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中国烟草断崖领先,茅台、诺华都在布局!519条角鲨烷/烯专利背后,信息量“爆炸”

武瑛港 2025-12-08 10:56

中国烟草、贵州茅台、珀莱雅、跨国药企武田和诺华以及各个生物技术公司,让这些“天各一方”的企业站上同一赛道的,竟然是角鲨烷和角鲨烯


动脉网梳理国家知识产权局数据发现,1988年至今,我国共有519条角鲨烷/角鲨烯相关专利。



专利名单同时出现了上述企业的身影,甚至中国烟草的角鲨烷/角鲨烯专利数量达到41个,断层式领先,具体来看:


  • 中国烟草巨头构建了一条从田间到烟嘴的完整技术链条;

  • 跨国药企诺华与武田,则分别将其应用在为疫苗佐剂和降血脂药物方面;

  • 江南大学等科研力量致力于打造高效的微生物“细胞工厂”;

  • 而贵州茅台的专利布局,则精准地服务于其白酒酿造。

据了解,角鲨烷属于优质油脂,多从深海鲨鱼肝脏中提取制成,非常稳定且使用感受极佳,在护肤品中广泛应用。然而传统的角鲨烷来源于蓝鲸和鲨鱼的肝脏,1吨角鲨烷需要3000条鲨鱼,对鲨鱼种群构成威胁,而且成本高昂。因此欧盟已禁止使用动物来源的角鲨烷作为化妆品原料。


借助合成生物学技术,实验室可生产出与天然角鲨烯(角鲨烷由角鲨烯氢化制得)完全相同的产品,既保护生态环境,又实现可持续生产。


这一曾因对生态的威胁而备受争议的天然成分,如今正悄然掀起一场横跨多个产业的“绿色革命”。它正从一个单纯的护肤成分,演变为连接化妆品、医药、食品乃至烟草等传统行业的原料。


01

从零星到爆发,目前进入高位平台期


时间线.png


梳理专利的申请时间数据,可以看出角鲨烷/烯的专利活动在近十五年间经历了从沉寂到爆发,再进入成熟高位平台的典型技术生命周期曲线。


角鲨烷/烯的发展深受化妆品市场热潮和生物合成技术革命的双重驱动。目前该领域技术已相对成熟但创新持续,专利活动保持活跃,未来竞争将更多聚焦于工艺的先进性、成本的控制及新应用的开拓。


早期探索期(1988-2009年):专利数量极少,年均仅约2.4件;活动零星,表明该时期角鲨烷/烯尚处于基础研究和初步应用探索阶段,市场和技术关注度低。


加速增长期(2010-2016年):专利数量开始显著增长,尤其在2010年(12件)之后提速明显;2016年达到历史峰值(61件),形成了一个突出的高潮。


这一阶段可能与合成生物明星企业Amyris的全面转型与市场引爆有关。Amyris开发了基于法尼烯的角鲨烷生产工艺,有望摆脱传统生物提取工艺,并且Amyris2016年正式退出生物燃料业务,全面聚焦高价值的化妆品原料(如角鲨烷)市场,同年基于该技术孵化的护肤品牌 Biossance 成立(品牌资料称其母公司Amyris的技术始于2003年,但品牌本身成立于2015年之后)。


波动与平台期(2017年至今):2017年专利数骤降,可能意味着上一波技术热潮后的短暂调整或专利申报周期性波动。2018年后数量回升,并保持在年均30-50件的高位区间(除2025年数据不全外),这一定程度上表明该技术可能已进入成熟应用和持续迭代阶段,研发活动稳定且活跃。


从关键时间节点来看:


2010年:启动增长的转折点(12件)。


2016年:绝对峰值(61件),是技术或市场热度的一个标志性年份。


2020-2024年:在2020年(39件)后,数量稳定在30-48件之间,显示行业持续投入。


2025年虽然只有17件,但该数据不代表全年总量,而且通常专利申请后需要18个月左右才公开。



02

研究领域覆盖化妆品、医药、烟草、农业等


2010年后的角鲨烷、角鲨烯专利研究来看,主要应用在7大领域:


