微藻开发应用的专利分析

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1、微藻开发应用的专利分析微藻开发应用的专利分析江洪波毛开云陈大明(中国科学院上海生命科学信息中心,上海200031)doi:103969/jissn1674—0319201106008微藻(Microalgae)是一类在陆地,海洋分布广泛,营养丰富且光合利用度高的微型自养植物,具有分布广且不占用耕地,生物量大,光合效率高,环境适应能力强,细胞结构简单且生长周期短,油脂含量高和环境友好等突出特点,因而在生物柴油的开发中得到重视.此外,微藻通过细胞代谢产生的藻多糖,蛋白质,色素,氨基酸等,为丰富的人体必需营养活性成分,可以作为功能保健品和某些疾病的专方或辅助药物,因而在食品,药品,化妆品等领域得

2、到广泛应用.本文以专利分析为基础,对微藻开发应用的态势进行分析,尤其是对微藻柴油的专利发展态势进行深入研究.1全球微藻开发的总体态势在过去的几十年间,世界各国的科学家对微藻的种群分类,营养代谢进行了大量的研究,预计全球约存在5000种微藻,在工业生产,环境保护,食品营养等方面均有应用.从常见的◎作者简介江洪波,博士,副研究馆员.主要从事科技查新咨询,专利战略和行业情报研究.1l:02I-54922971E—mail:hbjiang@sibs.ac.ca参考文献①MataTM,MartinsAACaetanoNSMicroalgaeforbiodieselproductionandother

3、applications:areviewRenewSustainEnergyRev,14r2010).PP217—232www.biobusiness.COrn.cnJ2011.06(11月).49◎微藻的专利分布来看,20世纪后期以来,全球微藻的研究不断增多(图1)(由于专利公开及录入滞后等原因,近几年,尤其是近两年专利数据仅供参考,下同).从专利产出地区的数量分布来看,中国,日本和美国是微藻研究主要的三个国家(地区).21世纪以来,中国在微藻专利数量方面的增长贡献明显,而除中国,美国和日本外的世界其他地区,在微藻专利方面的申请也增长较快.与之相比,美国和日本的微藻专利产出保持在相对稳定

4、的状态.从微藻专利的专利权人方面来看,竞争力较强的主要是食品企业和化工巨头.例如,美国婴儿食品原料制造商马泰克生物科学公司,在专利前景方面占据领先优势;马亚西亚长青企业国际集团(CNI国际集团)下属的升康力公司则拥有堪称全球最大型的SunChlorella生物养殖场,因而在专利的综合竞争力排名中也居于前列:德国的化工巨头巴斯夫则除了拥有一定量优势的专利外,在企业的综合资源条件上与其他专利权人相比处于领先地位;美国的杜邦公司一直非50{磐I2011.06(11月).WWW.biobusiness.com-cn常重视可再生能源和资源方面的技术投入,在微藻研究中亦处于领先地位(图2).2微藻柴油

5、的专利分析2.1微藻柴油专利的总体发展态势2l世纪以来,在社会各界对可再生能源的关注度不断提高的背景下,微藻在生物柴油领域的开发应用也日渐成为热点.与传统的生物柴油原料——油料经济作物(大豆,油菜,向日葵),粮食(玉米),农林废弃物(木质素,纤维素和半纤维素),动植物油脂相比,微藻柴油的开发存在诸多优势.①微藻能直接利用阳光,二氧化碳,以及氮,磷等简单营养物质快速生长并在胞内合成大量油脂(主要是甘油三酯),为生物柴油生产提供油脂资源.②部分微藻可以在高盐,高碱环境的水体中生长,因此可充分利用滩涂,盐碱地,沙漠进行大规模培养,也可利用海水,盐碱水,工业废水等非农用水进行培养,还可以利用工业废

6、气中的碳源.③微藻含油量高,特别是一些微藻在异养或营养限制条件下脂肪含量可高达30～7O%,按藻细胞含30油脂(干重)计算,每平方公顷土地的年油脂产量是玉米的341倍,大豆的132倍,油菜籽的49倍(表1).l竺兰!!l兰兰竺!兰.淡水中的微藻Botryococcussp.25.0～75.0Chaetocerosmuelleri33621.8Chaetoceroscalcitmns14.6～16.4/39817.6Chlorellaemersonii25.0～63.010.3～50.0Chlorellaprotothecoides14.6～57.81214Chlorellasorokini

7、ana19.0～22.0447Chlorellavulgaris5.0～58.011.2～40.0Chlorellasp.10.O～48.042.1Chlorellapyrenoidosa20CMorellasp.180～57.018-7Chlorococcumsp.19.353.7Ellipsoidionsp,27447.3Haematococcuspluvialis25.0Scenedesmusobliquus11.