膠原蛋白行業(yè)研究報告：膠原新生千億賽道未來可期

膠原蛋白行業(yè)研究報告：膠原新生，千億賽道未來可期1膠原蛋白的構(gòu)造和制備工藝1.1膠原蛋白的生物學(xué)構(gòu)造膠原蛋白是由動物的成纖細胞合成的一種生物高分子，是一種白色、不透明、無支鏈的纖維型蛋白質(zhì)。膠原蛋白富含人體需要的甘氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸等氨基酸，其中甘氨酸含量占到將近1/3，而羥賴氨酸和羥脯氨酸是其他蛋白質(zhì)缺乏的成分。膠原蛋白最普遍的結(jié)構(gòu)特征是三螺旋結(jié)構(gòu)。膠原蛋白在結(jié)構(gòu)上由三條a鏈多肽組成，每一條膠原鏈都是左手螺旋構(gòu)型，三條相互獨立的膠原蛋白肽鏈依靠甘氨酸之間形成的氫鍵維系三股螺旋相互纏繞的結(jié)構(gòu)，使其分子結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，并且具有低免疫原性和良好的生物相容性等。眾多膠原蛋白大分子又可彼此并排形成纖維互相交聯(lián)的結(jié)構(gòu)，使最終產(chǎn)物具備較高機械強度。膠原蛋白具備高拉伸強度、生物降解性能、低抗原活性、低刺激性、低細胞毒性以及作為人工器官骨架或創(chuàng)傷敷料時促進細胞生長、促進細胞粘附、與新生細胞和組織協(xié)同修復(fù)創(chuàng)傷等特性，這讓膠原成為一種適用范圍廣泛的生物醫(yī)用材料，目前已應(yīng)用在敷料、人工器官再生醫(yī)學(xué)、組織工程、生物護膚等領(lǐng)域。膠原蛋白廣泛分布于人體的結(jié)締組織中，如皮膚、軟骨和骨、肌腱、韌帶、角膜、器官被膜、硬腦膜等，是哺乳動物體內(nèi)含量最豐富、分布最廣的一種蛋白質(zhì)，約占哺乳動物總蛋白的三分之一。一個成年人的身體內(nèi)約有3公斤膠原蛋白，主要存在于人體皮膚、骨骼、眼睛、牙齒、肌腱、內(nèi)臟（包括心、胃、腸、血管）等部位，其功能是維持皮膚和組織器官的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，也是修復(fù)各損傷組織的重要原料物質(zhì)。在人體皮膚成分中，有70%是由膠原蛋白所組成。在顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，膠原約占真皮結(jié)締組織的95%；人體正常骨骼中含有80%的膠原；肌腱組織中膠原含量高達85%（以脫脂后的干重計）。根據(jù)膠原蛋白結(jié)構(gòu)，可以分為纖維膠原、基膜膠原、微纖維膠原、錨定膠原、六邊網(wǎng)狀膠原、非纖維膠原、跨膜膠原等。根據(jù)它們在體內(nèi)的分布和功能特點，可以將膠原分成間質(zhì)膠原、基底膜膠原和細胞外周膠原。間質(zhì)型膠原蛋白分子占整個機體膠原的絕大部分，包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型膠原蛋白分子，Ⅰ型膠原蛋白主要分布于皮膚、肌腱等組織，也是水產(chǎn)品加工廢棄物（皮、骨和鱗）含量最多的蛋白質(zhì)，占全部膠原蛋白含量的80%～90%左右，在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用最為廣泛；Ⅱ型膠原蛋白由軟骨細胞產(chǎn)生，主要存在于軟骨組織比如鼻子、肋骨、喉頭、氣管等部位；III型膠原蛋白主要在需要伸展的組織像子宮、肺、動脈和腎中廣泛分布，具有極大的擴張力，約占人體膠原的5%-20%，在嬰兒身體中的含量極高?；啄つz原蛋白通常是指Ⅳ型膠原蛋白，其主要分布于基底膜。細胞外周膠原蛋白通常中指Ⅴ型膠原蛋白，在結(jié)締組織中大量存在。1.2膠原蛋白的制備工藝膠原蛋白可分為重組膠原蛋白和動物源膠原蛋白,目前市場上主流的膠原蛋白提取制備方法有兩種：基因重組法和動物源提取法。根據(jù)不同的技術(shù)路徑，所獲得的膠原蛋白種類也不相同。重組膠原蛋白由基因工程重組合成，其原料是單細胞蛋白、酵母等，其水溶性較好，無病毒傳染風險和排異反應(yīng)。而動物源性膠原蛋白從動物組織中提取，其原料是牛腱，豬皮等動物組織，無水溶性且存在病毒傳染風險和排異反應(yīng)。1.2.1動物源提取法動物源提取法是指通過酸法、堿法、酶法等方式從動物肌腱、皮膚等組織中來提取膠原蛋白。動物源提取法的過程可大致分為處理、溶出和純化3個步驟。1）處理：動物組織的去脂、切片、清洗、消毒和粉碎等；2）溶出：添加蛋白酶、酸性介質(zhì)進行反應(yīng)；3）純化：鹽析、透析純化等工藝。酶解法主要是利用蛋白酶限制性地切割膠原蛋白的末端肽，剩余的主體部分則可溶于中性或酸性溶液中，最終提取出酶溶性膠原蛋白。其中，胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶均是提取膠原蛋白的常用酶。酶解法是快速獲得高品質(zhì)膠原蛋白的有效途徑，蛋白酶的加入可顯著提高膠原蛋白的得率，酶溶性膠原蛋白不僅保留了酸溶性膠原蛋白完整的三螺旋結(jié)構(gòu)及特有的生物活性，而且縮短了反應(yīng)時間，獲得的膠原純度高、理化性質(zhì)較好，用于高附加值產(chǎn)品的開發(fā)。