基于Web of Science紫苏研究进展与态势分析

张欣蕊，冯启鑫，安绮沄，程 丽，李冲伟

（1黑龙江大学/农业微生物技术教育部工程研究中心，哈尔滨 150500；2黑龙江省寒地生态修复与资源利用重点实验室，哈尔滨 150080；3哈尔滨美苏生物科技开发有限公司，哈尔滨 150080）

0 引言

紫苏（Perilla frutescens）为唇形科一年生草本植物，具有特异的芳香，适应性强，原产于中国。《本草纲目》记载，紫苏有“下气，除寒中，其子油良。除寒热，治一切冷气”的功效[1]，是卫生部首批认定的药食两用植物。紫苏籽含有不饱和脂肪酸[3]、蛋白质、VE、VB、谷维素、磷脂、黄酮、甾体类化合物[4]等多种生理活性物质，具有抗炎、抗肿瘤、抑菌、抗抑郁、镇静等诸多功效[5]，产品市场开发价值与潜力较大。近年来，国内外学者逐渐认识到紫苏的药理作用，加大对紫苏研究的投入，开发了多种保健食品及药品，如紫苏籽油微胶囊[6]、紫苏叶饮片标准汤剂[7]、紫苏籽粕桃酥[8]、紫苏油纳米乳液[9]和紫苏精油等[10]。文献计量学是以文献体系和文献相关媒介作为研究对象，采用数学、统计学等计量方法，研究文献信息的分布、结构、数量和规律，进而探讨科学技术的某些结构和特征规律的一门科学[11]。文献计量学以洛特卡定律、齐普夫定律、增长定律和老化定律为基础进行文献分布的研究，利用文献信息流的静态和动态特征对文献信息进行汇总[12]，通过对某类文献的定量化分析，使科研工作者迅速地掌握该领域的研究内容和技术[12-13]，包括该领域著名科学家、年发表文献数、研究热点、被引频次以及研究机构等。虽然文献计量学已经应用在许多科研领域，发表了大量科研论文[14]，但利用文献计量学开展紫苏研究的统计资料还未见报道。笔者通过对紫苏研究态势进行统计和分析，了解国内外在紫苏研究领域的差距，以期为相关研究人员及时掌握紫苏的研究态势和确立研究方向提供参考依据。

1 材料与方法

2021年1月使用Web of Science核心库进行文献检索，检索时间设置为1900—2021年，检索词使用“perilla”，检索方式采用“主题、标题和关键词”，从1911年开始有文献记载，但文献较少，于是将检索时间设置为1997—2021年，收集到符合条件的文献总计1583篇。借助分析软件，包括WPS Office、bib excel、VOS viewer、Pajek分别对发文量、文献类型、研究领域、国家分布、研究机构、研究学者、期刊来源以及引用频次进行文献计量学分析，通过图表方式展示世界范围内紫苏的研究现状。

2 结果与分析

2.1 文献产出情况和趋势分析

通过数据分析得出，世界发文量随时间呈线性增加趋势（图1），其中1999、2001、2005、2011、2018年发文量略有下降，在2019、2020年达到顶峰（120篇/年），处于高速发展阶段，在2021年目前只有3篇文献，但通过普赖斯曲线计算公式[18]预测2021年世界紫苏相关文献将在154篇左右。将全球紫苏研究分为2个阶段，1997—2009年为平稳期，发文数平均在30篇，为后续的研究进行了铺垫；2009—2021年为发展期，尤其是2019—2020这2年，来自韩国庆南科学技术大学的Lee Jookyeong等[15]发表了紫苏烘焙过程中风味和化学性质的研究，Ahmed等[16]发表了紫苏挥发油成分、总多酚及抗氧化能力的研究，Nadeem等[17]发表了紫苏迷迭香酸的治疗潜力的研究。众多研究机构，如韩国农村发展管理局、江原国立大学和日本京都大学等已经注意到紫苏的价值，并取得了许多基础研究成果，预计2021年后紫苏相关文章发文量会继续增加。根据文献计量学中的普赖斯曲线公式[式（1）]，对2021年的发文量进行预测。

