利用專利檢索與分析提供產品發展方向-以靈芝產業為例 - 政大學術集成

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(1)利用專利檢索與分析提供產品發展方向 —以靈芝產業為例 Utilzation of Patent Search and Patent Analysis as a Tool to Aid Product Development: An Empirical study of Ganoderma Industry. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 指導教授：陳桂恒博士研究生：周書瑜中華民國. 一 ○ 一年. 一. 撰月. 十七. 日.

(2) 致謝進入智財所是我多年研究生活後的一個轉變與決定，因著踏入智財領域的這扇門，讓我得以窺探其中的奧秘，並且有機會接觸到與以往迥異的法律及商學知識。這兩年多的求學日子中，認識許多各個領域的菁英，也蒙受許多師長、學長姐及同學們的指導與照顧，因著智財所，我的視野變得更加開闊。感謝陳桂恒教授這些日子的照顧，您認真努力的態度以及對學生的包容與教導，讓身為學生的我，感到無比的幸福！從您身上我真實地看見了一位長者的風範。在智財所的日子，因著課業、計劃及其他事務的機會，認識許多師長，也蒙受其照顧和關心；劉江彬教授、馮震宇教授、王偉霖老師、李治安老師以及秋玲. 政治大點，學習你們待人處事的方法之外，我更深深地體會到，你們每一個人對於智財立所所付出的辛勞，真的很謝謝你們！另外，感謝政大科管所吳豐祥教授以及台大. 姐，與你們相處的過程裡，開啟我的另一個視野，不僅讓我了解你們對事情的觀. ‧ 國. 學. 微生物與生化學研究所許瑞祥教授，在繁忙的公務中仍撥冗參加本人的口試並給予指正和建議，讓此論文經修改後更臻完備，而你們的蒞臨與鼓勵，使我備感溫. ‧. 馨。. sit. y. Nat. 與智財所 98 級的同學們一起學習、相處和玩樂是我人生中非常難得的一個經. io. er. 驗，張檢、錢博、曉玟、季璇、美慈、偉仲、柏維、小樹、映如、Lidia、奇哥和書帆，謝謝你們這些日子的陪伴與課業上的幫忙，讓我這原本的科技人，也能在. n. al. Ch. i n U. v. 法律和商學功課堆中存活下去。那些熬夜趕報告的日子、難得的畢業之旅、那些. engchi. 年發生的事，轉眼間竟都成了回憶，感激因著遇見你們，讓我不僅增廣見聞，同時也能夠以不同的角度領略人生的美好。最後，要謝謝那位在我困惑時給我指引，又最愛我的上帝，因著祢，我勇敢選擇另一條人生的道路。也謝謝在研究所日子裡陪伴我、與我一同經歷成長的 Double Hook 小組家人們、摯愛的朋友、生我養我的父母以及總是覺得我很厲害的姐姐，每一位的鼓勵、包容、傾聽和禱告，是支持著我一步步往前的動力。願上帝加倍地祝福在我生命中的每一個你/妳，因著你們，我也期許自己要不斷地往前邁進，未來期待自己能發揮所學與所長，為「台灣」這個國家和土地盡一份心力！ 2012 II. 1.

(3) 利用專利檢索與分析提供產品發展方向 —以靈芝產業為例摘要本研究利用專利檢索與分析來探討靈芝產業中專利佈局情況，技術領域現況及發展重點，產業中的競爭者、合作者及廠商，以及得知靈芝於全球、區域或不同國家的產品應用情況。研究範圍以廣泛使用之靈芝（Ganoderma lucidum）及松杉靈芝（Ganoderma tsugae）為主要研究對象，分析範圍包括其子實體、菌絲體及擔孢子各部位外，亦包含其所含之各種活性成分及各類相關應用。. 政治大. 透過分析 PCT、美國、台灣及中國大陸之靈芝相關專利，將專利件數、國際. 立. 專利分類表分析（又稱為 IPC 分類分析）及專利權人分析等結果製成圖表並對照. ‧ 國. 學. 產業資訊後可得知：（1）韓國及中國大陸為主要的靈芝消費市場，其中中國大陸消費市場正逐年擴大，且產品種類繁多，為全球最重要的靈芝消費市場；（2）靈. ‧. 芝普遍以醫藥品開發及保健產品應用為最主要的技術發展方向，而醫藥品研發則以抗腫瘤及治療免疫或過敏疾病為主要治療的疾病；（3）不同國家靈芝研發領域. y. Nat. sit. 有些許差異，美國及歐洲國家主要針對特定細胞株或特定疾病之醫藥品開發，而. er. io. 韓國或中國大陸則是以靈芝保健食品開發或傳統複方製劑為主要產品開發方向；. al. n. v i n Ch 商於不同國家進行專利佈局，其中中央研究院內靈芝多醣體團隊其專利產出最為 engchi U. （4）靈芝產業中的競爭國家有美國、日本、中國大陸及韓國；（5）台灣有數家廠. 亮眼，為國際上具有相當研發能力之機構；（6）台灣靈芝相關的研發能力仍優於中國大陸，專利品質較佳，故於靈芝產業中台灣廠商仍具有相當之優勢；（7）靈芝醫藥品開發之專利佈局以美國最為完整，而中國大陸則是在靈芝子實體栽種及茶代用品的專利數量較其他兩國家為多。. 關鍵字：靈芝、專利檢索、專利分析. I.

(4) Utilzation of Patent Search and Patent Analysis as a Tool to Aid Product Development: An Empirical study of Ganoderma Industry Abstract This study is to explore the use of patent search and patent analysis in understanding the situation of current patent portfolio, technology mainstream development, competitors, collaborators, and their applications within the Ganaderma industry at the national, regional as well as international levels. Ganoderma lucidum and Ganoderma tsugae are the subjects in this study. The areas of investigation. 政治大 components as well as their respective 立 applications.. included different forms of fruiting bodies, mycelium, basidiospores, their active. ‧ 國. 學. In this study, Ganoderma related patents in US, Taiwan, China as well as international patents under PCT (Patent Corporation Treaty) were searched and studied.. ‧. By incorporating the industrial information together with visual display of the related patent information using tables and graphs, the following conclusions can be obtained:. y. Nat. sit. (1) Korea and China are the main consumer markets of Ganoderma in the world,. er. io. especially China market is expanding every year with various categories of product; (2). al. v i n and medicinal preparations for theCuse as antineoplastic, immunological or allergic hengchi U agents; (3) Ganoderma is investigated in various fields among varous countries; for n. the mainstream technologies are health related products such as dietary supplements. example, the focus of United States and European countries are concentrated in medicinal use of Ganoderma for specific cell line and treatment of diseases whereas China and Korea are concentrated in the dietary supplements and classical complex mixture preparation development; (4) the United States, Japan, China and Korea are the major marketers as well competitors among each other in Ganoderma industry; (5) several firms in Taiwan own patent portfolio in more than one country, and among them Academia Sinica is considered one of the best in the world; (6) the quality and strength of Taiwan patents is considered better than China; as such Taiwan Ganoderma industry should have superior capability in technology development compared to China; (7) in the field of medicinal product development and treatment of diseases, United States is II.

(5) the distinct leader in the patent landscape whereas China patents are concentrated in Ganoderma fruit body cultivation and their use as tea substitutes.. Keywords : Ganoderma, Patent Search, Patent Analysis. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. III. i n U. v.

(6) 目錄第一章. 緒論.................................................................................................................. 1. 第一節. 研究背景.................................................................................................. 1. 第二節. 研究動機.................................................................................................. 2. 第三節. 研究目的及問題...................................................................................... 2. 第四節. 研究範圍及限制...................................................................................... 3. 第五節. 研究方法及架構...................................................................................... 4. 第二章. 文獻探討.......................................................................................................... 5. 第一節. 靈芝簡介.................................................................................................. 5. 政治大貳、靈芝的品種.............................................................................................. 7 立壹、靈芝的生活史.......................................................................................... 5. 參、靈芝的活性成分...................................................................................... 8. ‧ 國. 學. 肆、靈芝人工栽培法.................................................................................... 12 第二節. 靈芝產業................................................................................................ 13. ‧. 壹、中草藥產業............................................................................................ 14. y. sit. 專利分析................................................................................................ 24. io. er. 第三節. Nat. 貳、靈芝產業分析........................................................................................ 18. 壹、專利介紹................................................................................................ 24. n. al. Ch. i n U. v. 貳、專利分類................................................................................................ 26. engchi. 參、專利檢索................................................................................................ 29 肆、專利分析................................................................................................ 34 第三章. 靈芝相關專利檢索及分析............................................................................ 38. 第一節. 檢索目的、範圍及方法........................................................................ 38. 第二節. 世界專利概況........................................................................................ 41. 壹、國際專利概況........................................................................................ 41 貳、PCT 專利概況 ....................................................................................... 44 第三節. 美國專利分析........................................................................................ 49. 壹、專利檢索結果........................................................................................ 49 貳、專利分析結果........................................................................................ 50 IV.

