红栓菌培育与应用专利分析

王利祥 王凌宇 李 刚 任小明

（济南市知识产权保护中心，山东 济南 250004）

红栓菌（Trametescinnabarina），又名朱红栓菌、鲜红密孔菌、米红密孔菌、朱血菌，红栓菌自然生长主要分布于江苏、安徽、浙江、江西、福建等地。子实体一般较小，扁半球形，扁平，无柄，新鲜时肉质，干后木栓质[1-4]，隶属于担子菌门、伞菌纲、多孔菌目、多孔菌科、栓菌属[5-7]。其子实体的水提物具有抗肿瘤、增强免疫等功效，其中对小鼠肉瘤细胞S180和艾氏癌细胞的抑制率均达90%[8-10]。本文通过检索红栓菌相关专利，分析红栓菌全球专利申请情况，研究专利申请人、技术分支、专利授权量、技术创新点等关键指标，以期为红栓菌技术研究和专利布局提供理论参考。

1 红栓菌文献情况分析

基于中国知网数据库的文献检索分析，以红栓菌为主题的学术论文在2010 年左右较为活跃，其中不乏大量高校博士生的毕业论文，其研究主题多为漆酶的产生与应用[7]，渗透学科较多，以中药学、经济作物、药品、酶工程、生物工程为主[8-9]。研究单位以南京中医药大学、中国药科大学、南京大学和中国科学院微生物研究所为主。资助基金方面，有2 篇论文为教育部创新团队计划项目，其余基金多分布在江苏省、浙江省、山东省和河北省，说明在这几个省份红栓菌正在由实验室走向产业化。

2 红栓菌专利态势分析

通过在incoPat 全球专利库中检索与红栓菌相关的专利数据，得到相关专利共计230 条。其中有效专利为32.61%，失效专利为46.52%，实审状态占比12.61%，PCT（《专利合作条约》，Patent Cooperation Treaty）有效期满专利占比6.66%，PCT 有效期内专利占比1.3%。

2.1 专利申请趋势

对所采集的专利申请数据按时间序列进行统计分析，按照同族专利的最早申请日计算，如图1 所示，红栓菌相关技术的发展在2010 年之前较为缓慢，近十年迎来快速发展。最早是1962 年日本的武田公司在美国提交的一件酸性蛋白酶及其制备方法的发明专利，是基于多孔菌科微生物的用途生产酸性蛋白酶。2000 年以前均以国外专利为主，且主要研发方向为将红栓菌作为混菌发酵的添加剂的一种，在酒精发酵、木质素降解中起作用。

图1 红栓菌全球专利申请趋势

2000 年后，随着生物科技的发展，关于红栓菌提取物的分离与制备相关研究逐年增多（因专利公开较专利申请日有一定的滞后性，2020 年以后的数据要少于实际申请数据），特别是在红栓菌的多糖制备及应用上，红栓菌多糖在抑制炎症性肠病和治疗肿瘤方面取得突破性进展。

2.2 专利地域分布

为了研究红栓菌相关专利申请在全球专利申请的区域分布情况，我们对采集到的专利数据样本按申请的优先权国家/地区进行了统计，国家统计结果如图2 所示，中国和美国在红栓菌领域的专利申请量远高于其他国家或地区，尤其是中国，专利申请量突破百件，超过全球其他国家的专利申请量之和。

图2 红栓菌专利技术国家/地区分布

红栓菌专利在中国的省级行政区域的分布情况如图3 所示，国内专利申请人主要分布于东部沿海地区，如福建、广东、江苏、浙江等地，这些省份技术创新活跃度较高，对于红栓菌的专利保护较多，这一结果也与红栓菌的自然分布接近。

图3 我国红栓菌专利技术省市分布

2.3 专利技术分析

红栓菌专利在各技术方向上的数量分布情况如表1 所示，红栓菌的专利IPC 分类号以C12R1/645 与C12N1/14（真菌）居多，分别为29 件和25 件，表明红栓菌专利研究主要围绕其本身特性及培育展开；其次是C02F3/34（以利用微生物为特征）、A61P35/00（抗肿瘤药）、C12N9/02（氧化还原酶），分别为14、13、12 件，研究围绕红栓菌应用展开，与抗肿瘤药、氧化还原酶等相关。

表1 红栓菌专利技术分布前十位（IPC 分类 小组）

由表2 可知，2017 年是红栓菌专利公开的大年，其中A61K36 以及C12P7 这两个分类号下公开的专利数量最多，分别为7 件和6 件，说明这两年红栓菌相关专利布局以药物及含氧有机物制备为主。分类号A61P35（抗肿瘤药）近几年专利布局较多，说明红栓菌在该领域的技术研发进展较大。

表2 2012—2022 年红栓菌专利技术分布（IPC 分类 大组）

2.4 创新主体分析

对红栓菌相关专利申请人的分析，结果为Novozymes A/S（诺维信）与中国科学院的专利申请量并列第一位，均为13 件，其中诺维信公司是全球工业酶制剂和微生物制剂的主导企业，中国科学院的红栓菌相关专利主要分布在其生产漆酶、降解烟梗以及烷基化喹啉类化合物的合成等。

