大数据分析皮诺敛酸研究现状及发展趋势

王静怡，王鹏，范越，李芳菲,2，郭庆启,2*

1.东北林业大学林学院（哈尔滨 150040）；2.黑龙江省森林食品资源利用重点实验室（哈尔滨 150040）

皮诺敛酸（pinolenic acid，PLA），分子式C18H30O2，又称松油酸，结构式为顺式5, 9, 12-十八碳三烯酸，为人体必需脂肪酸γ-亚麻酸的位置异构体，是亚油酸通过异性δ-5去饱和酶产生的[1]，是松科植物及其油中特有的主要Δ-5型不饱和脂肪酸。研究表明作为松科植物中特有的多不饱和脂肪酸，皮诺敛酸具有减肥、降血脂、增强免疫力、抗炎、抑制肿瘤转移、增强胰岛素敏感性等生理功能[2-3]，是近几年引起医学界重视的新功能因子，被医学界专家誉为洗血因子，是极具发展潜力的天然植物活性功能成分。

运用科学知识图谱工具对国内外皮诺敛酸研究领域的年代、作者、机构和国家分布、研究热点、演进趋势等进行量化对比分析，从三个维度进行讨论分析，包括相关理论探讨、实践研究分析、三维可视化热点总结及展望，深入挖掘皮诺敛酸的研究方向，为皮诺敛酸及相关领域研究人员提供参考。

1 数据与方法

1.1 数据来源

检索CNKI数据库、WOS核心合集中关于皮诺敛酸研究的文献作为研究对象，检索时间为2001年1月1日至2021年12月31日。

1.2 数据处理

CiteSpace软件时间分段参数设置为2001年1月至2021年12月，WOS数据库皮诺敛酸研究主要关键词年度分布和国家合作网络图利用文献计量分析平台（https：//bibliometric.com）分析绘制。

2 结果与讨论

2.1 皮诺敛酸研究的年度发文量统计

发文量是学术领域中探讨某一研究领域发展趋势及热点的重要指标[4]。皮诺敛酸在CNKI数据库及WOS核心合集数据库中的发文量随年份的变化情况如图1所示。

图1 CNKI和WOS核心合集中关于皮诺敛酸的文献数量

结果表明，2001—2021年皮诺敛酸的中文文献和英文文献数量整体呈上升趋势，CNKI数据库2001—2010年期间平均发文量为0.9篇/年，2010—2021年国内皮诺敛酸研究总发文量为26篇，占CNKI数据库总发文量的74.3%，2017年CNKI数据库中皮诺敛酸的发文量达到最大值，为8篇。2001—2010年，国外正处于皮诺敛酸研究的缓慢发展期，WOS核心合集数据库平均发文量为4.29篇/年，2010—2021年收录的皮诺敛酸文献量为64篇，达到总发文量的69.6%，这个阶段为皮诺敛酸研究增长期，数据表明学者对皮诺敛酸的研究热度正在提升。

2.2 皮诺敛酸研究的发文作者分析

根据数据统计，中文文献共包含101位作者，其中付玉杰是中文发文量最多的作者（5篇），由普赖斯定律[5]计算公式可得出中文文献核心作者共有9位，共发表论文13篇，占论文总量的37.1%（13/35）。英文文献包含作者332位，其中Kim I H是英文文献发文量最多的作者（17篇），核心作者共有20位，共发表论文17篇，占论文总量的16.7%（17/102）。根据普赖斯定律计算结果可知，国内外皮诺敛酸研究的核心作者群均尚未形成。

作者共现网络分析可以反映某一领域的核心作者及作者之间的合作强度。在作者合作网络图谱中，节点代表作者，节点越大，表示该作者的发文量越多；节点之间的连线代表合作紧密程度，连线越粗，代表作者之间的合作越密切。CNKI数据库中皮诺敛酸研究作者的合作网络图谱见图2。图2中共有101个节点，248条连线，其中付玉杰、苏雯、杨春雨、杨明非、王希清、寇萍等人组成一个主要研究群体，可以看出国内同单位作者之间合作较为密切，但各个机构间的交流合作较少，因此国内各单位应该加强皮诺敛酸研究的交流合作，进一步提升我国皮诺敛酸研究成果的影响力。

图2 CNKI中皮诺敛酸研究的作者合作网络图谱

WOS核心合集数据库中皮诺敛酸相关研究作者合作关系图谱见图3。图3中共有332个节点，898条连线，以Kim I H、Kim B H、Kim Y为中心的研究团队交流密切，形成了以韩国高丽大学为中心的主要作者合作平台。

图3 WOS中皮诺敛酸研究的作者合作网络图谱

2.3 皮诺敛酸发文国家及机构分析

图4为WOS核心合集数据库中皮诺敛酸研究的国家合作网络图，共包括22个国家及地区，发文量超过10篇的国家有韩国和中国，近20年韩国是研究皮诺敛酸最多的国家，发文量为27篇，占总发文量的26.5%，在皮诺敛酸研究领域中占据一定优势，这与韩国研究减肥产品的热度有关，在韩国皮诺敛酸已制备成为功能性产品PinnoThin并且上市销售。中国发文总量为12篇，占比11.7%，美国、德国、俄罗斯等国家在皮诺敛酸领域也有所成果。国际上各国家之间合作交流较少，整体看来亚洲地区皮诺敛酸研究合作交流没有欧美地区的国家频繁。