(7) 第四節. 台灣專利分析 ........................................................................................ 57. 壹、專利檢索策略與結果 ............................................................................ 57 貳、專利篩選 ................................................................................................ 58 參、專利分析結果 ........................................................................................ 59 第五節. 中國大陸專利分析 ................................................................................ 66. 壹、專利檢索結果 ........................................................................................ 66 貳、專利分析結果 ........................................................................................ 66 第六節. 討論 ........................................................................................................ 76. 壹、專利檢索與分析方法 ............................................................................ 76 貳、靈芝專利概況 ........................................................................................ 77. 政治大肆、靈芝產業競合分析 ................................................................................ 85 立伍、靈芝專利佈局概況 ................................................................................ 90 參、技術發展現況及趨勢 ............................................................................ 79. ‧ 國. 學. 第四章. 結論與建議 .................................................................................................... 95. 第一節. 結論 ........................................................................................................ 95. ‧. 壹、靈芝產業技術發展概況及趨勢 ............................................................ 95. sit. y. Nat. 貳、靈芝產業之競爭國家與廠商 ................................................................ 96. io. 建議 ........................................................................................................ 97. al. n. 第二節. er. 參、靈芝專利佈局 ........................................................................................ 97. Ch. i n U. v. 壹、台灣靈芝廠商建議 ................................................................................ 97. engchi. 貳、後續研究建議 ........................................................................................ 98 參考文獻 ........................................................................................................................ 99. V.

(8) 表目錄表 1. 台灣上市之靈芝產品 ............................................................................... 22. 表 2. 具健康食品認證之靈芝產品 ................................................................... 23. 表 3. 台灣專利種類 ........................................................................................... 24. 表 4. 中國大陸專利種類 ................................................................................... 25. 表 5. 日本專利種類 ........................................................................................... 25. 表 6. 美國專利種類 ........................................................................................... 25. 表 7. 專利地圖種類 ........................................................................................... 36. 表 8. 靈芝於各國之學名及別名 ....................................................................... 38. 表 9. WIPO International Collections 靈芝專利—主 IPC 分類排名 ............ 43. 表 10. 政治大 PCT 靈芝專利—主立 IPC 四階排名 ........................................................ 46. PCT 靈芝專利—申請人分析（擁有 2 件以上專利） ......................... 46. 表 12. PCT 靈芝專利—申請人分析（依相對研發能力） ............................. 47. 表 13. PCT 靈芝專利—重要廠商/單位名單.................................................... 48. 表 14. 美國靈芝專利檢索背景資訊 ................................................................. 49. 表 15. 美國靈芝專利檢索結果 ......................................................................... 49. 表 16. 美國靈芝專利 IPC 分析前 5 名之四階分析表 ..................................... 52. 表 17. 美國靈芝專利 IPC 分析前 5 名之四階分析表（續） ......................... 53. ‧. ‧ 國. 學. 表 11. er. io. sit. y. Nat. al. 表 20. 美國靈芝專利—專利權人分析 ............................................................. 56. 表 21. 台灣靈芝專利檢索背景資訊 ................................................................. 57. 表 22. 台灣靈芝專利檢索結果 ......................................................................... 58. 表 23. 台灣靈芝專利—IPC 四階分類分析 ...................................................... 62. 表 24. 台灣靈芝專利—所屬國別分析 ............................................................. 64. 表 25. 台灣靈芝專利—專利申請人分析 ......................................................... 65. 表 26. 中國大陸靈芝專利—主 IPC 四階分類分析內容 ................................. 71. 表 27. A61P 分類項中—五階分類分析內容 ................................................... 74. 表 28. 中國大陸靈芝專利—所屬國別分析 ..................................................... 74. 表 18. n. 表 19. v i n 美國靈芝專利—所屬國別分析 54 C h ............................................................. engchi U 美國靈芝專利—專利權人分析 ............................................................. 55. VI.

(9) 表 29. 中國大陸靈芝專利—所屬省份分析...................................................... 75. 表 30. 各國靈芝專利—IPC 三階分類分析表 .................................................. 80. 表 31. 各國屬於 A61K、A23L 與 C12N 分類項的靈芝專利其 IPC 四階分析表.............................................................................................................. 81. 表 32. 靈芝技術領域與 IPC 分類號對照表 ..................................................... 82. 表 33. 各國 A61P 專利之 IPC 四階分類分析 .................................................. 83. 表 34. 靈芝藥用開發訴求之主要療效............................................................ 83. 表 35. 各國靈芝專利之所屬國分析表.............................................................. 86. 表 36. 各國靈芝專利之台灣專利權人分析...................................................... 87. 表 37. 靈芝產業中重要之台灣專利權人.......................................................... 89. 表 38. 美國、台灣及中國大陸靈芝專利之 IPC 分類數量分布 ..................... 90. 學 ‧. io. sit. y. Nat. n. al. er. 表 38. ‧ 國. 表 38. 治政大分類數量分布（續 1） ...... 91 美國、台灣及中國大陸靈芝專利之 IPC 立美國、台灣及中國大陸靈芝專利之 IPC 分類數量分布（續 2） ...... 92. Ch. engchi. VII. i n U. v.

(10) 圖目錄圖 1. 本論文研究流程圖 ..................................................................................... 4. 圖 2. 靈芝子實體外觀及剖面圖 ......................................................................... 5. 圖 3. 靈芝生活史 ................................................................................................. 6. 圖 4. 靈芝擔孢子之電子顯微鏡圖 ..................................................................... 7. 圖 5. β（1→3, 1→6）多醣體 ............................................................................. 8. 圖 6. 靈芝三萜類基本骨架構造圖 ................................................................... 10. 圖 7. 靈芝椴木栽培法生產流程 ....................................................................... 12. 圖 8. 靈芝太空包栽培法 ................................................................................... 13. 圖 9. 中草藥產業與產品關聯圖 ....................................................................... 15. 圖 10. 政治大中草藥產業之產業結構 ......................................................................... 18 立. 靈芝產業之行業關聯圖 ......................................................................... 20. 圖 12. 靈芝生產流程圖 ..................................................................................... 20. 圖 13. 分區組合檢索邏輯圖 ............................................................................. 31. 圖 14. 層次檢索說明圖 ..................................................................................... 32. 圖 15. 專利篩選流程圖 ..................................................................................... 39. 圖 16. WIPO International Collections 靈芝專利—所屬國排名 .................... 42. 圖 17. WIPO International Collections 靈芝專利—主 IPC 分類排名 ............ 43. ‧. ‧ 國. 學. 圖 11. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. i n U. v. 圖 18 PCT 靈芝專利—所屬國排名 ................................................................. 44. engchi. 圖 19. PCT 靈芝專利—主 IPC 三階分類排名 ................................................ 45. 圖 20. 歷年核准美國靈芝專利件數圖 ............................................................. 50. 圖 21. 美國靈芝專利—主 IPC 三階分類分析排名 ......................................... 51. 圖 22. 美國靈芝專利—IPC 三階分類分析排名 .............................................. 51. 圖 23. 歷年台灣靈芝專利件數圖 ..................................................................... 60. 圖 24. 台灣靈芝專利—主 IPC 三階分類分析 ................................................. 61. 圖 25. 台灣靈芝相關專利—IPC 三階分類分析 .............................................. 62. 圖 26. 歷年中國大陸靈芝專利件數圖 ............................................................. 68. 圖 27. 中國大陸靈芝專利—主 IPC 三階分類分析 ......................................... 69. 圖 28. 中國大陸靈芝專利—主 IPC 四階分類分析 ......................................... 70 VIII.

(11) 圖 29. 中國大陸靈芝專利—主 IPC 五階分類分析圖 ..................................... 72. 圖 30. 中國大陸靈芝專利—IPC 四階分類分析圖 .......................................... 73. 圖 31. 中國大陸靈芝專利—IPC 五階分類分析圖 .......................................... 73. 圖 32. PCT 靈芝專利申請件數圖 ..................................................................... 77. 圖 33. 歷年各國靈芝專利件數比較圖.............................................................. 78. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. IX. i n U. v.

(12) 第一章. 第一章第一節. 緒論. 緒論研究背景. 近幾年來，全球高齡人口數量逐步地增加，慢性病造成醫療費用高度地支出，並且自我照護意識（Self-Care）逐漸抬頭，同時，回歸自然風氣和健康養生概念開始由歐美地區風行至全球各地。另外在醫學的領域中，現代醫學（俗稱西醫）仍遭遇些許困境，例如：有些疾病無法以西醫治療，利用化學藥物治療效果有限，又或者使用化學藥物時有副作用疑慮等；故造就了目前許多已開發國家逐漸重視傳統醫學（Traditional Medicine, TM）及補充替代醫學（Complementary and Alternative Medicine, CAM），期望彌補現代醫學的不足之處。因此，由天然來源. 政治大. 的中草藥又重新被社會大眾所重視1。. 立. 台灣從民國 71 年起，將生物技術列為八大重要發展科技之一，在民國 86 至. ‧ 國. 學. 88 年中間召開三次「生物技術產業策略會議」。策略會議中，多位科技顧問建議台灣應將中草藥的開發列為生物科技積極發展的項目。生物科技要發展成為一個. ‧. 產業，人才、技術、資金與市場需求是評估的重點，而靈芝是在種類繁雜的中藥材中具有較佳的優勢。首先，靈芝於民間流傳已久，其藥用歷史可搠及數千年前，. y. Nat. sit. 是華人地區熟悉且廣為接受的藥材；其次，過去三十年間對於靈芝的藥理研究，. er. io. 已證實了靈芝萃取物具有鎮靜、鎮痛、鎮咳、平喘、強心、保肝、降血脂、抗過. al. n. v i n Ch 心血管疾病、肝臟疾病、過敏性疾病與癌症病患等的臨床經驗，獲得藥理作用的 engchi U. 敏、抗發炎、抗腫瘤、調整免疫功能等活性，使得靈芝在用於治療呼吸系統疾病、. 理論支持。再者，靈芝擁有多種活性成分，如多醣體、靈芝酸、三萜類、小分子蛋白質和腺苷類，深具開發潛力；最後，靈芝相關產品不論在日本、韓國、台灣或中國大陸皆有新台幣數十億至數百億的消費市場，故未來不論產品升級或開發為新藥其潛力無窮2。. 1. 孫智莉、陳政忻、劉翠玲、黃奕儒（2009），全球中草藥產業發展專題報告，台北市：行政院農業委員會。 2 許瑞祥（2010），靈芝概論，台北市：財團法人年喜文教基金會，頁 205。 1.

