姜資源的國(guó)內(nèi)專利和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)分析

鄒冬倩，嚴(yán) 輝, ，周桂生，張振宇，郭 盛，楊 健

（1.南京中醫(yī)藥大學(xué)，江蘇省中藥資源產(chǎn)業(yè)化過程協(xié)同創(chuàng)新中心/國(guó)家中醫(yī)藥管理局中藥資源循環(huán)利用重點(diǎn)研究室/江蘇省經(jīng)典名方工程研究中心，江蘇南京 210023；2.中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院，中藥資源中心，道地藥材國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，北京 100700）

姜（生姜、干姜）為常用的藥食同源藥材，其中，生姜來源于姜科植物姜（Zingiber officinaleRosc.）的新鮮根莖，干姜為生姜的加工炮制品[1]。生姜在《呂氏春秋·本味篇》[2]有記載：“和之美者：陽樸之姜”，表明生姜最早是作為食用的。《神農(nóng)本草經(jīng)》[3]中，干姜項(xiàng)下的“生者尤良”可推測(cè)在藥用功效上已有生姜與干姜的區(qū)分，但并未單列?！督饏T要略》中記載了不少帶有生姜的方劑，《名醫(yī)別錄》[4]中對(duì)生姜、干姜進(jìn)行分條論述：“生姜，味辛，微溫。主治傷寒頭痛、鼻塞，欬逆上氣，止嘔吐。生犍為及荊州、揚(yáng)州。”生姜臨床上常用于風(fēng)寒感冒、嘔吐泄瀉、魚蟹中毒等癥[5?7]。經(jīng)研究表明，生姜中主要含有的活性成分為姜辣素類[8]、揮發(fā)油類[9?10]、二苯基庚烷類[11]等[12?15]。生姜中含有的各類有效成分也具有許多藥理活性，例如抗炎抑菌[16?17]、抗腫瘤[18?19]、降血糖[20]、抗氧化[21]、健胃及抗胃潰瘍[22]等[23?24]。其產(chǎn)區(qū)分布較廣，主產(chǎn)區(qū)為山東、云南、四川、貴州等地[25]，這些產(chǎn)區(qū)所產(chǎn)的生姜有藥用姜也有菜姜，其中藥用姜多為小種姜，例如云南小黃姜、四川犍為所產(chǎn)生姜等[26]。

目前，人們對(duì)生姜的利用仍以日常炒菜食用、藥物配伍為主，而深入研究及高值化利用進(jìn)程均較為滯后。為帶動(dòng)姜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高其經(jīng)濟(jì)效益，則需要對(duì)具有高附加值的相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)。專利是一種保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的手段，能體現(xiàn)產(chǎn)業(yè)研究動(dòng)態(tài)、發(fā)展?jié)摿σ约把芯繖C(jī)構(gòu)的技術(shù)創(chuàng)新能力與成果[27]，可以反映該領(lǐng)域的研究趨勢(shì)[28]?，F(xiàn)在關(guān)于姜類藥材開發(fā)利用、提取物利用、有效成分提取、炮制加工等方面已有一些發(fā)明專利，產(chǎn)生了一些姜的衍生產(chǎn)品，例如姜汁飲料、姜糖、姜茶、洗發(fā)水等，這些產(chǎn)品為姜的資源利用及產(chǎn)業(yè)化提供了一定的思路。文章對(duì)國(guó)內(nèi)已公開的生姜相關(guān)專利進(jìn)行整理篩選，分析了生姜相關(guān)專利的申請(qǐng)現(xiàn)狀，同時(shí)對(duì)生姜當(dāng)前的資源品種分布進(jìn)行了整理，綜合分析了生姜在復(fù)方、中成藥中的應(yīng)用，以及相關(guān)專利成果，得到目前姜資源應(yīng)用的發(fā)展程度，進(jìn)而提出了其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景與途徑，以期為促進(jìn)生姜高值化開發(fā)利用，提升生姜資源價(jià)值提供參考。

