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【Junior 新趨勢_基因重組膠原蛋白】 膠原蛋白為人體重要蛋白質，由 19 種不同的胺基酸組成，是人體內含量最多的蛋白質、種類繁多，並可以在細胞、組織重建與修復過程中發揮重要作用，包括維持皮膚彈性、避免骨骼疏鬆脆弱、保護內臟、傷口止血等。 膠原蛋白可分為動物提取及基因重組兩大製程，動物源膠原蛋白雖為市場主流，但具原材料與保存方式限制，且存在著免疫排斥和過敏的風險；目前重組膠原蛋白已達到技術突破，且具有多項特點使其可達到規模化生產，預期未來發展家且中長期終端價格有望下降。 需求端部分，膠原蛋白依終端可分為醫美注射、醫用敷料、功效性護膚品、功能保健食品四大應用場景，其中外用產品的滲透率將仰賴於消費者教育以消除認知誤解，醫美注射則受惠於中國醫美市場的高成長性。預計重組膠原蛋白將於 2027 年拿下中國 62.8% 膠原蛋白市場，並在三大美容應用有著 CAGR 26.1%~56.8% 的成長性。 基因重組膠原蛋白還有什麼是我們需要注意的呢？一起來看看 Collaborator 的 Junior 們：楊鎮維、陶亮吟、林政賢、莊翰旻、劉東萌、羅以耀，詳細整理的基因重組膠原蛋白報告吧！ #Collaborator #Collaborator_Junior新趨勢 #FX編
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- 1. 新趨勢：基因重組膠原蛋白 2023/5/13 政大經濟碩一 楊鎮維、台大會計五 陶亮吟、台大財金三林政賢、台大工管三 莊翰旻、台大會計三 劉東萌、政大財管三羅以耀 1
- 2. Agenda • 結論 • 前言 • 膠原蛋白 • 膠原蛋白介紹 • 應用領域 • 膠原蛋白製程 • 重組膠原的困境與未來展望 • 供給面 • 需求面 • 應用面 2
- 3. 資料來源 : 結論 3 • 膠原蛋白依照製程可分為：動物性膠原蛋白及重組膠原蛋白，於美容市場應用主打美白與修復的功效 • 重組膠原蛋白相較於動物性的優勢：可大量製造、無排斥反應、活性更高 • 重組膠原蛋白的機會點 • 供給端 1. 成功開發三螺旋結構使得重組膠原蛋白實現更高的活性 2 .重組膠原蛋白序列單一，可大量生產 • 需求端 1. 消費者對膠原蛋白的認知提升 2. 收入提升帶動醫美市場成長，進而提升膠原蛋白需求 • 應用面 預計 2027 年將於中國市場拿下 62.8% 膠原蛋白市場，且其三大美容應用領域將有 CAGR 26.1%~56.8% 的增速
- 4. 前言 1 4
- 5. 資料來源 : Grand View Research • 市場規模現況：全球膠原蛋白產業近年來穩步發展，增速高於全球經濟增速。根據市場研究機構 Grand View Research 數 據顯示，2022 年全球膠原蛋白市場規模達到 172.58 億美元 (2016年 ~ 2022年 CAGR 達 5.31%)。 • 主要發展區域：亞太地區為全球膠原蛋白市場規模占比最高的地區，2022 年佔比高達 22.4%，因該地區的原料產量較高， 主要集中中國與印度；而主要經濟體如中國等國家的快速發展也預期將持續推升亞太地區的膠原蛋白市場規模。 全球膠原蛋白市場穩定成長，2016 ~ 2022 CAGR 5.31% 圖1-1：2016~2022 全球膠原蛋白市場規模 (億美元) 圖1-3：亞太地區膠原蛋白市場規模占比 圖1-2：全球膠原蛋白市場規模占比 5
