王慧林， 樊海濤， 盧文英

(國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查與協(xié)作江蘇中心，江蘇蘇州 215163)

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黃曲霉毒素脫毒方法專利技術(shù)綜述

王慧林， 樊海濤*， 盧文英

(國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查與協(xié)作江蘇中心，江蘇蘇州 215163)

黃曲霉毒素是一種毒性極強(qiáng)的劇毒物質(zhì)，它可誘發(fā)肝癌等多種疾病，采取有效措施防止食品或飼料制品黃曲霉毒素污染，并對已經(jīng)污染黃曲霉毒素的食品或飼料采取有效的脫毒措施，將對保證食品安全和減少經(jīng)濟(jì)損失具有極其重要的意義，黃曲霉毒素脫毒近年來也是國內(nèi)研究的熱點。對黃曲霉毒素脫毒方法技術(shù)領(lǐng)域的專利的申請量趨勢、專利申請產(chǎn)出國、申請人分布、脫毒方法技術(shù)分支進(jìn)行了統(tǒng)計分析，并重點針對目前研究比較多的微生物去除黃曲霉毒素專利的技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)進(jìn)行了梳理。

黃曲霉毒素；專利分析；技術(shù)綜述

1 曲霉脫毒技術(shù)概述

黃曲霉毒素簡稱AFT，是黃曲霉、寄生曲霉及特曲霉等真菌產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物的總稱，常見的有AFB1、AFB2、AFG1、AFG2、AFM1、AFM2、AFB2a、AFG2a、AFBM2a、AFGM2a 等，其中AFB1 的毒性最強(qiáng)。大量的流行病學(xué)調(diào)查研究表明，黃曲霉毒素毒性極強(qiáng)，其毒性比氰化鉀大10倍，比砒霜大68倍。黃曲霉毒素在1993年被世界衛(wèi)生組織(WHO)的癌癥研究認(rèn)定為已知強(qiáng)烈致癌化學(xué)物質(zhì)之一。我國花生制品、油料餅粕、食用油、玉米、大米等農(nóng)產(chǎn)品的黃曲霉毒素污染較嚴(yán)重，其中以花生、玉米最為嚴(yán)重，使之成為一些地區(qū)肝癌發(fā)病率較高的主要原因，并已引發(fā)多宗因黃曲霉毒素超標(biāo)導(dǎo)致的農(nóng)產(chǎn)品國際貿(mào)易糾紛。因此，采取積極有效的措施防止食品制品黃曲霉毒素污染，并對已經(jīng)污染黃曲霉毒素的食品制品采取有效的脫毒措施，將對保證食品安全和減少經(jīng)濟(jì)損失具有極其重要的意義。

根據(jù)黃曲霉毒素的性質(zhì)，理論上有3種脫毒途徑，即脫除毒素、把毒素轉(zhuǎn)變成無毒化合物、使黃曲霉毒素降解為無毒的小分子“碎片”。目前脫毒的方法主要有物理法，其包括挑選法、暴曬法、加熱法、加工法、吸附法、輻射法、粉碎水洗法等；化學(xué)法，其包括有機(jī)溶劑處理法、堿煉法、氨處理法、氧化法、亞硫酸氫鈉法；生物法，其包括酶法、微生物發(fā)酵法、添加營養(yǎng)素法、添加防霉劑法。

傳統(tǒng)的物理、化學(xué)脫毒方法在實際應(yīng)用中可能對食品制品的色、香、味有不同程度的破壞，且容易產(chǎn)生殘留，導(dǎo)致食品制品的營養(yǎng)價值降低，最重要的截止到目前，沒有研究充分證明經(jīng)過物理、化學(xué)方法處理后的食品制品的安全性。酶法脫毒中由于酶價格昂貴，反應(yīng)過程中酶容易失活，且酶重復(fù)利用的次數(shù)較低，從而使生產(chǎn)成本增高。筆者通過專利信息的分析對黃曲霉毒素的脫毒進(jìn)行梳理和展望[1-2]。

2 數(shù)據(jù)庫的選擇和檢索情況

根據(jù)黃曲霉脫毒技術(shù)領(lǐng)域以及前期的初步檢索，選取合適的檢索詞結(jié)合分類號在中文專利數(shù)據(jù)庫和外文專利數(shù)據(jù)庫進(jìn)行全面的檢索，其中中文專利數(shù)據(jù)庫選擇CNABS數(shù)據(jù)庫、CPRABS數(shù)據(jù)庫，外文數(shù)據(jù)庫選擇DWPI、SIPOABS、USTXT、WOTXT、EPTXT數(shù)據(jù)庫。

