基于CiteSpace知识图谱的灵芝多糖研究热点与趋势分析

聂 健，杨水莲，莫美华

(1.广东岭南职业技术学院，广东广州 510663；2.华南农业大学食品学院，广东广州 510642)

灵芝Ganodermalucidum是一种珍贵药用真菌，古称“瑞草”，俗称“仙草”，是我国最著名的高等药用真菌之一[1]。我国东汉时期的第一部中草药文集《神农本草经》中已将灵芝收录，并列为上品。近20年来国内外大量的研究结果也证明灵芝具广泛的药理作用，如抗菌、抗癌、抗炎症、降血糖、降血脂、降血压、免疫调节、保肝作用等功效[2-10]。《中华人民共和国药典》2000 年版首次将灵芝补录，使灵芝作为国家法定的药物进入我国的医药殿堂。国家卫生健康委员会2018年将灵芝作为按照传统既是食品又是中药材物质管理并向社会征求意见，这为灵芝开辟了广阔的利用空间。

灵芝多糖是灵芝的主要活性成分，也是灵芝研究中最深入广泛的一类化合物。灵芝多糖的种类很多，从Miyazaki等第1次从赤芝中分离灵芝多糖GL-1以来，已经分离出的灵芝多糖达 220多种[11-14]。现知灵芝多糖的药理活性有调节免疫力、抑制肿瘤、抑制细菌生长、保护肝脏作用、降低血糖、神经保护、抗氧化等[15-29]。

文献计量学方法结合可视化分析软件，通过检索国内外数据库，研究文献信息的数量变化、结构分布及变化规律，通过可视化分析直观地得到研究的主要机构、热点及趋势等。CiteSpace 软件是由陈超美团队开发的知识图谱绘制工具，可定量、可视化地分析文献，梳理该领域文献的基础知识、研究热点和前沿，预测该领域的演变趋势，是科学文献计量和知识网络分析的重要工具[30]。目前，灵芝多糖的文献计量学研究鲜见报道。鉴于此，笔者应用 CiteSpace 对 2005—2021 年的灵芝多糖相关文献进行文献计量学分析，梳理相关研究进展，总结研究的热点、发展趋势和研究前沿，以期为灵芝多糖产业发展提供参考。

1 资料与方法

1.1 数据来源中文文献以中国知网(CNKI)为数据来源，检索式：主题=(灵芝多糖)，检索文献发表时间为2005—2021年，共检索到中文期刊1 399篇。英文文献以Web of Science(WoS)为数据来源，检索式：Topic=“ganoderma lucidum polysaccharides”OR“Lingzhi polysaccharides”OR “Reishi polysaccharides”)，共检索到英文文献1 511篇。中文文献检索日期截至2021年8月14日，英文文献检索日期截至2021年8月28日。

1.2 纳入标准符合中医药、食品、农业等相关领域与灵芝多糖研究相关的主题期刊文献，文献检索时间2005—2021年。最终纳入分析范围的中文期刊文献为 1 399篇，英文文献为1 511篇。

1.3 排除标准根据文献题目、摘要、正文内容，剔除与本研究主题不符合的文献：①剔除重复发表的文献；②剔除会议论文、通知、科普宣传、报道以及信息不全的文献。

2 结果与分析

2.1 基于可视化的WoS灵芝多糖文献分析

2.1.1Web of Science灵芝多糖发文量。统计2005—2021年英文文献发文量，绘制曲线进行对比分析，见图1。从图1可以看出，2005—2021年灵芝多糖的英文文献发文量整体呈显著上升趋势，近5年(2016—2020年)的年平均发文量为123篇，说明随着现代科技进步，对灵芝多糖化学成分以及药理作用研究逐渐深入，研究水平也显著提高。

图1 2005—2021年Web of Science 灵芝多糖的发文量Fig.1 The number of Ganoderma lucidum polysaccharide in Web of Science in 2005-2021

2.1.2WoS 灵芝多糖发文机构。通过CiteSpace对灵芝多糖相关研究的英文文献研究机构进行合作网络分析可知，发文量17篇以上的机构共19个(表1)。其中，台湾大学发文量最多(53篇)，其次为北京大学(46篇)、中国科学院(42篇)、江南大学(37篇)。在CiteSpace中，中介中心性(BC)是衡量节点重要性的指标，中介中心性高(BC>0.10)的节点为关键节点，中国科学院(BC=0.17)、香港中文大学(0.14)、北京大学(BC=0.12)、台湾大学(BC=0.11)为研究机构的关键节点，是联系各个研究机构的枢纽。

