技大学 葡萄酒学院，陕西 杨凌，712100)

黑果腺肋花楸，属于蔷薇科，腺肋花楸属的多年生落叶灌木，果实为浆果，简称黑果，又名野樱莓，不老莓[1-2]。黑果腺肋花楸富含花青素，因此呈深紫色[3]。黑果腺肋花楸目前在欧洲、美国等地广泛种植，已有百年历史，我国自2000年前后引入并逐渐发展[4-5]。2016年，黑果腺肋花楸作为7个代表性新兴小浆果之一入选《中国小浆果产业发展报告》，被誉为第三代“未来水果”。2018年9月12日，黑果腺肋花楸获批进入国家《新食品原料》名单。作为一个新兴的研究领域，为在一定程度上分析黑果腺肋花楸，研究热点和趋势，本文对其进行文献计量学的统计分析。

1 数据来源与研究工具

1.1 数据来源

该研究的数据选自Web of Science(WOS)核心合集和中国知网(CNKI)数据库。登录WOS官网，进入检索界面，选择数据库为WOS核心合集，时间跨度为所有年份(1985—2020年)，检索字段为“主题”，检索主题词为“Aroniamelanocarpa”或“AroniamelanocarpaElliot”或“Black chokeberry”，进行检索，将1992—2021年29年间WOS关于黑果腺肋花楸所有文献筛选统计，统计出742篇有效文献，其中，2010—2020年间统计出569篇有效文献[6-7]。根据1992—2020年度的发文量做出图1，通过分析文献数量变化趋势，最终选择研究时间跨度为2010—2020近10年间的文献数据进行分析。登录CNKI官网，进入检索界面，时间跨度为2010年1月1日—2020年12月31日，检索字段为“主题”，检索主题词为“黑果腺肋花楸”或“野樱莓”或“不老莓”，进行检索，筛选出中文文献，统计出305篇有效文献。根据WOS中检索到的英文文献和CNKI中检索到的中文文献对关于黑果腺肋花楸的中外研究进行综合分析。

1.2 研究工具

采用表格软件Excel以及可视化处理软件VOSviewer和Citespace。通过Excel软件对检索数据进行合并、统计、分析，并绘制相关图表。通过VOSviewer和Citespace软件分别分析WOS数据集和CNKI数据集中的作者、关键词及合作单位等知识单元的相似性与测度，构建和绘制各单元间相互关系，以探求研究领域关键路径及知识拐点，并预测未来研究热点和创新研究方向。VOSviewer和Citespace是2个构建和可视化文献计量网络的软件工具。如网络可能包括期刊、研究人员或个人出版物，它们可以基于引用、书目耦合、共同引用或共同作者关系来构建。VOSviewer和Citespace还提供文本挖掘功能，可用于构建和可视化从科学文献正文中提取的重要术语的共现网络。该研究以可视化分析为方法，从整体上把握黑果腺肋花楸在中外文献中的研究概况，发现研究下一阶段的重点问题，为今后的相关研究深入分析提供参考。

图1 1992—2021年黑果腺肋花楸年度文献产出量趋势图Fig.1 1992—2021 Trend chart of annual literature output of Aronia melanocarpa

2 结果与分析

2.1 产出趋势

由图1可知，WOS核心中，研究期刊发文量趋势由数量较少且稳定到爆发式增长。1992年前，发文量为空白。1992—2006年发文量一直在2～10篇小幅度变化，数量较少且无增长趋势。其中，1992—1996年发文量在3篇/年以下，甚至为0。到2007年发文量小幅度骤增，后又下降。自此开始，2009—2020年发文量逐年波动增长，且增长速度开始加快。相应地，自2009年开始被引频次迅速增加，由于2021年统计不完全，到2020年达到顶峰。由此可以看出，黑果腺肋花楸正逐渐成为研究热点。本文研究重点也在于爆发增长期2010—2020这10年内。

2.2 研究状况

关键词集中体现了论文的主题及核心观点，分析研究论文当中的关键词可以快速挖掘研究进展，对认识黑果腺肋花楸的研究现状有一定指导意义。借助VOSviewer软件对569篇WOS核心期刊论文关键词进行可视化聚类分析(图2)，用Citespace软件对305篇CNKI中文期刊论文关键词进行可视化聚类分析(图3)。以Refworks格式导出，记录内容为全记录与引用的参考文献，设置时间为2010—2020年，时间切片是1年。

2.2.1 关键词共线分析

以VOSviewer对英文关键词进行可视化分析，设置分析类型为共同出现(co-occurrence)，分析单位为所有关键词(all keywords)，技术方法为全计数(full counting)，最小出现频率为5，筛选后关键词为186个，经过人工剔除和纠错，设置共300条连线(图2)。气泡大小表示单词出现的频率(在一份出版物中多次出现算作1次)。

图2 WOS关键词共线图Fig.2 WOS keywords common diagram

以Citespace对中文关键词进行可视化分析，设置Node Type为keyword，网络剪裁方法选择Pathfinder, Pruning sliced networks，关键词共线图谱中共纳入318个节点，共411条连线(图3)。

