胶原蛋白行业深度报告：奏响美丽与健康新号角

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

　　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。

胶原蛋白行业深度报告：奏响美丽与健康新号角

　　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-2027E CAGR +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-2027E CAGR +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-2027E CAGR +25.3%。

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　　胶原蛋白优越性能助力美丽与健康