摘要：为掌握全球芒果产业创新技术与产品研发现状，采用incoPat全球专利数据库为数据源，从专利视角研究分析全球芒果产业链的科技创新情况，结果表明，芒果产业链的专利申请质量普遍不高，关键基因的专利保护比较薄弱，繁育生产、采后处理技术以传统方法的集成应用居多，精深加工产品创新水平较低，建议通过加强不同芒果种质优良基因的挖掘利用，完善芒果优良品种繁育体系，推进芒果绿色生产技术创新，加强芒果病虫害防控，提高芒果商品化保鲜贮运水平，做强芒果精深加工产业来推进芒果产业链的优化升级和提质增效。
关键词：芒果，产业链，专利分析，创新态势
[基金项目]2023年广西科技发展战略研究专项课题（桂科ZL23014027）。
芒果（Mangiferaindica L.）属无患子目漆树科芒果属植物，因其果实香气独特、味道甜美、营养丰富而备受消费者青睐。芒果被广泛种植于热带、亚热带的上百个国家和地区，在我国广西、云南、海南、四川、广东、福建、贵州等省区均有分布。根据农业农村部数据，2021年我国芒果种植面积为37.46万hm2，收获面积为28.60万hm2，产量为395.80万t，单产为13.84 t/hm2，分别比2011年增长167.2%、142.9%、294.6%和62.4%[1]。芒果产业的高质量发展对巩固脱贫攻坚成果、促进乡村振兴、带动产地农业经济发展具有重要意义。
科技创新是驱动芒果产业高质量发展的重要引擎，而专利文献分析是情报学中创新技术分析的主要手段。为掌握全球芒果产业创新技术与产品的研发现状，通过对全球芒果产业链的核心专利文献进行收集、统计、分析，从专利视角摸清芒果基因研究、种质资源保护、繁育生产、采后处理、精深加工、剩余物利用等芒果产业链各主要环节的科技创新情况，为提高我国芒果产业创新水平，提升产业能级，促进产业链条延伸，推动芒果产业高质量创新发展提供科技情报支撑。
1 数据来源与分析工具
以incoPat全球专利数据库为数据源，Excel 2019为主要分析工具，以（TI=（芒果or杧果）AND TIABC=（种植or栽培or培育or繁育or育种or选育or品种or基因or种质or病虫害or肥料））、（TI=（芒果or杧果）AND TIABC=（保鲜or防腐or货架期or储存or贮存or运输））、（TI=（芒果or杧果）AND TIABC=（果醋or果酒or果汁or果酱or果浆or浓浆or果干or果脯or提取物））、（TIAB=（芒果or杧果）AND（芒果皮or芒果叶or芒果核or芒果仁or芒果渣or废弃物or剩余物or综合利用or资源化利用））为检索式，进行多轮检索得到初始数据集，并结合IPC分类号（国际专利分类号）及人工判读进行数据清洗后得到分析数据集。基于上述数据搜集方法，截至2023年11月30日，共搜集到全球芒果产业链核心专利文献1 941条，以此作为芒果产业链专利分析的数据基础。
2 芒果产业链专利信息分析
2.1 总体分析
2.1.1 专利布局分析 专利布局分析主要对专利申请人在目标市场国申请专利的数量即目标市场国的专利受理量进行统计分析。截至2023年11月30日，芒果产业链核心专利申请受理量排名前5位的国家分别是中国（1 540件）、印度（55件）、美国（52件）、印度尼西亚（48件）、韩国（37件），其中，中国专利申请量占比接近80%。
全球芒果产业链核心专利申请共涉及1 860个简单专利族（即每件专利申请的所有优先权都相同）。一个专利族涉及的国家或地区越多，说明专利布局越广。经过分析发现，布局数量超过15个国家/地区/组织的专利申请主要与采后处理方法如干燥方法、保鲜剂、真菌防治等有关。见表1。