通過對現(xiàn)有技術(shù)的了解確定的中文關(guān)鍵詞為黃曲霉毒素、黃曲霉、毒素，英文關(guān)鍵詞為：aflatoxin、bflatoxin、aspergillus 1d flavus 1d toxin，結(jié)合的分類號包括：A23L1/015、A23K1、A23L1，但分類號并不十分準(zhǔn)確，因此，在檢索過程中采用關(guān)鍵詞結(jié)合分類號以及單獨使用關(guān)鍵詞的形式，文獻(xiàn)分析的時間截止到2013年12月31日。

3 黃曲霉毒素脫毒專利技術(shù)的整體情況

3.1 專利申請量的分析 圖1～2為黃曲霉毒素脫毒專利申請國內(nèi)與國外申請量趨勢。由圖1、2可知，檢索到的專利文獻(xiàn)國內(nèi)最早出現(xiàn)在1989年，而國外為1966年，國外較國內(nèi)領(lǐng)先23年，國內(nèi)2002年后，申請量出現(xiàn)持續(xù)增長，2011年后增長極為迅速，并在2012年達(dá)到峰值，2013年有稍微下降，這可能是近一年申請的專利還有大量的未公開。另一方面，國外在2000年后增長較為迅速，且一直到現(xiàn)在黃曲霉毒素的脫毒都是研究的熱點，專利申請量也在穩(wěn)步的上升，國內(nèi)2013年的申請量和國外2005年的申請量相當(dāng)。由此也可以看出，國內(nèi)與國外對黃曲霉毒素脫毒存在8年左右的代差。

圖1 黃曲霉毒素專利國內(nèi)申請量趨勢

圖2 國外黃曲霉毒素專利申請量趨勢

3.2 專利申請產(chǎn)出國和申請人分布 通過對檢索到的專利文件進(jìn)行產(chǎn)出國統(tǒng)計分析(表1)，申請量由大到小依次為中國、美國、日本、德國，并且中國的申請量遠(yuǎn)高于其他國家。這可能是由于我國是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，而黃曲霉毒素一般存在于稻谷、玉米等糧食作物中，因而該類研究活躍度較高。

表1 專利產(chǎn)出國分布 %

由于我國申請量較多，進(jìn)一步統(tǒng)計了在我國進(jìn)行申請的申請人分布狀況，如表2和圖3所示，約46%的申請來自高校以及科研院所，其和企業(yè)所占比例相當(dāng)，而個人的申請量僅占約12%。由此也可以看出，黃曲霉毒素的脫毒研究在高校、科研院所以及企業(yè)中較活躍。

雖然高校以及科研院所和企業(yè)的專利申請量所占的比例相差不大，但進(jìn)一步統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)申請人靠前的均是高校以及科研院所，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所位居第1位，其申請量為115件，江南大學(xué)和中國農(nóng)業(yè)大學(xué)分別為60件和36件，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所為15件，其他高校以及科研院所的申請量相對較少。

表2 專利在我國申請分布 %

圖3 專利申請人在我國分布

3.3 主要技術(shù)分支 從表3可以看出，微生物法脫毒、吸附脫毒、酶法以及堿處理和氧化法為黃曲霉毒素的主要脫毒方法，其中微生物法、吸附法為兩大主要研究方法，微生物法脫除黃曲霉毒素占了整個申請量的27%。這可能在于微生物脫毒的處理條件相對溫和，微生物發(fā)酵處理法對飼料營養(yǎng)成分的損失和影響較小，只要能篩選出或通過基因功能改造出相適應(yīng)的菌株即可，而吸附法操作較簡單，只需將吸附劑與待處理的物質(zhì)在某一特定的條件下混合即可。

表3 專利技術(shù)分支申請量分布 %

4 微生物法脫除黃曲霉毒素的專利技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)圖

由于微生物是研究的熱點以及主要方向，因而梳理了以微生物進(jìn)行黃曲霉毒素脫毒的專利技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)(圖4)。

對于篩選特定的菌種，最早的專利(申請?zhí)朥S19660463339)是由SEC OFAGRIC公司提出的，該專利通過將污染的物料與含NRRL B-184菌株的溶液培養(yǎng)小于4 h來去除黃曲霉毒素，之后篩選出抑制黃曲霉生長、使黃曲霉毒素沉淀、抑制毒素吸收等手段來脫除黃曲霉毒素的菌株以及通過突變來增強(qiáng)脫毒效果的菌株。

1997年之后，出現(xiàn)了通過改變菌株的基因來改良菌株，使其產(chǎn)生更多的分解黃曲霉毒素的酶來降解毒素，2009年之后，國內(nèi)出現(xiàn)大量的復(fù)合微生物以及微生物與其他脫毒手段的結(jié)合來降解黃曲霉毒素的專利，如CN201310442236公開了將枯草芽孢桿菌、嗜酸乳桿菌凍干粉和蒙脫石、改良水合硅鋁酸鹽、葡甘露聚糖結(jié)合來脫毒的手段。這些專利以江南大學(xué)和中國農(nóng)業(yè)大學(xué)居多。