1 生姜相關(guān)專利分析

本研究采用SooPAT 專利數(shù)據(jù)庫(kù)（http://www.soopat.com/），該數(shù)據(jù)庫(kù)收錄了108 個(gè)國(guó)家、地區(qū)及組織的專利文獻(xiàn)。以“姜；生姜”為檢索詞，不設(shè)置時(shí)間跨度，限定專利類型為發(fā)明專利及發(fā)明授權(quán)專利。數(shù)據(jù)搜集截止日期為：2021 年6 月18 日，對(duì)國(guó)內(nèi)已公開的生姜相關(guān)專利進(jìn)行信息采集，總計(jì)2570 件，其中非失效的專利，即公開、實(shí)審、有權(quán)的專利共896 件，經(jīng)整理篩選后，與生姜衍生產(chǎn)品、提取物、加工方法等相關(guān)的專利共514 件，其中生姜作為主體材料的專利為287 件，均為中文專利。以下分析基于截止目前申請(qǐng)的專利總數(shù)（2570 件）進(jìn)行分析。

1.1 生姜專利申請(qǐng)及公開趨勢(shì)

國(guó)內(nèi)生姜相關(guān)專利申請(qǐng)及公開情況如圖1A及圖1B，由專利年申請(qǐng)量變化可將生姜發(fā)展過程分為以下幾個(gè)階段[29]：技術(shù)萌芽階段（1990 年—2002年），生姜相關(guān)專利最早申請(qǐng)于1990 年，該專利為“一種姜汁飲料的制法”，目前是無權(quán)-視為撤回狀態(tài)。該專利所提到的姜汁飲料制法簡(jiǎn)單，除生姜提取物及調(diào)味輔料外無其他提取物添加，表明在幾十年前，人們就已經(jīng)對(duì)生姜的衍生產(chǎn)品進(jìn)行研究。在1990 年至2002 年間，專利申請(qǐng)數(shù)量沒有明顯的上升趨勢(shì)，除1998 年申請(qǐng)量達(dá)到12 以外，其他年份專利數(shù)均在10 件以下。技術(shù)開創(chuàng)期（2003 年—2010 年），自2003 年開始，歷年專利申請(qǐng)數(shù)在15 件以上，到2010 年為止保持緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì)。高速發(fā)展期（2011 年—2015 年），在2011 年，專利申請(qǐng)數(shù)首次突破100 件，自此以后至2015 年間呈現(xiàn)明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)，在2015 年達(dá)到專利申請(qǐng)數(shù)的最高峰（450 件）。這表明從2003 年開始，隨著我國(guó)社會(huì)的進(jìn)步以及人們對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，人們對(duì)生姜的利用不僅僅局限于日常食用，在得到對(duì)生姜利用的研究成果后也能及時(shí)使用法律將知識(shí)成果保護(hù)起來。技術(shù)回落期（2016 年—至今），自2015 年后至今，專利申請(qǐng)數(shù)量呈現(xiàn)波動(dòng)下降趨勢(shì)，2019 年與2020年的專利申請(qǐng)數(shù)分別為134 件與118 件，2021 年至今為止僅有30 件專利申請(qǐng)。推測(cè)可能是2019 年以來，國(guó)家為優(yōu)化申請(qǐng)結(jié)構(gòu)、提高申請(qǐng)質(zhì)量而開展了整體監(jiān)管轉(zhuǎn)型，使得專利申請(qǐng)量有所下降，也有可能與生姜常見領(lǐng)域的開發(fā)趨近成熟，而新的技術(shù)方向研究較少有關(guān)。此外，新冠肺炎疫情也對(duì)專利申請(qǐng)產(chǎn)生了一定的影響。

圖1 生姜相關(guān)專利歷年申請(qǐng)數(shù)（A）與公開數(shù)（B）Fig.1 Number of ginger related patents applied over the years(A) and disclosed (B)

在專利公開方面，1991 年公開了第一件專利，即為1990 年所申請(qǐng)的“一種姜汁飲料的制法”，在1992 年公開了7 件專利，其中包括了5 件當(dāng)年申請(qǐng)的專利，表明當(dāng)時(shí)對(duì)專利的公開處理較為迅速。2011 年以前，專利的年公開數(shù)都在100 件以下，呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢(shì)，該趨勢(shì)與專利的年申請(qǐng)量相當(dāng)。從2012 年起，隨著申請(qǐng)量的增長(zhǎng)，專利的年公開數(shù)也迅速增長(zhǎng)，并于2017 年達(dá)到峰值，為386 件。自2017 年后，公開數(shù)也隨申請(qǐng)量變化逐漸下降，2021年至今有102 件專利進(jìn)行了公開。