图3 CNKI关键词共线图Fig.3 CNKI keyword common diagram

关键词共线图谱以节点的大小表示出现频次，以线表示共现关系，以颜色表示年份。如表1所示对WOS英文文献中出现频次较高的关键词，如花青素、多酚、黑果腺肋花楸、抗氧化活性、氧化应激、体外、酚类化合物、果汁、黄酮、提取进行分析，和对CNKI中文文献中出现频次较高的关键词(黑果腺肋花楸、抗氧化、花色苷、多酚、黄酮、组织培养、纯化、栽培技术、提取、原花青素)进行分析，可以得出结论：检索得到的604篇英文文献和305篇中文文献主要是对黑果腺肋花楸预防和治疗疾病的功能特性、功能性物质的提取分离和纯化、植株栽培及加工食品开发的研究。通过对图2、图3中关键词节点大小及颜色的变化趋势分析，可以得到2010—2020年中英文文献研究重心从黑果腺肋花楸预防和治疗疾病的功能特性转移到黑果腺肋花楸中的功能性物质的提取分离和纯化、植株栽培，再到黑果腺肋花楸的加工食品产品及其工艺研发，研究由医药领域扩展到生物学领域和食品科学领域，并逐渐成为各领域研究热点，体现了由原料生产到原料加工，由部分利用到综合利用的发展趋势。

表1 中英文文献高频关键词Table 1 High frequency keywords in Chinese and English thesises

2.2.2 出版物分析

研究出版物的文献数量和被引频次能够找出此研究领域内的核心出版物(表2)。表2显示了WOS中此领域文献数量最多的10个出版物，分别是食品化学(Food Chemistry)、分子学(Molecules)、功能性食品(Journal of Functional Food)、营养学(Nutrients)、农业与食品化学期刊(Journal of Agricultural and Food Chemistry)、药膳期刊(Journal of Medicinal Food)、药用植物(Planta Medica)、氧化药学和细胞寿命(Oxidative Medicine and Cellular Longevity)、美国实验生物学学会联合会杂志(Faseb Journal)、抗氧化剂(Antioxidants)，学科包含食品科学、药学、生物学、医学。

表2 高文献产出量的英文期刊Table 2 English journals with high thesises output

2.2.3 作者及机构分析

研究作者共线图谱反映了黑果腺肋花楸领域的核心作者与关联作者的合作关系。通过VOSviewer对英文期刊作者进行可视化分析，设置分析类型为共作者(co-authorship)，分析单位为作者(author)，技术方法为全计数(full counting)，最小出现频率为6，共得作者为29个，关系连线37条，生成WOS作者共线图(图4)。WOS核心期刊发文量以OLAS B，BRZOSKA M M，SAVIKIN K，VALCHEVA-KUZMANOVA S，BOLLING B W，DENEV P，EKIERT H等人为首，形成了7个协作集群，集群内部关联紧密，但外部相互分布零散，关联度低。

图4 WOS作者共线图Fig.4 WOS author common diagram

通过Citespace对中文期刊作者进行可视化分析，设置Node Type为author，作者共线图谱中共纳入243个节点，共382条连线，生成CNKI作者共线图(图5)。图中显示的状况与英文期刊类似，作者以刘仲华、姜镇容、孟宪军、千文等为关联点呈簇状分布，揭示了6个协作集群，集群内部关联紧密，但外部相互分布零散，关联度低。

图5 CNKI作者共线图Fig.5 CNKI author common diagram

研究机构反映了科研实力和学术云集，同时反映了黑果腺肋花楸领域的核心机构与关联机构合作关系。通过VOSviewer对英文发文机构进行可视化分析，设置分析类型为共作者(co-authorship)，分析单位为机构(organizations)，技术方法为全计数(full counting)，最小出现频率为4，共得机构为44个，关系连线28条，生成WOS机构共线图(图6)。如图6所示，高产机构间大多没有密切关联，机构间分布零散，仅显示2个协作集群。从发文量来看，发表最多的是University of Belgrade，共计31篇，其次为University of Lodz(28篇)。从合作关系看，合作最广泛的是University of Lodz，其次为Medical University of Bialystok。

通过Citespace对中文发文机构进行可视化分析，设置Node Type为Institution,机构共线图谱中共纳入161个节点，共101条连线，生成CNKI机构共线图(图7)。从发文量看，辽宁省干旱地区造林研究所发文量最多，共计28篇，其次是广东喜之郎有限公司、大连工业大学食品学院国家海洋食品工程技术研究中心、华南理工大学食品科学与工程学院，各12篇。从合作关系看，华南理工大学和沈阳农业大学合作最为广泛。图7中显示小型协作集群较多，大学与公司的合作较多。