图1 1997—2021年紫苏领域世界发文量

式中，F（t）为某年的文献累积数量，t为时间（以年为单位），b为文献持续增长率（每年文献增长率），a为统计初始时刻的文献量。

2.2 紫苏研究的文献类型

由表1可看出，文献类型以论文为主，共1465篇，占总文献的84.051%；其次是会议摘要，共94篇，占总文献的5.393%。会议论文和会议摘数量呈上升趋势，说明紫苏研究已经引起学者的普遍重视与关注。在这样的背景下，紫苏的研究范围会越来越广，逐步挖掘出更多潜在的价值。社论材料和新闻等文献较少，这也提醒紫苏领域研究学者，在保证专业学术论文数量的前提下，也要重视基础和应用研究成果报道，此类文章的重要性体现在Altmetrics指标上。Altmetric代表了学术成果的社会效应，可协助期刊编辑、作者和出版社追溯文献产出渠道，跟踪社交媒体的分享、文献数据的引用情况，更快、更直接、更大范围地提升文献的影响力，是另一种新型的衡量文章影响力的方式，此类文章在一定程度上影响发展中国家学术成果在国际媒体平台的传播，因此，应保持良好的国际交流合作，通过国内外的主流媒体开展紫苏研究的传播与报道[19]。

表1 1997—2021年紫苏研究的文献类型

2.3 紫苏文献的研究领域

紫苏具有交叉领域的研究价值，世界范围内紫苏文献的学科涵盖范围较广。对研究人员的学科领域进行检索，结果如表2所示。紫苏的研究主要集中在食品科学技术、化学、分子生物学、植物科学、药理学等领域，其中研究最多的是食品科学技术学科，共发表论文407篇，占总文献数的23.801%；其次为化学，占文献的19.532%，在免疫学、肿瘤学、相关实验医学研究等热门学科文献均较少，因此，该领域学者可以对紫苏开展更深入的研究。由于文章存在交叉学科的特性，统计结果会有重复，因此，研究方向百分比总和大于100%。

表2 1997—2021年紫苏文献前24个主要学科类别统计

2.4 发表论文国家和地区统计分析

由图2可以看出，自1900年以来，日本发表相关论文数量最多，达到525篇；韩国和中国分别为427和341篇，位居世界第二和三位；美国148篇，位居第四位；其他如印度、意大利、德国、法国等国家数量相差不多，不足日本发表论文数量的1/10，说明日本、韩国、中国和美国在紫苏研究领域比较活跃，这可能与紫苏的种植地、当地的饮食习惯和文化背景有一定关系。

图2 1997—2021年紫苏研究领域前10位国家和地区的发文量统计

2.5 研究机构统计分析

如表3所示，排名前15位的研究机构中韩国占有10个，说明韩国学者对紫苏的关注度较高，中国没有机构对紫苏进行较多的研究。在发表论文数量方面，京都大学位列第一，发表论文86篇，其发文量达到其他研究机构的2倍。其中，被引次数最多的文章是《Superoxide scavenging activity of rosmarinic acid from Perilla frutescens Britton var.acuta f.viridis》，被引用了97次，该论文是关于紫苏迷迭香酸清除超氧化物活性的研究。名古屋市立大学位列第二，发表论文49篇，被引用次数最多的文章是《Effect of A High Linoleate and a High Alpha-linolenate Diet on General Behavior and Drug Sensitivity in Mice》，该论文是关于高亚油酸和高α-亚麻酸饮食对小鼠一般行为和药物敏感性的影响，被引用111次[20-21]。

表3 1997—2021年紫苏在世界范围内发文前15位的研究机构

2.6 主要研究学者情况

引入普赖斯公式[22]，计算核心作者[23]。当一个作者发表文章的数量高于M，则认为该作者为核心作者。通过检索发现，在1900—2021年间发表文章数量最多的作者共发表论文48篇，即Nmax=48，代入到普赖斯公式计算得出M=35.952，表示发表文章数量高于36篇的作者即是核心作者。从表4的结果看，发表关于紫苏研究论文数量排在前10位作者中，只有1人发文量超过36篇，他是来自日本的研究人员Okuyama H，被认为是该领域的核心作者。发文量排在前10位的学者共发表文章292篇，占全部作者17.175%，这10位作者均来自日本和韩国。2005年美国物理学家Hirsch提出h指数的概念，用于评价科学家的科研绩效，h指数的物理含义可表述为有h篇论文被引用了不少于h次，不少学者认为h指数综合衡量了作者发表论文的数量和影响力，能够直接反映该科学家发表了多少有影响力的论文。作者Saito K的h指数最高为89，其次是Okuyama H和Lee J H，有6位作者h指数达到了20，其中有4位学者来自日本，可以看出，日本学者无论从论文质量还是影响力均处于世界领先地位。