1.2 生姜專利技術(shù)生命曲線與技術(shù)生長(zhǎng)率

生姜的技術(shù)生命曲線與技術(shù)生長(zhǎng)率分析如圖2A與圖2B，技術(shù)生命曲線圖以專利申請(qǐng)量為縱坐標(biāo)、專利申請(qǐng)人數(shù)為橫坐標(biāo)，可根據(jù)專利申請(qǐng)數(shù)與專利申請(qǐng)人數(shù)變化趨勢(shì)來判斷技術(shù)生命周期。技術(shù)生命周期可劃分為5 個(gè)階段，分別為萌芽期、成長(zhǎng)期、成熟期、淘汰期和復(fù)蘇期[30]。由圖2A 可知，生姜專利申請(qǐng)數(shù)量經(jīng)歷了申請(qǐng)人和申請(qǐng)量均較少的時(shí)期，此時(shí)為萌芽期；隨后經(jīng)歷了申請(qǐng)人及申請(qǐng)量急劇增長(zhǎng)的階段，為發(fā)展期；在經(jīng)歷急速發(fā)展后，生姜相關(guān)專利申請(qǐng)量將至300 件左右，申請(qǐng)人數(shù)量在170 左右，進(jìn)入了成熟期。2019 年以來，專利申請(qǐng)數(shù)與申請(qǐng)人數(shù)量都開始下降，呈現(xiàn)淘汰衰退趨勢(shì)，可能與新冠肺炎爆發(fā)、專利監(jiān)管加強(qiáng)等有關(guān)，判斷可能進(jìn)入了淘汰期。

技術(shù)生長(zhǎng)率為本年度申請(qǐng)專利數(shù)與過去5 年內(nèi)專利申請(qǐng)總量的比值（技術(shù)生長(zhǎng)率=本年度申請(qǐng)專利數(shù)/過去5 年內(nèi)專利申請(qǐng)總量），通過該比值的增減判斷生姜相關(guān)專利的技術(shù)創(chuàng)新情況[31]。從圖2B 中可以看到，生姜相關(guān)的技術(shù)生長(zhǎng)率處于0.037～0.421之間，在1998 年—2001 年間與2015 年—至今這兩個(gè)階段有明顯地下降，第一個(gè)下降階段的出現(xiàn)可能與該時(shí)期還處于萌芽期有關(guān)，該時(shí)期的技術(shù)仍處于初級(jí)開發(fā)階段，產(chǎn)品化較少；2015 年至今出現(xiàn)持續(xù)性下降，2020 年的技術(shù)生長(zhǎng)率為0.104，表明在生姜相關(guān)專利技術(shù)蓬勃發(fā)展后，經(jīng)市場(chǎng)淘汰，僅有少數(shù)較優(yōu)的技術(shù)仍在發(fā)展。根據(jù)上文技術(shù)生命周期可知，生姜專利的發(fā)展目前可能進(jìn)入淘汰期，而在經(jīng)歷一段淘汰期后終將會(huì)迎來技術(shù)再發(fā)展，通常會(huì)出現(xiàn)新的技術(shù)發(fā)展方向，從而為生姜的發(fā)展提供新的研究方向。

圖2 生姜專利的技術(shù)生命曲線（A）與技術(shù)生長(zhǎng)率（B）Fig.2 Technical life curve（A） and technology growth rate（B）of ginger patents

1.3 生姜專利技術(shù)領(lǐng)域分布分析

如表1 所示為生姜專利國(guó)際專利分類（International Patent Classification,IPC）分布情況，表中展示了專利數(shù)量較多的前10 類。生姜專利所屬的ICP分類號(hào)主要集中于A23L、A61K、A61P、A23F，這4 類專利申請(qǐng)數(shù)占總申請(qǐng)量的50%以上，以A23L 類別下的專利研發(fā)最為活躍，表明生姜的專利仍以食品、飲品的加工開發(fā)為主。A61K 及A61P 類別下的專利申請(qǐng)數(shù)占總申請(qǐng)量的21.81%，A61K 及A61P 類別下的專利主要涉及生姜中有效成分的提取分離、藥理作用等，其中，有關(guān)生姜揮發(fā)油提取物、姜酚及姜烯酚等部分研究性專利已轉(zhuǎn)化為醫(yī)藥和保健等實(shí)際產(chǎn)品。A23F 類別下的專利數(shù)量也較多，原因可能在于現(xiàn)代人越來越注重養(yǎng)生保健，藥食同源保健茶也逐步受到人們的認(rèn)可和青睞，隨著人們養(yǎng)生觀念的改變，進(jìn)而也促進(jìn)了各種配方姜茶的研發(fā)。同時(shí)在檢索結(jié)果中，還有部分其他領(lǐng)域的專利，包括生姜優(yōu)勢(shì)種植的方法、肥料、裝置等，并非生姜的衍生產(chǎn)品?？偟膩砜?，目前生姜的各類衍生產(chǎn)品主要以食品加工、飲品加工、提取物的加工利用、養(yǎng)生保健產(chǎn)品的開發(fā)為研究方向。