2.1.3WoS 灵芝多糖发文期刊。2005—2021 年灵芝多糖相关研究的文献共在399个英文期刊发表，发文量最高的期刊为《CARBOHYDRATE POLYMERS》(16 篇)，其次为《INTERNATIONAL JOURNAL OF MEDICINAL MUSHROOMS》(15 篇)、《INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOLOGICAL MACROMOLECULES》(13 篇)、《JOURNAL OF ETHNOPHARMACOLOGY》(13篇)、《MOLECULES》(13 篇)、《FOOD CHEMISTRY》(12 篇)、《PROCESS BIOCHEMISTRY》(12 篇)、《JOURNAL OF AGRICULTURAL AND FOOD CHEMISTRY》(11 篇)。载文量较高的期刊多为食品、医药及农业领域的核心期刊。

2.1.4WoS 灵芝多糖文献关键词。研究主题的分布及演化可以体现不同时间段的研究热点及方法的演变，关键词是文章主题的精炼表达，其频次常与领域的研究热点呈正相关[31]。该研究对2005—2021 年关于灵芝多糖的研究关键词频次进行统计，其中频次大于 57 的见表2，大致可分 3 类：生理功能相关(抗肿瘤、抗氧化活性、细胞凋亡、巨噬细胞、氧化应激等)、分类相关(灵芝、药用菌、食用菌、子实体、灵芝多糖、胞外多糖、液体发酵、三萜)、结构鉴定相关(提取、体外、纯化、结构鉴定)。

表1 WoS中灵芝多糖发文机构频次>17的分布Table 1 Distribution of more than 17 constitution frequencies of Ganoderma lucidum polysaccharide in Web of Science

表2 WoS中灵芝多糖文献关键词频次>57的分布Table 2 Distribution of more than 57 keyword frequencies of Ganoderma lucidum polysaccharide in Web of Science

关键词聚类分析有助于发现灵芝多糖相关研究分布情况以及热点。该研究采用 Log likelihood ratio(LLR)检验算法对关键词进行聚类分析，得到最多10个聚类，见图 2。聚类编号从#0～#9，数字越小则该聚类下的文献研究规模越大。根据标签内容大致可分为 2类：药物化学成分与药理作用相关试验研究。

图2 WoS中灵芝多糖文献关键词聚类分析Fig.2 Clustering analysis of keywords of Ganoderma lucidum polysaccharide in Web of Science

基于聚类的结果，绘制时间线图见图 3。通过时间线图可直观呈现各个聚类的时间跨度及不同聚类之间的联系，进而展示灵芝多糖的研究发展历程。图中横坐标表示文章发表年份，纵坐标表示聚类编号及名称，每个节点代表关键词，频次越高节点越大。结果表明，聚类#0(灵芝多糖)聚类#1(液体发酵)、聚类#2(抗氧化活性)、聚类#3(灵芝孢子粉)代表领域研究时间跨度最长，为2005年至今。

图3 WoS中灵芝多糖文献时间线分布Fig.3 Distribution of timeline view of Ganoderma lucidum polysaccharide in Web of Science

关键词突现是指关键词在短时间内出现频次显著增加，表明这段时间内对其关注度增高，可以据此判断领域的研究趋势和前沿[32]。WoS 中灵芝多糖文献的突现关键词见图4。结果表明，2014 年以前的英文文献侧重于成分分析，而近年来研究热点侧重于药理机制研究，“抗肿瘤效果”可能是今后研究的热点。

2.2 基于可视化的 CNKI 灵芝多糖文献分析

2.2.1CNKI 灵芝多糖发文量。统计了2005—2021 年中文文献发文量，并绘制曲线图进行对比分析，见图5。由图5可知，近15年灵芝多糖相关领域研究的发文量一直较多(平均年发文量84 篇)。灵芝多糖在2009年发文109篇高峰后回落至2013的77篇，此后从2013—2021年每年保持80篇，说明中医药领域对灵芝多糖的关注度一直较高，对其持续保持研究热度。

图4 WoS中灵芝多糖文献关键词突现分析Fig.4 Keywords burst analysis of Ganoderma lucidum polysaccharide in Web of Science

图5 2005—2021年CNKI灵芝多糖的发文量Fig.5 The number of Ganoderma lucidum polysaccharide in CNKI from 2005-2021

2.2.2CNKI 灵芝多糖发文机构。通过CiteSpace对灵芝多糖相关研究的中文文献研究机构进行合作网络分析可知，发文量 17 篇以上的机构共 12 个。其中，发文量最高的机构为江南大学(48 篇)，其次为福建农林大学(30篇)、上海农科院食用菌研究所(29篇)、南昌大学(29篇)、北京大学(25 篇)、南通大学(18篇)、吉林农业大学(18篇)、华南理工大学(18篇)、中南林业科技大学(17篇)、无限极(中国)有限公司(17篇)、江苏安惠生物科技有限公司(17篇)、中国药科大学(17篇)，共发表灵芝多糖相关论文 283 篇，占总发文量的 20.5%，研究机构以各类型高校及大型保健品公司为主。