酸解法提取是指樣品在經(jīng)過前期除脂、除雜蛋白后，將其置于低離子強度的酸性介質(zhì)中，膠原蛋白分子之間的鹽鍵、Schiff堿受到破壞，從而將膠原蛋白溶解出來，通過鹽析、透析等步驟最終得到酸溶性膠原蛋白。常用的溶劑為醋酸、乳酸、鹽酸、檸檬酸。酸解法主要的優(yōu)點在于處理溫度低、三螺旋結(jié)構(gòu)完整、成纖維性能佳、能保持較好的生物學(xué)特性，但膠原的端肽等區(qū)域得以保留，所得的膠原存在較高的免疫原性風險。另外，酸提取法在溫度、時間、酸濃度以及料液比等不同的條件下，所制備的膠原產(chǎn)物略有不同，而且提取時間長、產(chǎn)率較低，但酸提取法成本較低，經(jīng)濟價值高，是目前較為常用的提取方法之一。根據(jù)膠原蛋白的來源，膠原市場又可細分為牛、豬、家禽、海洋等四種主要材料來源。（1）牛類仍是膠原最主要的材料來源，具有相容性好、材質(zhì)柔軟的特點，始終占據(jù)超過三分之一的市場份額，且其占比還在逐年緩慢提升。（2）豬膠原也是重要來源之一，優(yōu)點是相容性好、穩(wěn)定性高、不易發(fā)生形變、有利于細胞增值，缺點是存在口蹄疫疾病危機。（3）而海洋生物作為新興研究熱點，具有安全性高、易于提取的優(yōu)點，近年來增長率較高，但由于溯源性等問題，海洋生物源膠原蛋白多用于食品、化妝品領(lǐng)域，極少作為醫(yī)用膠原使用?，F(xiàn)在所利用的膠原蛋白制品大都是從豬、牛等的皮中提取的，隨著人類社會文明的日益發(fā)展，陸地的環(huán)境污染也愈加嚴重，陸生動物中先后出現(xiàn)瘋牛病、禽流感、口蹄疫等嚴重的傳染疾病，這樣導(dǎo)致以陸生動物為原料的膠原蛋白產(chǎn)品產(chǎn)生了極大的安全隱患；而魚類長期生活在較為潔凈的水域中，目前還沒有任何魚類傳染病直接傳染給人類的記錄，也不存在陸生動物膠原由宗教產(chǎn)生的使用限制問題。魚類膠原蛋白主要來源于魚皮和魚鱗，與陸源性的膠原蛋白并無顯著差異性。1.2.2基因重組法基因重組法是將人體膠原蛋白基因進行特定序列設(shè)計、酶切和拼接、連接載體后轉(zhuǎn)入工程細胞，通過發(fā)酵表達生產(chǎn)膠原蛋白。通過基因重組生物工程技術(shù)獲得其結(jié)構(gòu)與生物特性，這類膠原與人體內(nèi)自身的膠原蛋白更加相似。目前已有多種通過基因工程生產(chǎn)重組膠原蛋白的方法，各方法全面涉及到大腸桿菌、酵母、昆蟲細胞、轉(zhuǎn)基因作物等不同表達體系?；蛑亟M法制備重組膠原蛋白主要包括表達體系的構(gòu)建、發(fā)酵以及純化3個過程。1）表達體系構(gòu)建：解構(gòu)特定類型膠原蛋白的基因圖譜，將基因進行特定序列設(shè)計、酶切和拼接、連接載體后轉(zhuǎn)入宿主細胞；2）發(fā)酵：培養(yǎng)宿主細胞，使其發(fā)酵表達生產(chǎn)膠原蛋白；3）純化：對菌液進行離心、過濾、離子交換、洗脫和冷凍干燥等。表達體系的構(gòu)建按照宿主細胞的類別可分為微生物、動物、植物三大不同表達體系。動物細胞表達體系存在成本高昂、周期長等問題，而轉(zhuǎn)基因作物提取、純化膠原技術(shù)難度大、成本高、產(chǎn)率極低，因此目前可進入工業(yè)化生產(chǎn)或已商品化的重組膠原蛋白主要采用基于大腸桿菌、酵母等微生物發(fā)酵的技術(shù)，具體產(chǎn)物包括Ⅰ型或Ⅲ型的全長/非全長的重組人源膠原蛋白，以及來自微生物的膠原類似物。重組膠原蛋白主要分為3類，分別是：1）重組人膠原蛋白：由DNA重組技術(shù)制備的人膠原蛋白特定型別基因編碼的全長氨基酸序列，且有三螺旋結(jié)構(gòu)。目前，江蘇吳中處于研發(fā)階段。2）重組人源化膠原蛋白：由DNA重組技術(shù)制備的人膠原蛋白特定型別基因編碼的全長或部分氨基酸序列片段，或是含人膠原蛋白功能片段的組合，代表公司有錦波生物、聚源生物、丸美股份、創(chuàng)健醫(yī)療和江蘇吳中。3）重組類膠原蛋白：由DNA重組技術(shù)制備的經(jīng)設(shè)計、修飾后的特定基因編碼的氨基酸序列或其片段，或是這類功能性氨基酸序列片段的組合。其基因編碼序列或氨基酸序列與人膠原蛋白的基因編碼序列或氨基酸序列同源性低，代表公司有巨子生物。1.2.3不同制備工藝的優(yōu)劣比較動物源提取法：生產(chǎn)膠原蛋白傳統(tǒng)的制備方法是利用酸、堿水解法從動物結(jié)締組織(豬皮、牛皮、魚等)中提取膠原蛋白,動物源提取工藝相對成熟，已進行產(chǎn)業(yè)化制備，專業(yè)門檻和成本低。但目前市場上銷售的膠原蛋白產(chǎn)品都是取自豬、牛、魚等動物組織中，存在動物源病毒感染風險，又由于無法與人體相容，存在免疫排斥和過敏的風險?；蛑亟M法:與動物組織來源的天然膠原相比，采用微生物發(fā)酵的重組膠原蛋白具有較好的可加工性（如水溶性和乳化特性），能更好的控制致病病毒傳播的風險，且可通過序列設(shè)計盡可能的降低免疫原性；但也存在有明顯的缺陷，例如制備技術(shù)不成熟且成本高。1.2.4基因重組法是未來發(fā)展趨勢天然提取法仍為當下主流，但基因重組法是未來發(fā)展趨勢。2022年8月1日，中華人民共和國醫(yī)藥行業(yè)標準《重組膠原蛋白》正式發(fā)布并實施。