劉 昶

（國家知識產(chǎn)權(quán)局專利審查協(xié)作北京中心，北京 100160）

1 引言

蟬花，別名蟲花，是蟬的幼蟲受蟬花菌寄生后的蟲體，是一種蟲菌復(fù)合體。

蟬花的活性成分主要是蟲草酸、甘露醇、多糖、腺苷等，傳統(tǒng)中醫(yī)認(rèn)為蟬花具有疏散風(fēng)熱、透疹、熄風(fēng)止痙、名目退翳之功效，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，蟬花具有抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫、降血糖、降血脂、降血壓、明目、抗輻射、解熱鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜催眠、滋補(bǔ)強(qiáng)壯、改善腎功能等作用。

野生蟬花的出產(chǎn)率非常低，不能滿足市場需求，人工培養(yǎng)成為緩解這一矛盾的有效手段，2018年專利獎金獎專利（ZL201110120603.1）公開了一種蟬擬青霉菌株及其應(yīng)用，容易得到人工蟬花，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，為深入了解中國蟬花人工培養(yǎng)的研究情況，蟬花人工培養(yǎng)專利申請的系統(tǒng)分析對于蟬花研究者來說意義重大。

2 蟬花人工培養(yǎng)專利分析

2.1 蟬花人工培養(yǎng)專利趨勢分析

國內(nèi)蟬花人工培養(yǎng)專利總體趨勢如圖1所示。

圖1 國內(nèi)蟬花人工培養(yǎng)專利總體趨勢

由圖1可以看出，從1997年開始，中國蟬花人工培養(yǎng)專利申請大致分為三個階段：①緩慢發(fā)展階段（1997—2010年）。這一階段專利申請量數(shù)量較少，僅在1997年、1998年、2001年、2004年，2007—2009年有少量申請。②初步發(fā)展階段（2011—2014年）。從2011年開始，蟬花人工培養(yǎng)專利申請量也開始逐步增加。③高速發(fā)展階段（2015年至今）。隨著國家大健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對蟬花的需求越來越大，但野生蟬花資源卻越來越少，蟬花人工培養(yǎng)越來越受到研究者的重視，2015—2018年分別申請了17 件、16 件、10 件、12 件，遠(yuǎn)高于2011年以前的年申請量。

2.2 蟬花人工培養(yǎng)的申請人分析

蟬花人工培養(yǎng)申請人及類型構(gòu)成如圖2所示。

圖2 蟬花人工培養(yǎng)申請人及類型構(gòu)成

由圖2可知，企業(yè)申請了43 項(xiàng)，大專院校申請了30 項(xiàng)，個人申請了9 項(xiàng)，科研單位和機(jī)關(guān)團(tuán)體6 項(xiàng)，企業(yè)和大專院校是專利申請的主力，浙江泛亞生物醫(yī)藥股份有限公司的申請量遠(yuǎn)高于其他申請人，其中包括2018年專利獎金獎專利（ZL201110120603.1），此公司是中國蟲草類真菌領(lǐng)域的國家級高科技企業(yè)。

2.3 蟬花人工培養(yǎng)專利的有效性分析

蟬花人工培養(yǎng)專利的有效性如圖3所示。

圖3 蟬花人工培養(yǎng)專利的有效性

從圖3能夠看出，檢索到的蟬花人工培養(yǎng)專利中，有45 項(xiàng)專利申請?zhí)幱谠趯彔顟B(tài)，28 項(xiàng)專利申請?zhí)幱谑跈?quán)狀態(tài)， 13 項(xiàng)專利申請?zhí)幱谑顟B(tài)，由于中國大量關(guān)于人工培養(yǎng)專利申請都是近年提出，而專利審查需要較長周期，導(dǎo)致47%的專利申請?zhí)幱趯彶檫^程中暫時還未獲得授權(quán)。失效的專利申請較少，有效專利多，則說明與蟬花的現(xiàn)有技術(shù)相比，蟬花專利申請的創(chuàng)新度高，在審查過程中不容易被駁回，因而易獲得授權(quán)，申請人比較重視專利保護(hù)，能夠及時繳納年費(fèi)，維持專利的有效狀態(tài)。