2.1.2 专利技术来源地分布 技术来源地分布主要对专利申请人所在国家或地区的专利申请量进行分析。截至2023年11月30日，芒果产业链核心专利申请量排名前5位的国家分别是中国（1 530件）、印度（55件）、印度尼西亚（46件）、韩国（35件）、美国（35件），前5位国家的专利申请量占芒果产业链核心专利总申请量的87.6%。
2.1.3 专利技术领域分析 对芒果产业链的专利申请技术主题分布进行分析，因部分专利可分在不同技术主题，因此不同技术主题的统计数据存在部分重叠现象。通过分析可知，有关芒果精深加工的专利申请量最高，达到1 021件；其次是芒果的繁育与生产，共有529件申请专利；芒果采后处理、芒果剩余物利用各有297、256件专利申请；作为芒果繁育与生产重要基础的基因研究领域共有16件专利申请。从芒果产业链各专利申请技术主题的专利授权率看，芒果种质资源研究的授权率较高，达85.0%；芒果精深加工领域虽然专利申请量最高，但专利授权率最低，仅有13.9%（图1）。
2.1.4 专利申请人分析 从中国专利申请的申请人类型看，企业的专利申请量最高，有627件，但授权率仅有9.1%；科研院所和高校的专利申请量分别为227件和280件，均比企业少，但授权率均远高于企业，分别达到35.2%和27.1%。见表2。
从芒果产业链主要专利申请人看，申请量排名前10位的申请人均来自中国，主要分布在广西、海南、广东、云南等芒果产区；科研院所和高校各占3席，并且占据前5名，结合前述科研院所和高校的专利申请授权率较高可知，科研院所和高校是芒果产业的重要创新主体。中国热带农业科学院（下属院所合并统计）专利申请量最高（63件），百色学院以59件专利申请排名第2位。专利申请量排名前10位的申请人中，专利授权率最高的是云南省热带作物科学研究所，授权率达到56.7%。见表3。
2.2 芒果产业链各技术主题专利分析
2.2.1 芒果基因研究 芒果基因研究对于发现和利用不同芒果种质资源的遗传多样性，提高品种选育的效率、成功率和精准性，促进芒果产业的可持续健康发展具有举足轻重的作用。国内外学者针对不同芒果种质中与花芽发育[2]、花期调控[3]、果实成熟调控[4]、抗酶促褐变[5]、果实品质[6]、抗病[7，8]、抗逆[9]等相关的基因开展了不少研究，但为新基因申请专利保护却不多。
有关芒果基因研究的专利申请共有16件，获得授权5件。其中，中国热带农业科学院的专利申请主要涉及芒果耐盐基因、用于芒果杂交后代真伪鉴定的分子标记引物、芒果生长素极性输出载体MiPIN1基因及谷胱甘肽S转移酶基因等；广西农业科学院主要开展芒果HMGR基因、芒果乙烯受体基因MiERS1、MiETR1及芒果EIF1A基因的研究；广西亚热带作物研究所主要侧重于不同基因在判断芒果矮化品种中的应用；广西大学发明了可用于芒果遗传多样性及亲缘关系分析的顺式调控元件；贵州省亚热带作物研究所成功克隆了芒果精氨酸脱羧酶基因MiADC。
2.2.2 芒果种质资源 关于芒果种质资源的专利申请共有20件，其中有17件获得授权，授权率为85.0%。获得授权的芒果品种覆盖各个熟期，有早熟品种（如US15731843、US14544812）、早中熟品种（如US15731850）、中熟品种（如US15731842）、中晚熟品种（如US11171808）、晚熟品种（如US10811483、US13815241）；有大果型品种（如US17646185所述品种的平均果重为1 650g），也有小果型品种（如US16501793所述品种的平均果重为168 g）；有抗病品种（如US14757210、US14757211所述品种抗真菌病害，US12289007所述品种抗炭疽病），也有耐受逆境品种（如US16501793所述品种适应盐碱土壤，US14757211所述品种具有耐寒性）。
