膠原蛋白是一類蛋白質家族,已至少發現了30余種膠原蛋白鏈的編碼基因,可以形成16種以上的膠原蛋白分子,根據其結構,可以分為纖維膠原、基膜膠原、微纖維膠原、錨定膠原、六邊網狀膠原、非纖維膠原、跨膜膠原等。根據它們在體內的分布和功能特點,可以將膠原分成間質膠原、基底膜膠原和細胞外周膠原。間質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,也是水產品加工廢棄物(皮、骨和鱗)含量最多的蛋白質,占全部膠原蛋白含量的80%~90%左右,在醫學上的應用最為廣泛。Ⅰ型膠原在魚類膠原中一個最顯著的的特點是熱穩定性比較低,并呈現有魚種的特異性。Ⅱ型膠原蛋白由軟骨細胞產生;基底膜膠原蛋白通常是指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,在結締組織中大量存在。
隨著行業技術發展進步,重組膠原蛋白的高生物活性、低免疫原性、可加工性、易于運輸和儲存等優勢凸顯。膠原蛋白終端產品應用范圍持續拓寬,中國膠原蛋白行業迎來藍海市場。尤其是在護膚和醫美等領域,產品溢價高,規模化的公司逐漸增加。建議關注自主研發能力強、品牌效應廣、渠道布局完善的優秀公司,如:丸美股份、貝泰妮等。
為確保膠原蛋白行業數據精準性以及內容的可參考價值,我們研究團隊通過上市公司年報、廠家調研、經銷商座談、專家驗證等多渠道開展數據采集工作,并對數據進行多維度分析,以求深度剖析行業各個領域,使從業者能夠從多種維度、多個側面綜合了解膠原蛋白行業的發展態勢,創新前沿熱點,進而賦能膠原蛋白從業者搶跑轉型賽道。
根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年中國膠原蛋白行業發展前景戰略及投資風險預測分析報告》顯示:
膠原作為醫用生物材料,最重要的特點在于其低免疫原性,與其它具有免疫原性的蛋白質相比,膠原蛋白的免疫原性非常低。人們甚至曾認為膠原不具有抗原性,研究表明:膠原具有低免疫原性,不含端肽時免疫原性尤其低。
在水產動物體內膠原蛋白含量高于陸生動物,如鰱魚、鳙魚和草魚魚皮的蛋白質含量分別為25.9%、23.6%和29.8%,均高于各自相應魚肉的蛋白質含量:17.8%、15.3%和16.6%。而魚皮中的膠原含量最高可超過其蛋白質總量的80%,較魚體的其它部位要高許多,有研究報道真鯛魚皮中膠原蛋白占粗蛋白的80.5%,鰻鱺則高達87.3%。如此高的含量意味著得率也高,如小鮪鰹42.5%;日本海鱸40.7%;香魚53.6%;黃海鯛40.1%;竹莢魚43.5%(均以干重計)。
到目前為止,已發現的脊椎動物體中膠原至少有 29 種,不同類型的膠原蛋白在 生物體內的分布有所差異。按照膠原發現的時間順序,依次用羅馬數字(Ⅰ~XXIX) 命名。不同類型的膠原生理功能不同,結構也不同。例如肌腱中的膠原是具有高 度不對稱結構的高強度蛋白,皮膚中的膠原則是松軟的纖維。人體中Ⅰ型膠原含 量最多,約占膠原總量的 80%~90%,作用于皮膚、肌腱、牙齒、毛發、韌帶、 血管等,功能在于提升皮膚的伸展性和彈性,產業應用最為廣泛;Ⅱ型膠原在透 明軟骨中含量豐富,讓關節的軟骨具有避震效果;Ⅲ型膠原在嬰兒皮膚、血管內 膜、子宮壁、腸道中含量豐富,在人體器官的早期發育中具有特殊作用,但流失 的非常快,含量高峰期為嬰兒期,到青春期就流失一半以上,老年期則僅剩四分 之一。
動物源膠原蛋白可分為三個等級:生醫材料級、化妝品級、食品級。其中生醫材 料級膠原蛋白分子結構完整、化學性質穩定、生物活性最高,可以交聯聚合成膠 原纖維,因此可植入人體用于修復器官組織,應用等級最高,國際價格也最高, 每千克 460-930 萬元。
膠原蛋白經過化學、物理或者生物手段處理后可以得到分子量更小的明膠以及膠 原蛋白肽。膠原蛋白、明膠和膠原蛋白肽(也稱水解膠原蛋白)在生物結構、性 能與應用領域上有較大區別。膠原蛋白的分子量分布較窄,分子量約為 30 萬道 爾頓,仍然保留特有的天然三螺旋結構,相較明膠、膠原蛋白肽,其在醫學生物 領域應用廣泛,例如治療燒傷創傷的膠原膜,醫美的膠原注射針劑,止血用的膠 原海綿等。明膠和水解膠原蛋白均是膠原蛋白變性產物,分子量分布較寬,無天 然的三股螺旋結構,且不具備生物活性,在食品、護膚品領域有更廣泛的應用空 間。例如,明膠可作為糖果添加劑,使糖果更富彈性、韌性和透明性。
膠原蛋白在醫美領域的應用特色:1)提供皮膚營養。由于皮膚有 85%為 I 型膠 原蛋白,直接注射有助于皮膚獲取充足營養物質;2)淡化黑色素。膠原蛋白的 降解產物可以抑制酪氨酸酶的活性,從而降低黑色素生成;3)達到支撐效果的 同時,產生較好的抗衰性。注射膠原蛋白后,可達到固定與支撐皮膚組織的效果, 施打部位不易移位,另外可誘導纖維母細胞再生,幫助人體生成新的膠原蛋白。 據弗若斯特沙利文,2017-2021 年,中國的醫美肌膚煥活應用市場的市場規模從 206 億元增長至 424 億元,CAGR 為 19.7%。預計未來仍然會保持較高的增速, 2022-2027 年,市場規模有望從 532 億元增長至 1255 億元,CAGR 為 18.7%。
雖然在生物活性、支撐力等方面,重組膠原蛋白可能不及動物源性的膠原蛋白, 但其也具備一定的皮膚抗衰、美白效果。根據巨子生物的研究成果,采用微針導 入重組類人膠原蛋白原液可以明顯改善皮膚狀態,一定程度上改善皮膚老化現 象,治療前后皮膚的紋理、彈性、水分缺失改善明顯,皺紋、色斑也有改善的趨 勢。
預計在以巨子生物、錦波生物為代表的龍頭推動下,重組膠原蛋白醫美注射填充 針劑將有效提升膠原蛋白品類在肌膚煥活市場的滲透率。據弗若斯特沙利文預 測,2017 至 2027 年,膠原蛋白在肌膚煥活領域的滲透率將從 7.8%提升至 10.9%,而重組膠原蛋白在肌膚煥活領域的滲透率預計在 2027 年達到 9.7%。
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