表1 生姜專利主要技術(shù)領(lǐng)域及各類專利數(shù)Table 1 Main technical fields distribution of ginger patents and the number of various patents

1.4 生姜專利申請(qǐng)單位分析

對(duì)生姜相關(guān)專利申請(qǐng)單位進(jìn)行分析，專利申請(qǐng)數(shù)排名前10 的申請(qǐng)單位如圖3 所示，排名前10 的申請(qǐng)者的申請(qǐng)量總和為303 件，僅占總數(shù)的11.79%，且以企業(yè)為主，其中5 家公司均在安徽省，還有兩家公司所在地為江蘇省，均為經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)地區(qū)，剩余為3 所高校。前10 的機(jī)構(gòu)有5 所在安徽省，推測(cè)可能與銅陵白姜為安徽省的地理標(biāo)志性產(chǎn)品有關(guān)，能夠發(fā)現(xiàn)這些機(jī)構(gòu)申請(qǐng)的專利大多為食品、茶飲、保健營(yíng)養(yǎng)膏等產(chǎn)品，但大多為已失效專利。3 所高校所申請(qǐng)的專利大多為生姜中提取物的提取方法、提取物的藥用、生姜種植技術(shù)等，且大多仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，未正式投入生產(chǎn)使用。

圖3 我國(guó)生姜專利排名前10 位的專利申請(qǐng)單位Fig.3 The top 10 application institutions of ginger patents in China

生姜的主產(chǎn)區(qū)主要為四川、云南、貴州、山東等地，但通過申請(qǐng)人分析發(fā)現(xiàn)這些地區(qū)也有企業(yè)進(jìn)行專利申請(qǐng)，但相較安徽省的申請(qǐng)較少，因而在之后的生姜產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)，這些主產(chǎn)地的各企業(yè)也應(yīng)充分發(fā)揮資源優(yōu)勢(shì)，將生姜資源轉(zhuǎn)變?yōu)楦薪?jīng)濟(jì)價(jià)值的衍生產(chǎn)品。

1.5 生姜國(guó)內(nèi)專利分析小結(jié)

通過以上專利申請(qǐng)分析可以看出，生姜專利的申請(qǐng)總量在達(dá)到第一個(gè)申請(qǐng)高峰以后開始出現(xiàn)下降趨勢(shì)，截至目前為止，2021 年的申請(qǐng)數(shù)還不到50 件，最終2021 年度的總申請(qǐng)量較2020 年度總申請(qǐng)量是否能有一定增長(zhǎng)還需繼續(xù)觀察。再結(jié)合技術(shù)生長(zhǎng)周期及技術(shù)生長(zhǎng)率分析，判斷生姜專利申請(qǐng)目前活力不足，可能進(jìn)入了淘汰期，因而如何改善現(xiàn)狀，提高其專利申請(qǐng)活力是目前需要解決的問題。

為了加強(qiáng)生姜的產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn)生姜的天然資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為其產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值，需要進(jìn)一步對(duì)其資源分布、傳統(tǒng)醫(yī)藥應(yīng)用及專利中的具體應(yīng)用進(jìn)行分析，探究生姜傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造與新產(chǎn)業(yè)的開發(fā)方向。

2 我國(guó)生姜的資源分布與應(yīng)用分析

2.1 生姜的品種分布

通過檢索國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局（https://www.cnipa.gov.cn/）及中國(guó)發(fā)展門戶網(wǎng)（http://cn.chinagate.cn/product/node_7178505.htm），得到生姜作為地理標(biāo)志產(chǎn)品的分布情況，分為農(nóng)產(chǎn)品地理標(biāo)志與國(guó)家地理標(biāo)志產(chǎn)品，如表2 所示。