表4 1997—2021年发表紫苏研究论文数量排名前10位的作者

式中，Nmax为最高产作者的论文篇数。

2.7 论文来源期刊统计分析

检索世界范围内发表紫苏文献的前10种学术期刊类型（表5），这10种期刊发文总量为276篇，占所有检索数据的16.14%，总被引用频次为5308次。这10种学术期刊的平均影响因子为2.705，《Food Science and Biotechnology》发表相关论文数量最多，达到37篇 ；《Bioscience Biotechnology and Biochemistry》发表相关论文数量位居第二，为34篇。影响因子最高的期刊为《Food Chemistry》，IF=6.306，发表相关论文28篇。在前10名出版机构中，有3个是英国期刊。总被引用次数最多的期刊为《Biological Pharmaceutical Bulletin》，被引用了1147次，篇均被引次数也是最高，为34次。综合来看，中国期刊在紫苏相关领域的影响力需不断提升。

表5 1997—2021年紫苏文献数量前10位的期刊

2.8 高被引频次论文统计分析

由表6可知，除去相关性小的文献，被引次数最高的论文是作者Dubois Virginie在《European Journal of Lipid Science and Technology》上 发 表《Fatty acid profiles of 80 vegetable oils with regard to their nutritional potential》，引用频次高达347次，期刊的影响因子为2.627，研究了80种植物油的脂肪酸组成及其营养潜力。其次是作者Lv Fei，在《Food Research International》发表《In vitro antimicrobial effects and mechanism of action of selected plant essential oil combinations against four food- related microorganisms》，期刊影响因子6.508，主要研究几种植物精油组合对4种食品相关微生物的体外抗菌及作用机制，总引用次数294。位列第三的是湘潭大学Liu Bei在《Journal of Power Sources》发表的《Oxygen and nitrogen co-doped porous carbon nanosheets derived from Perilla frutescens for high volumetric performance supercapacitors》，主要研究紫苏氧氮共掺杂多孔碳纳米片用于高容量超级电容器，期刊影响因子8.096，被引用次数245，此文说明紫苏不仅可以应用于食品领域，而且在物理电化学领域引发创新思维。紫苏领域引用前10的论文体现了最新最热门的研究发现，有助于评价紫苏领域的前沿动态和国际导向[24]。10篇高被引论文在各国均有分布，表明各个国家对紫苏的研究均取得一定进展，其中有2篇来自中国，分别来自长沙科技大学和湘潭大学。

表6 1997—2021年被引频次年紫苏被引频次前10位文献

续表6

2.9 关键词统计分析

表7 列出了前15个出现频次较多的关键词，其中，出现频次最多的是紫苏、紫苏油（用槲皮素和紫苏油的共输运所制成的蛋白质基纳米复合物稳定的水包油乳液更利于人体吸收[25]）和迷迭香酸（从紫苏粕中提取，对t-BHP诱导的氧化性肝损伤有保护作用[26-27]），出现频次分别为269、66和62，对于精油（利用小鼠实验证明吸入给药具有镇静催眠作用[10]）、a-亚麻酸和抗氧化的研究（对肝过氧化物酶氧化具有保护作用，刺激肝脏活性和AOX基因表达方面具有与鱼油相似的作用，这是降低餐后甘油三酯血症的部分原因[28]）的研究均属于研究热点。

表7 1997—2021紫苏文献中出现频次前15位的关键词

通过Pajek VOS viewer软件，对1997—2021年关于紫苏研究的相关文献，以紫苏关键词为节点，构建紫苏研究的知识图谱（图3）。除了以紫苏名称为大类的密集交互外，与核心节点交互最为紧密的热点词为迷迭香酸（15）、抗氧化活性（12）和酚类物质（10），证明这几种成分与其他关键词联系密切，学科内交叉性最强。根据红点大小表示发文数量，可以看出，除紫苏外，紫苏油、迷迭香酸与精油的研究也较多。