這是國家首次針對重組膠原蛋白在醫(yī)藥領(lǐng)域出臺的行業(yè)標準，該標準由國家藥品監(jiān)督管理局頒布實施。《重組膠原蛋白》行業(yè)標準的正式實施，將對重組膠原蛋白的質(zhì)量控制、檢測指標及其檢測方法等給出明確要求，適用于作為醫(yī)用原材料的重組膠原蛋白的質(zhì)量控制，也將促進重組膠原蛋白市場更加規(guī)范健康有序地發(fā)展。目前，關(guān)于重組膠原蛋白應(yīng)用的標準和法則還相對較少且發(fā)布時間晚，很難產(chǎn)生較廣的影響，關(guān)于膠原蛋白在護膚品應(yīng)用上的標準和法則仍存在一定空白，使得該賽道的入局者缺乏相應(yīng)的指導(dǎo)，未來隨著法規(guī)的完善和影響日益增強，重組膠原蛋白將迎來廣闊的發(fā)展前景。與動物源性膠原蛋白相比，重組膠原蛋白具有明顯的優(yōu)勢，是一種相對更安全、更適合美麗與健康產(chǎn)品的材料。過去，動物源性膠原蛋白常常被應(yīng)用于美麗與健康產(chǎn)品，主要由于其生產(chǎn)成本較低且生產(chǎn)過程更簡單。然而，重組膠原蛋白具有包括生物活性及生物相容性更高、免疫原性更低、漏檢病原體隱患風險更低、水溶性更佳、無細胞毒性以及可進一步加工優(yōu)化等固有優(yōu)勢。鑒于重組膠原蛋白的變性溫度在72°C以上，遠高于動物源性膠原蛋白的變性溫度40°C，因此重組膠原蛋白更容易運輸和儲存。具體而言，由于重組膠原蛋白相比動物源性膠原蛋白具備更高水平的生物兼容性、較低的漏檢病原體隱患以及進一步加工和優(yōu)化的能力，重組膠原蛋白有望成為面向大眾市場的產(chǎn)品中更具優(yōu)勢的膠原蛋白。重組膠原蛋白現(xiàn)階段面臨量產(chǎn)與技術(shù)問題。當前我國重組膠原蛋白技術(shù)仍處研發(fā)中，短期內(nèi)仍面臨技術(shù)與規(guī)模復(fù)制難度。重組技術(shù)的核心是膠原蛋白的翻譯后修飾，具有熱穩(wěn)定性的重組膠原蛋白需要高水平的表達體系與足夠的P4H進行活性催化。但當前技術(shù)路徑難以實現(xiàn)充分羥基化，并導(dǎo)致生理溫度下膠原蛋白的基本螺旋構(gòu)象遇熱不穩(wěn)定，影響其在針劑注射領(lǐng)域中的填充與支撐作用。隨著未來技術(shù)的不斷發(fā)展，重組膠原蛋白有望打破規(guī)模的限制。采用重組膠原蛋白的企業(yè)主要有巨子生物、錦波生物、創(chuàng)健醫(yī)療。巨子生物主要產(chǎn)品有可麗金（保濕/修護等護膚品）、可復(fù)平（口腔粘膜修復(fù)液等口腔健康產(chǎn)品）、可痕（修復(fù)術(shù)后疤痕），錦波生物主要產(chǎn)品有醫(yī)美產(chǎn)品、護膚產(chǎn)品、消毒產(chǎn)品等，創(chuàng)健醫(yī)療主要產(chǎn)品有美容化妝品（面膜、精華、膏霜等）、營養(yǎng)保健品（膠原蛋白粉、口服液）、醫(yī)療器械。采用動物源膠原蛋白的企業(yè)主要有創(chuàng)爾生物、臺灣雙美。創(chuàng)爾生物主要產(chǎn)品有創(chuàng)?？担ㄐ底痔柈a(chǎn)品，如膠原貼輔料、膠原蛋白海綿等）、創(chuàng)爾美（妝字號產(chǎn)品，如面膜、原液等），雙美生物主要產(chǎn)品有膠原蛋白注射劑、護膚品。2膠原蛋白的應(yīng)用場景、產(chǎn)業(yè)鏈、市場規(guī)模2.1膠原蛋白應(yīng)用場景2.1.1醫(yī)學(xué)領(lǐng)域膠原蛋白因其機械性能、止血性能、促細胞生長、弱抗原性、生物降解性、膠原自締合性和其他重要的生物學(xué)特性而被廣泛用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。由于膠原的三螺旋結(jié)構(gòu)可誘導(dǎo)血小板吸附，并凝集激活凝血系統(tǒng)和纖維蛋白溶解系統(tǒng)形成血栓，促進血漿凝塊，從而達到止血目的，因此膠原蛋白常被制成止血、傷口修復(fù)材料、膠原蛋白皮膚替代品。這種止血效果要優(yōu)于常用纖維類止血材料（如食品工業(yè)領(lǐng)域化妝品領(lǐng)域棉花、紗布等），對傷口的破壞程度更小，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域范圍內(nèi)的應(yīng)用正逐步擴大。近些年來膠原制品及膠原基生物醫(yī)用材料在臨床上的應(yīng)用與日俱增，已涉及多個臨床學(xué)科。膠原的三股螺旋結(jié)構(gòu)決定了膠原具有良好的生物力學(xué)性能，膠原的生物來源特性和同類膠原在種屬之間的高相似性決定了膠原具有良好的生物相容性，膠原材料無論是在被吸收前作為形成新組織的骨架，還是被吸收同化進入宿主，成為宿主組織的一部分，都與細胞周圍的基質(zhì)有著良好的相互作用，表現(xiàn)出相互影響的協(xié)調(diào)性，并成為細胞與組織正常生理功能整體的一部分。創(chuàng)面敷料：膠原蛋白不僅能促進細胞的生長，而且對維持細胞的分裂機能也有效果，膠原敷料有多種形式，如膜片、海綿狀及粒狀等。