- 6. 資料來源 : NMPA、民生證券 • 收入提升：隨國民收入水準提高、人均可支配收入提升、醫美產品革新及人們對醫美持有更開放態度，中國醫美產業近年來 維持高速成長。 • 政策支持：自 2021 年中國開始對膠原蛋白產業密集推出相關政策，推動膠原蛋白研發和成果轉型。分類型看，政策更聚焦 於重組膠原蛋白，對重組膠原蛋白的命名規則、管理類別、檢測指標、質量要求、在醫療和製藥行業的標準進行了明確規範， 並為中國膠原蛋白市場的快速發展提供指引。 • 企業布局：當前中國多家廠商均加速膠原蛋白的研發及佈局。錦波生物、巨子生物、江山聚源與江蘇創建、暨源生物等皆為 中國膠原蛋白產業領導企業。在政策的激勵與各大企業加速佈局和擴產下，中國重組膠原蛋白市場預期將持續快速增長。 收入提升及政策支持使中國膠原蛋白市場成長迅速 發布時間 相關政策 核心內容 2021.3.15 《重組膠原蛋白生物 材料命名指導原則》 指導醫療器械領域重組膠原蛋白生物材料 的命名 2021.4.15 《重組膠原蛋白類醫 療產品分類界定原則》 規範重組膠原蛋白類醫療產品管理屬性和 管理類別判定 2022.4.24 《重組人源化膠原蛋 白》立項 鼓勵重組人源化膠原蛋白新型生物材料研 發創新，推動醫療器械產業高質量發展 表1-1：近期中國重組膠原蛋白相關政策 圖1-4：中國人均可支配收入 (人民幣) 6
- 7. 資料來源 : 重組膠原蛋白市場將以 CAGR 42.4% 的速度增長 7 • 重組膠原蛋白市場規模由 2017~2021 以 CAGR 高達 63.0% 的速度成長，預計 2027 年將達到 108.3 億元，而 2022~2027 年 CAGR 預計達到 42.4%；膠原蛋白整體市場中的滲透率預計於 2023 年超過 50%，至 2027 年有望提升至 62.3% 。 • 在應用方面，未來重組膠原蛋白的前三大市場分別為：功能性護膚品、醫用敷料、醫美注射 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0 50 100 150 200 重組膠原蛋白 動物膠原蛋白 滲透率 功效護膚品 60% 醫用敷料 23% 醫美注射 11% 其他 6% 圖 1-5：中國重組膠原蛋白市場規模單位：十億人民幣 圖 1-6：重組膠原蛋白市場應用預估 巨子生物招股書、Frost & Sullivan
- 8. 資料來源 : • 功效型護膚品：膠原蛋白以小分子存在於護膚品中，主打抗衰、修復和美白的綜合作用，與玻尿酸形成差異，且重組膠原 蛋白有更高生物相容性及低敏特性，將成為市場主流。 • 醫用敷料：重組性膠原蛋白有更高的生物相容性，在促進細胞生長、和修復受損皮膚屏障等方面有更好的功效，且有望打 破膠原蛋白上游的產能瓶頸，實現規模經濟。 • 醫美注射：膠原蛋白在美白、抗皺和修復方面的優勢，加上消費者更關注填充效果的自然性和填充材料的安全性，重組膠 原蛋白逐漸成為新趨勢。 重組膠原蛋白挾多種優勢攻入美容醫療應用 8 功效型護膚品 醫用敷料 醫美注射 優勢 抗衰、修復、美白、低敏 促進細胞生長、修復受損皮膚 不位移、不透光、天然美白 22~27 CAGR * 52.8% 38.0% 36.7% 預期滲透率 * 30.5% 26.1% 9.7% 常見應用 保濕乳霜 面膜、貼布 水光針、填充劑 原料競品 植物活性成分、玻尿酸、動物性 膠原蛋白 玻尿酸、動物性膠原蛋白 玻尿酸、動物性膠原蛋白 表1-2：重組膠原蛋白三大市場應用概覽 巨子生物招股書、Frost & Sullivan、中銀國際、國信證券 * 為中國市場
- 9. 膠原蛋白 2 9
- 10. 膠原蛋白介紹 2-1 10
- 11. 資料來源 : 膠原蛋白為人體重要蛋白質 11 • 膠原蛋白由 19 種不同的胺基酸組成，是人體內含量最多的蛋白質，種類繁多，並可以在細胞、組織重建與修復過程中發 揮重要作用。 • 膠原蛋白廣泛分布於人體的結締組織中，如，骨、腱、軟骨和皮膚等，在哺乳動物體內含量豐富且分布廣，約占哺乳動物 總蛋白的三分之一。一個成年人的身體內約有 3 公斤膠原蛋白，主要存在於人體皮膚、骨骼、眼睛、牙齒、肌腱、內臟等 部位，而在人體皮膚成分中，有 70% 是由膠原蛋白所組成。 • 目前已有至少 29 種不同類型的膠原蛋白被鑒定出，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 型較常見。