(13) 第一章. 緒論. 第二節. 研究動機. 自 1970 年代開始，台灣陸續投入資源於靈芝相關研究之中，舉凡政府單位推動的靈芝大型研究計畫，或各大專院校、醫學院、農試所及林試所等單位的研究，使得靈芝分類、生態、生理、遺傳等基礎研究，或活性成分的分離、萃取、純化、鑑定與藥理分析模式的建立，皆有卓越的成果。自 1990 年起台灣於靈芝的研究結果逐漸現身於國際舞台。至 2001~2004 年間，台北榮民總醫院、國家衛生研究院、國立陽明大學與國立台灣大學合作進行靈芝基因體定序計畫，獲得靈芝基因體全序列；並於 2005 年，更進一步針對靈芝的表現序列標籤（Expressed Sequence Taqs, ESTs）進行解序3。此兩計畫成果對於靈芝基因特性的了解、找出活性成分合成的. 政治大台灣建立靈芝產業的優勢除了長期的靈芝研究經驗外，地處潮溼高溫的亞熱立帶地區，使得靈芝菌種種源豐富亦為優點之一，外加擁有成熟的靈芝栽培技術及. 基因以及代謝途徑，極富有價值並將靈芝研究更往前推進一大步。. ‧ 國. 學. 雄厚的醱酵及食品加工技術與產業作後盾，使得靈芝相關產品開發進入障礙較低。因此，若台灣亟欲發展中草藥產業，靈芝將是最佳的選擇。由於過去台灣所發表. ‧. 的靈芝研究，多為科學實驗的成果，對於相關專利的分析及探討部分，至今仍無. sit. y. Nat. 論文做出深入的分析探討，並且靈芝產業相關的資訊十分稀少且片段。是以，本. io. er. 文即希望透過專利分析及產業資訊的蒐集，提供國內靈芝相關企業及廠商相關資訊，並給予研發及產品開發的建議。. n. al. Ch. 第三節. en. hi. i n U. v. gc 研究目的及問題. 專利資訊對於瞭解一個產業的技術發展及趨勢有其重要性。透過專利分析可獲得許多可供該領域企業參考的資訊，並且更清楚該領域之研發技術於不同國家或國際間的布局狀況。然而，專利分析尚需與產業資訊連結，方能呈現較為完整且合於現況的分析結果，俾能提供較為正確的建議。因此，本研究以華人社會使用已久的藥用真菌—靈芝為例，利用專利檢索及分析達到下列目的：. 3. 謝威翔（2006），靈芝的表現序列在生物資訊學上的分析，國立陽明大學生物資訊學研究所碩士論文，頁 5。 2.

(14) 第一章. 1.. 緒論. 由專利分析結果及專利佈局情況，得知專利的可操作空間並且躲避專利地雷。. 2.. 知悉技術領域現況及發展重點，進而提供技術領域之研究發展方向。. 3.. 找出該領域具有潛力的競爭者、合作者或顧客。. 4.. 獲知靈芝於全球、區域或不同國家的產品應用情況。. 根據上述研究目的，本論文欲以「專利的角度」探討靈芝產業的具體問題如下： 1.. 靈芝產業主要的消費市場為何？. 2.. 靈芝產業中主要競爭的國家為何？. 3.. 靈芝產業的主流技術有哪些？. 4.. 靈芝產業的主要廠商及企業為何？. 5.. 靈芝相關專利的技術發展現況及趨勢。. 6.. 靈芝相關專利的佈局情況。. 政治大研究範圍及限制. ‧. 第四節. 學. ‧ 國. 立. y. Nat. 本論文之研究主題為靈芝相關專利的檢索及分析，然由於靈芝品種繁多，因. io. sit. 此於專利檢索及分析的部分，專利中未敘明靈芝種名者，將以靈芝屬（Ganoderma）. n. al. er. 真菌為研究對象；若專利中特別指出靈芝種名者，則以最廣泛使用的靈芝品種：. i n U. v. 靈芝（Ganoderma lucidum）及松杉靈芝（Ganoderma tsugae）兩品種為主要研究. Ch. engchi. 對象。分析範圍包括上述之子實體、菌絲體及擔孢子各部位，也包含其所具有的各種活性成分如靈芝多醣體、三萜類等，以及於化妝品、醫藥品或食品等各類相關之應用。靈芝專利於國際間的分布將利用世界智慧財產權組織（World Intellectual Property Organization, WIPO）所提供之 25 個國家及 4 個區域組織之專利檢索系統做初步地探究。由於時間及語言上的限制，專利深入分析將以美國、台灣及中國大陸為主要研究國家。另外，靈芝產業資訊研究的部分，因研究時間有限，故以蒐集台灣的產業資訊為主。. 3.

(15) 第一章. 緒論. 第五節. 研究方法及架構. 本研究首先以文獻分析法瞭解靈芝相關的背景資訊，透過次級資料例如：學術論文、研究機構所做的技術或產業報告、報章雜誌的相關報導、政府公布的數據資料及業界廠商所發布的資訊等，經蒐集、整理、分析而得。接著針對世界專利、美國、中國大陸、台灣等國家進行靈芝相關的專利檢索，並利用書目計量方法及內容分析法將所得之專利資訊進行分析。再將分析結果以圖表呈現之，並與產業訊息連結，將兩者的結果進行整合，以提出較符合事實的產業現況、技術發展及建議。研究架構如下：. 政治大. 研究背景與動機. 立確定研究目的與問題. ‧ 國. 學主要專利文獻探討. Nat. 確定檢索關鍵字及. al. n. 專利分析範圍. Ch. engchi. er. io. sit. y. ‧. 次級資料蒐集. i n U. v. 專利檢索、篩選. 專利地圖製作與結果分析. 結論與建議. 圖 1. 本論文研究流程圖資料來源：本研究自行繪製 4.

(16) 第二章. 第二章. 文獻探討. 第一節. 靈芝簡介. 文獻探討. 壹、靈芝的生活史靈芝自古以來即被中國人賦與神秘、祥瑞的象徵，被稱為「瑞草」，早在東漢「神農本草經」中就有記載，依外觀顏色將靈芝區分為赤、紫、黃、白、黑、青六類，通稱為六芝，將其列為上品並指出有益心氣、人心生血、助心充脈、安神、益肺氣、益脾氣、補肝氣、益精氣、堅筋骨、利關節、治耳聾等功效。直至明朝時，李時珍的「本草綱目」把靈芝類歸於菌類藥物，對於「六芝」功效才分別作了詳細敘述。靈芝若根據 1979 年 Alexopolus 的真菌分類系統，則是屬於真菌界. 政治大. 、無鞭毛菌門（Amastigomycota）、擔子菌綱（Basidiomycetes）、無蕈（Myceteae）. 立. 褶目（Aphyllophorales）、多孔菌科（Polyporaceae）中的靈芝屬（Ganoderma）。. ‧ 國. 學. Ganoderma 中「Gano」有發亮的意思，而「derma」則是指表皮，故靈芝屬的真菌皆具有表皮光亮的特徵。一般常見於中藥行，完整一朵朵如蕈狀構造的靈芝. ‧. 即為靈芝的子實體（如圖 2-A），其大部分皆為一年生，且具有菌傘（或稱菌蓋）. y. Nat. 及菌柄的構造。菌蓋呈腎形、半圓形或貝殼形等，其表面有同心環紋或放射性縱. io. sit. ，最上層為菌蓋皮殼紋，有漆樣光澤。菌蓋可由上至下區分為三部分（如圖 2-B）. n. al. er. （crust），中間為菌肉層（context）和下層的菌管層（tube）。. Ch. engchi. A. 靈芝子實體外觀圖. 圖 2. i n U. v. B. 靈芝子實體菌蓋剖面圖. 靈芝子實體外觀及剖面圖資料來源：許瑞祥（2009）4. 4. 許嘉伊（2009），真菌種源鑑定先驅：台灣大學生化科技學系許瑞祥教授，農業生技產業季刊，第 18 期，頁 62。 5.