膠原蛋白作為創(chuàng)面敷料具有黏附性好、適于肉芽組織和上皮細胞形成、減小傷口攣縮和抗原反應(yīng)、止血性能好、具備類似真皮的物理形態(tài)結(jié)構(gòu)和可適度交聯(lián)及被組織吸收等優(yōu)點，可用于燒傷、外力所致的傷口、腿部潰瘍和褥瘡等的治療，目前主要治療領(lǐng)域有皮膚修復(fù)、口腔修復(fù)和神經(jīng)外科修復(fù)。止血材料：膠原蛋白亦可用于止血材料。膠原通過激活凝血因子Ⅻ、促進凝血因子Ⅺ和Ⅴ的活化，促進血小板的凝血作用。作為止血劑使用的膠原可以是粉狀、片狀及海綿狀等多種物理形態(tài)。膠原止血劑在治療細胞組織器官如肝或脾的創(chuàng)傷止血方面效果更明顯。由于這些組織一般缺乏結(jié)締組織的支持，在出血、滲出、細胞表面的修復(fù)過程中，十分需要纖維蛋白構(gòu)架維持穩(wěn)定。在這種情況下，使用膠原基止血劑可減少這些組織中血液的流失。膠原蛋白海綿和微晶膠原止血劑已成功用于粘牙齦手術(shù)上顎等部位的止血，還可用于血管嫁接、局部肝切除，腦、胰、肝和腎傷口的止血。在應(yīng)用中，膠原蛋白快速止血繃帶能在10至15秒內(nèi)止住動脈流血，在急救中效果顯著，而常規(guī)情況下急救止血除向傷口施壓以外沒有更有效的方法，該等功效讓此類產(chǎn)品作為急救材料，在緊急事件或軍事醫(yī)療場景具有良好的應(yīng)用前景。注射填充材料：去除端肽的未變性膠原具有低抗原性、良好的生物相容性和可生物降解性，有利于成纖維細胞的存活和生長，可用于面部輪廓矯正、皺紋和瘢痕修復(fù)等醫(yī)學(xué)美容。醫(yī)美場景下，醫(yī)用膠原注射到凹陷性皮膚缺損后不僅可起支撐填充作用，還能誘導(dǎo)受術(shù)者自身組織重建，逐漸生成的新生組織將與周圍正常皮膚共同協(xié)同實現(xiàn)局部矯形作用，整形美容外科將膠原蛋白注射于真皮層則可用來消除較深的皺紋皺褶。注入體內(nèi)的膠原對宿主細胞有誘導(dǎo)作用，使細胞向注射物內(nèi)遷移，并進行正常生理代謝，合成自身膠原等細胞外間質(zhì)成分。隨著注射時間的延長，注射物中Ⅰ型和Ⅲ型膠原比例會逐漸接近正常皮膚中膠原的比例，表明成纖維細胞新合成了自身膠原。血液的供應(yīng)保障了注射物內(nèi)細胞生存所需的氧氣和養(yǎng)分，使無生命的膠原注射物逐步變?yōu)橛猩慕M織。可溶性膠原溶液用于面部整形美容時須具備一定的可塑性和彈性，在常溫是凝膠狀液體，被注射到體內(nèi)會轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍虘B(tài)的膠體。除了應(yīng)用于矯正各種皮膚缺陷之外，還可用于食管括約肌、聲帶的修復(fù)、牙周疾病方面的治療。藥物載體：膠原在不同條件下（如溫度、pH、離子強度、濃度、組成和其它高分子作用等），可以發(fā)生聚集或組裝等行為而呈現(xiàn)多種形態(tài)，如水凝膠、膜、微球和微纖等。通過結(jié)合抗生素、蛋白類和基因等藥物，可以構(gòu)建出多樣化的藥物釋放體系，從而達到不同的釋放要求和治療效果。另外，通過酶預(yù)處理或者化學(xué)交聯(lián)等加工工藝還可實現(xiàn)對其降解行為的調(diào)控。早在20世紀80年代，膠原就被用于抗生素藥物（如慶大霉素）的局部釋放載體，且已實現(xiàn)了商業(yè)化。目前，常用的膠原藥物載體系統(tǒng)主要包括眼科用的膠原罩、燒傷和創(chuàng)傷科用的膠原海綿、用于基因釋放的微球以及透皮釋放的控制材料等。2.1.2美容護膚領(lǐng)域膠原蛋白是膠原的水解產(chǎn)物，存在大量的甘氨酸、羥脯氨酸和羥基賴氨酸，這些氨基酸被譽為天然保濕因子。它們可以提高組織細胞的儲水能力，對皮膚有較好的保濕作用，也可以為皮膚提供營養(yǎng)，延緩皮膚老化，加速皮膚傷口愈合，膠原蛋白溶液也具有較強的抗輻射作用。因此，膠原蛋白廣泛用于化妝品工業(yè)，市場上目前銷售的許多化妝品如面膜、眼霜和護膚霜都含有膠原蛋白。此外，膠原蛋白還能抑制黑色素的產(chǎn)生，達到美白、皮膚修護和抗衰老的功效。天然膠原具有促進組織生長愈合、保水、美白、滋養(yǎng)皮膚等功效，因此近年來在醫(yī)療和美容行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用?；谀z原蛋白開發(fā)的主要產(chǎn)品類型可歸納為外用型膠原蛋白護膚原液、膠原蛋白面膜、膠原蛋白潔面乳和乳霜等產(chǎn)品。2.1.3食品領(lǐng)域膠原在食品領(lǐng)域中的主要應(yīng)用有人造膠原腸衣及功能性食品。與天然腸衣相似，人造膠原腸衣具有良好的透氣性和透明度，可食用且有較好口感。人造膠原腸衣還具有厚度均勻、拉伸強度高、穩(wěn)定性強、氨基酸含量高等優(yōu)點，同時在運輸過程中節(jié)省空間、節(jié)約成本，與塑料腸衣及纖維素腸衣比較具有明顯的優(yōu)勢，因此人造膠原腸衣在腸衣市場逐漸占據(jù)優(yōu)勢地位。水解膠原可作為功能性食品直接食用，如咀嚼片、運動員所需蛋白質(zhì)粉和腸內(nèi)營養(yǎng)制劑等。動物膠原蛋白食品具有獨特的保水性，并且可以改善食品的口感，延長保質(zhì)期和保持顏色，主要作為肉類、糖果和乳制品等食品的食用添加劑。