图6 WOS机构共线图Fig.6 WOS institute common diagram

图7 CNKI机构共线图Fig.7 CNKI institute common diagram

2.2.4 国家分析

通过VOSviewer对国家进行可视化分析，设置分析类型为共作者(co-authorship)，分析单位为国家(countries)，技术方法为全计数(full counting)，最小出现频率为5，共得国家为44个，关系连线28条，生成WOS国家共线图(图8)。图中共显示4个集群，红色集群为欧洲东南部国家，黄色集群为欧洲西北部国家，绿色集群为美国、韩国和西欧国家，蓝色集群为欧亚国家，紫色集群为欧洲国家。蓝色集群表明欧亚这些国家在大陆内部的合作有限，绿色集群表明国际合作可跨地域较广。从发文量来看，波兰发文量最多(148篇)，其次是美国(55篇)、韩国(52篇)、塞尔维亚(50篇)、保加利亚(26篇)，中国位列第6(24篇)。从合作关系来看，西班牙合作关系最广泛，其次是塞尔维亚、捷克共和国、波兰、美国，中国排第6位。

图8 WOS国家共现图Fig.8 WOS countries common diagram

3 研究热点

3.1 预防和治疗疾病功能特性

黑果腺肋花楸及其提取物富含花青素、原花青素、羟基肉桂酸和黄酮醇等酚类化合物[8-11]，在动物模型中具有抗炎[12]、抗癌[13]、保护心脏[14]和抗糖尿病[15]作用。例如，VALCHEVA-KUZMANOVA等[16]研究了黑果腺肋花楸果汁对大鼠吲哚美辛诱导的胃黏膜损伤和氧化胁迫的影响，结果显示黑果腺肋花楸由于富含酚类化合物等抗氧化功能性物质，能够减少吲哚乙酸对胃黏膜的损伤和伴随的氧化应激。BRUNLICH等[17]从黑果腺肋花楸中提取花青素和原花青素并采用4种方法测定提取物的自由基清除活性和酶抑制活性，结果表明黑果腺肋花楸通过不同的多酚类化合物抑制α-葡萄糖苷酶活性从而降低血糖。同时黑果腺肋花楸能够有效预防慢性疾病如肥胖[18]、高血脂[14]、高胆固醇[19]等。

3.2 功能性物质的提取分离和纯化

黑果腺肋花楸富含多种功能性物质，如：酚类化合物、多糖、白藜芦醇等。功能性物质的制备过程分为提取和纯化两步。提取的方法有很多，如：叶[20]及果实[21]的多糖提取方法有超声辅助醇提取法[22]、微波辅助提取法[23]；酚类化合物(多酚、花色苷、原花青素、黄酮等)的提取方法有超声辅助醇提取法[24-27]、醇类提取法、酶法超声联合提取[28]等，纯化方法主要是大孔树脂法[24]；白藜芦醇的提取方法主要为超声波辅助乙醇提取法[29]。目前超声辅助乙醇提取法已经是一种研究非常深入的提取分离黑果腺肋花楸功能性物质的方法，其他有效成分的提取分离纯化仍有待研究。

3.3 植株栽培

黑果腺肋花楸具有极高的开发应用价值，包括药用价值、食用价值、园林观赏价值、生态价值，其用途广、发展潜力大，值得大力推广种植。发展黑果腺肋花楸的快速繁殖技术、栽培技术，有利于提高黑果腺肋花楸的产量。栽培技术的研究主要包括生长条件[30]、栽植方法[31]、田间管理[32]。生长条件不仅包括土壤、水源、温度，还包括对植株抗逆性的研究[33]。栽植方法包括育苗、时间、施肥、间隔等。田间管理方法有保湿、除草、病虫害等。

3.4 加工食品及其工艺开发

黑果腺肋花楸还可以作为食品原料进行加工，以延长其贮藏性。但由于黑果腺肋花楸口感偏涩，因此加工过程中需要研究如何去除涩味的同时保留更多的营养物质。加工后的产品类型丰富，包括果汁、果酒、果粉、果冻[34]、果醋[35-36]、复合饮料[37]、果酱[38]等。其中，脱涩技术也是工艺研究的重点，是改善黑果腺肋花楸食品口感的关键，包括聚乙烯吡咯烷酮、明胶、单宁酶、酵母[39]等。不同的工艺参数包括果实前处理条件、杀菌条件、脱色条件等都会对加工产品的风味及营养价值产生影响。

4 结论

黑果腺肋花楸，作为小浆果是一种新兴的食品原料，以其丰富的功能性成分越来越受到学者的关注，并有望成为研究热点。该研究采用Excel统计、VOSviewer和Citespace软件可视化，分析了2010—2020年黑果腺肋花楸领域发表的604篇WOS核心期刊论文和305篇CNKI中文期刊论文，从一定程度上揭示了黑果腺肋花楸领域的研究情况，有助于分析该领域的未来走向和前沿方向。黑果腺肋花楸研究自1992年开始，到2009年开始爆发式增长，到2020年到达顶峰，并有望继续增长。黑果腺肋花楸研究关键词多为功能性物质提取分离和纯化、植株栽培、抗氧化预防疾病以及加工食品开发，揭示了文献重点在于对黑果腺肋花楸预防和治疗疾病的功能特性、功能性物质的提取分离和纯化、植株栽培及加工食品开发的研究。根据作者、机构、国家、期刊可视化分析，可得研究现状的总体概况。后总结不同研究热点的具体研究内容和研究方法，分别对应医药学、生物学和食品科学等研究领域。目前黑果腺肋花楸的研究较少，但其价值与发展潜力巨大，具有广阔的发展空间。