2.4 蟬花人工培養(yǎng)技術(shù)構(gòu)成

蟬花人工培養(yǎng)專利的技術(shù)構(gòu)成如圖4所示。

圖4 蟬花人工培養(yǎng)專利的技術(shù)構(gòu)成

由圖4可知，根據(jù)培養(yǎng)產(chǎn)物的不同，蟬花人工培養(yǎng)專利主要包括仿野生培養(yǎng)、子實(shí)體培養(yǎng)、發(fā)酵培養(yǎng)三類，其中子實(shí)體培養(yǎng)最多，占38%，其次是仿野生培養(yǎng)占23%，發(fā)酵培養(yǎng)占22%。

2.4.1 仿野生栽培

蟬花的野生栽培需要感染體，蟬花的仿野生栽培是一種帶感染體的蟬花人工培養(yǎng)方法。例如：廣西南寧秀珀生物科技有限公司的專利申請（CN109247185A、CN109247186A、CN109247187A、CN109247188A），在橄欖園中培養(yǎng)寄主金蟬，獲得干燥后的金蟬，噴灑蟬擬青霉菌，控制培養(yǎng)室中的氧氣分壓、溫度以及空氣濕度，持續(xù)培養(yǎng)獲得金蟬花。江蘇科技大學(xué)的專利申請（CN105940956B、CN106034738B），以柞蠶或家蠶的活體蠶蛹為寄主，使用蟬花孢子懸液將活體蠶蛹感染，將已感染的蠶蛹，培養(yǎng)至蠶蛹變硬，明暗交替培養(yǎng)蟬花。貴州大學(xué)的專利申請（CN108770595A、CN101225362A），用孢子懸浮液注射柞蠶蛹，室溫下普通培養(yǎng)至冒出白色菌絲，然后將其覆土培養(yǎng)蟬花。浙江泛亞生物醫(yī)藥股份有限公司的專利申請（CN102835245B），通過控制培養(yǎng)條件模擬野生生態(tài)環(huán)境，克服野生蟬花生長周期以及季節(jié)的限制，培養(yǎng)出來的仿生蟬花腺苷含量高于野生蟬花。保山學(xué)院（CN105861314A）公開了利用黃粉蟲蛹培養(yǎng)蟬花棒束孢的方法。陳瑞英等（CN1227353C）最早公開了蠶蛹培養(yǎng)金蟬花。江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院（CN107637390A）公開了活體蠶及蠶蛹培養(yǎng)野生蟬花的方法。福建農(nóng)林大學(xué)（CN104145712B）公開了人工培育蟬花菌后，將蟬花菌播種在竹林中，并利用燈光將蟬吸引在一起，使蟬幼蟲落地入土過程中被蟬花菌感染，最終長出蟬花。

研究者通過控制溫度、濕度、光照等條件培養(yǎng)仿野生的蟬花，對于蟬花菌株的寄主，除蟬之外還包括蠶、黃粉蟲等，寄主感染的方式包括活體感染和僵體感染。

2.4.2 子實(shí)體培養(yǎng)

子實(shí)體培養(yǎng)只有子實(shí)體而沒有蟲體，因此在外觀上與蟲菌復(fù)合的野生蟬花存在較大區(qū)別，但這種培養(yǎng)方式容易實(shí)現(xiàn)大量培養(yǎng)，且其藥用價值與野生蟬花類似，因此是研究者的研究重點(diǎn)。

第一類通過改善光照、空氣和培養(yǎng)方式等，以培養(yǎng)高產(chǎn)量和活性的子實(shí)體。例如專利申請（CN109287374A、CN106318875A）公開了蟬花的雙面培養(yǎng)方法，通過底部光照，使培養(yǎng)基上下兩面生長，提高了孢梗束和培養(yǎng)基菌絲含量； 專 利 申 請（ CN106922386A ， CN106922387A ，CN106922388A，CN106922389A）通過單色光（紅、綠、紫、黃光）培養(yǎng)，提高了孢梗束外觀以及質(zhì)量；專利申請（CN107409742A）在培養(yǎng)過程中使用低氘水，生產(chǎn)的子實(shí)體粗壯，產(chǎn)量和活性成分高；專利申請（CN108901587A）在光培養(yǎng)階段，降低每日光照時間至16～20 h，保證子實(shí)體質(zhì)量的同時降低了成本；專利申請（CN106797801A）將二氧化碳濃度控制在1 200 ppm 以下，提高了孢梗束產(chǎn)量；專利申請（CN103598014B、CN103392500B、CN102242070B、CN102242079B）通過優(yōu)化培養(yǎng)過程中的技術(shù)參數(shù)和培養(yǎng)基組成，分別實(shí)現(xiàn)了提高蟬花質(zhì)量，縮短可培養(yǎng)周期，提高了活性成分含量的技術(shù)效果；專利申請（CN106550763A）在培養(yǎng)過程中加入吸濕載體，提高了蟬花產(chǎn)量。