Ⅰ型是人體中含量最大的膠原蛋白、Ⅱ 型是關 節軟骨的主要成分、Ⅲ 型能維持皮膚的細膩、飽滿，隨著年齡增大，皮膚中 Ⅲ 型膠原蛋白的比例會逐漸減少。 維基百科、蔬特羅、開源證券、華安證券 Ⅰ型 Ⅱ 型 Ⅲ 型 分佈 皮膚、 骨骼、肌腱、韌帶、 血管壁和牙齒 透明軟骨、神經視網膜、 胚胎角膜 結締組織中，如：皮膚、 肺、肝、腸和血管系統 主要特徵 人體含量最多，且通常形 成大的帶狀纖維 通常為直徑較小的帶狀纖 維 末端保留膠原蛋白分子中 罕見的二硫鍵 功能 支撐纖維、維持骨結構 提供彈性、支撐性 對 I 型膠原纖維的生成起 重要作用 表 2-1-1： Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 型膠原蛋白比較 圖 2-1-1：人體中膠原蛋白分佈 角膜：68% 韌帶：17% 主動脈：12~24% 跟腱：86% 軟骨：46~63%
- 12. 資料來源 : 膠原蛋白的三螺旋狀結構使其保有良好活性 12 • 膠原蛋白的三股螺旋狀結構使其具有良好活性、易於發揮其正常功能和效果 : 膠原蛋白的分子結構主要由三種胺基酸組成，分別為甘胺酸 ( Gly )、脯胺酸 ( X )、羥脯胺酸 ( Y ) ，三種胺基酸分別組成多肽 鏈，三條多肽鏈組成的三股螺旋構造是蛋白質的一大特色。三股螺旋狀結構使其分子結構高度穩定 ( 不易受環境破壞、可承 受高強度拉伸 )、相容性高 ( 更容易被人體充分吸收與利用 ) 等優良功能。 圖 2-1-2 : 膠原蛋白三螺旋結構 圖 2-1-3 : 三種胺基酸重複序列組成三條多肽鏈示意圖 信達證券、騰訊健康、自行整理
- 13. 資料來源 : 膠原蛋白在人體中，具維持彈性與保護功能 13 • 使皮膚具有彈性：膠原蛋白具有很強的伸張能力，能維持皮膚與肌肉的彈性、促進細胞生長，同時也讓皮膚具有保護能力。 但隨年紀的增長，人體自行合成膠原蛋白的能力也會下降時，導致皮膚出現皺紋，看起來更為衰老。 • 讓骨骼堅硬具彈性，不致疏鬆脆弱：膠原蛋白能使鈣質與骨細胞結合，不致流失，而骨骼中膠原蛋白含量約佔 20%，也因 為含有膠原蛋白，所以骨骼與牙齒除堅硬外，亦具有彈性。 • 保護內臟：人體主要的內臟器官都含有膠原蛋白，臟器表皮結構的下方即是膠原蛋白，最大的功能在於保護及強化臟器。 • 具止血功效：膠原蛋白可以有效促進細胞分裂、增殖和分化，誘導血小板附著，促進血小板集聚，激活血液的凝血因子， 對傷口產生黏著、壓迫和填充的作用。 維基百科、開源證券 圖 2-1-4： 皮膚構造圖 圖 2-1-5： 膝關節軟骨組成圖 玻尿酸 蛋白聚醣 膠原蛋白 軟骨細胞 關節軟骨
- 14. 資料來源 : • 玻尿酸與膠原蛋白是醫美中最常使用的原料，且應用場景大多相同，因此要研究膠原蛋白進展需同時關注玻尿酸。 • 膠原蛋白是具有彈性的纖維狀蛋白質，主要是作為皮膚外在的殼，也是保持肌膚的彈力關鍵。膠原蛋白的流失，就像 氣球破洞，裡面的水分容易跑掉。 • 玻尿酸則是具有吸水功能，是細胞與細胞間的填充物，把外面的氣球撐大撐飽。玻尿酸的流失，會讓外在的氣球變得 乾扁、沒彈性。 膠原蛋白與玻尿酸的差異 14 淨研醫美、華安證券、巨子生物 表 2-1-2：膠原蛋白與玻尿酸比較 膠原蛋白 玻尿酸 安全性 動物性有過敏可能性 安全度高 保濕 較弱 佳 修復 有 無 美白 有 無 保持時間 短 長 圖 2-1-6：膠原蛋白與玻尿酸位置示意圖
- 15. 應用領域 2-2 15
- 16. 資料來源 : 膠原蛋白應用面市場概況 16 弗若斯特沙利文 肌膚美麗 皮膚護理 肌膚換活應用（醫美注射） 玻尿酸 肉毒桿菌 膠原蛋白 其他 醫用敷料 功效性護膚品 一般護膚品 其他 動物性膠原蛋白 重組膠原蛋白 玻尿酸 植物活性成分 玻尿酸 重組膠原蛋白 其他 動物性膠原蛋白 6005 億，100% 5581 億，92.9% 424 億，7.1% 5014 億，89.9% 30.3% 25.2% 14.9% 44.6% 18.5% 9.6% 27.3% 5.2% 24.4% 308 億，5.5% 259 億，4.6% 51.2% 32.7% 8.7% 7.4% 註：在中國，肌膚美麗領域指用於皮膚 護理及肌膚煥活的產品 圖2-2-1：中國肌膚美麗市場(人民幣)
