張志娟郭春景

(1.遼寧省農(nóng)業(yè)科學院,遼寧 沈陽 110161; 2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風險評估實驗室(沈陽),遼寧沈陽 110161)

真菌毒素是由絲狀真菌在適宜條件下產(chǎn)生的小分子次級代謝產(chǎn)物[1],目前已知的真菌毒素約有400多種[2],研究主要有毒性較強的黃曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)、赭曲霉毒素 A(Ochratoxin A,OTA)、玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)、嘔吐毒素(Deoxynivalenol,DON)和T-2毒素(T-2 toxin)、伏馬毒素 B1(Fumonisin,FB1)和桔青霉素(Citrinin,CIT)等。研究表明,大多數(shù)真菌毒素可抑制動物體內(nèi)蛋白的合成,破壞細胞結(jié)構(gòu),進而影響動物體肝臟、腎臟、神經(jīng)、造血等組織器官的正常工作,具有強烈的致癌、致畸、致突變作用,對人和動物的健康造成了威脅[3~12]。有研究對谷物和堅果等中的黃曲霉毒素、伏馬菌素、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、T-2和 HT-2毒素、玉米赤霉烯酮和赭曲霉毒素A等約500 000份數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,認為糧農(nóng)組織預(yù)測的谷物和堅果中產(chǎn)生真菌毒素的比例為25%,可能是低估了[13]。因此,對真菌毒素的相關(guān)研究已成為食品安全領(lǐng)域研究熱點之一。

文獻計量學是指用數(shù)學和統(tǒng)計學的方法,定量地分析一切知識載體的交叉科學,被廣泛應(yīng)用于圖情、教育、醫(yī)學、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,從不同角度揭示各研究領(lǐng)域?qū)W科布局、研究熱點、發(fā)展動態(tài)等[14~20],成為現(xiàn)代科學研究的重要輔助手段。近年來,國內(nèi)真菌毒素研究進展多集中在檢測方法和降解方面[21~25],有關(guān)真菌毒素相關(guān)英文文獻研究的計量分析鮮見報道。

本研究利用文獻計量方法,以Web of Science核心合集中的SCI-Expanded數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源,對全球真菌毒素領(lǐng)域的研究概況、研究群體競爭力、合作情況、研究熱點和主題等方面進行了計量分析,以期為相關(guān)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新和管理決策提供情報支撐和數(shù)據(jù)參考。

1 材料和方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

以科睿唯安的Web of Science核心合集中的SCI-Expanded數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源,所涉及文獻類型為 Article,Review。 以 TS=(Mycotoxin?or mikotoxin?or“mold toxin?”or Mycotoxicoses or “Fungal toxin?”or fungaltoxin)為檢索式進行檢索,獲取相關(guān)期刊論文25 880篇文獻,檢索時間為2022年9月1日。

1.2 研究方法和工具

利用文獻計量學方法對文獻進行量化分析。利用Excel 2010對檢索到的真菌毒素的文獻從發(fā)文量、重點國家、高發(fā)文機構(gòu)、高發(fā)文作者等方面進行統(tǒng)計分析,并運用VOSviewer軟件分析工具,對關(guān)鍵詞進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 概況分析

2.1.1 全球發(fā)文概況分析 全球關(guān)于真菌毒素的研究開始較早,1941年已有相關(guān)研究,1962開始有連續(xù)性研究。直到1990年開始研究文獻才逐漸增多,發(fā)文量超過100篇/年,此后增長迅速,2012年開始年發(fā)文量超過1 000篇。近年來,真菌毒素研究領(lǐng)域的研究文獻數(shù)量總體呈現(xiàn)上升趨勢,2018年起年發(fā)文量達1 500篇,表明該領(lǐng)域研究受關(guān)注程度逐年增加(見圖1)。

2.1.2 中國發(fā)文概況分析 中國在真菌毒素領(lǐng)域的發(fā)文趨勢與國際情況基本一致,但研究起步較晚,1986年才有英文 SCI文章發(fā)表,且在2004年之前發(fā)文數(shù)量較少,2005年之后發(fā)文量增長迅速,2020年起年發(fā)文量超過500篇。年度發(fā)文情況見圖2。

