李海龍 何小平 戴承恩
摘要概述了近17年來牛樟芝研究開發的專利情況,從時間、地域、技術領域等方面對專利進行統計,對各項專利進行歸類比較,并探討了牛樟芝研究開發中存在的問題及對策。
關鍵詞牛樟芝;研究開發;專利
中圖分類號S567文獻標識碼
A文章編號0517-6611(2017)20-0192-04
AbstractOverviews of patents in Antrodia cinnamomea of research and development during the last seventeen years was introduced in this paper.Patents in different time,regions and technical field were classified for calculation and comparison.Base on the analysis of patents,we put forward some suggestions in order to solve the problems of Antrodia cinnamomea research and development.
Key wordsAntrodia cinnamomea;Research and development;Patent
牛樟芝是臺灣的道地藥材,又名樟芝、樟菇、紅樟芝、血靈芝等,隸屬真菌門、擔子菌亞門、層菌綱多孔菌科、薄孔菌屬[1],它富含多種生理活性物質,最主要的生理活性成分是多糖(β-D-葡聚糖)和三萜類化合物[2]。現代藥理研究表明,牛樟芝不僅對化學性引起的肝損傷具有保護作用,能夠抑制癌細胞生長,并且具有抗氧化、抗過敏、增強免疫力、降血壓、降血脂、預防心血管疾病的功效[3-8]。由于牛樟芝功效顯著、產量小且價格昂貴,被譽為“森林中的紅寶石”。因此,牛樟芝在醫藥行業、食品行業,甚至化妝品行業都具有極高的研究及生產開發價值。
據中華人民共和國國家知識產權局的專利申請公開數據統計,2001年以來,我國公開的有關牛樟芝研究開發的專利共有437項,其中發明專利407項,約占總數的93%;實用新型專利27項,約占總數的6%;外觀設計專利3項,約占總數的1%(圖1)。專利的年度和地域分布呈現一定的不均衡性,領域分布則涉及牛樟芝的培養方法、生產技術、產品加工工藝、牛樟芝的生物學活性、藥理及藥效等方面。這些專利成果不僅顯示了我國牛樟芝研究的特色,且記錄了這十幾年來我國牛樟芝研究不斷前進的歷程。筆者就近17年我國牛樟芝研究開發的專利情況進行概述。
1專利的年度分布
隨著科技創新和資源利用的大力推進,近17年來我國對牛樟芝的研究和開發逐漸展開,并取得可喜的成績。2001—2015年牛樟芝的研究開發專利呈上升趨勢,特別是從2014年開始,專利申請的年平均量大幅度提高,其中2015年的公開總量達150項,達到一個小高峰。而2017年,截止至3月底,已有21項專利公開,預計將有良好的持續發展趨勢(圖1)。
2專利的地域分布
由表1可知,近17年來國內涉及牛樟芝研究開發專利的地區共有21省、自治區、直轄市,總體分布呈不均衡性,其中華東地區最多,共有249項,約占總數的57%;華南地區約占總數的31%;而華北、西南、西北地區較少,分別僅占總數的8%、1%、1%。所有地區中,臺灣的專利總數達103項,排第一,約占華東地區總數的41%、全國總數的24%;其次是廣東省、廣西壯族自治區、安徽省,分別占全國總數的19%、13%、12%。
3專利的技術領域分布
牛樟芝研究開發專利的技術領域覆蓋面廣,主要包括培養、理化和初加工,應用于食品類、醫藥類的深加工,對牛樟芝生物學的研究以及物流等方面(表2)。其中牛樟芝應用于醫藥及保健品產品是牛樟芝產品的主體,從統計結果來看,醫藥用品深加工占專利總數的29%,培養類技術占總數的23%,牛樟芝類食品占總數的21%,初加工占總數的10%;而應用于美容、物流、外包等專利較少,占總數的4%左右。有關牛樟芝生物學研究正在興起,目前僅占專利總數的1%。以下就各類情況進行詳述。
