大豆异黄酮在食品中应用的专利技术综述

◎ 孔 倩

（国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心，医药发明审查部，北京 100160）

大豆异黄酮（Soybean isoflavones，SI）是一类主要存在于大豆子叶、胚轴以及多种植物中的多酚类次生代谢产物，属于一种天然的雌激素，在自然界中多以结合型糖苷和游离型糖苷配基即苷元两种形式存在。目前从大豆中分离出的大豆异黄酮有12种，其中苷元3种，糖苷9种。苷元有黄豆苷元、染料木苷元、大豆苷元，糖苷有黄豆苷、染料木苷、大豆苷、丙二酰黄豆苷、丙二酰染料木苷、丙二酰大豆苷、乙酰黄豆苷、乙酰染料木苷和乙酰大豆苷[1]。人类在进食大豆异黄酮后，大豆异黄酮中游离型苷元可直接被小肠吸收，结合型糖苷则主要在结肠经肠道β-葡萄糖苷酶水解，释放生物活性苷元并被进一步吸收代谢。染料木黄酮和大豆苷元是游离型苷元中最主要的2种成分。对比染料木黄酮、大豆苷元和17-β-雌二醇的化学结构式可发现，三者的结构式类似，这也是大豆异黄酮发挥生物学作用的主要原理[2]。大豆异黄酮具有多种生理活性，如抗氧化、预防心脑血管疾病、预防骨质疏松、抗癌和缓解更年期症状等[3]。由于大豆异黄酮的生理活性，所以其广泛应用于医药、食品、饲料等领域。本文将从专利技术的角度对大豆异黄酮在食品中的应用进行分析，旨在为大豆异黄酮的技术发展和企业的研发方向提供科学指引。

1 大豆异黄酮国内专利整体情况

1.1 分析方法

在CNABS、incoPat数据库中以大豆异黄酮、黄豆异黄酮、大豆苷元、黄豆苷元、黄豆黄素、大豆黄素、大豆苷、黄豆苷、染料木苷、染料木素及染料木黄酮等为关键词，辅以A23L、A21D、A23C、A23J、C12G、A23G、A23F、C11B、A23D、C12J、C11C 和A61K等相关IPC分类号，再经过进一步筛选整理，截止到2021年2月28日，共获得与食品应用相关的大豆异黄酮中国专利文献共378篇。

1.2 专利申请量

如图1所示，2000年之前，国内没有大豆异黄酮应用于食品中的相关专利申请，说明人们对大豆异黄酮的生理活性未深入研究，而且提升食品保健功效的意识不强。2000年以后，随着人们生活水平的日益提高，对食品的营养和保健功效也有了更高的追求，大豆异黄酮在国内食品中的应用开始逐渐得到关注，总体申请趋势持续增高，2018年达到顶峰，说明国内对大豆异黄酮的研究活跃，热度不减（2020年前后由于很多申请暂未公开，所以不用于数据分析）。

1.3 申请人类型分析

产业成熟度越高，市场化程度越高，企业投入的热情也越高。如图2对大豆异黄酮专利申请的申请人类型分析显示，企业是技术创新的主体，占比56.99%，说明大豆异黄酮具有较高的市场化程度，技术创新能够带来可观的经济利益，而且也反映出企业更注重知识产权保护。除企业之外，个人申请次之，原因可能在于大豆异黄酮的技术创新难度不大，需要的资金和人力投入相对较少，会吸引个人申请相关专利。虽然大专院校的专利申请总量少于个人申请，但上述创新主体却是具有较强的研发实力、研发资金的群体，可见，将上述创新主体的科研成果加以专利保护，并实施转化是未来需要推动实施的方向。

图1 大豆异黄酮应用于食品的中国专利申请量趋势图

图2 专利申请人类型分布图

1.4 主要申请人分析

专利申请的拥有量从一定程度上体现出了相关申请人在该领域或技术上的水平能力。由图3可知，排名第1位的申请人是苏州冉新生物技术有限公司，申请量为9件；山东理工大学位居第2，申请量为6件。从申请量前10名的申请人可以看出，企业和高校占比相同，分别占40%，可见企业和大专院校具有相当的技术创新能力，而排名第1位的苏州冉新生物技术有限公司在大豆异黄酮的技术研究、产品开发方面较为突出，值得国内其他企业学习借鉴。

