1 枯草芽孢杆菌的简介

枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是一类革兰氏阳性、好氧型、内生抗逆孢子的杆状细菌，广泛存在于土壤、湖泊、海洋和动植物的表面，为芽孢杆菌科（Bacillaceae）的模式菌株。自18世纪发现枯草芽孢杆菌以来，其发展历经100多年。国内外研究者们的早期大部分工作集中在枯草芽孢杆菌的形态观察、分类鉴定、生理机制、功能发掘及防治等方面［1］，随着对此菌性能进行的系统性的研究，该过程积累了丰富的研究资料。

由于该菌生长速度快、营养需求简单、易于存活、无致病性、环境兼容性好、不易产生抗药性等优点，并可以分泌多种酶和抗生素，而且还具有良好的发酵基础，基于上述特点，使得枯草芽孢杆菌用途十分广泛［2］，其应用主要集中于医药、食品、农业、环保等领域，并具体涉及到发酵产酶、食品发酵、农作物病虫害防治与促生长、畜牧和水产养殖业、环境修复等方面。随着对枯草芽孢杆菌的深入研究，枯草芽孢杆菌在现代科学研究中也体现出很高的应用价值，例如近年来，对枯草芽孢杆菌的研究渐进到遗传学与分子生物学领域，研究内容具体体现在特定功能基因的寻找并克隆到需要的物种中或者通过诱变、基因工程等手段对枯草芽孢杆菌生产菌进行遗传改造等。

2 枯草芽孢杆菌的专利申请分析

图1 近年专利年度申请量的发展趋势

针对枯草芽孢杆菌的研究和应用进展，本文以枯草芽孢杆菌分别与酶、医药、饲料、生防、农药、水处理、基因等作为主要关键词在CNABS（中国专利文摘数据库）和DWPI（德温特世界专利数据库）进行检索；本文专利数据库检索时限截止于2019年12月。

图1 显示了从2000 年至2019 年涉及的枯草芽孢杆菌在发酵产酶、医药、饲料等领域的专利申请量的发展趋势。从图1可以看出，从2000年至2017年枯草芽孢杆菌的发展整体处于稳步增长的趋势，其中2012年至2013年的增幅最大，2000年至2006年处于缓慢发展阶段。由于枯草芽孢杆菌的安全、环境兼容性好和不易产生抗药性等优点，满足了现代社会对农业生产及有害生物综合防治的要求，在现代生物技术领域得到广泛应用；但是，发展总会伴随着新的突破，从宏观到微观的研究，从常规的应用到基因组和蛋白质组学方面的研究还有待进一步深入，产业开发也有待进一步加强。

关于枯草芽孢杆菌的中国专利申请，其申请人类型的分布参见图2。其中，企业的专利申请量遥遥领先，大专院校的申请量次之，个人名义申请的专利数量也不容小视，科研单位的申请量较少。可见，枯草芽孢杆菌的实际工业研究应用较多，科研单位的专利申请量不多。

枯草芽孢杆菌现已广泛应用于各个领域，各个领域的申请量如图3 所示。其中，涉及利用枯草芽孢杆菌发酵产酶的应用申请量较多；枯草芽孢杆菌作为基因工程受体菌，在遗传学和分子生物学中的研究应用的申请量次之。随着绿色生物技术的发展，人们对安全性和生物资源利用度的关注，采用枯草芽孢杆菌发酵制备饲料、肥料的申请量也较高。而对于生防菌株和水处理的应用较其他领域较少。

3 枯草芽孢杆菌在不同领域的应用分析

经检索和初步阅读后，对检索到的专利申请按照应用的领域进行分类，主要分为4方面：发酵、农业、环境处理、分子生物学等。

3.1 枯草芽孢杆菌在发酵产酶中的应用

图2 在华申请的专利申请人类型分布

图3 枯草芽孢杆菌的应用领域

研究资料表明，枯草芽孢杆菌能够产生蛋白酶、α-淀粉酶、纤维素酶、β-葡聚糖酶、植酸酶、果胶酶和木聚糖酶等十几种酶。成都地奥九泓制药厂的发明专利CN B 涉及一种枯草芽孢杆菌DIAO 1502（保藏编号为CCTCC NO：M）新菌株及其在制备血栓疾病药物中的用途，将培养后的菌株作为发酵用种子液，并使用该种子液经液态发酵或固态发酵得到纳豆激酶，并将所述纳豆激酶用于制备治疗血栓疾病药物。该发明的枯草芽孢杆菌新菌株，产酶率高，为工业化生产纳豆激酶药物制剂提供了新的途径。山东科隆特酶制剂有限公司的发明专利CNB涉及一种产中温α-淀粉酶的枯草芽孢杆菌，该菌株发酵酶活力高，可广泛应用于啤酒、酒精、发酵工业的液化等行业；青岛蔚蓝生物集团有限公司的发明专利CNB 涉及一株产碱性蛋白酶的枯草芽孢杆菌，在去污效果方面，该菌株所产的碱性蛋白酶优于市场上的碱性蛋白酶。HANKYU BIOINDUSTRY公司的发明专利JPA公开了一株产壳聚糖酶的枯草芽孢杆菌，获得壳聚糖酶能够有效的降低胆固醇、改善血糖水平和抑菌等；KOTTWITZ BEATRIX 公司的发明专利EPB1公开了一种衍生自枯草芽孢杆菌蛋白酶的新型碱性蛋白酶变体，该蛋白酶变体能够用于洗涤剂和清洁剂；诺维信公司的发明专利EPB1 公开了一种洗涤剂组合物，该组合物包含表面活性剂和果胶酸裂解酶，所述果胶酸裂解酶由枯草芽孢杆菌菌株的内源DNA序列编码。

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