5 技術(shù)綜述應(yīng)用示例

對于黃曲霉毒素脫毒專利技術(shù)的了解，可以幫助相關(guān)領(lǐng)域的審查員快速準(zhǔn)確地理解發(fā)明的技術(shù)方案，提高檢索和審查的效能，下面以一件實審案例來說明。

申請?zhí)枺篊N201310442236。

發(fā)明名稱：一種動物用飼料脫霉劑及其制備方法和應(yīng)用。

圖4 通過微生物來脫除黃曲霉毒素的專利技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)

技術(shù)方案：權(quán)利要求1是一種動物用飼料脫霉劑的制備方法。其特征在于包括以下步驟： ①制備改良水合硅鋁酸鹽。將水合硅鋁酸鹽礦物，經(jīng)過細(xì)碎機(jī)破碎并過篩得粒徑為3～10 mm礦物，然后在瑪瑙球磨罐上進(jìn)行研磨，裝載體積與罐體積比為1∶1.5～3，采用干-濕球磨的方式，前25～35 h采用干式球磨法研磨，后25～35 h加入無水乙醇采用濕式球磨法研磨，研磨之后將樣品烘干即得改良水合硅鋁酸鹽。 ②將枯草芽孢桿菌(CICC20872)、嗜酸乳桿菌凍干粉(CICC6074)、亞硒酸鈉、維生素E、飼用活性干酵母、葡甘露聚糖、蒙脫石和步驟①制備的改良水合硅鋁酸鹽按比例混合。

分析說明：該申請的目的在于用多種具有吸附毒素功能的吸附劑加上多種活性菌來脫毒飼料中的黃曲霉毒素。通過上述綜述的分析，不難看出該申請的發(fā)明點為：①吸附劑的選擇、改性和吸附劑聯(lián)合使用，具體為蒙脫石、葡甘露聚糖和硅鋁酸鹽吸附劑的聯(lián)合，且將硅鋁酸鹽吸附劑進(jìn)行了改良，以增加其吸附效果。②加入了嗜酸乳桿菌凍干粉、活性干酵母，該類微生物可以降解黃曲霉毒素和抑制黃曲霉毒素的產(chǎn)生。而經(jīng)過初步檢索發(fā)現(xiàn)，沒有將上述吸附劑和微生物混合來脫除飼料中的黃曲霉毒素，但存多種吸附劑和單種微生物聯(lián)合使用來脫除黃曲霉毒素(CN101181008A)，再結(jié)合上述技術(shù)分支中多菌如CN102550815A或CN200910248910可評述權(quán)利要求1的創(chuàng)造性。

通過檢索確定的對比文件1：CN101181008A，對比文件2：CN102550815A，可評述所有權(quán)利要求的創(chuàng)造性。對于發(fā)明點理解準(zhǔn)確，檢索思路清晰，很容易獲得了很好用的對比文件，提高了檢索效率。

[1] 楊豐利，湯蕾妍，何寶祥.黃曲霉毒素脫毒方法的研究進(jìn)展[J].廣西畜牧獸醫(yī)，2006，22(5)：233-235.

[2] 李培武，張道宏，楊揚，等.糧油制品中黃曲霉毒素脫毒研究進(jìn)展[J].中國油料作物學(xué)報，2010，32(2)：315-319.

Patent Technology of Aflatoxin Detoxification Method

WANG Hui-lin , FAN Hai-tao*, LU Wen-ying

(Patent Examination Cooperation Center of the Patent Office Sipo, Suzhou, Jiangsu 215163)

Aflatoxin is a kind of highly toxic substance, it may induce a variety of diseases such as cancer of the liver, to take effective measures to prevent aflatoxin contamination of the food or feed products and to detoxification of pollution of food or feed has great significance to ensure food safety and reduce the economic loss. Aflatoxin detoxification is a hot spot in domestic research in recent years. The method of aflatoxin detoxification technology trend of the number of patent applications, countries of patent applications, branch of detoxification method has carried on the statistical analysis, and more emphasis on the present study, the technology development of microbial removal of aflatoxin has been concluded

Aflatoxin; Patent analysis; Technology review

王慧林(1985- )，男，江蘇蘇州人，研究實習(xí)員，碩士，從事食品安全、調(diào)味品研究。*通訊作者，碩士，從事食品科學(xué)研究。

2015-04-20

S 509.9

A

0517-6611(2015)17-291-03