2022年胶原蛋白行业发展现状及应用领域分析.docx

2022年胶原蛋白行业发展现状及应用领域分析1.解密胶原蛋白，探索健康美丽胶原蛋白：高含量、广分布、分型丰富，“结构决定活性”（一）胶原蛋白的定义胶原蛋白为细胞外基质（ECM）中的主要组成成分，是哺乳动物体内含量最多的蛋白质，占蛋白质总量的25%-30%，约体重的6%，广泛分布于结缔组织、皮肤、骨骼、内脏细胞间质及肌腔、韧带、巩膜等部位。一个正常成年人体内约有3kg胶原蛋白，约90%的胶原蛋白存在于皮肤和骨头中。（二）胶原蛋白的分型不同类型胶原蛋白的功能和存在部位有所区别。目前人类研究发现的胶原蛋白共28种，其中以I至V型较为常见。I型胶原蛋白是最普遍存在的胶原蛋白，占人体胶原蛋白总量的90%，占总蛋白质质量的近20%，主要存在于皮肤、骨和肌腱；Ⅱ型胶原蛋白是软骨和玻璃体中的主要成分；III型胶原蛋白在新生儿皮肤中含量较高，能够为细胞提供充足的营养，维持皮肤的饱满润滑；Ⅳ型胶原蛋白是构成基底膜的重要成分；V型胶原蛋白存在于主要由Ⅰ型胶原蛋白组成的纤维中，为Ⅰ型胶原蛋白纤维形成支架，可能在基膜和结缔组织之间起着“桥梁”作用。（三）胶原蛋白的自然生物合成与降解生物合成胶原蛋白的自然生物合成过程复杂，主要分为两个阶段，前期在细胞内，后期在细胞外。细胞内：1）α-肽链的合成。通过相应mRNA在细胞粗面内质网上形成α-肽链，α-肽链拥有6个区，其中三螺旋区为连续的Gly-X-Y氨基酸重复序列，Gly为甘氨酸（Glycine），X常为脯氨酸。2）羟基化修饰。α-肽链中脯氨酸、赖氨酸残基经羟基化形成胶原蛋白中特有的羟脯氨酸和羟赖氨酸，羟脯氨酸有利于在肽链之间形成氢键，使3条α-肽链相互结合并扭转成三螺旋。羟化作用对三螺旋的稳定性有重要作用，羟基化程度越高，胶原蛋白的变形温度越高，相应越稳定。3）糖基化修饰。糖基化作用目前尚未完全阐明。经羟基化和糖基化修饰的3条α-肽链形成三螺旋结构的前胶原蛋白，并排至细胞外。细胞外：4）前胶原蛋白形成原胶原蛋白（tropocollagen/TC）。分泌到细胞外间质的前胶原蛋白经内切酶水解掉两端的附加肽链形成原胶原蛋白。5）原胶原蛋白聚合。水解掉附加肽段的原胶原借分子间各部分不同电荷的相互吸引自动聚合形成原纤维。6）原胶原蛋白共价交联。相互平行的原纤维经共价交联，张力加强，韧性增大，溶解度降低，最终形成不溶性的胶原蛋白纤维。胶原蛋白的生物合成也可简述为“α-肽链→原胶原蛋白→原纤维→胶原蛋白纤维”的四个形态的演变。生物分解胶原蛋白在胶原酶作用下被分解成两部分，经非特异性中性蛋白酶水解成为多肽，后再经肽酶逐步水解得到三肽（如甘-脯-羟脯）、二肽（脯-羟脯）等小分子寡肽或游离氨基酸。10~50个氨基酸组成的肽为多肽，分子量范围是1kDa-10kDa；2~10个氨基酸组成的肽为寡肽（也可称作小分子肽、低聚肽、肽、胜肽），分子量范围小于1kDa。寡肽又可分为：寡肽-3、寡肽-5、寡肽-6（六肽或六胜肽）等。助力美丽与健康，技术进步、场景拓展推动规模扩张中国胶原蛋白产品：2021年市场规模288亿元，重组胶原蛋白增速高中国胶原蛋白产品市场有望突破千亿，复合增速超过30%。根据弗若斯特沙利文数据（转引自巨子生物招股书）：2021年，中国胶原蛋白产品市场规模为288亿元，2017-2021年CAGR+31.3%；该机构预计2027年有望达到1738亿元，对应2022E-2027ECAGR+34.3%。重组胶原蛋白增速高，规模有望超过动物源性胶原蛋白。根据弗若斯特沙利文数据（转引自巨子生物招股书）：2021年，中国重组胶原蛋白产品规模为108亿元，2017-2021年CAGR+63.0%；该机构预计2027年有望达到1083亿元，对应2022E-2027ECAGR+42.4%；2021年，中国动物源性胶原蛋白产品规模为179亿元，2017-2021年CAGR+21.8%；该机构预计2027年有望达到655亿元，对应2022E-2027ECAGR+25.3%。胶原蛋白优越性能助力美丽与健康胶原蛋白在美丽与健康领域均有应用。鉴于胶原蛋白优质的止血和细胞再生作用，胶原蛋白在健康领域中，1）生物医用材料、2）功能性食品饮料均有应用。同时，胶原蛋白作为皮肤中重要的蛋白质，凭借其良好的支撑、修复、保湿、美白等性能，在美丽领域中的1）注射填充材料、2）功效性敷料、3）功效性护肤品、4）一般护肤品也有应用。就当前的发展阶段而言，截至2021年年末：从市场规模上看，功效性敷料和功效性护肤品方面，重组胶原蛋白为主；生物医用材料和注射填充材料方面，动物源胶原蛋白为主。根据弗若斯特沙利文数据（转引自巨子生物招股书）：2021年，中国重组胶原蛋白产品总规模108亿元，其中：功效性敷料市场规模约48亿元/占比44%，功效性护肤品市场规模约46亿元/占比