日本武田制药公司及我国的江南大学、福建广生堂药业股份有限公司的红栓菌专利数量并列第二，均为8 件。武田公司关于红栓菌的专利申请主要基于红栓菌作为混菌发酵添加剂的一种而产生的各类效果，如用其酶组合物处理作为蜜饯生产原料的果实。江南大学把红栓菌制备成真菌纳米膜，创新程度较高。福建广生堂药业股份有限公司则充分利用红栓菌的药用价值，针对牙齿松动脱落方面以红栓菌为药效成分，在中药喷雾、中药牙膏、中药牙粉、中药漱口水、中药口腔糖方面进行了全面布局。

2.5 专利有效性及价值度分析

通过查询红栓菌相关专利的法律状态，发现发明专利失效65 件，有效31 件，审中24 件，PCT 有效期满10 件。分析失效原因，国外专利主要因申请日较早，已超过专利保护期而失效；国内部分专利则因价值不高，未申请对专利权进行持续保护而失效。因而，失效专利中有技术价值的部分，可在不侵权的前提下直接拿来应用。

应用北京合享智慧科技有限公司的专利价值度评价体系，可对专利的技术先进性、技术稳定性、保护范围等进行综合价值评估，得出incoPat 合享价值度分值，合享价值度分值在 0～10 之间，分值越高表示专利的价值越高。根据数据库统计，红栓菌相关专利价值度分值主要集中在8 和9，其中8 分的专利共56 件，9 分的专利为45 件；有22 件专利价值度为10，这些专利均为国外申请人申请，且大多发生过转让、复审、诉讼等情况。

2.6 红栓菌专利布局重点分析

通过人工标引，可将与红栓菌相关的专利分为菌种获取及鉴别、提取物分离及制备、红栓菌为主要成分的应用、红栓菌为参与成分的应用、漆酶制备及应用五大类。

专利分析显示，红栓菌菌种的获取目前主要采用人工培育方法[10-11]。最新的专利技术中提到，台湾大学应用生物晶片技术进行红栓菌菌种的鉴别[12]。红栓菌含有的生理活性物质主要为血红栓菌素、朱红菌素、4 吩恶嗪-3-酮类、4-羟甲基喹啉、糖醇及有机酸等[13]。从红栓菌提取的多糖可应用于肿瘤治疗和抑制炎症性肠病，提取的蛋白质在治疗肿瘤、提取的朱砂碱在治疗癌症方面均有研究[14-15]。红栓菌作为主要成分在有机化合物的降解、色素提取、纳米产物制备、自身发酵产品等多方面具有应用潜能[16-18]。目前红栓菌作为参与成分之一与其他菌种相互作用，应用场景最为广阔，其中以作为药物添加剂、合成生物材料、作为保健品及功能性食品的成分等相关应用场景居多[19-21]。红栓菌在生产漆酶方面的相关专利申请约在20 条，其中有很多申请人在提高漆酶活性方面，采用突变、基因修饰、诱导等方式进行了多种技术尝试[22-23]，均取得一定的成效。在漆酶的应用方面多用于木质素水解场景，如安徽工程大学的专利《一种漆酶预处理从柚皮中提取果胶的方法》中提出的漆酶的特殊应用场景[24]。

3 技术研发与专利布局建议

3.1 技术研发建议

根据以上分析，对红栓菌产业技术突破的下一步研究（专利）方向给出如下建议：一是关注重点高校和重点企业的研发动向，避免重复研究，尤其是在红栓菌的栽培上，可通过不断优化培养条件，研发其工厂化栽培技术；二是关注国外的相关专利，尤其是已经失效的专利，如关于红栓菌的鉴别和分离物的提取等，这些专利技术可以直接借鉴利用；三是红栓菌提取的多糖应用于肿瘤治疗和抑制炎症性肠病、提取的蛋白质和朱砂碱用于肿瘤治疗均已有研究，建议在多糖的应用上尝试机理性探究，以及将该多糖与其他成分（如其他食药用菌的多糖提取物）相组合，探究出新的应用场景；四是关于红栓菌作为主要成分和次要成分参与的应用是目前市场化的主流，在研发时建议避开已有市场产品，以提取物和分离物为主体探究红栓菌的应用，将会在市场上获得先机。

3.2 专利布局建议

一是注意专利布局的全面性，如果涉及红栓菌的制备和获取，要尽可能地扩大保护范围，如对制备和获取的方法、扩大制备过程的温湿度等关键条件数据予以保护。二是除制备方法外，对在制备过程中涉及的器械类工具的创新部分进行保护，如这部分创新程度不高，保护范围不大，则建议以实用新型的方式进行专利申请。三是在红栓菌的功效成分提取与分离方面加强技术研究，加大专利挖掘，尤其是多糖的分离、提取、纯化，色素的提取，其他活性如抗菌活性成分的提取，这部分技术创新一旦形成专利并市场化，将会带来巨大的市场利润。在专利布局时，将权利要求范围最大化的同时，更要注意权利要求的合理性，在获取授权以后，自身除了要维持专利权限以外，还要注意竞争对手对专利提起无效请求的情况。四是提早进行专利布局，特别是涉及红栓菌的应用方面，从红栓菌的培养（工厂化）、有效成分的分离提纯、主要成分和次要成分的应用等方面，构建严密合理的专利保护网，可以自行市场化或者以转让许可的方式实现红栓菌的相关技术成果转化和市场价值。