图4 WOS数据库中皮诺敛酸研究的国家合作网络图

CNKI数据库和WOS核心合集数据库发文量前10的机构如表1所示。我国主要发文机构为东北林业大学，发文量占CNKI数据库发文总量的17.1%，说明在国内，对于皮诺敛酸的研究东北林业大学贡献较大。其次是天津科技大学、吉林省林业科学院、吉林出入境检验检疫局等。

全球范围内，高丽大学是皮诺敛酸主要研究机构，发文量为24篇，占WOS核心合集数据库的23.5%，WOS核心合集数据库发文量排名前10的机构，6所来自于韩国，表明韩国是研究皮诺敛酸体量最大的国家。表1同时也显示发文机构文章平均被引次数，其中波尔多大学虽然发文量只有7篇，但是平均被引次数为最高，达10.14次，说明该机构发文质量在国际上得到认可，具有较大影响力。

表1 CNKI和WOS中皮诺敛酸研究发文量前10名的机构

2.4 国内外皮诺敛酸研究现状分析

2.4.1 CNKI中皮诺敛酸研究现状分析

图5为CNKI数据库中皮诺敛酸研究的时区图。皮诺敛酸研究的关键词种类正处于增加的趋势，表明皮诺敛酸的研究正在向着多元化发展，该领域比较重要的关键词为“红松籽油”“尿素包合”“生理功能”，可见多数研究集中在皮诺敛酸分离提纯上，而近几年随着研究的深入，逐渐在生理功能及其机制、改性等方面有所探索，“抗氧化”“炎症反应”“机制”“结构酯”等关键词的出现说明皮诺敛酸的研究进入新阶段。

图5 国内皮诺敛酸关键词时区图

对CNKI中皮诺敛酸研究的关键词进行聚类分析，共得到6个有效聚类，见图6。该知识图谱聚类模块性指数Q值为0.603 8（＞0.3），聚类轮廓性指数S值为0.908 2，依据评判原则Q值＞0.3时，划分出来的社团结构为显著[6]，表明聚类有效。由图6可见，多个聚类模块发生重叠，表明不同模块之间联系紧密。根据主要研究内容，可将CNKI数据库中关于皮诺敛酸的研究归纳为三大类，分别为红松籽油中皮诺敛酸的分离纯化研究（#3和#4）、皮诺敛酸生理功能研究（#0，#2和#5）及皮诺敛酸理化性质研究（#1）。

图6 CNKI中皮诺敛酸研究的关键词聚类网络展示

其中，分离纯化工艺研究热点集中在尿素包合法和改性提取的研究。皮诺敛酸的生理功能研究热点是其减肥降脂功能、抗炎功能、免疫功能等，孙宇等[7]对其抑制营养性肥胖进行研究，结果显示适当的皮诺敛酸有降血脂和减肥的作用。张晶[8]对皮诺敛酸抑制油酸诱导HepG2细胞中脂质积累进行研究，并探讨其初步分子机制。董越[9]研究了皮诺敛酸的抗氧化及抗肿瘤功能。阚默等[10]对皮诺敛酸对脂多糖诱导小胶质细胞BV2炎性反应作用机制进行研究，结果表明皮诺敛酸抗炎机制可能与抑制细胞内p38MAPK/p65NF-κB信号通路相关蛋白表达有关。

2.4.2 WOS皮诺敛酸研究现状分析

基于WOS核心合集数据库，将文献计量分析平台选取出的17个主要关键词在每年出现的次数进行累加，得到图7。皮诺敛酸的关键词从2008年开始有增长的趋势，在2012年时关键词频次达到最大，2016-2021年“pinolenic acid”“pine nut oil”“inflammation”等关键词频次出现较高，说明在世界范围内，皮诺敛酸的研究热点在松籽油的高效分离以及皮诺敛酸的抗炎功能上。2015—2021年关于皮诺敛酸的研究都没有出现新的高频关键词，说明皮诺敛酸的研究面没有扩大，皮诺敛酸的研究方向没有向多元化发展的趋势。

图7 WOS数据库中皮诺敛酸研究主要关键词年度分布

对WOS核心合集中的329个关键词进行聚类分析，共得到10个有效聚类，见图8。聚类模块性指数Q值为0.658 2（＞0.3），平均轮廓值S为0.894 5，表明聚类有效。从图8可以看出，国际上皮诺敛酸的研究主要是4个方面，即皮诺敛酸生理功能（#0，#4，#8和#9）、松籽油中不饱和脂肪酸检测及组成分析（#1和#3）、皮诺敛酸改性研究（#6和#7）、其他植物皮诺敛酸合成研究（#2和#5）。