2.2.3 芒果繁育与生产 关于芒果繁育与生产的专利申请有529件，其中514件来自中国申请人，其余分别来自日本（4件）、南非（3件）、印度、韩国（各2件）以及哥伦比亚（1件）、印度尼西亚（1件）、墨西哥（1件）、菲律宾（1件）。共有109件获得授权，授权率为20.6%。从芒果繁育生产的主要技术研发方向看，与芒果栽培方法相关的专利申请最多，其次是芒果专用肥料的研发，见表4。
芒果繁育与生产技术领域的专利申请人主要集中在广西、云南、海南、四川等芒果产地，其中又以广西申请量最多，有225件，占全国芒果繁育与生产技术领域专利申请量的43.8%。但广西专利申请质量不高，仅有29件专利申请获得授权，授权率仅有12.9%。云南在芒果繁育与生产技术领域有60件专利申请，其中20件获得授权，授权率达到33.3%。海南省有39件相关专利申请，其中12件获得授权，授权率为30.8%。
2.2.4 芒果采后处理 芒果属于呼吸跃变型水果，亟需解决芒果的保鲜、贮藏问题以延长其货架期。在芒果采后处理（包括保鲜与储运）技术领域共有297件专利申请，其中获得授权64件，授权率为21.5%。申请量排名前5位的国家分别是中国（198件）、美国（41件）、日本（12件）、荷兰（10件）、以色列（9件）。从芒果采后处理的主要技术研发方向看，采用TiO2纳米颗粒、植物提取物、静电纺纳米纤维基质等有机化合物进行保鲜处理的相关专利申请最多，有79件；其次是涂覆保护层如魔芋葡甘聚糖复合保鲜涂膜、吗啉脂肪酸盐保鲜果蜡、植物提取液复合涂膜、木薯淀粉-卡拉胶复合涂膜、壳聚糖-乳清蛋白涂膜、可食性涂膜保鲜剂等，有50件专利申请；申请量排名第3位的是采用超高压协同液氮速冻、电子束辐照、紫外线照射、磁场处理等物理法进行保鲜。芒果采后处理技术领域是Bayer Cropscience Ag（拜耳作物科学股份有限公司）、Dow Agrosciences Llc（美国陶氏益农公司）、Agrofresh Inc（美国阿格洛法士公司）等巨头企业进行全球专利布局的重点。
就中国而言，芒果采后处理专利申请量较多的地区是广西（67件）、广东（38件）、海南（25件）。专利申请量最多的申请人是中国热带农业科学院（含下属各院所，24件），主要涉及芒果保鲜方法、抗炭疽病方法、保鲜剂、抗菌膜、抗衰方法等，获得授权4件；其次是广西科技大学（10件），主要涉及多种芒果保鲜剂的研发，但没有获得授权；申请量排名第3位的是海南大学（8件），主要涉及诱导芒果果皮果肉色素积累的方法、降低芒果杀菌剂残留的方法、减轻芒果低温冷害并维持后熟作用的冷藏保鲜方法、植物提取物结合辐照保鲜芒果的方法等，获得授权4件。
2.2.5 芒果精深加工 芒果虽然以鲜食为主，但因其属于呼吸跃变型水果，不易贮藏，货架期短，容易造成巨大经济损失。而将芒果加工成易运输、易储存的芒果原浆[10]、果粉[11]、果干[12]、果酱[13]、果酒[14]、果醋[15]等产品，不但可以延伸芒果产业链，还能提高芒果经济价值，对芒果产业健康发展具有重要意义。
在芒果精深加工领域共有专利申请1 021件，其中获得授权142件，授权率为13.9%。申请专利较多的国家分别是中国（779件）、印度尼西亚（32件）、印度（32件）、韩国（31件）、日本（25件）。从芒果深加工专利申请的技术分布来看，侧重点主要是食品、非酒精饮料、酒精饮料、天然提取物或药物制剂的制备等，产品主要包括果汁、果酒、果醋、茶饮、果酱、糕点等。果酒、果醋、果干等产品的授权率较高。值得关注的是，百色学院、四川大学及部分企业为增加芒果加工产品的香味，将芒果去除果核后，将芒果果肉和果皮进行充分处理，以芒果肉为主料制备果浆，并采用酶解等方法从芒果皮中提取香味成分融入芒果果浆中，不仅大大降低资源浪费，减少环境压力，而且解决了芒果果浆加工中因高温、酸碱等处理而导致的芳香物质损耗问题，弥补了芒果果肉深加工产品香气寡淡、风味不佳等遗憾。