3.1培養
牛樟芝是臺灣特有的一種珍稀藥用真菌,具有極高的應用和商業價值,但其生長緩慢、生產周期長、寄主專一性強等因素極大地限制了樟芝的產量[9]。因此,培養方法的研究對大規模開發利用牛樟芝具有重大意義。
3.1.1培養方法。
從目前公開的專利信息統計,培養方法主要有椴木栽培法、培養基培養法、液體發酵法及合成培養方法等,其中液體發酵法通常與其他方法聯合使用。部分牛樟芝培養方法的專利如表3所示。
3.1.2培養裝置。培養裝置主要有培養箱、培養基以及發酵裝置等。中國臺灣公告第M350237號專利表明,椴木栽培法主要裝置為培養箱。目前公開的專利信息中,培養裝置種類較多,有牛樟芝培養箱(CN202127639)、牛樟芝智能培養箱(CN105660179)等。培養基有牛樟芝培養基(CN104402575)、海綿液體培養基(CN103718961)等。發酵技術廣泛應用于食品、化工、生物行業,發酵培養牛樟芝的保溫牛樟芝菌種發酵瓶(CN105566795)具有保溫效果好、耐腐蝕、有效防止老化、使用壽命長等特點,而菌種活化裝置(CN105766367)、菌種擴培裝置(CN105684725)等可提高牛樟芝菌種存活率及品質。
3.2理化
關于牛樟芝鑒別專利較少,目前有子實體的辨識方法(CN104777098)、一種牛樟芝中腺苷與鳥苷含量的測定方法(CN104198568)及牛樟芝圓粒結構(CN202654436)等。
3.3加工牛樟芝原料用于生產各類產品前須經加工,主要包括炮制、合成、提取、精制等。
3.3.1炮制及合成。
牛樟芝炮制方法(CN106265771)可提高樟芝萃取物樟芝酸K的釋出率。牛樟芝素的合成方法(CN102675272)操作方便、方法簡單,對設備要求低,可廣泛推廣應用。
3.3.2提取及提取物。
對牛樟芝中有效成分進行分離提取,是牛樟芝進行深加工的前提。提取的方法有萃取、超聲、層析分離等,提取的成分包括三萜化合物、樟芝油、環乙烯酮等化合物。使用不同提取方法的部分專利如表4所示。
3.3.3精制。
三萜類化合物是牛樟芝的主要生理活性成分,具有抗癌、保肝等功效[2]。一種牛樟芝中三萜化合物的精制方法(CN104435005)操作簡單、提取有效,且整個操作條件溫和,可充分保留三萜類化合物的生理活性。
3.4食品類牛樟芝在食品方面應用較廣,常作為原料或添加劑加入到面食糕點、飲品、調料、酒類、糖果等產品中。從專利申請的情況來看,茶類的申請量最多,占該類別的25%,其次為飲品調料類,占該類別的24%,其他食品、煙酒類以及面食糕點分別占該類別的20%、18%和10%,糖果制作較少,僅占該類別的1%。
3.4.1茶類。茶作為我國的傳統飲料,具有知名度高、沖泡方便衛生等特點。將牛樟芝開發成茶類制品,可以增加其有效成分三萜物質的溶出和提高人體吸收率,擴大牛樟芝保健品的推廣應用。但根據牛樟芝的性味歸經,牛樟芝具有“辛”“苦”等味,屬于寒性藥,不適合體質陰虛的患者服用,且味道較苦,所以牛樟芝茶類產品多與人參、甘草、黃芪、大豆等復配,生產成袋泡茶的方式上市。
3.4.2飲品調料類。
牛樟芝作為飲品調料是目前牛樟芝在食品中使用較廣泛的領域之一,產品包括液體飲料和固體沖劑,品種包括牛樟芝茶、牛樟芝飲料、保健咖啡、保健醬油等產品,部分專利見表5。
3.4.3酒類。
牛樟芝酒可以促進新陳代謝,調節血糖,使血壓趨于正常,提高免疫力,預防及輔助治療腫瘤,增進食欲、安神鎮靜、潤腸通便、消除疲勞等。現有的部分牛樟芝酒類專利名稱和內容有:一種牛樟芝保健酒的制備方法(CN104017703),白酒浸泡、L-阿拉伯糖調溶;一種牛樟芝松花酒的配方(CN105385546),由牛樟芝子實體提取物、松花粉提取物、枸杞提取物、冰糖、白酒組成;一種牛樟芝保健酒的制備方法(CN104017702),牛樟芝干燥、粉碎后填裝于層析柱中,加入白酒進行滲濾,取滲濾液用L-阿拉伯糖調溶;一種緩解疲勞的牛樟芝保健酒(CN104845849),黃酒浸泡,20~25 ℃恒溫保存;一種含牛樟芝的保健酒及其制備方法(CN104257723),在茅臺酒中添加牛樟芝菌絲、北蟲草和太子參。