- 17. 資料來源 : • 美白：膠原蛋白的乳白色使注射後起到天然亮白的效果，同時膠原蛋白能阻止黑色素產生，從根源達到美白效果。相 較於玻尿酸，膠原蛋白具有不吸水膨脹、不位移和不透光的優點，在軟組織少、皮膚較薄的部位填充效果突出。同時 膠原蛋白注射的恢復時間顯著短於其他類注射產品。 • 去除黑眼圈：膠原的乳白色可有效遮蓋黑眼圈，並且具有不位移、注射後不透光的優點，相較玻尿酸在眼周注射後水 腫和透光等，膠原蛋白優勢突出，目前是膠原蛋白在注射領域的主要運用場景。 • 然而，基於售價、生產難度、政府批准數、技術成熟度、維持時間等因素，近期市場仍普遍使用玻尿酸為主。 醫美注射：膠原蛋白要追上玻尿酸市佔仍有大段距離 17 雙美、中銀證券、知乎 表2-2-1：膠原蛋白與玻尿酸在醫療注射領域比較 圖 2-2-2：膠原蛋白遏阻黑色素路徑 膠原蛋白 玻尿酸 美白效果 有一定美白效果 幾乎沒有 皮膚再生 有修復皮膚效果 無法 保持時間 3 個月 6~24 個月 生產難度 高 低 技術成熟度 較不成熟，動物性有過 敏可能性 成熟，安全度高 政府批准數 6 40+ 售價 5000~20000 1500-17000 市場份額 8.7% 51.2%
- 18. 資料來源 : • 醫用敷料成分簡單，主要包含玻尿酸與膠原蛋白。作為術後輔助治療產品，用於醫療手術、損傷和過敏後皮膚修復， 因此嚴格要求醫用敷料需具有低過敏性、成分簡單和生產環節嚴格的特性。主要包括貼片式面膜和凝膠、噴霧等類別。 • 補水+修復：玻尿酸醫用敷料功能以保濕補水為主，而膠原蛋白因為三螺旋狀結構，使其具有良好活性，在醫用敷料 除了保濕補水之外具有獨特的修復功能，更適宜醫美手術後修復、創面癒合和減輕皮膚炎等用途。 • 缺點：受限於單價高、產品認證少等原因發展慢於玻尿酸醫用敷料。但近期大廠投入生產，有望規模化並降低單價。 醫用敷料：大廠投入，滲透率持續提升 18 雙美、中銀證券、創復康、Life Fusion 表2-2-2：膠原蛋白製傷口敷料與玻尿酸製比較 圖 2-2-3：膠原蛋白製臉部敷料 膠原蛋白 玻尿酸 保濕補水 較弱 強 手術後修復 有 無 減輕皮膚發炎 有 無 政府批准數 少 多 售價 100-250 10-70 市場份額 28.1% 44.6%
- 19. 資料來源 : • 保濕：天然膠原的水合作用得益於其存在的大量的甘氨酸、羥脯氨酸和羥賴氨酸， 因其含有大量的羥基，能與水產生 氫鍵而達到保濕目的，從而具有良好的保濕作用。 • 美白：具有三螺旋特性的膠原蛋白可以阻止皮膚中的酪氨酸轉化，減少多巴生成進而抑制黑色素，達到美白效果。 • 膠原蛋白通常用於促進組織生長癒合、美白和滋養；玻尿酸多以補水為主，鎖水力通常強於膠原蛋白。 功效性護膚品：膠原蛋白與其它兩者成分競爭激烈 19 ELLE、紅塔證券、弗若斯特沙利文，鉅子生物招股書 膠原蛋白 玻尿酸 植物活性成分 產品特性 提供結構支持、刺 激細胞再生及增值、 修復受損皮膚屏障 皮膚潤滑和保濕 幫助解決皮膚問題 如過敏、發炎及氧 化 主要功效 保濕、抗敏感、抗 痘、抗早衰、受損 皮膚屏障修復及美 白功效 保濕、潤滑功效 抗敏感、抗痘及抗 早衰功效 市場份額 20.1% 25.2% 30.3% 圖 2-2-4：膠原蛋白製功效性護膚品 表 2-2-3：用於功效性護膚品的生物活性比較
- 20. 資料來源 : • 改善腸胃蠕動：膠原蛋白在腸胃被吸收後，調節腸道內的益生菌，加快腸胃的蠕動以改善消化和吸收。 • 改善皮膚：口服膠原蛋白及其水解產物，可以以部分為肽的方式被快速吸收，提升皮膚中膠原蛋白的含量、抑制皮膚 膠原蛋白降解、減少皮膚損傷，並改善皮膚的含水量等。 • 強化關節、骨骼：膠原蛋白為骨骼提供了礦物質沉積的有機骨架，也有助於骨骼靈活性和強度。當其作為補充劑服用 時，膠原蛋白肽可支持骨骼健康以及強健骨骼。 功能保健食品：膠原蛋白具有多個應用場景 20 慧博智能投研、台塑生醫、永鼎醫藥 圖 2-2-5：膠原蛋白製美白食品 圖2-2-6：膠原蛋白製保護關節食品
