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证券分析师易永坚 投资咨询资格编号： S1060516080002电子邮箱： YIYONGJIAN证券研究报告新消费研究之胶原蛋白行业：巨子生物（ H01800.HK)2022年 06月 25日请务必阅读正文后免责条款行业评级商贸零 售 强于大市研究助理徐熠雯 一般证券业务： S1060122040025电子邮箱： 投资要点 巨子生物是国内第二大专业皮肤护理公司，在胶原蛋白领域位居第一。 公司设计、开发和生产以重组胶原蛋白为关键生物活性成分的专业皮肤护理产品以及基于稀有人参皂苷技术的功能性食品。据弗若斯特沙利文， 2021年公司专业皮肤护理产品零售额约达 60亿元，市占率 10.6%，位居行业第二、胶原蛋白领域第一。重组胶原蛋白解决了动物源胶原免疫原性及病毒风险等问题，产业化进程加速有望降低原料成本，在 护 肤品、 医美、医疗、食品等领域应用前景较好。据弗若斯特沙利文， 2021年重组胶原蛋白市场规模约为 108亿元，预计2027年有望达到 1083亿元， 2022-2027年复合增速 42.4%。 公司优势： 1）技术壁垒：经过 20余年的基础研究及实践积累，公司成功打造专有的合成生物学平台，并在重组胶原蛋白及稀有人参皂苷的高效量产、分子库储备及终端产品转化上积累优势，竞争对手短期难以赶超； 2）差异化的品牌矩阵：可复美定位皮肤学级专业护肤品，可丽金定位中高端、多元化功效护肤品， 2021年分别是国内专业皮肤护理行业第三、第四畅销品牌，天猫复购率高达 43%、 32%；3）“医疗机构 +大众消费”双轨销售：深耕医疗机构，覆盖约 3000+医院、诊所、药店终端，并通过专业渠道口碑反哺赋能大众渠道。 公司看点： 1）线上渠道增长空间较大，目前线上占比 41.5%，低于国内化妆品上市公司平均水平； 2）中长期看，壁垒较高的肌肤焕活产品（第三类医疗器械）有望于 2023年后陆续获批，其中重组胶原蛋白液体制剂及固体制剂产品已进入临床阶段。 公司面临的挑战： 1）对核心单品“类人胶原蛋白敷料”及面膜类产品依赖程度较高，期待拓品类打开成长天花板； 2）经销比重下降较快，成本费用结构改变，考验直营运营效率； 3）肌肤焕活应用产品延展性有待验证，产能稳定性及产品性价比是关键。 风险提示： 1）经销商集中度较高的风险； 2）获客不及预期风险； 3）产品研发失败风险； 4）行业竞争加剧风险。目录 CO N T E NT S行业分析：重组胶原蛋白兴起，功效护肤品及医美领域成长空间大巨子生物： 国内最大的胶原蛋白专业皮肤护理公司3公司未来看点及挑战投资建议及风险提示公司优势：技术水平及量产能力领先，线下专业渠道奠定基础财务分析：收入利润保持较快增长，净利率 50%+国内最大的胶原蛋白专业皮肤护理公司 巨子生物是中国基于生物活性成分的专业皮肤护理产品行业先行者和领军者。 公司成立于 2000年，在创始人范代娣博士及其配偶严建亚先生的带领下，公司依托合成生物学技术平台，自主开发并规模化生产多种类型的重组胶原蛋白和稀有人参皂苷，构建了涵盖功能性护肤品、医用敷料与功能性食品的产品组合。 公司是全球首个成功研发重组胶原蛋白并实现产业化的企业，也是中国首家获得重组胶原蛋白产品医疗器械注册证的公司，曾获得国家技术发明奖、中国专利金奖等奖项。 据弗若斯特沙利文，按终端零售额计， 2021年公司为国内第二大专业皮肤护理产品公司、第二大医用敷料产品公司，从 2019年连续 3年为国内最大的胶原蛋白专业皮肤护理公司。公司重组胶原蛋白旗舰品牌可复美、可丽金分别是 2021年国内专业皮肤护理产品行业第三、第四畅销品牌。资料来源：招股说明书，公司官微，平安证券研究所42000范代娣博士留学回国，带领团队成功开发专有重组胶原蛋白技术，公司注册成立 。2005“一种类人胶原蛋白及其生产方法”获得国家发明专利授权。2019 2020 202120172009 2011 2013 2016推出首个品牌“可丽金” ，定位中高端皮肤护理。推出“可复美”品牌 ，定位皮肤科级别专业皮肤护理；可复美类人胶原蛋白敷料获批 II类医疗器械注册上市。“类人胶原蛋白生物材料的创制及应用”获国务院颁发的国家技术发明奖二等奖。“一种类人胶原蛋白及其生产方法”获中国国家知识产权局及世界知识产权组织颁发的中国专利金奖； 推出首个人参皂苷类功能性食品。参与制定国家标准“组织工程医疗器械产品 -骨 -体内临界尺寸骨缺损的临床前评价指南”。西安高新区上林苑二期生产基地投产，占地约 45亩。特医健康产业园启动建设，占地约 33亩。成为首家被纳入国家皮肤与免疫疾病临床医学研究中心进行皮肤科研发合作的企业； 受国家药监局邀请，参与起草中国医药行业标准 重组胶原蛋白 及作为化妆品原料的胶原蛋白的技术要求 。