第二類通過改善蟬花菌株培養(yǎng)基組成，以培養(yǎng)高產(chǎn)量 和高活性，富含各種元素的子實(shí)體。例如，專利申請（CN106069195A、CN107027516A、CN105981581A 、CN105993584A、 CN105981584A）通過硒鹽、鎂鹽和鈣鹽培養(yǎng)基培養(yǎng)了富硒、富鎂、富鈣蟬花；專利申請（CN106912293A）通過增加培養(yǎng)基厚度至3～6 cm，提高了孢梗束產(chǎn)量；專利申請（CN108157058A）在培養(yǎng)時加入富含多種有益元素的培養(yǎng)基，得到富含多種有益元素的蟬花；專利申請（CN107964481A）在培養(yǎng)基中加入紅棗，紅棗含有環(huán)磷酸腺苷，能夠促進(jìn)孢梗束生長；專利申請（CN108782022A、CN108624509A）公開了以大米和脫皮小麥為培養(yǎng)目標(biāo)，提高了產(chǎn)量。

第三類通過篩選菌株培養(yǎng)子實(shí)體，例如專利申請（ CN108342325A 、 CN108040752A 、 CN102242069B、CN102250777A、CN100572522C、CN1232632C）公開了篩選優(yōu)良的蟬花菌株，提高了子實(shí)體產(chǎn)量等。

2.4.3 發(fā)酵培養(yǎng)

菌絲體發(fā)酵培養(yǎng)是快速獲得蟬花菌株藥用成分的人工培養(yǎng)方式。

專利申請（CN109259198A、CN109259201A）以山藥、豆粕粉和大米為主要原料的發(fā)酵培養(yǎng)基，發(fā)酵培養(yǎng)降血糖發(fā)酵食品；專利申請（CN101254236A）在固體發(fā)酵培養(yǎng)中加入馬錢子，利用蟬花降低馬錢子毒性；專利申請（CN106190865A）通過液體發(fā)酵培養(yǎng)基碳源，優(yōu)化氮源和無機(jī)鹽，而且提高生物量和蟲草酸含量；專利申請（CN104046570B）在液體發(fā)酵培養(yǎng)基中加入中藥復(fù)合水提液，提高發(fā)酵物產(chǎn)量和多糖產(chǎn)量；專利申請（CN108823106A）發(fā)現(xiàn)發(fā)酵最優(yōu)條件為酸堿度7.1，轉(zhuǎn)速150 r/min，溫度28 ℃，該條件下的發(fā)酵培養(yǎng)物蟲草酸和多糖含量高；專利申請（CN105647814A）采用半連續(xù)發(fā)酵和微孔濾膜，降低成本，提高菌絲體得率；專利申請（CN105087401A）通過三級培養(yǎng)，提高有效成分含量；專利申請（CN109266556A、CN107982285A、CN102242154B、CN1232632C）篩選優(yōu)良蟬花菌株，通過液體發(fā)酵提取活性物質(zhì)；專利申請（CN105567570A）篩選出小蟬草菌株，通過液體發(fā)酵獲取菌絲體和多糖。

3 小結(jié)

蟬花人工培養(yǎng)主要分成仿野生培養(yǎng)、子實(shí)體培養(yǎng)、發(fā)酵培養(yǎng)三類，對于子實(shí)體培養(yǎng)和發(fā)酵培養(yǎng)，研究者從培養(yǎng)條件的改善、培養(yǎng)基組成的改善以及菌株篩選三個方面進(jìn)行了研究；對于仿野生栽培接，研究者通過控制溫度、濕度、光照等條件培養(yǎng)仿野生的蟬花，蟬花菌株的寄主，除蟬之外，還包括蠶、黃粉蟲等，寄主感染的方式包括活體感染和僵體感染。中國蟬花人工培養(yǎng)的起步比較晚，但是發(fā)展卻比較迅速，特別是從2010年開始，隨著大健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，蟬花人工培養(yǎng)在近10年也得到了快速發(fā)展。在申請人中，企業(yè)和大專院校是專利申請的主力，但是目前中國的蟬花人工培養(yǎng)技術(shù)總體數(shù)量比較少，研究方向相對單一，對人工培養(yǎng)環(huán)境條件的控制研究，基質(zhì)組成的研究較少，蟬花人工培養(yǎng)研究在中國還有非常大的上升空間。