- 21. 膠原蛋白製程 3 21
- 22. 資料來源 : Frost & Sullivan、慧博資訊 • 上游(原料供應)：膠原蛋白產業鏈上游由製備膠原蛋白所需的原料供應商組成，而膠原蛋白的原料來源分為動物提取和基因 重組兩大來源；動物膠原蛋白由動物身上提取，需牛、豬、魚等動物原料；重組膠原蛋白則透過發酵形成，需酵母浸粉、 菌種等原料。動物提取法仍為目前主流，但我們認為基因重組法是未來發展趨勢。 • 中游(製備加工)：中游為膠原蛋白製造商，其中動物膠原蛋白廠商固定成本較低，原料等變動成本較高，重組膠原蛋白廠商 固定設備等固定成本較高，原料等變動成本較低。 • 下游(產品應用)：下游應用範圍廣泛，膠原蛋白可應用於醫療、食品/保健品、化妝品、醫美、化工、飼料等領域。部分企 業可同時覆蓋中下游，生產膠原蛋白原料並將其應用到終端產品中。 膠原蛋白製程可分為動物提取及基因重組 圖3-1：膠原蛋白產業鏈 牛/豬/雞 動物源 (畜牧業) 淡水魚/深海魚 (漁業) 酵母浸粉 菌種 微生物發酵 酸解法 酶解法 重組膠原蛋白 動物膠原蛋白 上游：原料供應 (毛利率 20~30%) 中游：製備加工 (毛利率 80% 以上) 食品、保健品 醫療健康 護膚品 下游：產品應用 (毛利率 60~85%) 動物 提取 基因 重組 22
- 23. 資料來源 : 重組膠原蛋白具有三大製備流程 23 萬聯證券、東吳證券、科技新報、維基百科、自行整理 • 重組膠原蛋白製備流程 : 重組膠原蛋白的主要流程是將人體膠原蛋白基因進行特定序列設計、酶切及拼接，再藉由發酵去產生膠原蛋白。 (1) 獲得目標基因 / 重組序列設計 (2) 基因工程菌構建 : 將設計好的基因片段酶切並連接載體 (3) 高密度發酵 : 複製的過程 (4) 蛋白質分離純化 : 分離雜質 / 去除毒素 圖 3-2 : 重組膠原蛋白步驟 大腸桿菌 酵母菌 優 點 易於培養故成本較低 蛋白量高 / 安全性高 缺 點 蛋白純化難度大 / 含 肉毒素 / 活性較低 發酵 / 純化 / 保存過程中易發 生降解，成本較大腸桿菌高 表 3-1 : 酵母菌與大腸桿菌差別 易量產載體 : 質體載體 構建 蛋白基因 大腸桿菌 酵母菌 重組菌 基因工程菌構建 高密度發酵 蛋白質分離純化 除去雜質及毒素 標準化生產
- 24. 資料來源 : 基因重組法和動物提取法共同發展 24 • 基因重組法：採用微生物發酵的重組膠原蛋白具有較好的可加工性（如：水溶性）、產物純度高（約 95%）、生產週期短 （約兩週）、可以大量生產、且更能透過序列設計降低免疫原性。 萬聯證券、開源證券、自行整理 • 動物提取法：利用酸、酶解法從動物組織（豬皮、牛皮、魚等）中提取膠原蛋白的動物源提取法相對簡單且成熟、門檻和 成本低；但生產過程容易使產物有動物源病毒風險、產物成分也較不一、生產週期長。 圖 3-3：基因重組法製程 圖 3-4：動物提取法製程
- 25. 資料來源 : 重組膠原蛋白優點較動物源多，看好其未來成長 25 • 動物源膠原蛋白由於其原材料限制，供應較緊缺，因此無法快速擴量，而且只得低溫保存，提高了運輸難度，又由於可 能無法與人體相容，因此存在著免疫排斥和過敏的風險；重組膠原蛋白則有不穩定的三螺旋結構，限制了部分應用場景。 • 綜合來看，雖動物源性膠原蛋白應用相對廣泛且佔目前主流地位，但重組性膠原蛋白的多項優點使其具備成長空間。 動物源膠原蛋白 重組膠原蛋白 來源 動物組織（豬皮、牛肌腱） 成本因素，大多為微生物發酵 生物活性 可保持完整生物活性 難有完整生物活性，但目前已有突破 純度 低，成分混雜 高，達 95% 變性溫度 低，約 40°C，需冷藏運輸 高，約 72°C，可常溫運輸 病毒風險 有，動物源病毒風險 無 排斥反應 有 無 生產難易度 簡單 困難 生產週期 長，約半年 短，約兩週 生產規模 小 大 技術難點 產量難以提升 基因序列設計、成本 東吳證券、觀研天下數據中心、中銀證券、自行整理 表 3-2：動物源與重組膠原蛋白比較