1、提取与纯化技术


主要机构包括天津大学、华南农业大学、中粮研究院、中国林业科学研究院、浙江医药等。


研究内容包括从植物油脱臭馏出物、微藻、酵母、烟草、酒泥、红枣废弃物等原料中提取角鲨烯;分子蒸馏、超临界CO萃取、柱层析、酶法提取、络合提取等工艺优化;开发环保、高效、低成本的工业化提取方法等。


2、生物合成与微生物发酵


主要机构包括罗盖特兄弟公司、纽塞利斯公司、中国科学院微生物研究所、厦门大学、江南大学等。


研究内容包括利用基因工程技术改造酵母、微藻(如破囊壶菌、裂殖壶菌)提高角鲨烯产量;开发新型菌株(如海洋类酵母、裂殖壶菌工程菌株);优化发酵培养基与培养条件等。


3、在化妆品中的应用


主要机构包括多家化妆品企业及科研单位。

研究内容包括作为保湿、修复、抗衰老成分,应用于面霜、眼霜、精华液、面膜等产品;开发角鲨烷微胶囊、脂质体等缓释/稳定剂型;角鲨烷的乳化、水溶性改性技术。


4. 在医药与保健品中的应用


主要机构包括诺华、武田、中国医药工业研究院、上海医药工业研究院、汤臣倍健等。

研究内容包括作为疫苗佐剂(如MF59类似物)应用于流感疫苗、狂犬疫苗等;开发角鲨烯软胶囊、复方制剂用于增强免疫力、降血脂、抗氧化;角鲨烯合成酶抑制剂用于降胆固醇药物的开发。


5. 在烟草工业中的应用


主要机构包括中国烟草总公司广东省公司、华南农业大学、广西中烟等。


研究内容包括角鲨烯与茶多酚、β-胡萝卜素等复配,用于降低卷烟烟气中的自由基;开发角鲨烯前体脂质体、多囊脂质体等剂型用于卷烟滤嘴;提高烟叶中角鲨烯含量的肥料与种植技术。


6. 在农药与饲料中的应用


主要机构包括北京农学院、山东侨牌集团、安徽未来农业等。


研究内容包括将角鲨烯作为植物杀螨剂、杀菌剂;作为饲料添加剂用于提高动物抗病能力、改善肉质。


7. 检测方法与标准研究

主要机构包括中国烟草总公司、贵州茅台酒股份、山东省食品药品检验研究院等。

研究内容包括角鲨烯/角鲨烷的快速检测方法;在白酒、植物油、烟草等产品中的含量测定方法开发等。


03

重点企业的专利布局分析


519条专利数据中,主要研究机构主要包括:

科研院校与研究院所:如天津大学、华南农业大学、中国林业科学研究院、中粮营养健康研究院、中国科学院等;


生物/化工企业:如诺华、罗盖特兄弟公司、纽塞利斯公司、中粮集团、浙江新和成等;


化妆品/日化企业:如广州雅纯、珀莱雅、安婕妤、联合利华等;


烟草企业:如中国烟草总公司广东省公司、广西中烟工业有限责任公司等;


医药/保健品企业:如汤臣倍健、山东圣海保健品有限公司等。


企业布局.png


根据专利统计,角鲨烯/角鲨烷领域呈现多行业竞逐格局:


  • 烟草类企业以41件专利显著领先,构成研发主导力量。

  • 江南大学(11件)作为高校代表,科研实力突出。

  • 跨国企业如罗盖特(7件)、武田(6件)及诺华、赛诺菲等表明该成分在食品、医药等国际市场中具有高价值。

  • 中粮(5件)、茅台(3件)等国内巨头的布局,显示其在健康食品与高端消费品领域的应用潜力。

该数据进一步显示,角鲨烯/角鲨烷的研发主体高度多元化,涵盖高校(如华南理工大学)、科研院所(如中科院青岛所)、医院(西安医院)、生物技术公司(如一兮生物、森瑞斯)及美妆企业(珀莱雅)。