图3 高频关键词可视化分析

根据矩类视图（图4）可以看到研究热点分布，关键词出现的频次越高，颜色越集中[29]，每个颜色代表一个研究领域，圆圈越大，说明出现的频次越高，与其他关键词的联系越密切；如红色圆形部分由紫苏醛、精油结构组成多样性等组成；蓝色部分关于酚类自由基；绿色部分则说明紫苏籽油和a-亚麻酸与抗氧化和肝脏、饮食相关；黄色的部分则与酒精、剂量和小鼠实验等有关。

图4 1997—2021紫苏文献研究热点关键词

3 结论与讨论

近年来，紫苏因含有多种有益活性成分受到国内外广大学者的普遍关注。作者基于Web of Science平台数据库，对1997—2021年国内外各科研院所对紫苏研究的相关文献进行梳理。

（1）从近年发表文章的数量看，与紫苏相关的研究论文逐步平稳增长，2020年达到120篇，预计2021年达到154篇。随着各国学者对植物紫苏活性成分的不断探索，以及人们保健意识的不断提高，紫苏相关研究的文献数量会显著增长，目前，日本和韩国发表文章数量排在前2位，中国排在第3位，说明中国在紫苏研究方面有一定的基础，但也仍有一定空间。

（2）从文献类型上看，专业论文较多，社论新闻较少，媒体传播范围小，紫苏领域研究成果的主要传播途径还是依赖于专业的学术论文，Altmetrics指标评分低。因此，在宣传紫苏功能方面，可以侧重于科普知识的媒体传播。

（3）从文献研究领域看，食品科学技术、化学、分子生物、植物科学领域比较热门，而在医学方面，如抗肿瘤，增强免疫力方面的应用还是不够深入，从紫苏的功能活性成分来看，紫苏的研究价值和开发潜力较大。

（4）从国家分布看，日本和韩国对于紫苏研究的重视远远超过中国。日本发表文章数量最多，其次是韩国、中国和美国，总发文量占世界发文量的一半以上，证明这4个国家在紫苏领域的研究处于活跃状态。

（5）从研究机构分布看，京都大学发表文章数量远高于其他研究机构，居首位；名古屋城市大学排在第二位；国内高校对紫苏研究普遍不太重视，鲜有机构将紫苏作为研究重点项目。

（6）从研究学者分布看，发表关于紫苏研究论文数量排在前10名的作者中，只有1人的文章数量超过36篇，他是来自日本的研究人员Okuyama H，被认为是该领域的核心作者。这10名作者均来自日本和韩国，并无来自中国的学者。

（7）从论文期刊来源看，发表论文数量排在前10位的学术期刊的平均影响因子为2.705，其中影响因子最高的期刊为《Food Chemistry》，发表论文28篇，具有一定的权威性，其中《Food Science and Biotechnology》收录了37篇文章，对紫苏研究成果的好感度较高，可以加强投稿，出版机构前10位没有中国期刊。

（8）从文章被引频次看，总被引用次数最多的期刊为《European Journal of Lipid Science and Technology》发表的《Fatty acid profiles of 80 vegetable oils with regard to their nutritional potentia》被引用了347次。论文被引频次排在前10位的论文中有2篇来自中国，分别是长沙科技大学的《植物紫苏精油的体外抗菌活性作用》的文章和湘潭大学的《紫苏氧氮共掺杂多孔碳纳米片用于高容量超级电容器》。可见，国内对于紫苏领域研究比较分散，各地均有研究，但研究网络单一，缺少科研机构间的相互联系，但可以看出目前研究不仅局限于食品方向，学科交叉较为明显。因此，要提升中国在紫苏领域的科研能力，结合发展本草药食同源植物的机遇，凝练研究方向，增强与国外学者的跨区域合作，建立紫苏研究网络，加速信息传递与资源共享，加快紫苏领域研究的科技速度。

通过Web of Science数据库对1997—2021年有关紫苏研究的文献进行分析，发现本次统计研究也存在一定的局限性。首先，所有出版物仅来自一个文献来源，即Web of Science核心数据库，该数据库是一个大型馆藏和全面的引文跟踪数据库，并不能涵盖所有研究论文。其次，在出版物检索策略中使用了有限的术语，这可能导致检索策略无法识别该领域所有相关的问题，或者有些边缘化的论文也被划入研究的范围[30]。