- 26. 重組膠原蛋白未來展望 4 26
- 27. 供給端 4-1 27
- 28. 資料來源 : • 重組膠原蛋白廠商多採用的微生物發酵體系因缺乏「脯氨酸羥化酶」而難以形成三螺旋結構，目前主要解決辦法有兩種。 (1) 蛋白序列改良：中國錦波生物通過大量篩選，選出人源膠原蛋白中親水性、保水性強的主要功能區段，並透過生物合成， 製作出氨基酸序列重覆單元與該功能區段完全相同的產物，形成穩定的三螺旋結構，並呈現良好生物活性。 (2) 關鍵酶共同植入：將膠原蛋白基因和脯氨酸羥化酶的基因一起置入工程細胞中，目前已經有大量文獻做了相關研究。如 2018 年，巨子生物的範代娣教授團隊將來源於孢囊菌 RH1 的脯氨酸羥化酶與人源的膠原蛋白基因共同植入，達成膠原蛋白 的羥基化，製作出三螺旋結構，且活性高，為天然膠原蛋白的 190% 以上。 重組膠原蛋白已可實現具生物活性的三螺旋結構 28 巨子生物、錦波生物 圖 4-1-1：錦波生物通過蛋白序列改良達成活性三螺旋結構 圖 4-1-2：巨子生物透過關鍵酶共同植入達成活性三螺旋結構
- 29. 資料來源 : • 重組膠原蛋白具有優良的水溶性、加工性能、製程可控以及原料不受限制等特點，對於大規模工業化生產更為適合。且 相較動物來源的膠原蛋白為多類型的混合物，重組膠原蛋白具有單一序列、明確類型和高純度等特性，這些特質將能支 持大規模生產膠原蛋白相關產品，確保產品品質的可控性。 • 此外，通過編輯基因序列，理論上重組膠原蛋白的可加工性能達成比動物源膠原蛋白更豐富的功效。 • 目前中國最大廠商為巨子生物及江山聚源，年產能約 10 噸；巨子生物預計在 2023 上半年完成膠原蛋白的產線擴增，屆 時年產量預計達到 212 噸。 重組膠原序列單一、製程可控，可為規模化生產奠基 29 圖 4-1-3：重組膠原蛋白序列單一，亦具可加工性 表 4-1-1：中國主要重組膠原蛋白企業產能狀況 公司 現有產能 在建產能 在建產能預計 開始投產時間 巨子 生物 2021 年， 重組膠原蛋白 11 噸 / 年 新增重組膠原蛋白產線， 預計年產量達 212 噸 2023H1 2021 年， 醫用敷料 5,720 萬件 / 年 新增醫用敷料、醫美注射產品及醫用材 料產線，預計年產量達 1 億件 2024H1 2021 年， 功效性護膚品 5,523 萬件 / 年 新增功能性護膚品產線，預計年產量達 3,400 萬件 2026H2 錦波 生物 重組 III 型膠原蛋白 102 公斤 / 年 - - 2022H1，注射級人源化膠原蛋 白銷量為 3.9 萬支 年產 300 萬支注射級人源化膠原蛋白 2023 年 江山 聚源 年產 10 噸的重組人源膠原蛋白 （5噸出售，5噸自用） 膠原球年產 10000 萬顆，精華液罐裝 年產 1000 萬瓶，面膜年產 3000 萬片，膏霜乳產品年產 2000 萬瓶 2020 年 9 月 獲環評批准 我的序列 型別多樣 我的序列 單一明確 動物源 重組 巨子生物、錦波生物、江山聚源官網及招股書、深見
- 30. 資料來源 : • 重組膠原蛋白之成本主要體現於發酵生產與分離純化環節。採用不同菌種將提供不同發酵量，分離純化則以膠原蛋白回 收率、純度為衡量指標，前者與效率有關，後者與產品品質有關。純化費用約占生產成本的 20%-30%，而產業化重組 膠原蛋白生產中，預計純化環節成本占比將更高。 • 巨子生物通過高密度發酵策略及高效分離純化工藝，解決了先前阻礙重組膠原蛋白商業化的效率問題，其重組大腸桿菌 靶蛋白在經過一輪的加工後重組膠原蛋白的回收率達到 90%。騰訊報導則指出未來 2-5 年，重組膠原蛋白的成本將下降 10 倍以上，預估成本的下降傳導至終端有望在中長期達成。 