根據(jù)弗若斯特沙利文數(shù)據(jù)，中國膠原蛋白市場規(guī)模預(yù)計(jì) 2027 年將達(dá)到 1738 億元人民幣，2021- 2027 年平均復(fù)合增長率為35.01%，正在經(jīng)歷飛速增長。膠原蛋白作為一種新型且關(guān)鍵的生物材料，憑借其功能的多元化，在藥械、醫(yī)美、護(hù)膚品和食品等各領(lǐng)域起到諸多功效。目前，動物膠原蛋白遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過重組膠原蛋白的市場規(guī)模，但隨著科研水平的提高，預(yù)計(jì)未來重組膠原蛋白將實(shí)現(xiàn)反超。

膠原蛋白全解析：特征、結(jié)構(gòu)及效用

膠原蛋白是人及其他哺乳動物皮膚和骨骼中含量最豐富的結(jié)構(gòu)蛋白，是由三條相同或不同的α-鏈纏繞而成的，是緊密的三螺旋結(jié)構(gòu)，約占身體總蛋白含量的30%。人們目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了 28 種不同的膠原蛋白，根據(jù)其結(jié)構(gòu)和功能的不同，可以分為多個亞型。

其中，I 型膠原在所有膠原中含量比較高，起到結(jié)構(gòu)支持的作用；III 型膠原在新生兒皮膚中含量較高，研究人員認(rèn)為其有修護(hù)功能；IV 型膠原是基底膜網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的主要組成成分；XVII 型膠原則是一種跨膜膠原，在改善皮膚衰老、促進(jìn)毛發(fā)再生中具有潛在應(yīng)用等等。

不同制備技術(shù)下膠原蛋白之間的差異化

01、動物源提取：稱為動物源膠原蛋白，是通過從動物組織中提取的生物高分子蛋白質(zhì)，主要來源于豬皮、牛皮和魚皮等，通常通過酸法和酶法提取制作而成，它具有工藝純熟、成本可控、生物活性高等特點(diǎn)。

動物膠原蛋白的主要優(yōu)缺點(diǎn)為：(1)、生物活性高，提取自自然生物組織；(2)、擁有完整且穩(wěn)定的三螺旋結(jié)構(gòu)，同源度高，與人體相容性較高；(3)、生產(chǎn)過程簡單，工藝純熟，研發(fā)成本相對較低；(4)、缺點(diǎn)是免疫原性高、病毒性風(fēng)險、水溶性較差、燃點(diǎn)低致使儲存和運(yùn)輸難度提高。

02、基因工程源提?。悍Q為重組膠原蛋白，是通過把人體內(nèi)的膠原蛋白DNA構(gòu)建到大腸桿菌、酵母菌等菌種里發(fā)酵后得到的，它具有高水溶性、低致敏性、可控可量產(chǎn)等特點(diǎn)。

重組膠原蛋白的主要優(yōu)缺點(diǎn)為：(1)、低免疫原性和高純度，減少了免疫排斥反應(yīng)的發(fā)生；(2)、無病毒隱患，在安全性上較動物源更勝一籌；(3)、水溶性更好，可加工性強(qiáng)，可根據(jù)需求進(jìn)行特定的設(shè)計(jì)加工；(4)、燃點(diǎn)高，穩(wěn)定性強(qiáng)，保存條件寬泛，便于儲存和運(yùn)輸；(5)、組分單一，制備過程可控，生產(chǎn)周期短，易實(shí)現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)，產(chǎn)品的品質(zhì)也更容易控制；(6)、缺點(diǎn)是三螺旋結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、研發(fā)成本高、技術(shù)壁壘高等，制約了它的發(fā)展和應(yīng)用。

兩類膠原蛋白在口服領(lǐng)域上的應(yīng)用和桎梏

膠原蛋白具有易吸收、低抗原性、且無毒天然等優(yōu)點(diǎn)，既可以直接作為食品的原料，用來補(bǔ)充和合成蛋白質(zhì)，又可以作為輔料添加增加營養(yǎng)和保健等方面的功能。綜合兩類膠原蛋白的特性來考慮，動物源膠原蛋白在應(yīng)用上更廣泛更成熟，重組膠原蛋白在口服類的性價比更優(yōu)。