圖2 中國真菌毒素研究領(lǐng)域年度發(fā)文量分布情況Figure 2 Annual distribution of chinese mycotoxin papers

2.2 文獻來源主要國家分析

2.2.1 國家發(fā)文分析 真菌毒素領(lǐng)域發(fā)文數(shù)量排名前10的國家情況見圖3,其中美洲有3個(美國、巴西、加拿大),亞洲有1個(中國),歐洲有6個(德國、意大利、西班牙、法國、英國、奧地利),除中國和巴西為發(fā)展中國家以外,其他全部為發(fā)達國家。由此可見,發(fā)達國家依然是真菌毒素研究領(lǐng)域的主要力量。其中美國和中國的發(fā)文量分別為4 206篇和4 141篇,排名前兩位,研究優(yōu)勢明顯。

圖3 全球真菌毒素發(fā)文量排名前10的國家Figure 3 Top 10 countries of global mycotoxin papers

對真菌毒素領(lǐng)域發(fā)表文章數(shù)量排名前10的國家在2000~2022年間發(fā)文量情況進行分析可知:中國自2012年以后,發(fā)文量增速明顯,且呈現(xiàn)逐年上升趨勢;其他國家呈現(xiàn)波動平緩增長趨勢。2012年以前,美國的發(fā)文量遠遠高于其他國家,2013年之后其發(fā)文量一直遠低于中國(見圖4)。

圖4 2000~2022年間世界排名前10國家發(fā)文趨勢Figure 4 Annual distribution of global mycotoxin papers during 2000~2022(Top 10 countries)

2.2.2 國家合作分析 由真菌毒素研究發(fā)文量≥100篇的56個國家合作關(guān)系網(wǎng)可知,真菌毒素領(lǐng)域研究國家的合作布局為:(1)以中國、美國、加拿大、日本、印度等國家組成的北美洲和亞洲合作鏈。(2)以德國、意大利、英國等國家為核心的歐洲學術(shù)共同體。(3)以法國、巴西、西班牙等國家組成的跨區(qū)域?qū)W術(shù)合作網(wǎng)絡(luò)。分析可知中國已在真菌毒素領(lǐng)域開展了廣泛的合作研究,已經(jīng)具有了較大的影響力(見圖5)。

圖5 國家合作關(guān)系圖(發(fā)文量≥100)Figure 5 Diagram of cooperation between countries(output≥100)

2.3 主要研究機構(gòu)分析

2.3.1 機構(gòu)發(fā)文分析 對世界排名前5的研究機構(gòu)從2000年至今的發(fā)文情況進行統(tǒng)計可知,美國農(nóng)業(yè)部、瓦倫西亞大學、意大利國家研究委員會在真菌毒素研究領(lǐng)域起步最早,且研究連續(xù)性較好;2009年之前,美國農(nóng)業(yè)部發(fā)文量遠高于其他幾個機構(gòu),2021年略有下降,近10年呈現(xiàn)波動增長情況;根特大學從2004年開始連續(xù)開展了研究;中國農(nóng)業(yè)科學院起步較晚,2008年才開展相關(guān)領(lǐng)域研究,但研究勢頭迅猛,2018年以后年發(fā)文數(shù)量均超過30篇(見圖6)。

圖6 2000~2022年間世界排名前5位機構(gòu)發(fā)文趨勢Figure 6 Tr end chart of documents issued in the world from 2000 to 2020(Top 5 institutions)

2.3.2 機構(gòu)合作分析 全球真菌毒素研究發(fā)文量≥100篇的49家機構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)見圖7。在全球真菌毒素研究的合作網(wǎng)絡(luò)中,位于中心地位的機構(gòu)有荷蘭根特大學、瓦倫西亞大學、美國農(nóng)業(yè)部、中國農(nóng)業(yè)科學院、法國農(nóng)業(yè)科學研究院等。且形成了5大合作關(guān)系網(wǎng):(1)以荷蘭根特大學為核心,包括維也納大學、慕尼黑工業(yè)大學、貝爾法斯特女王大學等機構(gòu)的歐洲新興合作關(guān)系網(wǎng)。(2)以瓦倫西亞大學和CNR意大利國家研究委員會為核心,包括里奧跨爾托國立大學、米蘭大學、帕爾特大學等機構(gòu)的跨國合作關(guān)系網(wǎng)。(3)以美國農(nóng)業(yè)部為核心,包括美國密歇根州立大學、加拿大農(nóng)業(yè)及農(nóng)業(yè)食品部等機構(gòu)的北美合作關(guān)系網(wǎng)。(4)以中國農(nóng)業(yè)科學院、中國科學院、中國農(nóng)業(yè)大學為核心,包括南京農(nóng)業(yè)大學、華中農(nóng)業(yè)大學、江南大學、浙江大學等機構(gòu)的以中國為主體的新興學術(shù)合作關(guān)系網(wǎng)。(5)以法國國家農(nóng)業(yè)科學研究院、圣保羅大學為核心,包括圣瑪麗亞聯(lián)邦大學、圖盧茲大學等機構(gòu)的跨國合作關(guān)系網(wǎng)。