2.2膠原蛋白行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈膠原蛋白產(chǎn)業(yè)鏈已發(fā)展較為成熟且分工明確。1）在上游環(huán)節(jié)：膠原蛋白產(chǎn)業(yè)鏈上游由制備膠原蛋白所需的原料供應(yīng)商組成。對于天然膠原的制備，需采購牛跟腱等動物原料，對于重組膠原蛋白生產(chǎn)廠商，需采購酵母浸粉、菌種等原輔料，其市場較為分散。2）在中游環(huán)節(jié)：利用天然膠原和重組膠原，廠商可生產(chǎn)膠原蛋白原料，包括液態(tài)膠原原料、凍干基質(zhì)等。3）在下游環(huán)節(jié)：下游應(yīng)用范圍廣泛，應(yīng)用于醫(yī)療、食品/保健品、化妝品、醫(yī)美、化工、飼料等領(lǐng)域的企業(yè)。部分企業(yè)可同時覆蓋中下游，生產(chǎn)膠原蛋白原料并將其應(yīng)用到終端產(chǎn)品中。例如巨子生物生產(chǎn)類人膠原蛋白，并應(yīng)用到旗下可復(fù)美、可麗金兩大品牌，創(chuàng)爾生物同時進行活性膠原原料、醫(yī)療器械及生物護膚品的研發(fā)。2.3膠原蛋白市場規(guī)模中國膠原蛋白市場快速發(fā)展，市場規(guī)模穩(wěn)步提升。膠原蛋白憑借良好的生物性能，在消費者群體中備受青睞。隨著膠原蛋白制備技術(shù)的成熟，量產(chǎn)成為可能，成本有較大的下降空間，膠原蛋白產(chǎn)品的性價比得到提升，終端產(chǎn)品市場規(guī)模有望保持增長。2021年中國膠原蛋白市場規(guī)模為287億元，預(yù)計2027膠原蛋白市場規(guī)模為1738億元，2021-2027年平均復(fù)合增長率為35.01%。目前動物源性膠原蛋白市場規(guī)模大于重組膠原蛋白市場規(guī)模，但預(yù)計重組膠原蛋白市場規(guī)模將反超動物源性膠原蛋白。2021年重組膠原蛋白/動物源性膠原蛋白市場規(guī)模分別為108億/179億，市場規(guī)模占比分別為37.63%/62.37%，預(yù)計2027年重組膠原蛋白/動物源性膠原蛋白市場規(guī)模分別為1083億/655億，2021-2027年CAGR分別為46.85%/24.14%，市場規(guī)模占比分別為62.31%/37.69%。隨著制備技術(shù)的改進和生產(chǎn)成本的降低，重組膠原蛋白有望得到快速發(fā)展。中國膠原蛋白主要應(yīng)用于醫(yī)療健康、食品飲料和護膚品等領(lǐng)域，其中醫(yī)療健康領(lǐng)域應(yīng)用占比接近一半。2019年中國膠原蛋白應(yīng)用于健康/食品飲料/護膚品/其他領(lǐng)域的份額占比分別為

47.81%/32.06%/13.57%/6.57%。膠原蛋白在醫(yī)療健康領(lǐng)域發(fā)展空間廣闊，預(yù)計2027年膠原蛋白在醫(yī)療健康領(lǐng)域的全球市場規(guī)模為111.17億美元。就當前的發(fā)展階段從市場規(guī)模上看，醫(yī)用敷料和功效性護膚品主要使用的是重組膠原蛋白，生物醫(yī)用材料和注射填充材料主要使用的是動物源膠原蛋白。2021年中國重組膠原蛋白應(yīng)用于功效性護膚品/醫(yī)用敷料/肌膚煥活應(yīng)用/一般護膚/生物醫(yī)用材料領(lǐng)域的市場規(guī)模為46億/48億/4億/5億/5億，市場規(guī)模占比分別為42.59%/44.44%/3.70%/4.63%/4.63%。3行業(yè)比較：膠原蛋白vs玻尿酸3.1生物性能比較膠原蛋白是一種具有結(jié)構(gòu)支撐、能夠促進止血及細胞黏附、刺激細胞再生、增殖且具備其他生物學(xué)特性的大分子蛋白。膠原蛋白具有良好的生物兼容性及較低的免疫原性，是護膚品、醫(yī)療產(chǎn)品、營養(yǎng)食品和保健品的理想生物活性成分。透明質(zhì)酸（又名玻尿酸）是存在于人體和動物組織中的一種天然直鏈多糖，人體內(nèi)主要分布在眼玻璃體、關(guān)節(jié)、臍帶、皮膚等部位，發(fā)揮重要生理功能。透明質(zhì)酸具有良好的保水性、潤滑性、黏彈性、生物降解性及生物相容性等理化性能和生物活性，在醫(yī)藥（骨科、眼科、普外科、泌尿外科、胃腸科、耳鼻喉科、口腔科、整形外科、皮膚科等）、化妝品及功能性食品中應(yīng)用十分廣泛。膠原蛋白相對于透明質(zhì)酸的根本優(yōu)勢在于其皮膚修護和抗衰老的功效。透明質(zhì)酸的主要特性為皮膚潤滑和保濕，與透明質(zhì)酸相比，膠原蛋白可提供更廣泛的性能，例如修復(fù)受損肌膚屏障、緊致和抗皺，具備皮膚修護、抗衰老、美白和保濕等更廣泛的用途。膠原蛋白通常在提供結(jié)構(gòu)支持、促進止血及細胞黏附、刺激細胞再生及增殖、修復(fù)受損皮膚屏障并為老化及問題皮膚補充營養(yǎng)等方面擁有更多的生物學(xué)特性。并且膠原蛋白的注射效果更加自然，不易腫脹，眼瞼區(qū)填充不泛藍，無丁達爾效應(yīng)。3.2歷史發(fā)展情況對比玻尿酸：20世紀80年代，玻尿酸開始在骨科、皮膚科、外科、化妝品等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用；90年代，玻尿酸開始發(fā)揚光大，進入到了醫(yī)美行業(yè)；21世紀，玻尿酸在各領(lǐng)域得到了全面應(yīng)用。