通過表2 可以發(fā)現(xiàn)，有14 個(gè)省、直轄市都有生姜作為其地理標(biāo)志性產(chǎn)品，品種多樣。山東省各市的生姜多為農(nóng)產(chǎn)品菜用大姜。藥用小種姜主要分布在四川、貴州、云南、河南等地。四川犍為更是藥用姜的道地產(chǎn)區(qū)，除此以外，云南省的羅平小黃姜、貴州的小黃姜等也被廣泛用于醫(yī)藥領(lǐng)域。由此也可以看出，我國(guó)生姜資源分布區(qū)域廣、品種豐富，不論是菜用大姜還是藥用小種姜，均有多地種植。并且表中所列僅為地理標(biāo)志產(chǎn)品，除此以外還存在許多其他品種，例如南姜、疏輪大肉姜、紅爪姜等[32?33]。

表2 生姜地理標(biāo)志產(chǎn)品分布Table 2 Distribution of geographical indication products of ginger

由前文可知，目前生姜在全國(guó)各地均有種植，且不同地區(qū)的品種多樣，也有研究表明不同產(chǎn)地的生姜中姜辣素類等有效成分含量、揮發(fā)油含量、水分含量、營(yíng)養(yǎng)類物質(zhì)含量等[33]也不盡相同。胡文杰等[34]，對(duì)6 個(gè)不同產(chǎn)地生姜的精油進(jìn)行提取后采用GCMS 技術(shù)測(cè)定其中化學(xué)組分并進(jìn)行比較，結(jié)果表明6 個(gè)產(chǎn)地的姜精油含量與組成均有差異，云南的生姜含有生姜精油含量最高，山東昌邑含量最低。李智寧等[35]也對(duì)不同產(chǎn)地生姜、干姜的揮發(fā)油組分特征進(jìn)行研究，結(jié)果也表明不同產(chǎn)地之間的差異較大。通過查閱歷代本草，藥用生姜以辛辣味強(qiáng)、筋少或無為佳?！侗静菥V目拾遺》[36]中單獨(dú)記載了“川姜”：“出川中，屈曲如枯枝，味最辛辣，絕不類姜形，亦可入食料”。表明當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為四川產(chǎn)的生姜味最辛辣，作為藥用質(zhì)量最好。目前作為主要產(chǎn)區(qū)的云南、貴州等地產(chǎn)的小黃姜、西林火姜等小種姜均肉質(zhì)致密、辛辣味濃、筋少，適合作為藥用[37]。而人們?nèi)粘Ｉ钪械牟擞蒙嗥け∪饽邸⑺趾扛?、辛辣味適中，有效成分含量及功效不及藥用姜[38]。因而在對(duì)姜資源進(jìn)行研究利用時(shí)要區(qū)分藥用姜與菜用姜，若以菜用大姜充當(dāng)藥用，則會(huì)影響臨床療效。因此，應(yīng)合理利用不同品種的生姜資源，對(duì)藥用姜、菜用姜的研究形成不同的側(cè)重點(diǎn)。

2.2 生姜的開發(fā)與應(yīng)用

2.2.1 生姜的經(jīng)典藥用 通過檢索“藥智數(shù)據(jù)庫(kù)”（https://db.yaozh.com/），可得到包含生姜的方劑共1814 首，例如“逍遙散”、“當(dāng)歸生姜羊肉湯”、“小半夏湯”等。同時(shí)在2018 年國(guó)家中醫(yī)藥管理局會(huì)同國(guó)家藥品監(jiān)督管理局制定并公布的《古代經(jīng)典名方目錄（第一批）》中，收錄的包含生姜藥材的經(jīng)典名方有27 首，例如出自《傷寒論》的3 首，為“旋覆代赭湯”“吳茱萸湯”和“真武湯”；出自《金匱要略》的5 首，分別為“桂枝芍藥知母湯”“黃芪桂枝五物湯”“半夏厚樸湯”、“橘皮竹茹湯”和“厚樸七物湯”。這些方劑多用于理氣、溫理、祛濕、解表、祛痰，治療風(fēng)寒感冒、風(fēng)寒客肺等癥。同時(shí)干姜作為生姜炮制后形成的藥材，具有與生姜不同的藥用功效，該經(jīng)典名方中也收錄了9 首包含干姜藥材的名方?？梢娚案山幉淖怨乓詠砭褪桥R床常用中藥，在歷代中醫(yī)典籍中均有記載。通過檢索還可以發(fā)現(xiàn)包含生姜藥材的中成藥處方有158 種，有“香砂六君片”“感冒疏風(fēng)顆?！薄奥榻w?！钡龋捕嘤糜跍乩?、解表散寒、祛濕化痰，在治療感冒、胃寒嘔吐等方面應(yīng)用較為廣泛。