圖7 機構(gòu)合作關(guān)系圖(發(fā)文量≥100)Figuri 7 Institution cooperation relationship diagram(output≥100)

2.4 期刊分布情況

以2000年至今的真菌毒素領(lǐng)域發(fā)文量排名前20的期刊作為研究對象,對其發(fā)文量、總被引頻次、篇均被引頻次及影響因子進行分析(見表1)。

表1 真菌毒素領(lǐng)域發(fā)文數(shù)量排名前20期刊Table 1 Top 20 journals of number of articles published in mycotoxin field

20種期刊共發(fā)文6 893篇,期刊影響因子在1.581~6.306。發(fā)文量排名前 3的期刊分別是《Toxins》、《Food control》和《Journal of agricultural and food chemistry》;總被引頻次排名前3的期刊分別是《Journal of agricultural and food chemistry》、《Food control》和《Food and chemical toxicology》;篇均被引頻次排名前 3的期刊分別是《Applied and environmental microbiology》、《Journal of chromatography a》和《Toxicology letters》;影響因子排名前 3的期刊分別是《Food chemistry》、《Frontiers in microbiology》和《Food and chemical toxicology》。該領(lǐng)域科研人員可以多關(guān)注上述期刊來了解更多真菌毒素相關(guān)領(lǐng)域的研究動態(tài)和研究趨勢。

2.5 學科分析

根據(jù)Web of Science學科分類體系,真菌毒素領(lǐng)域的研究共分布在165個學科類別中。其中,食品科學與技術(shù)學科發(fā)文最多,達8 661篇,遠高于其他學科;毒理學和化學學科發(fā)文量分別為5 913篇和5 553篇,排名二、三位;微生物學、生物化學和分子生物學、生物技術(shù)和應(yīng)用微生物學、植物科學、真菌學、藥理學和藥劑學學科的發(fā)文量均在1 000篇以上。可見真菌毒素研究涉及學科門類眾多,學科交叉融合明顯。

2.6 研究熱點和主題分析

研究熱點通常指在某一時間段內(nèi),具有內(nèi)在聯(lián)系且數(shù)量相對較多的一組論文所探討的科學問題或?qū)ｎ},從文獻計量學角度看,某學科領(lǐng)域一定時段內(nèi)出現(xiàn)頻次最高的關(guān)鍵詞通常是該領(lǐng)域的研究熱點。本文對真菌毒素研究領(lǐng)域≥50次的高頻關(guān)鍵詞進行抽取,并借助 VOS-viewer構(gòu)建高頻關(guān)鍵詞熱點密度視圖和共現(xiàn)知識圖譜(見圖9、圖10)。其中,節(jié)點的大小和亮度代表主題詞的詞頻,可表示主題詞的重要性和熱度;節(jié)點之間連線的粗細代表主題詞之間的共現(xiàn)頻次,可以表示主題詞之間關(guān)系的密切程度。

圖1 全球真菌毒素研究領(lǐng)域年度發(fā)文量分布情況Figure 1 Annual distribution of global mycotoxin paper s

圖9 真菌毒素研究領(lǐng)域熱點密度視圖Figur e 9 Diagram of hotspot density in mycotoxin research field

圖10 真菌毒素高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜(詞頻≥50,共現(xiàn)>1)Figure 10 Diagram of mycotoxin high frequency keyword co-occurrence(word frequency≥50,co-occurrence>1)

