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为探究生姜(Zingiber officinale)相关科技创新态势,研究人员分析 7193 份专利文档。发现其专利数量呈增长趋势,应用涉及多领域,主要治疗呼吸、消化等疾病。该研究为生姜研发利用提供依据,助力全球健康与可持续发展。
在日常生活中,生姜是一种常见的食材,无论是烹饪美食时增添独特风味,还是泡上一杯温暖的姜茶驱散寒意,它都发挥着重要作用。然而,生姜的价值远不止于此,在传统医学领域,它更是有着悠久的应用历史。从古老的中医到印度的阿育吠陀医学,生姜一直被用于治疗各种疾病,像感冒、肠胃不适、关节炎等。随着现代科学的发展,人们对生姜的研究也越来越深入,发现其中蕴含的姜辣素(gingerols)、姜烯(zingiberene)等生物活性化合物,具有抗菌、抗炎、抗氧化等多种功效。
尽管生姜在医学和健康领域展现出巨大潜力,但一直以来,却缺少对生姜相关专利的全面分析。这些专利中蕴含着大量关于生姜创新应用的信息,若能系统梳理,将为生姜在医学和健康领域的进一步开发利用提供关键指引。在此背景下,为填补这一研究空白,相关研究人员开展了对生姜相关专利的研究,该研究成果发表在《Current Research in Biotechnology》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,从 The Lens 数据库中检索获取包含 “ginger” 的 7193 份专利文档,检索时未对发表时间、专利类型等进行限制。随后,借助 The Lens 数据库界面统计年度专利发表数量、常用的合作专利分类(CPC)代码以及被引用较多的学术出版物。最后,利用 Python 编写定制化程序对数据进行深入分析,包括文本预处理、构建词云图、疾病频率计算等。
生姜专利数量的变化趋势
研究人员通过对专利数据的整理,绘制出 1975 - 2025 年生姜专利的年度发表数量变化图。从 1975 年到 2005 年,生姜专利数量极少,每年通常不足 50 项,这表明当时对生姜的研究和创新活动较少,可能是由于人们对生姜的特性和潜在应用认识不足。此后,专利数量逐渐增加,到 2010 年时达到约 100 项。2011 - 2015 年间,数量更是急剧攀升至每年 200 - 300 项,这显示出学术界和商业机构开始重视生姜的应用开发,大量投入资源进行相关研究。2017 年达到峰值,超过 700 项。尽管之后略有下降,但 2018 - 2022 年每年仍超过 500 项,2023 - 2024 年也均超过 350 项。这一系列数据表明,全球对生姜的研究兴趣持续高涨,生姜在健康、食品等行业的重要性日益凸显。
专利的法律状态与家族分析
在 7193 份生姜相关专利文档中,约 26% 处于有效状态,意味着这些专利已被授权且在有效期内;约 66% 不再有效,其中约 44% 为 “已终止”(多为未获授权的放弃申请),16% 为 “无效” 或过期专利,6% 为已过期专利;剩余约 8% 处于审查中的待定状态。同时,研究发现这些专利文档约对应 6476 个独特专利家族,单一专利家族占比约 83%,即多数发明仅在一个地区提交申请;少数多成员专利家族中,最大的包含 99 个专利文档。这说明部分申请人采用广泛申请策略,虽有较高的放弃率,但核心创新趋势不受影响,生姜领域的创新发展是真实且持续的。
专利分类与应用领域分析
研究人员借助合作专利分类(CPC)系统对专利进行分类。分析发现,在与生姜相关的专利中,A23V2002/00(食品组合物、食品成分功能或食品加工工艺)类别专利数量最多,有 1031 项;A61K36/9068(姜属植物,如生姜)有 535 项;“植物提取物及其衍生物”“茶替代品” 等类别也有一定数量的专利。这表明生姜在食品和医药领域的创新应用最为突出,主要围绕满足人类的饮食和健康需求。
高引用专利与研究热点
通过对引用次数最多的前十项专利进行审查,发现多数专利聚焦于生姜在食品饮料和治疗方面的应用。例如,WO2007/042472A1 和 US2009/0238905A1 这两项专利,均关注没药醇(Bisabolol)和生姜提取物的协同混合物,研究其减少皮肤刺激的作用,反映出对生姜治疗皮肤疾病的研究热度。此外,部分专利专注于生姜产品的创新制备方法,如发酵姜和生姜提取物的生产工艺。
生姜专利中的疾病治疗倾向
对生姜专利文档中提及的疾病进行分析后发现,呼吸疾病如感冒、流感等是研究重点,其中感冒提及 1134 次,流感提及 625 次。研究表明,生姜多糖具有抗流感和抗氧化作用,能调节免疫反应。消化系统疾病如消化不良、便秘等也备受关注,生姜多糖可减轻溃疡性结肠炎症状。此外,生姜在治疗肝脏疾病、激活免疫系统以及缓解皮肤瘙痒等方面也有应用,还被用于缓解化疗和孕期的恶心呕吐症状。
生姜中主要生物活性化合物
在分析的专利文档数据集中,6 - 姜辣素(6 - gingerol)提及次数最多,达 142 次,其次是姜黄素(curcumin)、6 - 姜烯酚(6 - shogaol)等。这些化合物与学术文献中广泛讨论的生姜生物活性天然化合物相符,进一步证实了它们在生姜发挥药用价值过程中的重要性。
综合来看,该研究首次全面分析了生姜相关专利,揭示了其创新趋势、应用领域和治疗疾病的潜在价值。通过专利分析,研究人员深入了解了生姜在医学和健康领域的创新发展脉络,明确了其在食品、医药等行业的重要地位。研究结果为后续深入开发利用生姜,解决全球健康问题和推动可持续发展提供了坚实的理论基础和实践指导,也为相关领域的科研人员和企业提供了极具价值的参考,有助于他们在生姜研究和应用方面开展更深入的探索和创新。