國內(nèi)自1983年開始從雞冠、人臍帶、牛眼、豬眼中制備玻尿酸用于化妝品，1988年玻尿酸開始量產(chǎn)，供應(yīng)全球市場。膠原蛋白：相比之下，膠原蛋白應(yīng)用初始期早于玻尿酸。膠原蛋白主要經(jīng)歷了四個階段的演變。1）1977年膠原時代開啟，第一支牛膠原注射產(chǎn)品上市。2）1981-2000年屬于填補時代，1981年首款牛膠原填充劑Zyderm獲FDA批準，在歐美地區(qū)掀起注射膠原蛋白美容風潮。3）2000-2015年進入液態(tài)提升時代，膠原蛋白鎖水緊致、容量提升的作用開始被挖掘，進一步發(fā)揮其在注射美容領(lǐng)域的功效。4）2015年以后進入復(fù)位營養(yǎng)再生時代，膠原蛋白根據(jù)各年齡階段的求美需求，多部位、多層次作用于骨骼層、韌帶層、皮膚層等，滿足更高級的醫(yī)美需求。3.3賽道對比核心應(yīng)用市場規(guī)模目前膠原蛋白在功效性護膚品和醫(yī)美注射領(lǐng)域還處于起步階段，市場規(guī)模不及玻尿酸，但膠原蛋白在功效性護膚品和醫(yī)美注射填充領(lǐng)域的市場規(guī)模增速將顯著高于玻尿酸。因膠原蛋白的制備成本較高，且存在一定免疫反應(yīng)，在應(yīng)用端的發(fā)展速度及規(guī)模不及玻尿酸。但未來隨著膠原蛋白基因重組技術(shù)的成熟，膠原蛋白在各領(lǐng)域的市場規(guī)模將保持較高增速。在功效護膚領(lǐng)域，2021年膠原蛋白市場規(guī)模為64億元，玻尿酸市場規(guī)模為78億，膠原蛋白/玻尿酸在功效護膚品市場2021-2027年的CAGR為分別52.34%/41.16%。在注射醫(yī)美領(lǐng)域，2021年膠原蛋白市場規(guī)模為37億元，玻尿酸市場規(guī)模為217億，膠原蛋白/玻尿酸在醫(yī)美注射填充市場2021-2027年的CAGR為分別24.38%/18.86%。競爭格局原蛋白仍處于藍海市場，而玻尿酸競爭劇烈，已進入紅海市場。膠原蛋白NMPA注射批文當前為6個，其中重組膠原僅一款獲批，敷料批文為19個。當前膠原蛋白領(lǐng)域內(nèi)的批文數(shù)量還相對較少，競爭還未到白熱化。而玻尿酸競爭格局進入紅?；?，NMPA注射批文截至2021年底已有40余個，此外，還有38個敷料批文。玻尿酸領(lǐng)域內(nèi)批文數(shù)量眾多，各公司競爭激烈。進入壁壘受制于技術(shù)、成本及監(jiān)管限制，膠原蛋白的進入壁壘高于玻尿酸。從技術(shù)難度上看，重組膠原僅少數(shù)幾家廠商研制出人源化膠原，技術(shù)壁壘高，而天然膠原仍面臨免疫原性和病毒風險問題，制備技術(shù)難度也較高。從成本限制上看，膠原蛋白終端定價高于玻尿酸，目前制備成本較高，國內(nèi)膠原蛋白龍頭均不斷升級工藝擴張產(chǎn)能，摸索進一步降本空間，較高的成本限制了新進入企業(yè)的發(fā)展空間。從監(jiān)管壁壘上看，膠原類注射及敷料批文數(shù)量均顯著低于玻尿酸，審批更為嚴格，獲得批文進行生產(chǎn)更加困難。4應(yīng)用細分市場4.1醫(yī)美注射醫(yī)美注射領(lǐng)域中膠原蛋白的市場規(guī)模不斷擴大，規(guī)模占比穩(wěn)步提升。2021年醫(yī)美注射中膠原蛋白的市場規(guī)模為37億，預(yù)計2027年市場規(guī)模將達到137億，預(yù)計市場規(guī)模以24.38%的CAGR增長。2021年醫(yī)美注射中膠原蛋白的市場規(guī)模占比為8.73%，預(yù)計2027年市場規(guī)模占比將達到10.92%。膠原蛋白憑借效果自然，不易腫脹的優(yōu)點在醫(yī)美注射領(lǐng)域的發(fā)展空間廣闊，未來有望在市場規(guī)模和市場規(guī)模占比上更進一步。目前，膠原蛋白醫(yī)美注射領(lǐng)域僅有四家公司獲得批文，分別為雙美生物、長春博泰、錦波生物及荷蘭漢福。采用動物源膠原蛋白的有雙美生物、長春博泰和荷蘭漢福：雙美生物主打產(chǎn)品為膚柔美/膚麗美/膚麗源；長春博泰主打產(chǎn)品為膚美達（弗縵）；荷蘭漢福主打產(chǎn)品為愛貝芙。采用重組膠原蛋白的主要有錦波生物，其主打產(chǎn)品為薇旖美。4.2醫(yī)用敷料醫(yī)用敷料中重組膠原蛋白的市場規(guī)模逐步擴大，滲透率不斷提升。2021年醫(yī)用敷料中重組膠原蛋白的市場規(guī)模為48億，預(yù)計2027年市場規(guī)模將達到256億，市場規(guī)模以32.18%的CAGR增長。2021年醫(yī)用敷料中重組膠原蛋白的滲透率為18.5%，預(yù)計2027年滲透率將達到26.1%。重組膠原蛋白憑借保持肌膚彈性，修復(fù)再生的優(yōu)點深受消費者的喜愛，未來在市場規(guī)模和滲透率上還有較大的發(fā)展空間。非手術(shù)類美容市場不斷擴大，有望帶動醫(yī)用敷料的需求熱潮。醫(yī)療美容根據(jù)是否需要手術(shù)，分為手術(shù)類和非手術(shù)類醫(yī)療美容。