(17) 第二章. 文獻探討. 政治大. 立圖 3. 靈芝生活史. ‧ 國. 學. 資料來源：蘇慶華（1991）5. 靈芝的生活史可區分為擔孢子、初級菌絲（primary mycelium）、次級菌絲. ‧. （secondary mycelium）及子實體等階段。子實體在生長後期其菌蓋就不再長大，. sit. y. Nat. 菌蓋下層的菌管會孕育經減數分裂後所產生的擔孢子，當擔孢子成熟後，就會從菌管中釋放出來（如圖 3-B），在適當環境下孢子萌發生成菌絲（如圖 3-C），此. io. n. al. er. 時菌絲的每一個細胞間隔中，僅具有一個細胞核，故稱為初級菌絲。初級菌絲會. Ch. i n U. v. 有四種不同的性別基因型分別為 A1B1、A1B2、A2B2、A2B1（如圖 3-D）。初級菌. engchi. 絲存活時間很短暫，主要依靠擔孢子內所儲存的養分來供應其萌發及生長所需，當不同的初級菌絲相遇並進行菌絲融合之後，就會生成每一個細胞間隔中具有兩個細胞核的次級菌絲（圖 3-E）。次級菌絲持續生長及分化，在適當的環境下會形成具菌蓋和菌柄的組織化子實體（如圖 3-A），最後，子實體的菌管層處，又將行減數分裂再次產生單核的擔孢子而完成靈芝的生活史。靈芝屬是 1881 年芬蘭植物學者 Karsten 根據菇體具有發亮的表皮而建立，並以靈芝 G. lucidum（W. Cust.：Fr.）Karst.為此屬的代表種。爾後，經過 Donk、Murrill、 Furtado 及 Steyaert 等學者之研究，認為靈芝屬獨一無二的特徵在於它的擔孢子具有雙層細胞壁的構造。因此，要分辨是否為靈芝，必須辨別孢子是否形狀成卵圓 5. 蘇慶華（1991），靈芝分類學及生理活性物質，北醫學報，第 20 期，頁 1-16。 6.

(18) 第二章. 文獻探討. 形，外層細胞壁較薄且透明，內層細胞壁較厚呈黃褐色並有疣狀凸起，如圖 4 所示。是以，成為靈芝屬的必要條件為「卵圓形」、「雙層細胞壁」及「黃褐色」的擔孢子，而非單憑靈芝外觀型態或顏色來辨別其種類6。. 圖 4. 立. 7. ‧ 國. 學. 貳、靈芝的品種. 治政資料來源：數位台灣真菌知識館大. 靈芝擔孢子之電子顯微鏡圖. 靈芝為是一種木質腐生菌，喜好高溫多濕及通風良好的環境，屬於世界性分. ‧. 布，在溫帶、亞熱帶及熱帶地區都有其蹤跡。由於分布範圍廣泛，氣候與溫度的差異和靈芝種類的分布間有很大關聯。根據研究記錄，世界上的靈芝已超過 200. y. Nat. sit. 種，且陸續有新種被發現。目前，中國地區發現的靈芝種類接近 116 餘種8，而台. er. io. 灣有 17 種。常見於台灣的野生靈芝約有 8 種，分別為樹舌靈芝 (Ganoderma. al. n. v i n Ch 熱帶靈芝(G. tropicum)、小胞子靈芝(G. tsugae)及新日 e n gmicrosporum)、松杉靈芝(G. chi U. applanatum)、台灣靈芝(G. formosanum)、拱狀靈芝(G. fornicatum)、靈芝(G. lucidum)、. 本靈芝(G. neojaponicum)9。其中，樹舌靈芝已被確定發表為南方靈芝10。至於市面上常聽到的「鹿角靈芝」，實際上為靈芝在子實體生長期，因通風不良導致生長環境中的二氧化碳濃度過高，且光照不足而造成子實體生長異常，形成外觀似鹿角的畸形靈芝，而非一種新品種靈芝。由於，人工栽培的靈芝以俗稱為赤芝的靈芝 (G. lucidum)或松杉靈芝(G. tsugae)最為普遍，故本論文的研究對象即是以此兩品種為主。. 6. 同註 2，頁 17。數位台灣真菌知識館，http://digiku.nmns.edu.tw/fungi_web/，（最後瀏覽日期：2011/11/16）。 8 趙繼鼎、張小青（2000），中國真菌誌，第 18 卷，頁 27-143。 9 許瑞祥（1990），靈芝屬植珠鑑定系統之研究，臺灣大學農業化學研究所博士論文。 10 葉增勇（1990），台灣產南生靈芝複合種之分類學研究，臺灣大學植物學研究所博士論文。 7. 7.

(19) 第二章. 文獻探討. 參、靈芝的活性成分自 1970 年代開始，數十年來科學家們針對靈芝進行許多科學研究。目前根據科學研究的成果，可得知靈芝的特殊有效成分（或稱為活性成分）有高分子多醣體、三萜類、核酸類及小分子蛋白質，茲將簡介如下： 1. 高分子多醣體（polysaccharide）高分子多醣體，是指由葡萄糖單位（D-glucose）為主鍵結而成的大分子量聚合物，像是纖維素、澱粉、肝醣等皆為此類，因此又稱為葡聚多醣或葡聚醣（glucan）。一般高等真菌細胞壁組成分之一為 β 葡聚醣（β-Glucan），且其鍵結方式是以 β（1 →3）為主鏈和 β（1→6）為側鏈相連接而成，如圖 5。靈芝經過熱水或鹼性溶液. 治政大目前完整結構仍不清楚。澱粉的多醣體是以 α（1→4）為主鏈相連接而成，故能立夠被人體的澱粉酶作用，經水解變成葡萄糖，作為人類能量的來源；而靈芝多醣萃取後，分離而得的靈芝多醣體，分子量約在數十萬至數百萬之間，其結構複雜. ‧ 國. 學. 體目前仍未發現有人體或動物的酵素系統可以將之加以分解，也由於其特殊且複雜的構造，故能在動物體內引發刺激，增強免疫細胞活性，進而抑制腫瘤生長等. ‧. 作用。至今發表的藥理研究文獻中，以靈芝多醣體的報告最為豐富，一直以來為. n. al. er. io. sit. y. Nat. 學者們研究靈芝有效成分的最主要對象。. 圖 5. Ch. engchi. i n U. v. β（1→3, 1→6）多醣體資料來源：Godfrey Chi-Fung Chan, et al.（2009）11. Chan, Godfrey C. F., Chan, W. K., & Sze, D. M. Y.(2009). The effects of β-glucan on human immune and cancer cells, Review. Journal of Hematology & Oncology, 2, 25. 8 11.

(20) 第二章. 文獻探討. 2. 三萜類（Triterpenoids） 1982 年日本學者為了將靈芝的苦味去除，意外地經由分離而發現其苦味的來源—三萜類。迄今，已有近二百種的靈芝三萜類化合物從靈芝的子實體或菌絲體，以甲醇、乙醇或乙醚提取方式被分離出來。所謂「三萜」是指由三個萜類（Terpene）所構成，每個萜是由 10 個碳原子組成，三個構成 30 個碳原子的分子，並經環化形成三個六角形，一個五角形環的結構。其中，有些分子的碳原子會由 30 個修飾成 27 或 24 個碳，依此特性可將三萜類分為三大群：分別為含 30 個碳原子的「靈芝酸類（Ganoderic acids）」，27 個碳原子的「赤芝酸類（Lucidenic acids）」以及含有 24 個碳原子的「赤芝酮類（Lucidones）」。依其官能基位置及側鏈的不同，可將基本骨架分為五種12，如圖 6 所示：前三種（I~III）屬於 30 個碳原子構造者；IV. 政治大. 屬於 27 個碳原子結構；V 則是以 24 個碳原子為骨架。. 立. 由靈芝子實體所分離出來的三萜類，以第 11 個碳位置（C-11）呈氧化型者居. ‧ 國. 學. 多，而自菌絲體發現的三萜類則是以第 III 類骨架之化合物為主。三萜類大量存在於靈芝子實體及孢子中，菌絲體中的含量較低，由於在常態下不穩定，很容易被. ‧. 氧化，因此在加工的過程中，常因操作條件不同而改變其組成及含量。故靈芝在. y. Nat. 萃取和濃縮程序時，要避免高溫及長期氧化，破壞三萜類化合物原有的構造而失. io. sit. 去原有的功能。此外，不同種類的靈芝其所含三萜類的組成與含量各有不同，儘. n. al. er. 管選用相同菌株品系，仍會因栽培方式、管理方式、採收時期與成熟程度不同，造成三萜類的組成種類及含量相異13。. 12 13. Ch. engchi. i n U. v. 林雲蓮（1998），靈芝三萜類化學成分，健康靈芝，第 1 期，頁 10-11。吳亭瑤（2004），發現靈芝活性成分，健康靈芝，第 23 期，頁 28。 9.

(21) 第二章. 文獻探討. I. 立. 政治大 III. ‧. ‧ 國. 學. II. n. al. er. io. sit. y. Nat IV. 圖 6. Ch. engchi. i vV n U. 靈芝三萜類基本骨架構造圖. 資料來源：林雲蓮（1998）14，本研究重新繪製。. 3. 核酸類靈芝另一類分子量較小且具有生理活性成分為核酸類化合物，其中包括腺嘌呤（Adenine）、腺嘌呤核苷（Adenosine）、尿嘧啶（Uracil）、尿嘧啶核苷（Uridine）和靈芝嘌呤（ganoderpurine）等。由於靈芝在分離及萃取的過程中往往存留下來的為核苷，如腺嘌呤核苷、尿嘧啶核苷或鳥糞嘌呤核苷，而其正好為西藥原料，在治療上常用於高血壓、肌肉萎縮症及腦中風後遺症等疾病，並合併使用於治療. 14. 同註 12。 10.