2.2.2 生姜的專利開發(fā)實(shí)例 通過檢索SooPAT 專利數(shù)據(jù)庫(kù)后，對(duì)得到的專利數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，去除失效專利、生姜種植方法等非生姜衍生產(chǎn)品研究相關(guān)專利，整理得到相關(guān)有效專利有514 件，進(jìn)而對(duì)具體的衍生產(chǎn)品實(shí)例進(jìn)行分析，如圖4 所示，絕大部分為食品、茶飲類，占39.69%，醫(yī)藥保健類占12.65%，還有生姜提取物作為添加的生活用品類，占7.39%，提取方法及各類產(chǎn)品的工藝、方法相關(guān)專利共占37.94%，除此以外還有一小部分為生姜的炮制加工方法、生姜秸稈再利用的專利。

圖4 生姜衍生產(chǎn)品相關(guān)專利占比Fig.4 Proportion of patents related to ginger derivatives

分析專利內(nèi)容可知，茶飲類大部分為含有生姜的配方茶、組合飲料、生姜提取物作為添加的飲料，例如速溶生姜固體飲料、發(fā)酵酒等，速溶生姜固體飲料采用姜汁及姜油樹脂代替生姜[39]，具有祛寒、暖胃等功效。食品類種類也較為豐富，多為含有生姜藥材或提取物的保健營(yíng)養(yǎng)膏、果凍、糖、面包等健康零食等。

醫(yī)藥保健類專利大多為近3～4 年內(nèi)申請(qǐng)的專利，專利大多為生姜內(nèi)含有的姜酚、姜烯酚等主要資源化學(xué)成分的藥理作用研究，例如“一種生姜提取物在制備預(yù)防或治療胃癌藥物中的用途”[40]，利用的是生姜醇提物，優(yōu)選6-姜酚，可抑制胃癌HGC-27 細(xì)胞的增值的藥理作用，從而達(dá)到預(yù)防或治療胃癌的作用。除此以外還有利用生姜中其他功效物質(zhì)的藥理活性進(jìn)行研究的專利，例如一種生姜多糖的抗腫瘤活性[41]、預(yù)防或治療糖尿病眼病的作用[42]等。

分析生活用品類專利可以發(fā)現(xiàn)大多為洗發(fā)護(hù)發(fā)用品專利，其余為護(hù)手霜、洗手液、果蔬保鮮劑、牙膏、清潔劑等產(chǎn)品發(fā)明專利。在洗發(fā)護(hù)發(fā)用品中，生姜多以提取物的形式添加其中，防脫發(fā)育發(fā)洗護(hù)品所體現(xiàn)出的作用是生姜的改善血液循環(huán)作用，促進(jìn)了血液循環(huán)，使頭發(fā)得到血液滋養(yǎng)[43?44]。生姜中有效化學(xué)成分具有的抗菌、抗氧化、抗炎等藥理活性，也被相應(yīng)地開發(fā)成去屑洗發(fā)用品[45?46]、保鮮劑和防腐劑等。

除以上幾類實(shí)用型產(chǎn)品專利外，還有部分專利為提取方法、加工方法、制作工藝等，為后續(xù)的產(chǎn)品開發(fā)提供了技術(shù)支撐。其中，有部分專利為姜的非藥用部位的利用，例如一種從姜葉中綜合提取葉蛋白和葉綠素的方法[47]；生姜秸稈中可溶性膳食纖維的提取方法[48]；從生姜加工副產(chǎn)物生姜皮中提取多糖和姜辣素的方法[49]；一種生姜秸稈基納米多孔炭及其制備方法[50]；以生姜藥渣為基材的四季護(hù)膚防疫生姜膏及其制備方法[51]等，表明姜植物的非藥用部位、藥渣等廢棄資源也開始被研究，具有一定的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化價(jià)值，可促進(jìn)姜資源的綜合利用。

