先说结论,从相关资料和报道来看,重组胶原蛋白不是智商税,是高科技。是极少数由中国企业自主掌握核心技术,从0到1完成基础研究和应用研究,并成功实现产业化的创新原料之一。
2022年7月,中国化工学会组织编写的国家出版基金项目“先进化工材料关键技术丛书”里突破了国外“卡脖子”限制的15项关键技术,,重组胶原蛋白技术与超分子插层结构、航空航天、先进轨道交通等14项关键技术并列,体现了该项技术的重要地位。
这里,大家应该能够知道,重组胶原蛋白这种材料,是极少数由中国企业自主掌握核心技术,从0到1完成基础研究和应用研究,并成功实现产业化的创新原料之一。重组胶原蛋白,到了重新被了解的历史新时刻。从被质疑是“智商税”到获得“高精尖”技术的认可,从无法实现量产的“实验室研究成果”到国产品牌的产业化技术突破,这是一个生物新材料的沉浮史,也是我国科研力量自强不息、弯道超车的发展见证。
突破的过程:20世纪末,由于动物源胶原蛋白在应用中存在病毒隐患、排异反应风险等因素,美国FDA开始限制动物源胶原蛋白在人体的使用,很大程度上阻碍了胶原蛋白的临床应用与发展,一种新型的生物成分亟待被挖掘。
1998年,范代娣教授带领数十名研究人员组成的科研团队开启了对生物新成分的科学探索,凭着一腔热血,历经成千上万次的实验和日复一日的“推翻重来”,一路攻坚克难。2000年,范代娣科研团队采用PCR(聚合酶链式反应)扩增,得到数个人胶原蛋白基因,进行重组转化,并通过高密度发酵培养生产出系列具有不同功效的重组胶原蛋白,其具有无病毒隐患、无细胞毒性、低免疫原性、优异的生物学相容性和功效性等特点,且与人体胶原蛋白氨基酸序列100%一致,有效规避了传统动物源胶原蛋白的缺陷。2001年,该技术申报了国家发明专利;2003年,经陕西省科技厅组织专家鉴定,该技术达到“国际领先”水平。
这是首个中国人自主研发的、具有自主知识产权的重组胶原蛋白。这一新型成分不仅突破了重组胶原蛋白学术研究的瓶颈,更填补了此领域的国际空白,是合成生物学领域一个里程碑式的重大突破。
彼时,中国化妆品原料面临“卡脖子”难题,中国护肤品市场长期被国际品牌垄断,国货被打上“没功效”、“代工”、“平替”等标签,并陷入“劣币驱逐良币”的困局。
而重组胶原蛋白的成功问世,改写了“化妆品原料话语权由跨国公司掌握”的局面,为中国成分开辟了一条“突围之路”。
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胶原蛋白
胶原是人体中量最多的蛋白质,广泛分布于人体的结缔组织中。如胶原分布在皮肤、软骨和骨、肌腱、韧带、角膜、器官被膜、硬脑膜等部位,正常人90%的胶原存在于皮肤和骨头中。在显微镜下观察发现,胶原约占真皮结缔组织的95%;人体正常骨骼中含有80%左右的胶原;肌腱组织中胶原含量高达85%(以脱脂后的干重计)。在目前已鉴定出的胶原蛋白中,最常见的类型是:I型(真皮、骨骼、肌腱、韧带等,含量最多,约占胶原总量的80%~90%)、II型(软骨、玻璃体等)、III型(皮肤、血管、肠等)、IV型(基底膜等)、V型(骨、真皮、角膜、胎盘等)。
被众所周知的是,胶原蛋白作为一种功效蛋白质,在化妆品中起到抗皱、修护皮肤屏障、保湿等作用,在美容护肤和大健康领域都备受关注。哈佛医学院麻省总医院皮肤生物学研究中心研究员陈宏翔教授就曾公开表示,皮肤的衰老本质就是胶原蛋白的流失。人体胶原蛋白主要为Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白,其中Ⅰ型占80-85%,Ⅲ型占10-15%,胶原蛋白的补充对于延缓皮肤衰老有着至关重要的作用。而重组胶原蛋白较于传统动物胶原蛋白,具有无病毒性隐患、优异的生物学相容性和高功效性、低免疫原性的特点,备受国内头部原料商追捧,最近几年开始,重组胶原蛋白也从原料端火到了工厂和品牌端。
01.I型胶原蛋白和III型胶原蛋白区别
I型纤维粗大,呈条束状,排列纵横交错,使皮肤更加坚韧,负责为皮肤的饱满提供“支架”,但缺乏弹性。
III型纤维较细,呈疏网状,牢牢抓住并掌握周围细胞,使皮肤更加柔软弹润。