这印证了角鲨烯/角鲨烷作为功能性成分,其技术已渗透至医疗、营养、护肤等多个高附加值产业,形成了以烟草企业为引领、产学研医联动的复合型创新生态。代表性企业的布局具体如下。


(一)烟草企业的角鲨烯技术链


烟草企业.png


1、以烟草为原料,建立角鲨烯的提取与检测技术体系


中国烟草总公司广东省公司、广西中烟工业有限责任公司等烟草类企业会围绕烟草原料本身展开系统性研发。


早在2011年,中国烟草总公司广东省公司即与华南农业大学合作,申请了“一种以烟草为原料制备角鲨烯的方法”的专利,奠定了从烟叶中获取角鲨烯的物质基础。此后,围绕角鲨烯的定量分析,企业布局了一系列检测方法专利,覆盖烟叶(如“烟叶中角鲨烯的检测方法”)、烟气(如“卷烟烟气中角鲨烯的检测方法”)等不同载体,并聚焦样品前处理、高效液相色谱法等具体技术环节,形成了完整的分析检测链条。


2、通过农业技术干预,提升烟叶中角鲨烯的含量


烟草企业还重视通过栽培与肥料手段提高烟叶的角鲨烯积累。自2016年起,多家单位联合申请了多件肥料相关专利,如“肥料组合物及其在提高烟叶角鲨烯含量中的应用”、“复合肥料及其在提高烟叶角鲨烯含量中的应用”等,具体涉及茶枯肥、螯合肥、海藻素、印楝肥等多种形态与成分,旨在通过农艺措施主动增强原料的功能性成分含量。


3、开发角鲨烯组合物,探索其在卷烟产品中的“降基减害”应用


烟草企业积极探索角鲨烯在卷烟产品中的应用价值,重点集中于将其与虾青素、β-胡萝卜素、茶多酚等天然成分进行复配,并进一步制备成脂质体(如“角鲨烯与虾青素组合物液态前体脂质体的制备方法及其降基减害应用”)。这类专利技术目标明确,旨在通过特定的组合物形式实现“降基减害”功能,或许正在试图通过功能性添加来应对健康关切的研发路径。


总结而言,从专利布局看,烟草企业在角鲨烯领域构建了一条从原料获取(提取与富集)→ 质量控制(精准检测)→ 产品应用(功能性组合物开发)的完整技术链,其研发重心明确指向提升烟叶角鲨烯含量、并将其应用于卷烟制品之中。


(二)江南大学:以合成生物学与代谢工程为核心


江南大学.png


江南大学在角鲨烯领域的专利布局展现出高度系统化、以合成生物学与代谢工程为核心的研发战略,其特点可概括为以下三个层面。


1、聚焦微生物合成,构建高效细胞工厂:专利布局的核心是通过基因工程改造多种酵母(酿酒酵母、解脂亚洛酵母、热带假丝酵母、产甘油假丝酵母等),以构建高产角鲨烯的工程菌株。技术路径包括强化合成途径、优化细胞器与代谢流等。


2、贯通“菌种-工艺-产品”的全链条创新:研发不仅停留在菌株构建,更延伸至工艺强化(如提升乙醇耐受性、利用乙酸胁迫)与产品应用。专利覆盖了从实验室摇瓶到5L发酵罐的工艺放大,目标产量已达克/升级(最高达51.2 g/L),显示出明确的工业化导向。唯一的终端产品专利(微胶囊粉末)则体现了向高附加值食品领域拓展的意图。


3、衍生高值产物,拓展应用边界:部分专利以角鲨烯为中间体,定向开发下游高值产物。例如,通过改造角鲨烯提高羊毛甾醇、麦角甾醇或维生素D3前体的产量,或将角鲨烯作为生产N-乙酰氨基葡萄糖的“底物通道”强化策略,显示出其研发视野已从单一化合物生产,延伸至甾体、维生素等更广阔的生物制造领域。