图3 专利申请人排名（前10）图

2 大豆异黄酮在食品中应用的专利技术分析

2.1 食品类型分析

现代食品可分为如下几类：粮食及制品、食用油、肉及其制品、消毒鲜乳、乳制品、水产类、罐头、食糖、冷食、饮料、蒸馏酒/配制酒、发酵酒、调味品、豆制品、糕点、糖果蜜饯、酱腌菜、保健食品、新资源食品以及其他食品[4]。如图4所示，大豆异黄酮目前绝大部分应用在保健食品中，而且大豆异黄酮类保健食品的市场化程度高，已有多个品牌的大豆异黄酮保健食品在市场销售，比如大豆异黄酮胶囊，这说明大豆异黄酮的研究技术成熟且市场应用广泛。除了保健食品，大豆异黄酮也在饮料、乳制品、豆制品等食品中有应用，但申请量较少，这也反映出大豆异黄酮的应用具有一定局限性，可以考虑进一步拓展，扩大食品应用类型。

图4 大豆异黄酮应用的食品类型分析图

2.2 大豆异黄酮的功效应用分析

大豆异黄酮具有抗氧化、抗癌、调节激素、缓解更年期症状等多种保健功效，尤其在女性保健中发挥着重要作用。从图5可以看出，目前对大豆异黄酮的应用研究主要集中在强健骨骼、缓解更年期症状、抗衰老、美容养颜和提高免疫等方面，而且主要受众群体为女性。下面将具体分析大豆异黄酮的不同功效应用。

2.2.1 强健骨骼

大豆异黄酮具有强健骨骼的保健功效，主要体现在预防骨质疏松、促进钙吸收、防止骨关节炎等。比如CN102389117A[5]中将大豆异黄酮与葛根素和有机钙搭配制作出一种补钙复合粉，其中的大豆异黄酮由于与雌激素结构相似，因而能与骨细胞上的雌激素受体结合，减少骨质流失，增加机体对钙的吸收，增加骨密度。CN101700071A[6]中将大豆异黄酮加入到牛奶饮料中，其能够有效阻止骨质流失，促进骨生成。CN101347462A[7]将大豆异黄酮与蜂花粉制成预防骨质疏松的保健组合物，充分发挥了大豆异黄酮增加骨密度的作用。CN101156630A[8]将氨基葡萄糖硫酸盐、大豆异黄酮、肌酸、硫酸软骨素和乳铁蛋白5种营养因子加入到脱脂牛奶中，为防治骨关节疾病提供了一种有效手段。

2.2.2 缓解更年期症状

大豆异黄酮另一个重要的保健功效是缓解更年期症状。CN109511764A[9]公开了在巧克力制作过程中加入大豆异黄酮，用于改善妇女更年期综合症。CN106509890A[10]将大豆异黄酮、南极磷虾油、姜黄油等成分进行复配制成软胶囊组合物产品，对缓解女性更年期综合症有显著效果。CN104940241A[11]、CN103070940A[12]分别用大豆异黄酮与其他植物活性成分制成保健品用于防治女性更年期综合征。

图5 大豆异黄酮的功效分析图

2.2.3 抗衰老和美容养颜

大豆异黄酮由于具有与雌激素相似的结构以及自身的抗氧化作用，使得其能够延缓衰老、美容养颜。CN101590087A[13]在延缓衰老的组合物中加入了大豆异黄酮，由于其具有抗氧化作用，能够延缓皮肤衰老，还能通过抑制酪氨酸蛋白激酶活性和雌激素样作用等多条途径发挥抗皮肤衰老的作用。CN101537079A[14]将大豆异黄酮与刺五加、枸杞、远志、黄芪等中药提取物制成了具有延缓衰老功效的保健品。CN1718100A[15]将大豆异黄酮作为重要的抗衰老成分，与银杏总黄酮、氨基酸等活性成分制成抗衰老保健品。另外，CN102599516A[16]以大豆异黄酮作为主要功效成分，与蜂胶粉等原料制成养颜保健补品，能够由内而外改善皮肤光泽、使皮肤水嫩润滑。CN1876178A[17]也将大豆异黄酮作为具有美容保健作用的颗粒剂的功能成分之一。