图8 WOS中皮诺敛酸研究的关键词聚类网络展示

国外对于皮诺敛酸生理功能的研究比较广泛，如对其降体脂、降血脂、增强免疫力、抗炎、抗氧化、抑制肿瘤转移、增强胰岛素敏感性等生理功能都有研究。Chen等[11]研究发现用皮诺敛酸孵育人类癌细胞时，细胞的运动性和侵袭性降低，表明皮诺敛酸可能具有抑制肿瘤转移的能力。Zhang等[12]研究了皮诺敛酸对油酸诱导的非酒精性脂肪肝的影响，证实皮诺敛酸具有通过上调AMPK/SIRT1信号通路防止油酸诱导的HepG2细胞中脂质积聚的潜力，这为抗非酒精性脂肪性肝炎新药研发提供了新思路。

对于皮诺敛酸的分离纯化研究，Lee等[13]使用固定化南极假丝酵母脂肪酶（CALB）作为催化剂，使松子油中发生油脂醇解反应以提取皮诺敛酸。

研究发现皮诺敛酸在松籽油甘油三酯中酯化主要发生在Sn-3位置，但位于Sn-2位的脂肪酸更容易被人体有效吸收利用[14]。故通过对皮诺敛酸进行改性研究以提高其吸收率，Kim等[15]用酶法制备富含皮诺敛酸的结构化单半乳糖二酰甘油，这一成果可以被用作制备具有抑制食欲作用的乳化剂。Otero等[16]研究松籽油和全氢化大豆油的酶催化酯交换反应，成功制备富含Sn-2位皮诺敛酸的半固体脂肪。

Kajikawa等[17]用莱茵衣藻的前端去饱和酶在甲基营养型酵母和烟草中通过ω13去饱和作用生产皮诺敛酸和松果酸。

2.5 皮诺敛酸的研究趋势

关键词突现是指在短时间内，出现频率显著增加，表明某段时间内该领域的研究备受科研人员的关注，由此可以判断该领域的前沿进展和研究趋势。CNKI中皮诺敛酸的关键词突现分析见表2。不同年份研究者关注的热点不同，从2001—2016年突现关键词为“松油酸”“松籽油”“gc法”“脂肪酸”，说明研究者在这一阶段对皮诺敛酸的研究集中在提取阶段，而从2017年开始突现关键词逐渐变为“抗氧化”“复配”“降脂”等，这表明皮诺敛酸的研究逐渐变为生理功能研究阶段。2021年后国内皮诺敛酸的研究进入生理功能的深入探究阶段，即机制研究阶段。

表2 CNKI中皮诺敛酸研究的关键词突现分析

WOS核心合集中皮诺敛酸的关键词突现分析见表3。从突现强度看，皮诺敛酸结构酯（structured lipid）的研究最为活跃，突现强度为所有关键词中最高（达2.38），且在2016—2021年的研究里，酯化反应（esterification）的突现强度也很高（2.07），可见国际上十分重视提高皮诺敛酸的利用率研究，试图通过对皮诺敛酸进行改性以提高其在人体的吸收率，这为后续皮诺敛酸的应用研究提供基础。随着皮诺敛酸的生理功能不断在研究中被证实，有关产品研发将是未来国际上皮诺敛酸研究的主要趋势，应用改性后的皮诺敛酸结构酯加入松仁油中制成复合油，将富含皮诺敛酸的改性结构酯应用在食品药品中等，皮诺敛酸产品将有很大市场需求。

3 结论

分析研究表明：2001—2021年皮诺敛酸研究的中文文献和英文文献数量整体呈上升趋势，国内关于皮诺敛酸研究发文量最多的作者为付玉杰，机构发文量最多的为东北林业大学，付玉杰、苏雯、杨春雨、杨明非、王希清、寇萍等组成一个主要研究群体。国际上关于皮诺敛酸相关研究发文量最多的作者为Kim I H，以Kim I H、Kim B H、Kim Y为中心的研究团队交流密切，形成以韩国高丽大学为中心的的主要作者合作平台，且国内外均尚未形成核心作者群。皮诺敛酸研究发文量最多的国家为韩国，其次为中国、美国、德国。国际上各个国家之间合作交流不密切，尚未形成国际学术研究网。国内外有关皮诺敛酸的研究方向主要集中在皮诺敛酸的分离纯化、改性、生理功能等。研究热点主要为皮诺敛酸富集工艺优化、皮诺敛酸改性工艺、减肥降脂功能、抗炎功能、免疫功能等方面。

随着皮诺敛酸研究受到越来越多人的关注，研究的内容会更加丰富。如皮诺敛酸生理功能机理研究、高纯度的皮诺敛酸制备，且随着皮诺敛酸的生理功能正不断在研究中被证实，有关产品研发将是未来皮诺敛酸研究的主要趋势，应用改性后的皮诺敛酸结构酯加入到松仁油中制成复合油，将富含皮诺敛酸的改性结构酯应用在食品药品中等。