(22) 第二章. 文獻探討. 神經機能衰弱症15。因此，靈芝核苷亦對於腦、心血管及神經系統具有治療的作用 16. 。科學家已利用小鼠動物實驗證實，靈芝萃取物中具抗疼痛的作用的活性物質為. 腺嘌呤核苷17。另外針對鎮靜安眠的效果，不論於動物實驗或臨床實驗的結果皆顯示，靈芝萃取物能縮短睡眠潛伏期18並且對於情緒或興奮劑引起的難以入睡，皆達到良好的安眠作用，這也與靈芝核苷有關19。 4. 小分子蛋白質 Ling Zhi-8（LZ-8） 1989 年日本學者 Kino 等人從靈芝（G. lucidum）的菌絲體中分離得到小分子蛋白質，代號為 Ling Zhi-8（簡稱為 LZ-8）20，由 110 個胺基酸所組成，分子量約為 12,420 Da21。根據研究結果顯示，LZ-8 可以有效抑制非肥胖型糖尿病老鼠的自體免疫性第一型糖尿病的發生，並對於 B 型肝炎表面抗原所引起的抗體有明顯的. 政治大. 抑制作用。目前，LZ-8 的序列已被定序完成，其構造與人類的免疫球蛋白重鏈. 立. （heavy chain）中的可變區域有相當高的相似性22，因此，長期連續使用下產生抗. ‧ 國. 學. 體的機率大大的減低。另外，LZ-8 亦被證實能夠促進淋巴細胞產生介白素 1 和 223 （Interleukin I and II），介白素能促使 T 細胞增殖並促其分泌干擾素，使免疫功能. ‧. 增強24。. n. er. io. sit. y. Nat. al. 15. Ch. engchi. i n U. v. 蔡靖彥（2000），常用藥品手冊，杏輝藥品，頁 703-704。陳登海（2008），解讀靈芝核苷類的生物活性，健康靈芝，第 41 期，頁 4。 17 Kasahara , Y., & Hikino, H.(1987) . Central actions of adenosine, a nucleotide of Ganoderma lucidum. Phytotherapy Research, 1(4), 173-176. 18 Honda, K., Okano , Y., Komoda, Y. & Inoue, S.(1985) Sleep-promoting effects of intraperitoneally administered uridine in unrestrained rats. Neuroscience Letters, 62(1), 137-141. 19 同註 16，頁 5。 20 Kino, K., Yamashita, A., Yamaoka, K., Watanabe, J., Tanaka, S., Ko, K., Shimizu, K. &Tsunoo, H.(1989). Isolation and Characterization of a New Immunomodulatory Protein,Ling Zhi-8 (LZ-8), from Ganoderrna lucidiurn. The Journal of Biological Chemistry, 264, 472-478. 21 Tanaka S., Ko K., Kino K., Tsuchiya K., Yamashita A., Murasugi A., Sakuma S. &Tsunoo H.(1989). Complete Amino Acid Sequence of an Immunomodulatory Protein,Ling Zhi-8 (LZ-8). The Journal of Biological Chemistry, 264, 372-377. 22 Kino K., Mizumoto K., Sone T., Yamaoka J., Watanabe A., Yamashita K., Yamaoka K., Ko K. &Tsunoo H.(1990). An immunomodulatory protein, Ling Zhi-8, prevents insulitis in non-obese diabetic mice. Diabetologia, 33, 713, 1990. 23 Hsu H.Y., Hua K.F., Wu W.C., Hsu J., Weng S.T., Lin T.L., Liu C.Y., Hseu R.S. & Huang C.T.(2008) Reishi immuno-modulation protein induces interleukin-2 expression via protein kinase-dependent signaling pathways within human T cells. Journal of Cellular Physiology, 215(1), 15-26. 24 同註 4，頁 41。 16. 11.

(23) 第二章. 文獻探討. 肆、靈芝人工栽培法靈芝人工栽培方法可區分為靈芝子實體栽培法或菌絲體培養法兩大類，其中子實體栽培的方式又以椴木覆土栽培法或木屑太空包栽培法最為常見。 1. 椴木覆土栽培法椴木覆土栽培法是利用闊葉樹椴木進行栽培。首先，選擇將闊葉樹木鋸成 30~50 公分長的椴木，以打孔器每隔 10 公分左右，打一直徑為 2.5 公分、深為 3 公分左右之孔洞，然後接入靈芝菌種並以蠟封之，在 25~28°C，相對濕度 80~90% 的環境條件下培養菌絲 50 天左右，再將長好菌絲之靈芝胎木，埋入土中 l/2~2/3，然後澆水並保持適當溫度、濕度及通風，進行出菇管理。另一種方法則可將樹木. 治政菌 1.5 小時，冷卻後接種靈芝木屑菌種或液態菌種，於大 25~28°C 及空氣相對濕度立 75%下培養菌絲，待長滿菌絲後，將椴木直立埋入土中，其上覆蓋 3 公分土壤，鋸成約 15~20 公分長之椴木，含水量約 40%，裝入 PP 塑膠袋中進行高壓高溫滅. ‧ 國. 學. 並搭上拱棚進行出菇管理25，如圖 7。椴木準備. 種菌製作、接種. ‧ v. 菌絲培養. n. al. er. io. sit. y. Nat 覆土作業. Ch. engchi. i n U. 生長、出菇管理. 採收. 圖 7. 靈芝椴木栽培法生產流程資料來源：日本上藥研究所網站26，本研究自行繪製。. 25 26. 吳寬澤（2009），藥用菇類栽培技術開發，農業生技產業季刊，第 18 期，頁 27。日本上藥研究所網站，http://www.joyakuken.co.jp/about-reishi-02.html，（最後瀏覽日期： 12.

(24) 第二章. 文獻探討. 2. 木屑太空包栽培法另一種為太空包栽培法，在中國稱之為「袋栽」，為台灣一般採用的靈芝栽培法。栽培時，先製備純化培養過的靈芝母種，將之製備成栽培種。接著進行含有木屑、米糠及碳酸鈣等原料的太空包製作。將原料混合並調整含水量為 60~65%後，裝入聚丙烯（PP）袋中並進行高壓滅菌。殺菌完成的太空包接種後，就可送入培養箱待長滿菌絲後，即可進行出菇管理，從接種到第一次採收約 2~3 個月，見圖 8。. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學圖 8 靈芝太空包栽培法. n. al. 第二節. er. io. sit. y. Nat. 資料來源：吳寬澤（2009）27。. 靈芝產業 v. i n C hengchi U 靈芝，是亞洲國家人民長期以來所使用的中草藥之一，其藥用歷史悠久。由於靈芝屬於中草藥，故中草藥產業的發展與靈芝產業息息相關，因此探究靈芝產業之前，需對於整體中草藥產業進行初步地瞭解。蒐集中草藥產業資訊對於瞭解規模較小的靈芝產業多所助益，例如：根據中草藥產業結構可拼湊出靈芝產業結構，或是透過中草藥產業相關資訊，能更加瞭解靈芝產業的廠商、行銷模式及通路、市場規模與未來發展趨勢等。. 2011/11/14）。 27 同註 25。 13.

(25) 第二章. 文獻探討. 壹、中草藥產業一、中草藥產業定義「中草藥」顧名思義為中藥及草藥的合稱。中藥係指在中醫藥理論基礎之下，用於預防或治療疾病的天然物及加工品，並散見於古代中醫藥學典籍，例如中國大陸、日本或台灣的傳統醫學。而草藥（herbal）則是指未多加記載，流傳民間的草本植物28。傳統中草藥的來源廣泛，若以廣義而論，中草藥除了最大宗的植物來源之外，尚涵蓋動物類如鹿茸，菌類如靈芝、冬蟲夏草，礦物如石膏等藥材。然而就狹義觀點論之，中草藥則是單指具有治療效果的植物來源，在亞洲及歐美國家分別稱為中草藥與草藥（Herbal medicine），亦可稱為植物藥（Botanical medicine or Phytomedicine, Phytopharmaceutical drugs）29。. 治政大」中定義草藥產歐盟於 2004 年所頒布之「傳統草藥產品指令（2004/24/EC）立品（Herbal medicinal product）為獨具有一種或多種草藥物質（Herbal substances）、 ‧ 國. 學. 一種或多種草藥製劑（Herbal preparations）或是草藥物質及草藥製劑的混合物。其中，對於草藥物質的廣義界定包含未經加工處理之植物、藻類、真菌及地衣，. ‧. 而精確定義則是針對生物分類系統中的植物而言30。. Nat. sit. y. 美國政府針對草藥一詞最為接近且明確之定義，是位於食品暨藥品管理局. io. er. （Food and Drug Administration, FDA）所發布之「植物藥產品工業指南（Guidance of Industry Botanical Drug Products）」31之中。本指南以植物（botanicals）一詞定. al. n. v i n 義廣泛的草藥種類，其中涵蓋植物材料、藻類、肉眼可見之真菌以及上述各物質 Ch engchi U 之組合物，並且敘明基因改造後的植物物質、發酵產物、高度純化及化學修飾過的物質均不屬之32。. 28. 湯谷清、秦慶瑤、徐雅芬、許毓真（2006），醫藥產業年鑑，生物技術開發中心，頁 10。劉翠玲（2008），全球中草藥保健食品產業發展現況與展望，農業生技產業季刊，第 14 期，頁 1。 30 "Herbal substances are precisely defined by the plant part used and the botanical name according to the binomial sustem…" See Directive 2004/24/EC, The European Parliament and The Council, March 31, 2004. 31 植物藥產品工業指南為 2004 年 6 月 FDA 所發布。 32 " …[T]he term botanicals includes plant materials, algae, macroscopic fungi, and combinations thereof. It does not include: • Materials derived from genetically modified botanical species (i.e., by recombinant DNA technology or cloning). • Fermentation products (i.e., products produced by fermentation of yeast, bacteria, and other microscopic organisms, including when plants are used as a substrate, and products produced by fermentation of plant cells), even if such products are previously approved for drug use or accepted for 14 29.