3.4.4面食糕點。
牛樟芝面食糕點的專利主要有保健糕、餅干、綠豆糕、青瓜餅以及面粉等。牛樟芝主要是作為原料或食品添加劑用于食品糕點中,牛樟芝作為原料的專利主要有牛樟芝保健糕(CN105076325)、無糖水果月餅(CN103704303)、養生面粉(CN104585610)等;牛樟芝作為食品添加劑用于面食糕點中的專利有一種補氣解暑綠豆糕(CN104000083)、一種蕎麥青瓜餅(CN105123826)等。
3.4.5糖果。
牛樟芝糖果既能豐富市場上糖果的種類同時具有保健功能,提升糖果品質,擴大消費群體,滿足中老年消費群體的需求。目前涉及糖果的專利有一種真菌發酵物的營養軟糖及其制作方法(CN106035933)、一種牛樟芝菌絲體風味軟糖及其加工方法(CN104186880)、一種木瓜酥糖的加工工藝(CN105104676)等。
3.4.6其他食品。
牛樟芝還應用于桃膠魔芋膠復合果凍(CN106107753)、花生驢肉丸(CN104223134)、牛樟芝復合食品(CN204742504)、一種調節血糖血脂和提高免疫力的紅曲芋頭功能性食品(CN105901585)等。
3.5醫藥類
在醫藥類牛樟芝專利中,按其劑型主要分丸劑、片劑、口服液、疫苗佐劑、藥膏、其他劑型。丸劑如一種具有緩解體力疲勞功能的牛樟芝滴丸及制備工藝(CN104940243)等,片劑如一種牛樟芝泡騰片(CN104958274),膠囊劑如牛樟芝膠囊(CN202160620)等,口服液如一種牛樟芝銀耳保健口服液的制備方法(CN105995992)等,疫苗佐劑如疫苗佐劑、疫苗組合物與牛樟芝子實體之用途(CN103861099)等,藥膏如一種用于治療風濕性關節炎的外用中藥膏(CN104857469)等,其他劑型如一種緩解醉酒后癥狀的中藥飲方(CN104857060)等。
有關牛樟芝醫藥用途的專利有:牛樟芝化合物在制備治療腎臟疾病的藥物中的用途(CN105287448),牛樟芝菌AC09在保護化學性肝損傷中的醫用用途(CN104922166),包含牛樟芝、桑黃菇及白鶴靈芝的中草藥萃取物及其用于制備肝癌藥物的用途(CN105287653),用于輔助化療藥物的醫藥組合物及其用途(CN104606260)等。
3.6生物關于牛樟芝生物學領域的專利主要在于基因方面的研究,部分專利有:牛樟芝管家基因序列、qRT-PCR擴增引物、擴增方法和篩選方法(CN105907768),牛樟芝FPPS蛋白基因及其克隆和測序方法(CN104694556),牛樟芝Biotin蛋白基因及其克隆和測序方法(CN104726466),牛樟芝Laccase蛋白基因及其克隆和測序方法(CN104711272)。
3.7其他
涉及美容方面的發明專利有一種含有牛樟芝提取成分的眼霜(CN104906024)等,設計外包的發明專利僅有包裝盒(牛樟芝速溶片)(CN302980537)、牛樟芝茶葉與具有該牛樟芝茶葉的茶葉包裝(CN202800045)兩項。除此之外,還有牛樟芝藥膳孔雀養殖方法(CN105941320)、一種優質牛樟芝菌種塑料膜(CN105602191)、一種牛樟芝加工用圓盤造粒機(CN105664789)、一種輔助牛樟芝生長的有機液體肥料(CN104844283)、牛樟芝物流管控裝置(CN202472701)等專利項目。
4我國牛樟芝研究開發中存在的問題及對策
現代藥理研究表明,牛樟芝具有抗腫瘤、保肝、免疫調節、降血壓、降膽固醇、抑制血小板凝集等生理活性,已逐漸成為研究和開發的最熱門抗癌藥物及保健品之一[10]。目前,牛樟芝在各行業的應用與日俱增,牛樟芝研究開發專利申請量的增多直觀地反映了這種增長趨勢。近17年來,雖然我國牛樟芝研究開發的技術手段和儀器設備在不斷提高和改進,研究深度不斷擴展,但牛樟芝研究開發中仍存在一些問題,主要集中在以下幾方面:①牛樟芝專利的地域分布呈現不均衡性,西部、北部地區牛樟芝研究開發的發展狀況遠不如東部及南部 ,顯示出牛樟芝研究及其產品開發的不均衡性。