成本問題已達成技術突破，終端價格中長期有望降低 30 騰訊報導、巨子生物招股書、醫美部落 廠商 回收率 純度 發酵量 發酵菌種 巨子生物 90% 99.9% 14.5 g/L 大腸桿菌、畢赤酵母 、釀酒酵母、 枯草芽孢桿菌 錦波生物 - 99% 10+ g/L 大腸桿菌 江山聚源 75%+ 95%+ 20+ g/L 大腸桿菌、畢赤酵母 廠商 產品名 進度及預計獲核准時間 適應症狀 巨子 生物 重組膠原蛋白 液體製劑 臨床試驗，24Q1 用於皮下/皮內肌膚抗衰老+滋潤保濕 ，主要針對臉部皮膚 重組膠原蛋白 固體製劑 臨床試驗，24Q1 用於皮下/皮內肌膚抗衰老，主要針對 臉部皺紋（抬頭紋、魚尾紋） 重組膠原蛋白凝膠 產品開發，25H1 用於皮下/皮內肌膚抗衰老， 主要針對中至重度的皺紋 交聯重組 膠原蛋白凝膠 產品開發，25H1 用於皮下/皮內肌膚抗衰老，主要 針對中至重度的法令紋 錦波 生物 薇奇美重組膠原 蛋白填充注射劑 已獲批准上市 糾正臉部動力性皺紋 （抬頭紋、魚尾紋等） 江蘇 吴中 子公司吴中美學宣布引進具有三螺旋結構的重組膠原蛋白生物合成技術 ，未來計劃將用於開發具備支撐塑型功能的膠原蛋白填充劑 表 4-1-2：中國主要企業發酵純化技術 表 4-1-2：中國主要企業注射類重組膠原蛋白產品研發及佈局情況
- 31. 需求端 4-2 31
- 32. 資料來源 : • 膠原蛋白在人體內，以及作為生物材料在不同應用領域中均有不同作用，在解釋上難以以單一功能表明。須透過明確、 清晰的宣傳進行消費者教育，達成產品功效的傳達。常見誤解如以下兩點： 外用產品滲透率之提升將仰賴消費者教育消除認知誤解 32 可覆美、孫婭楠《二次諧波結合雙光子螢光成像方法觀察人源膠原蛋白透皮吸收情況》 圖 4-2-1：膠原蛋白的常見誤解
- 33. 資料來源 : • 2017 – 2021 年中國醫美市場規模由 1,120 億人民幣增長至 2,180 億人民幣，年複合成長率約為 14.2%，同期全球的成 長率約為 3.0%，根據 iResearch 數據，預計到 2025 年，市場規模將達 4,100 億人民幣。 • 與醫美成熟的市場相比，中國醫美滲透率仍相對較低，僅約 12% ，若與亞洲醫美最發達的韓國相比，仍不及其 1/2。 • 醫美類項目消費單價較高，輕醫美消費頻率也須較高以達到更好地求美效果。因此醫美項目的發展離不開民眾可支配收 入增長的支撐。而中國人均可支配收入的穩步提升支撐了中國民眾消費能力的增長，追求自我投資的消費意識反映於各 高階消費市場，包括奢侈品與高級保健品等，同時反映於醫美消費意願的提升。 中國醫美市場的高成長性將提供注射產品成長驅動力 33 勤業中國醫美行業 2022 年度洞悉報告、艾瑞諮詢 iResearch、興業證券、艾爾建美學研究 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 中國 美國 韓國 圖 4-2-2：中國醫美服務暨手術市場規模 0 20 40 60 80 100 中國 日本 巴西 美國 韓國 圖 4-2-3：中國醫美服務滲透率 圖 4-2-4：中日巴美韓每千人醫美服務次數 （次 / 千人） （十億 人民幣）
- 34. 資料來源 : • 從消費者的年齡結構來看，根據 Frost & Sullivan 數據，中國 2021 年醫美消費群體中，19 歲以下消費者佔 21%，20 至 25 歲消費者佔 37%，26 至 30 歲消費者佔 24%，客群以年輕族群為主。未來隨著年輕消費者的成長，需求成長和消 費升級有望為醫美產業單價、消費頻率的提升帶來支撐。 • 從城市分級來看，一線消費者是目前醫美市場的消費主力，二三線城市的市場成長空間仍然巨大。隨著短影音、直播平 台的崛起，消費者的變美慾望受到刺激，加上二三線城市經濟發展快速，均有望帶動中國醫美市場的成長。 