(26) 第二章. 文獻探討. 二、中草藥產業概述中草藥相關的應用產品廣泛，舉凡食物、膳食補充品（dietary supplement）、藥品、化妝品及衛生保健品等皆涵括在內，如圖 9 所示。也由於各個國家的產業政策管理亦不相同，因此，中草藥產業的定義與範疇較不易界定。醫藥業野生採集. 動物、植物礦物. 食品業. 人工栽培. 中藥材. 機能性產品化妝品. 組織培養. 立圖 9. 政治大. 衛生保健品. 中草藥產業與產品關聯圖. ‧ 國. 學. 資料來源：廖美智（2004）33. 全球中草藥產業最發達的主要地區為歐洲、美國及亞洲，依產品種類區分，. sit. y. Nat. 1. 食補. ‧. 可將之細分為六大產業34，茲將分述如下：. er. io. 食補泛指將植物（或稱為藥材或草藥）直接加工後食用，最常見於亞洲國家. al. 且此應用方式歷史最為悠久，通常皆用於一般性日常生活。該類產品，通常可於. n. v i n Ch 食品店、中藥行或健康食品專賣店購得，例如枸杞、大蒜等，在世界各國一般屬 engchi U 於農業主管機關管轄的範圍。藥材屬於原料供應者，在許多國家，如中國大陸、日本、歐洲及美國，都有藥材相關規定，例如藥材生產管理規範（Good Agricultural Practice, GAP），來控制藥材品質及安全性。 2. 植物萃取業（Herbal extract industry）將乾燥的植物，透過萃取、分離、純化後，可以直接當作原料藥（Active. food use in the United States (e.g., antibiotics, amino acids,and vitamins). • Highly purified substances (e.g., paclitaxel) or chemically modified substances (e.g.,estrogens synthesized from yam extracts) derived from botanical sources."See Guidance for Industry Botanical Drug Products,Center for Drug Evaluation and Research, U.S. Food and Drug Administration, 2, Jun. 2004. 33 廖美智（2001），中草藥產業現況與趨勢，台北市：生物技術開發中心，頁 9。 34 廖美智（2003），全球中草藥發展策略分析，台北市：生物技術開發中心，頁 5-9。 15.

(27) 第二章. 文獻探討. Pharmaceutical Ingredient, API）使用或作為添加物，用以添加於食品、飲料或化妝品中。此產業自 1998 年以來，約略以 15%的年成長率持續擴大，成長快速甚至成長率超過西藥產業，市場具有相當大的開發潛力35。 3. 草本膳食補充品（Herbal dietary supplement）膳食補充品就是大眾所熟知的營養補充品，在不同的國家對於其定義和名稱也有所區別，美國稱「膳食補充品」，歐盟稱為「食品補充品（Food supplement）」，加拿大稱「天然健康食品（Natural health products）」，而台灣則以「健康食品」稱之。膳食補充品的分類一般是不同於食品及藥物而另外獨立出來的類別，以全球草本膳食補充品最大的美國市場為例，其膳食補充品需符合美國 FDA 於 1994 年. 政治大. 頒佈之《食品補充健康教育法案》（Dietary Supplement Health and Education Act, DSHEA），中述之定義36：. 立. （1）用以補充飲食、營養或幫助攝取食物營養素的產品，其中含有下列成. ‧ 國. 學. 分如維他命、礦物質、胺基酸、草藥或其他植物，或是上述物質經濃縮、代謝、萃取或混合後的產物。. ‧. （2）服用時是以錠劑、膠囊、藥片、粉末或口服液等形式。. y. Nat. （3）不當作一般食物或單獨作為膳食之用。. er. io. sit. （4）標示為膳食補充劑之產品。. 膳食補充品不論在歐盟、美國或台灣皆規定其不能宣稱具有任何疾病診斷、. n. al. Ch. i n U. v. 治療或預防的功效，若要宣稱其療效就必須經過藥物審查的標準。然而隨著高齡. engchi. 化人口結構的形成，慢性病患數量逐年增加，自我健康意識抬頭，具有保健概念的中草藥保健食品逐漸受到青睞，估計全球在中草藥保健品需求量每年以 4.4%幅度成長，於 2015 年可達 13 億美元市場規模37。 4. 非處方藥（Over-the-counter drug, OTC drug） 5. 中藥（或稱科學中藥38）、草藥（Phytomedicine, Herbalmedicine）一般須由各國家的當地最高衛生主管機關，經一定檢驗程序，審核證明安全 35. 徐雅芬（2006），全球植物藥產業概況及市場分析，農業生技產業季刊，第 5 期，頁 1。 See Dietary Supplement Health and Education Act of 1994, Center for Food Safety and Applied Nutrition, U.S. Food and Drug Administration, 1 Dec. 1995. 37 同註 29。 38 所謂「科學中藥」，指的是透過對藥材炮製、萃取的科學化品質管制，製成便於口服的劑型，並非指以科學的臨床試驗方法，驗證其療效或安全性。 36. 16.

(28) 第二章. 文獻探討. 且對於特定的疾病有療效，需由醫生開立處方才能購買，例如我國中醫藥委員會批准的中藥基準方。 6. 新藥產品以通過美國 FDA 之臨床試驗申請許可（Investigational New Drug Application, IND）及新藥上市之許可（New Drug Application, NDA）為目標。屬於植物新藥之產品有兩種：（1）由植物的某一部分萃取，取得單一活性成分藥物用以製成西藥，如治療癌症藥物 Taxol 及 Campothecin 等植物性原料藥。（2）從植物萃取之混和成分（亦稱為半純化），遵循 FDA 公佈《植物性藥品指導原則》（Guidance for Industry-Botanical Drug Products）之產品。. 治政大根據 BCC Research 公司的調查顯示，2008 年全球植物藥市場規模為 195 億美立元，到了 2013 年市場預估將成長至 329 億美元，年複合成長率為 11% 。 39. ‧ 國. 學. 此六大中草藥產業隨著地區及國家發展程度有所不同，美國以植物藥、植物新藥及草藥膳食補充品市場為主，且歐美草藥以分離、純化等技術，萃取植物中. ‧. 的活性成分，形成植物萃取產業。而亞洲的中藥以炮製技術（水製、火製、水火. sit. y. Nat. 共製）進行減毒增效，形成飲片炮製業。此外，歐美草藥產品以單方為主，與亞. io. n. al. er. 洲複方產品差異很大40。三、中草藥產業結構. Ch. engchi. i n U. v. 大體而言，全球各個國家的中草藥產業結構皆非常類似，如圖 10 所示。上游為提供及製備中草藥原料，主要由動植物原料供應商或種植者所組成。中游為中草藥加工業，包含植物萃取或中藥材炮製，主要由植物萃取業者及飲片炮製商所組成，下游為製成成品部分，即中草藥製劑業，舉凡配方、打錠等後端包裝製程皆屬之。中藥方面可依傳統方法將中藥材加工成膏、丸、散及丹等傳統劑型，更可將中藥提煉濃縮加工成顆粒劑、散劑或其他西藥劑型。另外，植物萃取液或中藥萃取液亦可添加至食品、膳食補充品或化妝品。最後，成品由行銷與通路商，. 39. Botanical and Plant-Derived Drugs: Global Markets, BCC Research, http://www.bccresearch.com/report/botanical-plan-derived-drugs-bio022e.html, (last visited June 2, 2011). 40 同註 34，頁 4。 17.

(29) 第二章. 文獻探討. 例如，中藥房、中醫醫院、西醫醫院、藥局、健康食品店、超市、代理商、大盤商或是網路銷售公司；販賣至消費者手中。. 上游. 藥用動植物. 中游. 植物萃取液/中藥材. 加工. 動植物原料供應商或種植者. 萃取/炮製. 植物萃取或飲片炮製商. 加工濃縮成型醫藥品. 下游. 中藥製劑科學中藥. 西藥製劑. 立. 中醫院. 西醫院. 膳食補充品/ 機能性食品. 配方與劑型製程製造商. 健康食品店、超市、代理商、大盤商、網路銷售公司. 行銷與通路商. 政治大藥局. 學. ‧ 國. 中藥房. 化妝品. 食品. 圖 10. 中草藥產業之產業結構41. y. Nat. sit. 資料來源：本研究自行繪製. n. al. er. io. 貳、靈芝產業分析. ‧. 消費者. Ch. i n U. v. Porter 大師對於「產業（industry）」定義為：一群從事類似經營活動，彼此具. engchi. 競爭性的企業群體，生產相同或類似並具有高度替代性的產品，銷售給顧客的廠商所構成之組合42，故依此定義，本論文將凡涉及靈芝品種、栽種、加工及販賣相關產品的廠商皆納入靈芝產業之中。一、靈芝產業概述日本目前每年消耗約 1,500 公噸靈芝，韓國消耗約量則高達 4,500 公噸43，而依中國食用菌商務網之統計顯示，2007 年中國大陸靈芝年產量約 116,542 公噸44。 41. 徐雅芬（2005），中草藥產業現況與趨勢，農業生技產業季刊，創刊號，頁 9-14。 Michael E. Porter (1985). Competitive Advantage: Creating and Sustaining Superior Performance. New York, NY: Free Press. 43 徐錚奎（2010 年 8 月 16 日），靈芝類保健品發展勢頭迅猛質量良莠不齊影響發展，中國醫藥報， http://big5.made-in-china.com/info/article-22864.html，（最後瀏覽日期：2011/11/8）。 44 2007 年度食用菌產量、產值、出口情況統計表（2008 年 12 月 10 日），中國食用菌商務網， 42. 18.