(三)罗盖特兄弟公司:以微藻为核心的生物制造


罗盖特.png


罗盖特兄弟公司在角鲨烯领域的专利布局围绕以微藻为核心的生物制造全链条构建了闭环技术壁垒,其布局战略明确分为三个紧密衔接的阶段:


上游菌种与工艺开发:重点筛选并培育高产角鲨烯的特定微藻菌株(如裂殖壶菌、破囊壶菌),并优化其发酵培养工艺,核心参数包括精确控温(约30℃)及添加维生素B12,旨在从源头上提升角鲨烯的生物合成效率。


中游绿色提取技术:开发了不使用有机溶剂的细胞破壁与提取方法,通过蛋白酶处理破坏藻细胞壁并结合离心分离,以环境友好的方式获取粗制角鲨烯油,体现了对生产安全与可持续性的考量。


下游高效纯化精制:布局了先进的精炼纯化技术,主要采用超临界CO2提取和短路径分子蒸馏等方法,旨在从粗油中高效制备高纯度、高浓度的角鲨烯产品组合物。


(四)武田:探索角鲨烯医药治疗研发


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武田药品工业株式会社在角鲨烯领域的专利布局,体现出其在医药治疗应用上的核心战略,聚焦于开发以角鲨烯合成酶(角鲨烯合酶)为靶点的新型小分子抑制剂,包括:


明确的治疗靶向:所有专利均围绕设计、合成和用途展开,核心目标是开发能够有效抑制角鲨烯合成酶的化合物,从而阻断胆固醇的生物合成途径。


专注的适应症领域:其技术应用目标高度统一,旨在预防和治疗与血脂、胆固醇代谢相关的疾病,主要包括高脂血症、高胆固醇血症、动脉粥样硬化以及由其引发的并发症(如黄色瘤)等。


药物开发思维:其布局遵循典型的药物研发路径,从早期的单个化合物(1994年),发展到结构优化的系列衍生物,再到后期的复方组合策略(如与HMG-CoA还原酶抑制剂联用,以增效减毒),展现了从靶点发现到产品开发的完整逻辑。


(五)诺华:将角鲨烯作为疫苗佐剂应用


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诺华在角鲨烯领域的布局高度聚焦于其作为疫苗佐剂的医药应用,构建了从原料到产品的垂直链条,形成了服务于疫苗业务的闭环体系:生产角鲨烯原料 → 制备特定佐剂 → 应用于流感疫苗。


(六)贵州茅台酒:紧密围绕白酒酿造


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贵州茅台酒股份有限公司在角鲨烯领域的专利布局,紧密围绕其白酒酿造主业展开,呈现出从溯源分析到过程控制的鲜明特征,具体为:


一种白酒中角鲨烯含量测定方法:本发明涉及白酒成分检测技术领域,尤其是一种白酒中角鲨烯含量测定方法,通过对萃取级数,酒样稀释度,有机溶剂种类及色谱柱选择等条件进行优化,建立了多级液液微萃取(Multistage-LLME)结合气相色谱-质谱(GC-MS)测定白酒中微量角鲨烯的方法。该方法具有简便、准确、灵敏、快速的优点。


一种高粱中角鲨烯含量的测定方法:本发明公开了一种测定高粱中角鲨烯含量的方法,通过粉碎、浸提、萃取,建立了液液微萃取结合气相色谱质谱联用技术(GCMS)测定高粱中角鲨烯含量的方法。


一种基于全基因组信息学分析定向筛选角鲨烯菌株的办法:本发明属于生物工程技术领域,涉及一种基于全基因组结合生物信息学定向筛选产目标产物菌株的方法,尤其是一种基于全基因组结合生物信息学定向筛选产角鲨烯菌株的方法。


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