市場具消費年齡層低與二三線城市成長空間大之特性 34 勤業中國醫美行業 2022 年度洞悉報告、Frost & Sullivan 圖 4-2-5：中國消費者選擇醫美消費原因趨向自我投資 49% 14% 37% 工作需要 取悅自己 其他 26% 51% 23% 2015 年 2020 年 0% 5% 10% 15% 20% 25% 一線城市 二線城市 三線城市 圖 4-2-6：2021 年中國按城市 等級劃分醫療美容服務滲透率 圖 4-2-7：2016-2020 年中國二三線 城市新增醫美機構數量 0 100 200 300 400 500 600 700 800 2016 2017 2018 2019 2020 （間）
- 35. 應用端 4-3 35
- 36. 資料來源 : 應用端 36 自行整理 應用市場 重組膠原蛋白 預期滲透率 22-27 CAGR% 重組膠原蛋白 v.s. 動物膠原蛋白 重組膠原蛋白 v.s. 其他競品 發展風險 功效型 護膚品 30.5% 52.8% • 可常溫運輸 • 可大量生產 • 無排斥反應 • 無病毒風險 • 活性更強大 • 相較於玻尿酸美白效果更強大 • 膠原蛋白可促進細胞再生，其他競 品無法滿足 • 技術尚未成熟，產品研發風險高 • 保濕能力相較主要競品玻尿酸劣勢 醫用敷料 38.0% 26.1% 醫美注射 9.7% 36.7% 重組膠原蛋白的機會點 供給端 需求端 成功開發三螺旋結構使得重組膠原蛋白實現更 高的活性 重組膠原蛋白序列單一，可大量生產達成規 模經濟 消費者對膠原蛋白的認知提升 收入提升帶動醫美市場成長，進而提升膠 原蛋白需求 反應於市場應用
- 37. 資料來源 : 結論 37 • 膠原蛋白依照製程可分為：動物性膠原蛋白及重組膠原蛋白，於美容市場應用主打美白與修復的功效 • 重組膠原蛋白相較於動物性的優勢：可大量製造、無排斥反應、活性更高 • 重組膠原蛋白的機會點 • 供給端 1. 成功開發三螺旋結構使得重組膠原蛋白實現更高的活性 2 .重組膠原蛋白序列單一，可大量生產 • 需求端 1. 消費者對膠原蛋白的認知提升 2.收入提升帶動醫美市場成長，進而提升膠原蛋白需求 • 應用面 預計 2027 年將於中國市場拿下 62.8% 膠原蛋白市場，且其三大美容應用領域將有 CAGR 26.1%~56.8% 的增速
- 38. 附錄 38
- 39. 資料來源 : 動物提取法發展成熟，主要以酶 / 酸解法提取膠原蛋白 39 • 動物提取法是指通過酸解法、酶解法等方式，主要從牛、豬作為材料來源，從其肌腱、皮膚等組織中來提取膠原蛋白。主 要優點在於：1）技術發展時間較長且成熟、成本較低、2）能夠最大程度保留天然膠原蛋白的三螺旋結構，所得產物生物 活性較高。 • 在提取過程中，存在免疫性和病毒性兩大問題。 1）由於動物體內的膠原蛋白和人體中的膠原蛋白氨基酸序列不同， 必須 特別增加流程以降低產品的免疫原性，避免用於人體後產生嚴重的組織排異性、2）動物來源的膠原蛋白一般都是混合物， 生產過程中要嚴格排除動物組織以及人畜共患病毒，如瘋牛病、口蹄疫等。 酶解法 酸解法 常用酶 胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜 蛋白酶 醋酸、乳酸、鹽酸、檸檬酸 優點 • 提取速度快，產率高 • 三螺旋結構完整、活性好 • 產物純度較高 • 處理溫度低 • 三螺旋結構完整、活性好 • 成本較低、經濟價值高 缺點 • 成本較高 • 條件控制要求高（如：溫 度） • 提取時間長，產率低 • 原料在不同反應條件下所 得產物略有不同 來源 動物源病 毒 解離溫度 提取部位 膠原蛋白提取率 魚 深海魚類 污染較少 18~20 ℃ 軟骨 淡水魚 40% 深海魚 > 80% 鳥 禽流感 41~42 ℃ 小腸 30~40% 牛 狂牛症 37 ℃ 肌腱 70% 豬 口蹄疫 37 ℃ 皮膚 70~80% 表 3-1.2：酸解法與酶解法的比較 表 3-1.3：動物提取法的動物源 萬聯證券、開源證券、自行整理