經(jīng)分析可知,全球真菌毒素研究領(lǐng)域研究熱點主要集中在真菌毒素的快速檢測、真菌毒素聯(lián)合毒性研究和真菌毒素的控制等方向。領(lǐng)域研究主題主要包括:(1)真菌毒素的檢測方法和風險評估研究。關(guān)鍵詞有:HPLC、MS、LC-MS、液相色譜、質(zhì)譜、酶聯(lián)免疫法、代謝組學、風險評估、接觸、接觸評估等。(2)真菌毒素的毒性及毒性動力學研究。關(guān)鍵詞有:嘔吐毒素、赭曲霉毒素 a、玉米烯酮、伏馬毒素、鐮刀菌素、黃曲霉毒素b1、t-2毒素、細胞凋亡、細胞毒性、細胞因子、基因表達、遺傳毒性、肝毒性、腎毒性、代謝、毒性、毒代動力學等。(3)真菌毒素的污染防治和降解研究。關(guān)鍵詞有:黃曲霉毒素、曲霉屬真菌、展青霉素、赭曲霉素、食品安全、吸附、生物防治、生物降解、污染、去污、降解、解毒等。

圖8 全球真菌毒素領(lǐng)域發(fā)文數(shù)量排名前10學科Figure 8 Top 10 research field of number of articles published in mycotoxin field

3 結(jié)論

以Web of Science數(shù)據(jù)庫核心合集中SCI-Expanded數(shù)據(jù)庫真菌毒素相關(guān)論文為數(shù)據(jù)源,利用文獻計量學方法,綜合分析了全球該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,探討了該領(lǐng)域的研究熱點和主題,得到的主要結(jié)論有:

全球真菌毒素研究呈現(xiàn)上升趨勢,2012年開始年發(fā)文量超過1 000篇,2018年開始年發(fā)文量超過1 500篇,并呈現(xiàn)持續(xù)上升態(tài)勢,說明該領(lǐng)域研究受關(guān)注程度很高,值得持續(xù)關(guān)注。

美國、中國、意大利是真菌毒素領(lǐng)域發(fā)文量較多的3個國家,2013年起中國發(fā)文量超過美國,居世界首位。從發(fā)文的數(shù)量和質(zhì)量來看,目前中國在真菌毒素研究領(lǐng)域處于世界前列,具有較大的影響力,形成了以中美為核心的國家合作網(wǎng)絡(luò)。

美國農(nóng)業(yè)部、根特大學、瓦倫西亞大學、中國農(nóng)業(yè)科學院、意大利國家研究委員會在該領(lǐng)域文獻產(chǎn)出量最大。中國農(nóng)業(yè)科學院在該領(lǐng)域研究起步相對較晚,但研究勢頭迅猛,近幾年發(fā)文量呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢,進5年發(fā)文量穩(wěn)居全球前三,形成了以中國農(nóng)業(yè)科學院為核心的學術(shù)機構(gòu)合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。

《Toxins》、《Food control》和《Journal of agricultural and food chemistry》是全球真菌毒素領(lǐng)域發(fā)文量最多的期刊;《Journal of agricultural and food chemistry》、《Food control》和《Food and chemical toxicology》是總被引頻次排名前 3的期刊;《Applied and environmental microbiology》、《Journal of chromatography a》和《Toxicology letters》是篇均被引頻次排名前3的期刊;《Food chemistry》、《Frontiers in microbiology》和《Food and chemical toxicology》是影響因子排名前3的期刊。相關(guān)科研人員可以多關(guān)注上述期刊以了解真菌毒素研究的最新動態(tài)。

全球真菌毒素研究主要分布在食品科學與技術(shù)、毒理學、化學學科,發(fā)文量均在5 000篇以上;此外,還分布在農(nóng)業(yè)、微生物學、生物化學和分子生物學、生物技術(shù)和應(yīng)用微生物學、植物科學、真菌學、藥理學和藥劑學等多個學科。

全球真菌毒素領(lǐng)域研究熱點主要集中在真菌毒素的快速檢測、真菌毒素聯(lián)合毒性研究和真菌毒素的控制等方向。研究主題主要集中在檢測方法和風險評估研究、毒性及毒性動力學研究、污染防治和降解研究。