01、應(yīng)用上：動物源膠原蛋白因其具有完整的三螺旋結(jié)構(gòu)、較高的生物活性和強(qiáng)度而被廣泛的應(yīng)用于口服美容領(lǐng)域，發(fā)展至今已有六十余年，從純度、提取技術(shù)等各個維度均具備更高的成熟度，具體應(yīng)用于膠原蛋白粉和口服液。重組膠原蛋白借助高速的發(fā)展后來者居上，在國內(nèi)市場上廣為應(yīng)用，尤其是口服領(lǐng)域。在這一領(lǐng)域的性價比甚至超過了動物源膠原蛋白，具備高水溶性、低致敏的突出優(yōu)勢。它還可以合成不同分子量的膠原蛋白，解決了動物源膠原蛋白不易吸收的難題，長期食用也不會給身體和皮膚造成負(fù)擔(dān)。

02、桎梏上：動物源膠原蛋白的挑戰(zhàn)主要在于原材料的限制上，市場上供應(yīng)緊缺，難以快速擴(kuò)量。同時，它的低燃點(diǎn)的特性也為其運(yùn)輸增加了難度，因?yàn)樾枰蜏卮娣牛步o消費(fèi)者在攜帶和飲用時帶來了一定的不便。最重要的一點(diǎn)是它可能攜帶病毒，存在安全隱患，雖然科學(xué)技術(shù)的發(fā)展提高了動物膠原蛋白的安全性，但依然在很大程度上限制了其應(yīng)用和開發(fā)。而重組膠原蛋白的桎梏主要表現(xiàn)在研發(fā)成本比較高，以及發(fā)揮主要作用的三螺旋結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，制約了其在某些場景上的使用。此外，重組膠原蛋白的量產(chǎn)和不同批次產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定也是一個很大的技術(shù)挑戰(zhàn)。而這兩種膠原蛋白目前在口服產(chǎn)品上的有效性、作用機(jī)理和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)上也是一片空白，亟需論證和突破。

經(jīng)過對比分析，我們可以清楚的看到，兩類膠原蛋白在安全性、生物相容性、生產(chǎn)制備、市場應(yīng)用等方面都表現(xiàn)出了差異。動物膠原蛋白作為最天然的膠原蛋白，雖然應(yīng)用廣泛，但供給端緊缺導(dǎo)致產(chǎn)品供應(yīng)受限；而重組膠原蛋白雖然受到表達(dá)體系、產(chǎn)量和成本等問題的制約，但是在安全性、可持續(xù)、定制化等方面展現(xiàn)出了更大的潛力。

隨著技術(shù)的進(jìn)步，重組膠原蛋白的成本在不斷降低，生產(chǎn)工藝在不斷突破。未來，重組膠原蛋白有望在多個領(lǐng)域取代動物膠原蛋白，占據(jù)市場主導(dǎo)地位。另外，重組膠原蛋白作為一種可再生資源，其發(fā)展前景將更加廣闊。

但就目前階段來說，僅有能打破各種桎梏實(shí)現(xiàn)新的突破的將會是醫(yī)用級原生液態(tài)膠原肽。首先它是符合醫(yī)用級標(biāo)準(zhǔn)的，不管是在質(zhì)量上還是應(yīng)用上都具有更高更拔尖的標(biāo)準(zhǔn)。其中，醫(yī)用膠原的有效性便是較好的證明。其次，原生液體膠原肽的小分子肽集中在500Da，是純度很高的膠原肽原液，有別于傳統(tǒng)的水、糖膠原勾兌膠原飲，大大提升了口服膠原肽飲品的吸收率和利用率。

參考文獻(xiàn)：

[1]傅容湛，范代娣，楊婉娟，等.重組膠原蛋白的產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用前景展望[J].生物工程學(xué)報，2022，38(09):3228-3242.DOI:10.13345/j.cjb.220061.

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