2.2.3CNKI 灵芝多糖发文期刊。2005—2021 年灵芝多糖相关研究的文献共在501个中文期刊分析，发文量最高的期刊为《食品科学》(16 篇)，其次为《中国食用菌》(15 篇)、《食品工业科技》(14 篇)、《时珍国医国药》(13篇)、《食品研究与开发》(13 篇)、《食用菌》(13 篇)、《食用菌学报》(13 篇)、《菌物学报》(12 篇)。载文量较高的期刊多为食品、医药及农业领域的核心期刊。

2.2.4CNKI灵芝多糖文献关键词。对2005—2021 年灵芝多糖的CNKI文献关键词频次进行统计，其中排名前 20位的关键词见表 3，其多与灵芝多糖药理作用、成分提取及测定相关。

通过(LLR)检验算法得到最大的 10 个有聚类，见图 6。根据标签内容大致可分为2类，即灵芝多糖相关药理作用和相似成分比较研究。

根据时间线图分析(图7)可知，聚类#0(灵芝多糖)聚类#1(含量测定)、聚类#2(液体发酵)、聚类#3(巨噬细胞)、聚类#4(灵芝孢子粉)、聚类#5(氧化应激)、聚类#7(抗氧化活性)等代表领域研究时间跨度均较长，为2005 年至今，说明灵芝多糖相关领域研究持续保持高热度。

表3 CNKI中灵芝多糖文献关键词频次前20位的分布Table 3 Distribution of top 20 keyword frequencies of Ganoderma lucidum polysaccharide in CNKI

关键词突现分析见图8。由图8可知，灵芝多糖前期的研究热点是灵芝多糖为代表的真菌多糖，中期研究热点为对糖尿病改善及氧化应激等作用为主，灵芝多糖的提取、抗氧化活性研究、组分分析及细胞凋亡的热度持续至 2021 年，可能是今后的研究热点。

3 结论与讨论

通过综合分析关键词的频数、突现性及其聚类，发现英文文献中“灵芝多糖”“抗氧化活性”“抗肿瘤”“细胞凋亡”4个关键词的频数和突现性较高；通过关键词聚类分析的标签内容大致可分为灵芝多糖的成分分析和药理试验，再结合时间线分析可发现这2类贯穿于灵芝多糖相关研究的始终。由此表明，英文文献中关于灵芝多糖的研究主要集中在组成成分和药理作用，中文文献中“灵芝多糖”“含量测定”“巨噬细胞”“灵芝孢子粉”“氧化应激”“抗氧化活性”“糖尿病”“响应面法”8个关键词的频次和突现性均较高，关键词聚类分析的标签内容可分为多糖提取、成分测定及药理作用 3 类，并且时间线分析显示 3 类研究的时间跨度均较长，因此这 3 类是中文文献中关于灵芝多糖研究的热点内容。通过对比发现，中英文文献关于灵芝多糖研究的重点及前沿部分，英文文献侧重于灵芝多糖成分及药理研究，中文文献侧重于多糖提取测定及药理研究，其中中英文文献都均提示灵芝多糖的抗氧化活性是一直以来的研究热点，不过英文文献关键词突现分析显示，该研究热点热度降低，而中文文献研究热度持续，药理研究中英文文献抗肿瘤及免疫调节药理研究更多，而中文文献对灵芝多糖的糖尿病防治药理研究更多。

图6 CNKI中灵芝多糖文献关键词聚类分析Fig.6 Clustering analysis of keywords of Ganoderma lucidum polysaccharide in CNKI

图7 CNKI中灵芝多糖文献时间线分布Fig.7 Distribution of timeline view of Ganoderma lucidum polysaccharide in CNKI

图8 CNKI中灵芝多糖文献关键词突现分析Fig.8 Keywords burst analysis of Ganoderma lucidum polysaccharide in CNKI

该研究采用 CiteSpace 科学计量学软件对 2005—2021 年发表在中英文期刊上的 2 910 篇与灵芝多糖相关文献进行了分析，旨在明晰灵芝多糖研究的趋势和热点内容，为进一步研究提供参考。研究结果显示：①灵芝多糖的研究文献总量呈上升趋势，其中中文文献保持相对稳定近8年(2013—2020年)年均80篇，英文文献2005—2019 年发文量呈显著增长趋势，近5年(2016—2020年)的年平均发文量123篇，是中文文献年平均的1.5倍，说明灵芝多糖研究不断深入，研究水平显著提高；②灵芝多糖中文文献主要发表于中医药、食品及农业相关领域核心期刊，英文文献侧重发表于化学、食品及农业相关领域期刊；③中文文献研究机构主要为高等院校、科研机构及相关企业，英文文献研究机构主要为高等院校及科研机构；④当前英文文献对灵芝多糖成分分析及药理研究关注度较高，中文文献对灵芝多糖提取、组分分析及药理研究关注度较高。通过预测分析发现，灵芝多糖抗肿瘤和免疫调节机制研究可能仍是今后的研究热点。