2.2.6 芒果剩余物利用 除了果实具有很高的食用价值之外，芒果的果皮、果仁、叶、枝等都有一定的综合利用价值。芒果皮提取物具有抗氧化[16]、抗癌[17]、抑菌[18]等功能。芒果仁提取物具有调节血糖[19]、抗氧化[20]、抗菌[21]等作用，芒果仁的丰富油脂还可替代可可脂用于制作巧克力[22]。芒果叶主要含有酚酸、黄酮、甾体皂苷等成分[23]，现代药理研究表明，芒果叶及其提取物具有止咳平喘[24-25]、抗氧化[26]、抗炎[27]、抗肿瘤[28]等作用。芒果枝条中的没食子酸甲酯对铜绿假单胞菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有抗菌活性[29]，芒果枝屑还可与其他农林废弃物组合制作成食用菌培养料[30-32]。
全球有关芒果剩余物资源化利用的专利申请有256件，授权率为21.5%。申请国家除了中国（178件）外，印度和印度尼西亚也相对其他国家活跃，分别有22件和19件专利申请。有关芒果剩余物资源化利用的专利申请中，处理芒果叶的专利申请最多，有82件，获得授权19件，授权专利主要涉及从芒果叶中提取芒果苷等化学成分的方法以及芒果叶提取物在消除炎症、治疗神经退行性疾病、改善肠道运动、促进毛发滋长、降低尿酸及血糖水平等方面的应用。处理芒果皮的专利申请也较多，有79件，获得授权17件，授权专利主要涉及从芒果皮中提取芒果苷、果胶、油脂、多糖、香气物质等的方法，及以芒果皮为原料生产果醋、膳食纤维、零食、袋泡茶等的方法。有关芒果仁的专利申请不多，有19件，但授权率较高，共有11件获得授权，主要包括利用芒果仁制备小肽蛋白、莽草酸衍生物、鞣花酸、黄酮、多酚、生物柴油等。
3 小结
通过对芒果产业链的专利分析可以看出，有关芒果基因挖掘利用的专利保护比较有限，虽然学界对不少芒果基因开展了研究，但仅有16件专利申请，其中5件获得授权，可见芒果关键新基因未得到有效保护。在芒果繁育生产方面，与芒果栽培方法相关的专利申请最多，其次是芒果专用肥料的研发，但均以传统技术的集成应用居多，原创技术未实现突破。在芒果采后处理方面，广泛利用具有抗菌、抑菌功效的化合物作为保鲜剂或涂覆保护膜等对芒果进行保鲜，值得注意的是一些行业巨头企业针对其核心技术在全球多个国家开展了专利布局，为进入相关国家市场奠定了基础。在芒果精深加工方面，虽然专利申请量大，但授权率较低，说明精深加工产品的创新水平普遍偏低，果酒、果醋、果干等对生产工艺有一定要求的专利申请授权率相对较高。针对芒果果皮、果仁、叶、枝等的处理方法也有256件专利申请，从废弃资源中提取芒果苷、小肽蛋白、鞣花酸、黄酮、多酚等功效成分物质，提高了芒果产业的经济效益，减少了资源浪费，对助力国家“双碳”目标的实现具有一定积极作用。
4 展望
芒果产业已成为产区农民增收、农业增效的重要支柱产业，在丰富民众“果篮子”、充实农民“钱袋子”、促进产区经济发展等方面发挥着重要的作用。若要实现芒果产业高质量发展，未来还应当驱动科技创新“大引擎”，加强芒果种质资源优良基因的挖掘利用，完善芒果优良品种选育及繁育体系，推进芒果绿色标准化生产技术集成与应用，加强芒果病虫害防控，提高芒果商品化保鲜贮运水平，做强芒果精深加工产业，加大芒果品牌培育和建设力度，着力推进芒果产业链优化升级和提质增效，做强做大做优芒果产业，助力富民兴农和乡村振兴。
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作者简介：胡婷婷（1982—），女，广西南宁人，副研究馆员，硕士，研究方向：产业科技情报；唐青青（1985—），女，广西全州人，副研究员，研究方向：科技政策与产业情报；李荣（1990—），男，广西平南人，助理研究员，硕士，研究方向：科技情报；谢积鉴（1986—），男，广西灵山人，助理研究员，硕士，研究方向：科技情报。