(30) 第二章. 文獻探討. 將靈芝用以保健食品開發及商業化生產的國家有中國大陸、日本、台灣、韓國及北美地區。雖然靈芝在中華文化的藥用歷史超過 3,000 年，但真正將靈芝開發為保健產品並使其發展成產業的卻是日本廠商。1971 年，日本京都大學食糧科學研究所的直井幸雄，以「孢子分離法」成功培育出靈芝，為靈芝的人工栽培的首例。經過數十年來專家們的研究，現今靈芝得以利用人工栽培進行大量栽種，因此生產成本較野生摘採為低，故其製品遂成為一般大眾皆消費得起的保健產品。隨著日本靈芝加工產品的市場普及，日本靈芝產品從 90 年代開始就進入美國市場。目前美國市面上的靈芝產品大多來自於日本和韓國。日韓兩國對美出口靈芝類保健產品的主要健康訴求為：增強人體免疫力、提高精力和皮膚美容作用。不過，由於文. 政治大. 化的差異，被亞洲國家視為「靈異真菌」、「救命仙草」的靈芝，在歐美市場上銷. 立. 售情況遠遠不如亞洲45。因此，全球消費市場還是以中國、日本、韓國、台灣等國. ‧ 國. 學. 家為主，其他歐美地區則是以華人為主要的消費人口。. 靈芝相關產品年產值，根據國際知名的蕈菌學者—張樹庭教授估計，1999 年. ‧. 全球靈芝產品的年產值超過 16 億美元46，而 2005 年則年產值超過 25 億美元47。. y. Nat. 另外，財團法人靈芝基金會則保守估計，目前台灣一年靈芝產品產值約 20 億新台. n. al. er. io. 3~5 倍48。. sit. 幣，而日本、香港及東南亞約略為台灣產值的 2 倍，中國大陸的產值則是香港的. 二、靈芝產業結構. Ch. engchi. i n U. v. 根據中華民國行業標準分類49，並參考前一章節之中草藥產業結構圖、產業資訊及靈芝相關報導，將涉及靈芝產業的主要行業依照上下游的關係呈現如圖 11；產業上游主要提供靈芝材料來源，中游為靈芝加工與製劑，下游則為銷售靈芝相關產品。 http://www.mushroommarket.net/news/show.asp?id=19769，（最後瀏覽日期：2011/11/14）。本統計資料不包含內蒙、海南、甘肅、青海省（區）的數字。 45 我國靈芝類保健品市場發展勢頭迅猛：產能嚴重過剩（2010 年 7 月 24 日），醫藥經濟報， http://news.pharmnet.com.cn/news/2010/07/24/303481.html，（最後瀏覽日期：2011/11/9）。 46 Chang, S.T. and J.A. Buswell (1999) Ganoderma lucidum (Curt.: Fr.) P. Karst. (Aphyllophoromycetideae) A medicinal mushroom. Intl. J. Med. Mushrooms , 1, 139-146. 47 許瑞祥（2005），靈芝在生技領域研發的新趨勢，農業生技產業季刊，第三期，頁 37。 48 靈芝產品市場概況，財團法人靈芝基金會網站，http://www.07f.org/quality_detail.php?ID=14，（最後瀏覽日期：2011/11/14）。 49 中華民國行業標準分類第九次修定，行政院主計處，2011 年 3 月。 19.

(31) 第二章. 文獻探討. 伐木業上游藥材進口商. 食用菇菌栽培業. 中游. 中藥製造業. 西藥製造業. 批發業. 化粧品製造業. 食品製造業. 直銷業. 下游. 零售業. 政治大費者. 圖 11. 靈芝產業之行業關聯圖. 學. 資料來源：本研究自行繪製。. ‧. ‧ 國. 消立. 位於產業上游的靈芝材料提供商，主要透過靈芝子實體栽種、靈芝菌絲體培. y. Nat. 養或進口的方式取得靈芝。靈芝的栽種流程和一般食用菇菌的栽培法類似，依序. io. sit. 為伐木、碎木、太空包製造、栽培管理及採收，如圖 12 靈芝生產流程圖所示。. n. al. er. 砍伐樹木、剝皮、切斷、生產段木的業者，或是將木材製成木屑的碎木工廠皆屬. i n U. v. 於伐木業；而太空包製造、靈芝栽種及採收的相關業者則納入食用菇菌栽培業當. Ch. engchi. 中。因此，食用菇菌栽培業涵蓋太空包製造廠商、靈芝菌種商與靈芝栽種農場。. 伐木. 太空包. 碎木. 製造. 伐木業. 栽培管理. 採收. 食用菇菌栽培業. 圖 12. 靈芝生產流程圖50 資料來源：本研究自行繪製。. 50. 靈芝椴木生產子實體時，生產流程依序為伐木、栽培管理及採收。 20.

(32) 第二章. 文獻探討. 靈芝產業中游為靈芝加工與製劑。依靈芝產品種類不同，所涉及的加工或製劑業者位於中藥製造業、西藥製造業、化粧品製造業或食品製造業。雖然目前靈芝未核准以西藥形式上市，但知名品牌業者多與西藥製造工廠合作，以較為優良的品質及控管來生產靈芝相關的保健產品，因此，西藥製造業仍屬於靈芝產業中的一環。靈芝產業下游則為涉及販賣靈芝產品之批發業、零售業及直銷業。三、台灣靈芝產品應用概述靈芝最初是以乾燥切片或是整朵的型式販售給消費者，然而隨著時代進步及科學發展，現今靈芝的應用產品玲瑯滿目。除了中藥材之外，占最大宗及產值的產品是與免疫調節有關的靈芝保健食品。根據 2003 年食品工業研究所的調查，全. 政治大產品佔 27%居首位，市場規模約新台幣 20 億元。靈芝保健食品的型態，除膠囊、立. 台灣免疫調節相關保健食品市場規模約新台幣 74 億元，其中靈芝（含菌絲體產品）. ‧ 國. 學. 錠劑外，更發展出口服液或飲品型式，例如桂格活靈芝滋補液，並且因為產業競爭和生活多元化的緣故，靈芝應用更延伸到作為機能性素材，添加於各樣產品中. ‧. 如飲品、靈芝口含錠、調理食品、清潔用品、化粧保養品等，如表 1。就產品開發針對的目標族群而言，亦由原本的大眾消費市場，逐漸朝向不同族群（如兒童. Nat. io. sit. y. 靈芝）之利基市場發展51。. n. al. er. 目前通過健康食品認證之靈芝產品共有 7 項，分別為雙鶴極品靈芝、雙鶴御. i n U. v. 品靈芝、如新華茂超級靈芝、靈芝王、統一活力寶典極品靈芝、桂格活靈芝滋補. Ch. engchi. 液及桂格蜜靈芝滋補液，經實驗科學證實之保健功效及其他詳細產品資訊如表 2 所示。靈芝健康食品主要的保健功效為免疫調節功能以及針對化學性肝損傷具保護功能。. 51. 陳淑芳（2008），台灣靈芝保健食品現況及未來發展趨勢，健康靈芝，第 42 期，頁 13-14。 21.

(33) 第二章. 文獻探討. 表 1. 台灣上市之靈芝產品舉例. 產品應用. 產品名稱. 健康食品（膠囊形式）. 出產公司. 雙鶴極品靈芝. 雙鶴. 桂格活靈芝滋補液. 桂格. 靈芝咖啡. 雙鶴. 靈芝雞精. 白蘭氏. 靈芝啤酒. 台灣煙酒公司. 靈芝人蔘飲品. 李時珍. 靈芝茶. 雙鶴順天堂. 調理食品. 政治大靈芝口含錠雙鶴健康調味極品立. 化妝品. 品木宣言 Dr. WEIL 青春無敵系列. 品木宣言. （口服液形式）. 飲品. 雙鶴. 雙鶴. 靈芝香皂. 玖順. ‧. 靈芝洗髮精、潤髮乳、洗面乳. 雙鶴 —. io. sit. y. 觀賞用之靈芝盆栽. 資料來源：本研究整理。. n. al. er. Nat. 其他. 靈芝牙膏. 雙鶴. 學. 清潔用品. 靈芝龜苓膏. ‧ 國. 食品. Ch. engchi. 22. i n U. v.