②涉及牛樟芝中有效成分提取及提取物的專利數量較多,但有關有效功能成分作用機制的研究專利基本沒有,未能很好地解釋牛樟芝發揮藥理學功效的作用原理。
③牛樟芝研究和開發利用的技術手段和儀器設備越來越先進。近幾年,有關牛樟芝分子生物學的研究正在興起,為牛樟芝產品的開發提供基礎理論,但該部分專利不多,有待發展。
針對上述問題,結合專利信息比較分析,筆者認為以下方面值得關注:①要平衡牛樟芝資源的區域利用,推動西部、北部牛樟芝產業的發展;②深入牛樟芝基礎理論研究,特別是對牛樟芝中有效成分的作用機制研究;③加快分子生物學研究及其技術成果的應用;④加強專利信息交流,促進專利技術實施。總之,對牛樟芝進行深入系統的研究,提高牛樟芝研究開發成果專利化程度,平衡地域及技術領域的發展狀況,使牛樟芝開發和利用提高到一個新的高度,將產生巨大的經濟和社會效益。
參考文獻
[1]
胡鷗,張君逸,盧喜.樟芝及其研究開發概況[J].福建熱作科技,2006,31(4):40-42.
[2] 陳體強,方忠王.珍稀藥用菌樟芝研究現狀與進展[J].食用菌學報,2003,10(4):55-60.
[3] LU Z M,TAO W Y,XU H Y,et al.Further studies on the hepatoprotective effect of Antrodia camphorata in submerged culture on ethanol-induced acute liver injury in rats[J].Natural product research,2011,25(7):684-695.
[4] KUO P L,HSU Y L,CHO C Y,et al.Apoptotic effects of Antrodia cinnamomea fruiting bodies extract are mediated through calcium and calpaindependent pathways in Hep 3B cells[J].Food and chemical toxicology,2006,44(8):1316-1326.
[5] HSEU Y C,WU F Y,WU J J,et al.Anti-inflammatory potential of Antrodia Camphorata through inhibition of iNOS,COX-2 and cytokines via the NFκB pathway[J].International immunopharmacology,2005,5(13/14):1914-1925.
[6] CHEN Y C,LIU Y L,LI F Y,et al. Antcin A,a steroidlike compound from Antrodia camphorata,exerts antiinflammatory effect via mimicking glucocorticoids[J].Acta Pharmacol Sin,201l,32:904-911.
[7] 孟繁岳,車會蓬,杜杰,等. 樟芝抑瘤作用及對荷瘤小鼠免疫功能的影響[J].中國公共衛生,2005,21(10):1224-1225.
[8] LU M C,EI-SHAZLY M,WU T Y,et al.Recent research and development of Antrodia cinnamomea[J].Pharmacology and therapeutics,2013,139(2):124-156.
[9] 張知曉,季梅,澤桑梓.牛樟芝培養技術的研究進展[J].熱帶農業科學,2015,35(3):94-99.
[10] 張遠騰,李曉波.牛樟芝化學成分及其藥理作用研究進展[J].中草藥,2016,47(6):1034-1042.