手術(shù)類醫(yī)療美容服務(wù)指的是通過手術(shù)對胸、鼻、眼皮及其他身體部位進行侵入性的改變，旨在從根本上改變外觀。非手術(shù)類醫(yī)療美容服務(wù)又稱為微整形，主要包括注射療法和激光療法。注射療法指通過注射肉毒桿菌、透明質(zhì)酸鈉、膠原蛋白、聚左旋乳酸等材料達到消除面部皺紋、凹陷的目的。激光療法使用激光收緊深層皮膚，去除色素，重塑肌膚表層。非手術(shù)類醫(yī)美可以有效的改善皮膚的問題，對皮膚的皺紋或者色斑等有較好的治療，但可能會對皮膚產(chǎn)生一定的損傷，而醫(yī)美面膜當中不含防腐劑，對于醫(yī)美術(shù)后的皮膚有較好的促進恢復(fù)作用。且做完非手術(shù)類醫(yī)美后，使用醫(yī)美面膜可以更加突出醫(yī)美的效果。醫(yī)用皮膚修復(fù)敷料可分為貼片式醫(yī)用皮膚修復(fù)敷料和非貼片式醫(yī)用皮膚修復(fù)敷料兩大類，其中貼片式醫(yī)用皮膚修復(fù)敷料是主流，更加適用于皮膚修復(fù)。貼片式醫(yī)用皮膚修復(fù)敷料的用戶可分為三類：一類為具有痤瘡、皮炎等皮膚問題的患者，一類為接受輕醫(yī)美手術(shù)后急需皮膚修復(fù)的醫(yī)美人群，一類為追求功能性護膚的普通消費者。從消費實力看，后兩者的消費能力和消費頻率更高，是我國貼片式醫(yī)用皮膚修復(fù)敷料市場成長的新生推動力量。受我國國民收入上升、工作生活壓力大增及環(huán)境污染導(dǎo)致皮膚問題增多、大眾尤其是新一代消費者對美的關(guān)注和投入越來越多，疊加醫(yī)美面膜概念在網(wǎng)絡(luò)上快速傳播等因素的推動，近年來我國貼片式醫(yī)用皮膚修復(fù)敷料市場處于快速成長中，2019年消費量達到3.4億片，銷售額超過50億元。結(jié)合市場總需求量和實際消費量看，我國貼片式醫(yī)用皮膚修復(fù)敷料的滲透率約30%。高端創(chuàng)傷敷料具有減輕換藥痛苦、縮短愈合時間、減少換藥次數(shù)、降低醫(yī)務(wù)人員的勞動強度、降低綜合治療成本、換藥操作簡便易行等優(yōu)點，發(fā)展空間廣闊。高端創(chuàng)傷敷料主要針對的是更為復(fù)雜的傷口護理，包括慢性傷口、燒傷、復(fù)雜手術(shù)傷口等，此類傷口通常愈合難度較大、愈合時間較長、對患者而言更為痛苦且可能引發(fā)嚴重的并發(fā)癥。從醫(yī)院的角度來看，傳統(tǒng)創(chuàng)傷敷料由于不具備治療、修復(fù)等功能，在臨床中應(yīng)用范圍受到局限。隨著生活節(jié)奏的加快以及工作壓力的加大，人們更希望縮短康復(fù)時間。高端創(chuàng)傷敷料可以縮短傷口愈合時間，減少敷料用量，大大縮短護理時間。在這些因素促使下，使用更方便、性能更優(yōu)良的高端創(chuàng)傷敷料將逐步占領(lǐng)傳統(tǒng)創(chuàng)傷敷料的部分市場份額。例如，膠原貼敷料、人工皮膚、人工骨等高科技、高附加值的生物活性敷料隨著疾病譜的變化將被廣泛采用；水凝膠、水膠體、液體敷料、泡沫敷料、透明敷貼等功能性敷料將強勢增長。近年來，下游市場對多功能、新材質(zhì)、高附加值的醫(yī)用敷料的需求日漸迫切，高端創(chuàng)傷敷料產(chǎn)業(yè)迎來了良好的發(fā)展機遇。根據(jù)GrandViewResearch統(tǒng)計，2019年全球高端創(chuàng)傷敷料市場規(guī)模達65.79億美元，預(yù)計2026年將達到88.22億美元。在細分產(chǎn)品市場方面，高端創(chuàng)傷敷料市場可進一步分為膠原、泡沫、水膠體、薄膜、藻酸鹽、水凝膠等。膠原類高端創(chuàng)傷敷料市場2019年市場規(guī)模已達到6.25億美元，2026年有望增長至8.02億美元。我國醫(yī)用皮膚修復(fù)敷料行業(yè)發(fā)展較快，相關(guān)產(chǎn)品供給充分，市場競爭較為激烈。市場上以一類、二類管理的醫(yī)用皮膚修復(fù)敷料醫(yī)療器械為主。截至2020年6月30日，我國僅有3個按照三類管理的醫(yī)用皮膚修復(fù)敷料醫(yī)療器械產(chǎn)品，其中國內(nèi)企業(yè)2家，分別為創(chuàng)爾生物和浙江崇山生物制品有限公司，這兩家企業(yè)的產(chǎn)品均為膠原貼敷料；進口企業(yè)1家，為瑞典墨尼克醫(yī)療用品有限公司，產(chǎn)品為自粘性軟聚硅酮薄膜敷料，屬于非膠原類修復(fù)敷料。在我國貼片式醫(yī)用皮膚修復(fù)敷料市場，國內(nèi)品牌或公司在市場中占據(jù)主導(dǎo)地位，國際品牌或公司的市場份額較小。創(chuàng)?？狄约笆袌錾掀渌绶鬆柤选s晟、可孚、可復(fù)美、芙清/芙芙、綻妍等國內(nèi)品牌共同占據(jù)了接近70%的市場份額（按銷售額測算）。2019年，我國貼片式醫(yī)用皮膚修復(fù)敷料市場上，敷爾佳、榮晟和創(chuàng)?？蹬琶放魄叭?。敷爾佳市場占有率領(lǐng)先，其他主要品牌的市場占有率較為接近，處于激烈競爭的狀態(tài)。膠原蛋白醫(yī)用敷料領(lǐng)域主要公司有創(chuàng)爾生物、巨子生物等。從主要品牌的主要功效成份看，膠原蛋白、透明質(zhì)酸鈉和其他約各占三分之一。