3 生姜資源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景與策略

生姜在我國(guó)應(yīng)用歷史悠久，其食用、藥用價(jià)值深受百姓認(rèn)可和喜愛，在大健康產(chǎn)業(yè)具有十分廣闊的應(yīng)用前景。生姜種植地區(qū)分布廣，不同產(chǎn)區(qū)長(zhǎng)期栽培形成了具有不同特色的資源品種，日常食用的生姜品種主要為肉質(zhì)飽滿、水分含量高的大姜；而藥用姜主要為小種姜，有效成分含量較高。由于生姜品種的多樣性與差異性，其資源利用與產(chǎn)品開發(fā)也應(yīng)根據(jù)不同品種而確定不同路線。結(jié)合專利申請(qǐng)來看，目前對(duì)生姜的開發(fā)利用集中在食品、飲品方面，而對(duì)生姜中含有的資源性化學(xué)成分的藥理活性研究及產(chǎn)品轉(zhuǎn)化相對(duì)較少，且不少專利與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，之后的發(fā)展中需要突破技術(shù)瓶頸，促進(jìn)姜資源的有效開發(fā)利用。

3.1 合理利用資源，規(guī)劃食用、藥用開發(fā)方向

通過上文的分析可知，生姜的品種資源豐富，但不同地區(qū)的特色品種有主藥用或主食用的區(qū)別，結(jié)合專利的具體實(shí)例分析可得，目前生姜的衍生產(chǎn)品多為食品加工或飲品類。要做成食品或飲品需要具有好的口感，因而生姜的辛辣味不能過重，故可以采用皮薄肉嫩、辛辣味較淡的菜姜品種作為這類產(chǎn)品的原料，即可選擇山東產(chǎn)的萊蕪大姜、山農(nóng)一號(hào)等。同時(shí)對(duì)于山東、安徽等主產(chǎn)菜用姜的產(chǎn)地，在姜采收后可以與當(dāng)?shù)仄髽I(yè)合作，簡(jiǎn)單加工為糖醋泡姜、姜蜜餞等即食產(chǎn)品；進(jìn)一步可以進(jìn)行榨汁或發(fā)酵處理，制成姜汁飲料或姜酒；還可制備生姜提取物作為添加，制成姜汁糖、姜味果凍、姜味面包等健康零食。專利檢索得到的姜衍生產(chǎn)品相關(guān)研究專利中，醫(yī)藥保健類、生活用品類也較多，而云南、四川、貴州等地所產(chǎn)的藥用姜辛辣味較濃，肉質(zhì)緊實(shí)，其姜辣素類、揮發(fā)油類等主要有效成分含量也較高，因此更適合作為這些方面產(chǎn)品研發(fā)的原料。在醫(yī)藥類產(chǎn)品研發(fā)時(shí)，可對(duì)6-姜酚、10-姜酚在抗癌方面的作用[52?53]、6-姜烯酚在解毒方面的作用[54]等進(jìn)行研究，針對(duì)性地開發(fā)相應(yīng)藥物。同時(shí)注重生姜對(duì)胃腸疾病的治療作用，包含生姜的方劑有許多是治療胃部疾病的，因而可以利用生姜進(jìn)行相關(guān)胃保護(hù)制劑[55]、止吐藥物[56]等藥的開發(fā)。在食品添加劑的研發(fā)方面，利用姜中的姜辣素、二苯基庚烷類等活性成分的抑菌、抗氧化作用，對(duì)防止肉制品、水果蔬菜等食品腐敗的保鮮劑進(jìn)行研究[12]，其中，某些組分可以作為天然的防腐劑[57]。藥用生姜還可在炮制后得到干姜藥材，再由干姜藥材形成新的產(chǎn)品群。從食用或藥用生姜的姜酚類化合物的提取物，都可以考慮開發(fā)具有不同功能的飼料[58]。

3.2 積極實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化，優(yōu)化發(fā)展方向

在對(duì)生姜相關(guān)專利的檢索過程中可以發(fā)現(xiàn)，有不少專利還處在實(shí)驗(yàn)室研究階段，未能在生產(chǎn)實(shí)踐中轉(zhuǎn)化應(yīng)用。目前較多的專利申請(qǐng)僅僅是作為一種保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的手段，但專利的最終目的應(yīng)該是為實(shí)際應(yīng)用做出貢獻(xiàn)，推動(dòng)姜資源產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。因此，需要積極推動(dòng)高校、企業(yè)的研究成果與實(shí)際生產(chǎn)的企業(yè)進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化。要控制專利申請(qǐng)的質(zhì)量，加大對(duì)高質(zhì)量研究專利的轉(zhuǎn)化力度，例如一些組方制劑、生姜中6-姜酚對(duì)抑制胃癌作用的研究、生姜中6-姜烯酚的解毒作用研究等，將實(shí)驗(yàn)室研究成果進(jìn)一步研究完善，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。

