活菌制劑用途的專利分析

張娟

摘 要：活菌制劑又稱為微生態制劑或微生物制劑，由多種有益微生物及其代謝產物構成。近年來，隨著生物技術的發展，活菌制劑在國民經濟建設中的作用越來越重要；其可用于藥品、食品、飲料、飼料、肥料、生物防治、冶金和環保等技術領域。

本文以"活菌制劑"、"微生物制劑"、"微生態制劑"、"probiotic"、"microbiological preparation"等關鍵詞在專利數據庫中進行檢索，通過閱讀、分析歸類以簡介專利文獻中活菌制劑的主要用途，總結活菌制劑應用領域的研究現狀及發展趨勢。

關鍵詞：活菌制劑 活菌制劑的應用 專利分析

我國活菌制劑相關專利自2011年之后呈現快速增長趨勢；而國外相關專利基本呈現平穩增長的趨勢。由圖1可見，目前活菌制劑的相關研究主要集中于中國和美國。我國對于活菌制劑的關注程度要強于國外，近幾年來更是處于一個快速發展的階段。

以下，是專利文獻中活菌制劑涉及的主要用途：

1）用于藥物生產。以活菌制劑生產的藥物與其它類型藥物不同在于它能起到“已病輔治、未病防病、無病保健”的重要作用。現有技術中已經存在許多活菌制劑藥物，如雙歧三聯活菌膠囊（培菲康）、口服酪酸梭菌活菌片（米雅）、枯草桿菌二聯活菌顆粒（媽咪愛）、地衣芽孢桿菌活菌膠囊（整腸生）等，其中上海信誼藥業有限公司申請了關于培菲康的專利（CN1223865 A 19990728）。上述幾種藥物的主要作用均是用于治療腸道菌群失調。

2）用于飼料生產。活菌制劑攝入動物體內可以促進動物腸胃道微生態平衡或增強非特異性免疫功能來預防疾病，可以直接或間接起到促進動物生長作用和提高飼料轉化率的作用。研究表明，以乳酸菌為主的活菌制劑可以替代飼料中添加的抗生素（CN1857326 A 20061108）。飼喂含活菌制劑的飼料可以大大減少抗生素的使用量，避免抗生素在動物體內的高殘留問題，提高肉類產品的質量，對養殖業和肉類出口有重大的意義。

3）用于食品生產。在我們每個人身上都有一個可以阻擋有害物質侵害的特殊的“生物屏障”，它就是“正常菌群”。“正常菌群”是指在正常人的體表以及口腔、腸道、陰道和尿道中存在的對人無損害的微生物群。這些細菌相互依存、相互制約，處于相對平衡狀態，組成體內最大的微生態環境，成為維護人體健康的天然防線，共同完成營養吸收和毒素排泄的作用。活菌制劑在食品領域最為常見的形式就是發酵乳（CN101180989 A 20080521），發酵乳通常具有：（1）改善蛋白質的利用率；（2）緩解乳糖不耐癥；（3）改善礦物質元素的吸收；（4）改善腸道微生物菌群的平衡；（5）降低血清中膽固醇含量；（6）抗高血壓；（7）抗癌；（8）具有免疫調節作用等功效。發酵乳產品之所以受歡迎，很大程度上是與其含有對人體有益的活性乳酸菌有關。我國《食品安全國家標準發酵乳》中明確規定發酵乳中乳酸菌總數應大于等于1×106cfu/g。此外還有在泡菜、果汁、蛋糕等生產中的應用。

4）用于環保事業。在21世紀人類經濟高度發展的同時也造成了環境嚴重破壞與污染。而生物處理法因為其工藝簡單、成效顯著、成本低廉、純天然環保和無二次公害等優點成為了最受關注的環境污染處理工藝。將活菌制劑直接投入到生活污水、食品加工廢水、畜牧養殖廢水、受污染河道及水產養殖水體等污水中，即可降低污水的有機污染物質、總氮（CN103923868 A 20140716）、懸浮物等指標，從而使水體變得清澈，凈化水質；而將活菌制劑噴灑于垃圾中轉站、垃圾填埋場及養殖場等場所，可對空氣中的氨、硫化氫等惡臭物質起到吸附、酶解等作用。從而起到對環境的改善作用。然而，目前用于環境處理的活菌制劑雖然取得了一些處理效果，但還普遍存在著激活所需時間長、持續作用時間短、微生物種類單一等問題，進而導致了處理效果欠佳。因此目前的微生物學家專門針對上述狀況培養專門降解污水物質的微生物菌種。

5）用于冶金領域。近年來，國內外對“高硫高砷”金礦的預處理“脫硫脫砷”技術開展了廣泛而深入的研究，如焙燒氧化、濕法氧化、細菌催化等。這些工藝技術雖然方法不同，但目的都是使砷黃鐵礦、黃鐵礦、毒砂等金包裹體充分解離，讓金裸露出來，從而提高金的浸出率；其中細菌預氧化的研究最為活躍。微生物催化技術用于處理礦石開始于上個世紀初期，最初主要是從低品位銅礦石或邊緣銅礦石中堆浸回收銅，后來逐漸演化為用活菌制劑預處理難處理的金礦石。微生物的催化氧化使得硫化物和砷化物分解，硫砷進入溶液，從而達到脫硫砷的目的。目前研究的較多的是利用鐵氧化菌和硫氧化菌組成的混合活菌菌劑作用于硫化物，這類混合菌群既能高效氧化Fe2+，又能高效氧化硫化物產生硫酸和硫酸鹽（CN10133599 A 20081231）。

通過“飼料”、“食品”、“藥”、“污水”、“垃圾”等關鍵詞對活菌制劑的用途進行進一步的限定并統計，結果如圖2所示。可見我國的活菌制劑主要用于動物飼料領域和食品領域。

可見，活菌制劑的開發和使用對促進中國畜牧業、食品領域、醫藥領域和環保事業的發展發揮了重要的作用，且其發展潛力還很大。因此需進一步加強對其相關工藝的開發和改善；同時還要建立和完善活菌制劑行業的相關檢測標準和生產規范，以保證生產出更多高質量的活菌制劑，讓益生菌為人類健康和社會進步發揮更大的作用。而雖然我國對于活菌制劑的關注程度較高且相關研究與產品也數量巨大，但跟國外知名企業相比還是有很大差距。目前在全球的益生菌市場上，規模較大的生產商主要有丹尼斯克公司、達能集團、羅塞爾公司、雀巢公司、日本養樂多（Yakult）等。上述公司的相同之處就在于其產品的品質高，占市場份額大。因此也為我國的相關產品的研究與制造提出了更高的要求。

本文通過對現有活菌制劑相關專利技術的整理與分析，預測未來的專利申請可能主要從以下幾個方面做出改進：

1）適于制造活菌制劑的優勢菌株的分離及其性質驗證；

2）益生菌與其它物質如中藥、乳糖等組合制造活菌制劑，以使其具有多種保健功能；

3）混菌制劑替代單一菌群制劑，從而達到調節機體免疫力、延緩衰老、改善腸胃等多種治療效果。