(34) 文獻探討. 具健康食品認證之靈芝產品52. 表 2. A00015. 保健功效 (根據動物及體外試驗結果顯示具有. 護肝功能免疫調節功能. 性肝損傷）. 下列功效). 相關成分主要原料成分. 輔助調整過敏體質功能,延緩衰老功能. 靈芝酸 (A,B,C…等九種)、多醣肽(分子量 20 萬以上). （針對化學. 靈芝子實體粉末. 取濃縮物. 靈芝孢子粉. 2001/4/20. 勇健一號：松杉靈芝 (Ganoderma tsugae). 2005/9/15. io. formosanum). 靈芝產地. 台灣. 台灣. 勇健工業股份有限公司. 靈芝粗多醣體. al. 勇健工業股份有限公司勇健工業股份有限公司. Ch. 滋補液. 滋補液. A00056. A00091. A00162. （針對化學性肝. 靈芝酸 a 靈芝酸 b. 凍乾粉、靈芝子實體. 末、靈芝子實體濃. 2004/2/25 未註明. 菌絲醱酵、. iv. 太空包栽培子實體. n engchi U 未註明. 極品靈芝. 靈芝子實體粉. 2003/4/15. 椴木栽培子實體. 桂格蜜靈芝. 靈芝菌絲體醱酵液. 靈芝(Ganoderma lucidum). n. 太空包栽培子實體. 勇健工業股份有限公司. 免疫調節功能. 90%勇健一號、. 10%臺灣紫芝(Ganoderma. 桂格活靈芝. 護肝功能. 粉末. 2002/4/8. 統一活力寶典. 免疫調節功能. 免疫調節功能. 損傷）. 靈芝三帖類、靈芝多醣體靈芝子實體萃取粉末、. 2000/7/24. A00043. 性肝損傷）. 新鮮(未乾燥)靈芝子實體萃. 太空包栽培子實體. 製造商. 免疫調節功能. 靈芝子實體萃取濃縮物、. 栽培方式. 申請商. A00035. 政治大護肝功能. 立. Nat. 靈芝菌種. A00023. ‧. 核可日期. 靈芝三帖類、靈芝多醣體. A00069. 靈芝王. 學. 保健功效. （針對化學. 如新華茂超級靈芝. y. A00003. 雙鶴御品靈芝. sit. 衛署健食字號. 雙鶴極品靈芝. ‧ 國. 中文品名. er. 第二章. 台灣. 靈芝粗多醣體. 靈芝粗多醣體. 菌絲體醱酵液. 菌絲體醱酵液. 縮粉末 2005/2/1. 2007/3/30. 2009/10/2. 松杉靈芝. 松杉靈芝. 靈芝. (Ganoderma. (Ganoderma. (Ganoderma. tsugae). tsugae). lucidum). 子實體栽培. 菌絲醱酵. 菌絲醱酵. 台灣. 台灣. 台灣. 美商如新華茂股份有限公司台. 葡萄王企業股份有. 統一企業股份有. 佳格食品股份有. 佳格食品股份有. 灣分公司. 限公司. 限公司. 限公司. 限公司. 杏輝藥品工業股份有限公司食. 葡萄王企業股份有. 科達製藥股份有. 佳格食品股份有. 佳格食品股份有. 品工廠. 限公司. 限公司. 限公司. 限公司. 資料來源：食品藥物消費者知識服務網，行政院衛生署食品藥物管理局，經本研究整理。 52. 劉翠玲（2007），保肝中草藥保健食品市場現況與趨勢，台灣經濟研究院生物科技產業研究中心報告。 23.

(35) 第二章. 文獻探討. 第三節. 專利分析. 壹、專利介紹專利為政府機關核發給發明人的一種智慧財產權利，用以排除他人製造（make）、使用（use）、販賣之邀約（offer for sale）、銷售（sell）或輸入（import）其發明。為促進科學及產業發展，故創造出專利制度來鼓勵、保護、利用發明與創作53，讓發明人揭露其發明與創作，並給予有限時間內的排他權利。現行世界各國的專利制度皆採屬地主義，意即專利權僅在專利核准之該國有效，並僅能在取得專利權之後，在該國主張其專利權。因此，企業需考量技術或產品的製造、輸出、販賣或使用的所在地，權衡思考申請不同國家的專利權，做. 政治大明專利」、「新型專利」及「新式樣專利」，各種專利所保護的標的、審查制度、保立出完整地專利佈局，以維護企業最大之利益。台灣的專利制度將專利分為三種：「發. ‧ 國. 學. 護年限有所不同，有些國家如中國大陸、日本、韓國、德國、法國等像台灣一樣皆有三種專利54，茲將與本論文相關之國家的專利種類列表呈現，如表 3、表 4、. al. 法. Ch. 實體審查（需請求審查才會進行實體審查）自申請日起算 20 年；醫藥品可再延長 5 年55。. y. sit. 主要是物品的形狀、. 物品、物質、微生物、方. 新式樣專利. er. 新型專利. n. 保護年限. 發明專利. io. 審查制度. 台灣專利種類. Nat. 台灣名稱. 保護標的. 表 3. ‧. 表 5 及表 6 所示。. n U engchi 創作. 物品的形狀、花紋色. i v 彩或其結合. 構造或裝置的改良或. 形式審查. 實體審查. 自申請日起算 10 年. 自申請日起算 12 年資料來源：本研究整理。. 53. 中華民國專利法第一條：「為鼓勵、保護、利用發明與創作，以促進產業發展，特制定本法」。此處所述之三種專利不包含植物專利在內。 55 依中華民國專利法第 52 條：醫藥品、農藥品或其製造方法發明專利權之實施，依其他法律規定，應取得許可證，而於專利案公告後需時二年以上者，專利權人得申請延長專利二年至五年，並以一次為限。但核准延長之期間，不得超過向中央目的事業主管機關取得許可證所需期間，取得許可證期間超過五年者，其延長期間仍以五年為限。 54. 24.

(36) 第二章. 表 4 大陸名稱. 保護標的. 審查制度保護年限. 文獻探討. 中國大陸專利種類. 发明专利產品、方法或其改進的技術實體審查（需請求審查才會進行實體審查）自申請日起算 20 年. 实用新型专利. 外观设计专利. 主要是產品的形狀、. 產品的形狀、圖案及. 構造或其結合的改良. 其結合，顏色與形狀. 或創作. 圖案的結合. 形式審查. 形式審查. 自申請日起算 10 年. 自申請日起算 10 年資料來源：本研究整理。. 表 5 日本名稱. 術. 造或其結合的改良或創作. 實體審查（需請求審查才. 形式審查. 意匠專利產品的形狀、圖案及其結合，顏色與形狀圖案的結合實體審查. ‧. 會進行實體審查）. 獲得專利權日起算. y. Nat. io. v ni. n. al. 自申請日起算 10 年. sit. 自申請日起算 20 年. er. 保護年限. 產品、方法或其改進的技. 學. 審查制度. 立. 政治實用新案登錄大主要是產品的形狀、構. ‧ 國. 保護標的. 特許專利. 日本專利種類. 美國名稱. 15 年(2007 年 4 月 1 日後申請者為 20 年). 資料來源：本研究整理。. C h表 6 美國專利種類 engchi U Utility Patent. Design Patent. 製程（process）、機器（machine）、製品（article 保護標的. of manufacture）或物的組合（composition of. 產品的裝飾性設計56. matter），及其改良者審查制度. 實體審查. 保護年限. 自申請日起算 20 年. 實體審查獲得專利權日起算 14 年資料來源：本研究整理。. 56. 美國 Design Patent 僅保護物品外觀，而不保護其構造或實用特性。 25.

(37) 第二章. 文獻探討. 貳、專利分類隨著專利制度蓬勃發展，各國專利文獻每年皆持續地大幅增長。為了能更迅速且有效率地查閱及使用專利文獻，必須對於專利文獻進行系統化的組織及管理，因此發展出根據專利之技術內容加以分類的專利分類表。各國專利審查委員在閱讀專利說明書後，會依據該專利的技術特徵，賦予一個或多個的專利分類，以利分析者進行專利檢索。專利分類表中的分類號大多都以符號組成，例如美國專利分類號為阿拉伯數字，而國際專利分類號則是英文字母混合阿拉伯數字。專利分類系統通常為階層式架構，其分類順序是由一般（general）到特別（specific）；從理論（theory）到實際（practice）57。茲將本論文中所使用之國際分類號作為代表簡介如下。. . 立. 國際專利分類表. 政治大. ‧ 國. 學. 現今全世界統一使用的專利分類表為國際專利分類表（International Patent Classification, IPC），目前是由世界智慧財產組織（World Intellectual Property. ‧. Organization, WIPO）負責出版，每 5 年修訂一次，現已修訂至第八版。國際專利. y. Nat. 分類表為階層式架構，大致上包含部（section）、主類（class）、次類（subclass）、. sit. 主目（main group）、及次目（subgroup）五個階層，經濟部智慧局網站有 IPC 第. al. n. 59. er. io. 八版的中文使用指南58，內容詳細介紹整個國際分類表，故此僅簡述其編排體制。 1. 部（section）. Ch. engchi. i n U. v. 「部」為國際專利分類表的最上位階層，係將專利發明分為八部，其類號分別以大寫字母 A 到 H 標示，並以類名廣泛表示該部內容。. 57. 陳達仁、黃慕萱（2009），專利資訊檢索、分析與策略，台北市：華泰文化，頁 137-138。資料可由經濟部智慧財產局網站下載，http://www.tipo.gov.tw/ch/NodeTree.aspx?path=2787，（最後瀏覽日期：2011/11/22）。 59 同註 57，頁 140-146。 58. 26.