其中，創(chuàng)?？凳悄z原蛋白類敷料產(chǎn)品的領(lǐng)導(dǎo)品牌，敷爾佳是透明質(zhì)酸鈉類敷料產(chǎn)品的領(lǐng)導(dǎo)品牌。按銷售額計算，2019年創(chuàng)爾生物和巨子生物市場份額都為8%；按銷售量計算，2019年創(chuàng)爾生物和巨子生物市場份額分別為7%和5%。4.3功能性護膚品消費升級+護膚需求精細化，為功能性護膚品提供發(fā)展土壤，膠原蛋白類產(chǎn)品市場規(guī)模及市占率穩(wěn)步提升。當消費升級成為趨勢，外在形象和美容保養(yǎng)觀念也在同步加深；當精細化護膚需求增加，消費者開始從基礎(chǔ)護膚轉(zhuǎn)向?qū)ふ腋m合的功能性護膚品，在此背景下差異化、高附加值、科技感專業(yè)化程度高的功能性護膚品已經(jīng)被越來越多的消費者所接受。膠原蛋白憑借其優(yōu)秀的生物營養(yǎng)、美白等功效，在功能性護膚品中得到了廣泛應(yīng)用。2021年功能性護膚品中膠原蛋白的市場規(guī)模為62億，預(yù)計2027年市場規(guī)模將達到775億，預(yù)計市場規(guī)模以52.34%的CAGR增長。2021年功能性護膚品中膠原蛋白的市場規(guī)模占比為20.13%，預(yù)計2027年市場規(guī)模占比將達到36.59%。膠原蛋白在功能性護膚品領(lǐng)域的發(fā)展空間廣闊，未來有望在市場規(guī)模和市場規(guī)模占比上有更好的發(fā)展。膠原蛋白在功能性護膚品領(lǐng)域應(yīng)用眾多，產(chǎn)品豐富，各公司推出具有差異化的主打產(chǎn)品開拓市場。珀萊雅主打產(chǎn)品為緊致肌密精華肌底液；丸美主打產(chǎn)品為重組膠原蛋白次拋精華液、雙膠原精華面霜、膠原精華水；可復(fù)美/可麗金主打產(chǎn)品為重組膠原蛋白肌御修護次拋精華；創(chuàng)爾美主打產(chǎn)品為修護原液、冰肌舒緩水；敷爾佳主打產(chǎn)品為多效面膜；雅詩蘭黛主打產(chǎn)品為智妍緊塑精華面霜；希思黎主打產(chǎn)品為膠原蛋白緊致晚霜；重源主打產(chǎn)品為膠原蛋白美肌面膜/沁潤水/修護精華。4.4功能性食品受益于國民經(jīng)濟水平提高、人口老齡化加劇和健康意識的增強，功能性食品在我國迅速發(fā)展。但我國功能性食品市場仍處于發(fā)展初期，隨著經(jīng)濟水平的不斷提高和相關(guān)產(chǎn)品消費意識、習(xí)慣的養(yǎng)成，消費者購買功能性食品的種類、頻次將大幅增加。膠原蛋白可以補充合成人體膠原蛋白的氨基酸，經(jīng)濟的發(fā)展和消費結(jié)構(gòu)的升級將共同驅(qū)動營養(yǎng)健康相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從人均GDP來看，2021年中國人均GDP突破8萬元，已經(jīng)超過世界人均GDP水平。伴隨中國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，居民消費力逐漸增強，消費結(jié)構(gòu)將不斷升級，對營養(yǎng)健康食品的需求將逐步釋放。近年來中國居民在醫(yī)療保健上的支出始終保持兩位數(shù)增速，高于全居民人均消費支出及食品煙酒等細分品類的增速，說明了居民對醫(yī)療保健的重視和消費意愿的提高。健康意識增強將有助于保健食品和功能性食品需求的提升。膠原蛋白功能性食品領(lǐng)域公司眾多，產(chǎn)品豐富。我國國產(chǎn)保健食品中，通過注冊備案的且主要成分為膠原蛋白的保健品共計191種，以蛋白粉、片劑、膠囊為主，蛋白飲料相對較少;進口保健食品中，主要原料為膠原蛋白的保健食品共8種，其中膠囊5種，蛋白飲料3種。膠原蛋白功能性食品領(lǐng)域主要公司有湯臣倍健、安利紐崔萊、Swisse、同仁堂、麥吉麗和哈藥集團等。5膠原蛋白行業(yè)重點公司分析5.1巨子生物巨子生物是全球最早實現(xiàn)重組膠原蛋白量產(chǎn)且擁有最大重組膠原蛋白產(chǎn)能的企業(yè)之一，是重組膠原蛋白龍頭企業(yè)，當前重組膠原蛋白純度99.9%達到醫(yī)療級材料的行業(yè)標準。按2021年零售額計，巨子生物旗下的可復(fù)美是國內(nèi)醫(yī)用敷料市場的第二暢銷品牌、第四暢銷的專業(yè)皮膚護理品牌，旗下的可麗金為國內(nèi)三暢銷的專業(yè)皮膚護理品牌。公司擁有75專利及專利申請、105項SKU的多元產(chǎn)品組合、85款在研產(chǎn)品管線，公司研發(fā)轉(zhuǎn)化效率高。此外，公司的類人膠原蛋白核心技術(shù)已申請六十余項國家發(fā)明專利，核心產(chǎn)品曾被評為國家重點新產(chǎn)品，曾獲國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程、國家“十五”重點攻關(guān)計劃、國家科技部創(chuàng)新基金、國家自然科學(xué)基金等多個科技項目的支持。5.2錦波生物錦波生物是一家圍繞結(jié)構(gòu)生物學(xué)、應(yīng)用蛋白質(zhì)工程技術(shù)及發(fā)酵工