在專利檢索過程中也發(fā)現(xiàn)了有不少專利相似度高，創(chuàng)新性不足。因此，需要嚴(yán)格控制專利申請(qǐng)的質(zhì)量，淘汰過剩產(chǎn)業(yè)，優(yōu)化生姜研發(fā)方向。目前由專利可知，生姜在食用、農(nóng)業(yè)方面的研究較為成熟，在這些領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新有一定的難度，因而以轉(zhuǎn)化應(yīng)用、提升質(zhì)量為主。隨著現(xiàn)在人們對(duì)養(yǎng)生保健、健康意識(shí)的增強(qiáng)，可以加大對(duì)藥用姜的有效成分、多糖等的藥理活性的研究力度，深入研究其藥用保健的價(jià)值，加大保健酒、保健枕、泡腳粉、營(yíng)養(yǎng)代餐粉等產(chǎn)品的研究力度。通過檢索得到的專利發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在已有小部分對(duì)生姜非藥用部位進(jìn)行研究利用的專利。且也有研究表明，生姜莖葉含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，與苜蓿干草的成分相似，可作為優(yōu)質(zhì)粗飼料資源用于反芻動(dòng)物生產(chǎn)[59]。王宗成等[60]對(duì)生姜莖葉中黃酮類化合物的提取方法進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)其抗氧化活性進(jìn)行研究，為莖葉的利用提供了參考。而產(chǎn)地在生姜收獲后，大量莖葉多就地廢棄，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。為充分利用姜資源，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其廢棄莖葉的應(yīng)用研究，全面分析其可利用的資源化學(xué)成分、營(yíng)養(yǎng)類成分，評(píng)估其加工為動(dòng)物飼料、生物炭的利用價(jià)值，減少資源浪費(fèi)與土地污染，促進(jìn)姜資源的全面可持續(xù)發(fā)展。圖5A、圖5B 為姜資源的利用途徑。

圖5 姜資源產(chǎn)業(yè)化策略圖Fig.5 Ginger resource industrialization strategy diagram

4 結(jié)語

本文對(duì)生姜相關(guān)專利及目前主要品種與應(yīng)用進(jìn)行分析，對(duì)生姜目前產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)行了闡述。從目前的發(fā)展來看，有關(guān)生姜的開發(fā)應(yīng)用及專利申報(bào)發(fā)展趨勢(shì)可能進(jìn)入了一個(gè)衰退期，但每年仍有一定的高質(zhì)量研究成果。因而找準(zhǔn)生姜產(chǎn)業(yè)在大健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求和定位，加大以生姜為原料的功能性健康產(chǎn)品研發(fā)，通過科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)生姜產(chǎn)業(yè)的全值利用、梯次利用、循環(huán)利用，激發(fā)生姜資源產(chǎn)業(yè)的活力，提高生姜產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而促進(jìn)生姜生產(chǎn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與振興是目前的重點(diǎn)。

生姜地方品種繁多，食用及藥用歷史悠久，市場(chǎng)潛力巨大，需要結(jié)合不同地區(qū)的品種特色，開展藥用、食用生姜的生產(chǎn)區(qū)劃，并根據(jù)品種特點(diǎn)有針對(duì)性地在食品、飲品、保健品、藥品、化妝品及生活用品等方面進(jìn)行研究，優(yōu)化原有的發(fā)展領(lǐng)域，開發(fā)新的領(lǐng)域。同時(shí)要促進(jìn)高校、科研院所、企業(yè)與生產(chǎn)種植基地的密切合作，推動(dòng)生姜產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)及應(yīng)用方面研究及成果轉(zhuǎn)化，充分發(fā)揮其在鄉(xiāng)村振興中的作用?？偠灾?，要充分利用我國(guó)的自然資源及人文歷史的優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮生姜的食用與藥用價(jià)值，提高姜資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，謀劃生姜全產(chǎn)業(yè)鏈，推動(dòng)姜資源的高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。