但随着年龄的增长,III型胶原蛋白会逐年减少,且不可再生,占比从原有的60%直线下降到20%以下;所以外源性胶原蛋白,是补充Ⅲ型胶原蛋白的唯一方式。反之,I型胶原蛋白占比则上升到80%。
02.什么是重组胶原蛋白?目前已知的有28种类型胶原蛋白,约占人体蛋白质总量的30-40%,是人体最重要的组成材料。
在这之中,胶原蛋白根据制备方法的不同,可区分为动物源提取的胶原蛋白和重组胶原蛋白:
一、动物胶原蛋白,主要从畜牧(牛跟腱、猪蹄)、水产品中提取,这对动物本体要求较高,且由于是异源蛋白,存在疾病感染风险和排异反应,安全性有所欠缺;
二、重组胶原蛋白,则是从基因工程的角度和合成生物学的角度,对胶原蛋白氨基酸序列进行定向优化,有助于提高胶原蛋白的亲水性和稳定性,且优化后的胶原蛋白分子量更加均一,拥有良好的组织兼容性,比如皮肤的透过性和生物利用度等。
根据2021年发布的《重组胶原蛋白生物材料命名指导原则》,重组胶原蛋白可分为三类:重组人胶原蛋白、重组人源化胶原蛋白以及重组类胶原蛋白。
03.重组胶原蛋白的优势
重组胶原优势在于同源性、可加工、可定向、规模化,对比动物源提取技术,重组胶原核心优势在于:
(1)同源性低排异反应、无病毒隐患:氨基酸序列与人体一致,通过序列设计可降低免疫原性和排异反应,且来源可追溯、 降低病毒感染风险;
(2)可加工性:重组胶原可加工性更高(如水溶性、 乳化特性),可形成更小分子量或拼接/重复的胶原片段;
(3)质量可控:基因工程技术可表达特定分子量的胶原片段,产物更纯。
(4)可规模化生产:基于基因工程的重组胶原蛋白长期也更具规模化生产的潜力。
相较于抗衰三巨头:
1)玻色因针对皮肤中糖胺聚糖,靶点较为单一;
2)A醇抗衰效果明显,但存有光毒性、刺激性,易引发肌肤敏感;
3)胜肽虽分子量小,但目前只能通过化学制备的方法生产,易出现化学残留。
而重组人源胶原蛋白,技术上能做到基因编码序列或氨基酸序列,与人体自身的序列一致,其生物学相容性更佳,具有功效性表现优质、低免疫等优势,成为敏感肌人群偏好的抗衰老成分之一。
实际上,玻尿酸长期占据皮肤护理原料C位之前,动物源胶原蛋白曾掀起过一波小浪潮,但当时这类胶原蛋白通常是通过从牛、猪、鱼等动物源提取的方式实现,其潜在的“疾病感染风险”与“排异反应”等缺陷日渐浮现,再叠加当时繁琐的注射流程和较短的填充维持时间,安全与便利问题成了这项技术的桎梏。随着基因工程技术发展而出现的重组胶原蛋白,真正让胶原蛋白再次成为皮肤护理行业原料焦点。
04.重组胶原蛋白的应用 市场前景
当一个技术驱动型的行业取得了大量关键技术突破时,建立标准、引导、规范行业正向有序发展是产品应用的前提。2022年8月1日,我国医药行业标准《重组胶原蛋白》(YY/T1849-2022)发布实施。该文件由国家药监局提出,中国食品药品检定研究院归口。标准内容显示,该文件规定了重组胶原蛋白的质量控制要求、检测指标及其检测方法等,这份文件的发布,将在很大程度上引导重组胶原蛋白的规范化、标准化发展。
于企业公司而言,火热的重组胶原蛋白赛道,不仅能帮助品牌实现差异化的竞争,构筑品牌优势,更能借助产品功效提升消费者的忠诚度。在这一全新的市场面前,可从多个方面打出“组合拳”,以占据市场先机。
以功效性护肤品市场为例,据弗若斯特沙利文资料,自2017年至2021年,基于重组胶原蛋白的功效性护肤品的渗透率从6.3%增至了14.9%,预计将从2022年的17.6%进一步增加至2027年的30.5%。此外,基于重组胶原蛋白的功效性护肤品的市场规模已从2017年的839.8百万人民币增长至了2021年的46亿元人民币,年复合增长率为52.8%,并预计将进一步从2022年的72亿人民币增长至2027年的645亿人民币,复合年增长率将达到55%。
所以,重组胶原蛋白是一个新的技术新的市场,是被冠以解决“卡脖子”的标签,由中国企业自主掌握核心技术,从0到1完成基础研究和应用研究。
这也是为什么北交所锦波生物能持续大涨,江苏吴中因为一条独家开发的公告就3天2板的原因。玩笑归玩笑,重组胶原蛋白是值得了解的。