2.2.4 提高免疫

除了对女性的保健功效之外，大豆异黄酮还能够提高机体免疫力。CN106138478A[18]利用了大豆异黄酮提高免疫力的功效，将其制成了增强免疫力的保健品。CN102150841A[19]也将大豆异黄酮与其他常规的具有提高免疫功效的活性成分如人参、黄芪等共同制备保健冲剂。CN1439310A[20]还将大豆异黄酮制成保健饮料，用于提高身体免疫机能。

2.2.5 抗癌、抗肿瘤

大豆异黄酮具有抗癌、抗肿瘤功效。CN1475213A[21]将大豆异黄酮制成软胶囊，用于防治乳腺癌、子宫内膜癌、前列腺和直肠肿瘤等。CN101053347A[22]同样利用了大豆异黄酮的抗肿瘤功效并将其制成功能性乳制品。

2.2.6 防治心脑血管疾病

CN1454487A[23]在奶粉中加入大豆异黄酮，饮用后能起到降低心脏病发病率的作用。CN102697044A[24]将大豆异黄酮与精胺酸、维他命、葡萄籽等原料组合制成营养保健品，来改善冠状动脉粥样硬化导致的供血问题，增加冠状动脉及末梢循环血流量，缓解心肌缺血的状况，降低心绞痛、缺血性发作，对冠心病的预防和治疗有良好的效果。

2.2.7 其他保健功效

当然，还有人关注了大豆异黄酮的降三高、改善睡眠、预防老年痴呆、防辐射等其他保健功效。例如，CN107373272A[25]制备出了大豆异黄酮泡腾片，利用其抗氧化和清除自由基的作用来有效预防高血压、高血脂。CN105011144A[26]在降糖食品中加入了大豆异黄酮，利用大豆异黄酮可影响胰岛素分泌的特性，使其发挥出降血糖的功效。此外，CN101703663A[27]和CN1830314A[28]均以大豆异黄酮为主要活性成分，与其他原料复配来改善睡眠。CN103039611A[29]利用大豆异黄酮通过激活雌激素受体减少神经细胞凋亡来防治老年痴呆症。值得注意的是，有些研究者并不局限于大豆异黄酮被广泛关注的功效，而是开发出了大豆异黄酮新的功能应用，比如CN1695607A[30]研究发现大豆异黄酮具有抗辐射作用并将其用食品中，可有效预防电离辐射对机体的损伤。

3 结语

大豆异黄酮由于具有多种生理活性，在食品中有很高的应用价值。随着人们对食品营养和保健功效的追求日益提高，大豆异黄酮拥有越来越广阔的应用前景，市场潜力巨大。迄今为止，对大豆异黄酮的保健功效主要集中在强健骨骼、缓解更年期症状、抗衰老、美容养颜等方面，而且主要针对女性群体开发相应产品。对于今后的发展，首先可以考虑在大豆异黄酮已知功效的基础上，扩展应用到更多的食品类型中，使其更加贴近人们的生活；其次，除了丰富食品类型，也可以拓宽应用人群，比如针对大豆异黄酮的抗癌、降三高功效，可开发出广泛适用于中老年人群的产品。除此之外，对大豆异黄酮的功效研究也应当更加深入，比如探索新的功效用途，或者对化学结构进行改性、衍生，进一步拓宽思路，开发出更广泛的应用领域。同时也不能忽视专利的保护作用，新的研究成果应当积极主动应用专利制度，将科技成果转化为专利。希望通过本文分析，为后续大豆异黄酮的技术发展和企业研发提供一定的借鉴。