巨子生物发展历程2021下半年公司完成首轮 &Pre-IPO融资，投后估值约 194亿元，高瓴、 CPE源峰、金镒资本等参投。国内最大的胶原蛋白专业皮肤护理公司 核心生物活性成分： 多种类型的重组胶原蛋白、稀有人参皂苷 品牌及产品组合： 8大品牌 105个 SKU，涵盖功效性护肤品、医用敷料和功能性食品，品牌有可复美、可丽金、可预、可痕、可复平、利妍、欣苷（ SKINGIN）、参苷，各品牌定位不同用途。 2021年重组胶原蛋白旗舰品牌可复美、可丽金收入占比 58%、 34%。 渠道模式： “医疗机构 +大众消费者”双轨销售，医疗机构端覆盖 1000+公立医院、约 1700家私立医院及诊所、约 300个连锁药房品牌，直销 +经销模式结合；大众消费者端涵盖线上 D2C店铺、电商平台自营部门以及线下约 2000家化妆品连锁店及连锁超市，直销 +经销结合。 2021年经销收入占比 56%、线上直营收入占比 37%。资料来源：招股说明书，公司官微，平安证券研究所5巨子生物业务简介美丽健康功效性护肤产品医用敷料肌肤焕活产品（注射填充剂）生物医用材料功能性食品及特殊医学用途配方食品品牌矩阵产品组合渠道模式股权集中度较高，创始人夫妇发行前控股 60%+资料来源：招股说明书，平安证券研究所6100%100%100%100%100%100%100%100%Refulgence HoldingFY FamilyTrustJuzi Holding Healing Holding范代娣博士GBEBT HoldingGB EmployeeBenefitTrust发行前投资者本公司（开曼群岛）Giant Beauty Holding（英属维尔京群岛）巨子生物香港（香港） 香港亚信（香港）西安巨子生物陕西巨子特医 西安巨子医药 海南巨子生物科技 陕西巨子生物技术 南京类人生物材料西安自在云谷 西安巨子医疗器械 西安欣苷生物技术100%100% 100%100% 100%59.97% 0.09% 1.96% 37.98%50% 50%境外境内 创始人范博士、严建亚夫妇为实控人，合计持股约 60%，公司股权集中度较高。 本次发行前，范博士、严建亚夫妇通过 JuziHolding、 Healing Holding合计持有公司60.06%股权，同时通过员工激励平台GBEBT Holding持股的 1.96%合计控制巨子生物 62.02%的投票权。 Pre-IPO轮（首轮）投资者合计持股37.98%， 其中高瓴投资合计持股 4.99%，CPE源峰（中信产业基金）持股 4.33%，金镒珠海持股 3.76%、 YF持股 3.66%、 君联资本持股 3.43%、 Harmony Shuye持股 2.33%、上海朱雀持股 1.94%，其余约 16位投资者持股 13.54%。巨子生物公司架构家族式管理氛围浓厚资料来源：招股说明书，平安证券研究所7姓名 年龄 职务 责任 履历严建亚 55 董事会主席、执行董事 兼首席执行官 负责集团的整体战略管理及发展、业务规划及整体运营创始人之一，范代娣博士的配偶 ，中国西北大学化学工程学士。其同时为集团多个子公司（含西安巨子生物及陕西巨子生物科技）的董事及总经理。 2002年其创立西安威力通信（现为三角防务）， 2019年该公司于国内创业板上市。范代娣 56 执行董事兼首席科学官 负责集团的技术研发创始人之一，严建亚先生的配偶 ，中国西北大学无机化工学士、化学工程硕士，华东理工大学化学工程博士，美国麻省理工学院国家生物工程中心高级访问学者。其同时为西北大学化工学院、生物医药研究院院长。 2013年“类人胶原蛋白生物材料的创制及应用”获国务院颁发的国家技术发明奖二等奖，范博士为发明人。叶娟 51 执行董事兼高级副总裁 负责集团的临床项目、采购及人力资源管理 中国西北工业大学法学学士，曾任职于中国建设银行风险管理部、西安达威 (美国 )通信总经理及董秘、西安威尔罗根科技董秘， 2016年 4月加入公司，担任西安巨子生物副总经理，现为其董事。方娟 49 执行董事兼高级副总裁 负责集团的销售渠道管理 西安交通大学经济与金融学院国际企业管理大专学历， 2000年 12月加入公司，担任西安巨子生物经理，现为其副总经理及董事。张慧娟 35 首席财务官 负责集团的会计、财务管理及税项事宜 天津外国语大学日语（国际商务）学士，曾任职于德勤、普华永，曾担任易点天下财务总监。严钰博 26 联席公司秘书兼董事会秘书 负责集团的融资、投资者关系管理以及企业管治相关工作 创始人之女 ，加拿大多伦多大学金融经济学及统计学双学士，美国加州大学洛杉矶分校应用经济学硕士， 2018年加入公司。段志广 41 高级副总裁 负责为集团提供与技术研发有关的专业指导及建议中国河南农业大学生物技术学士，中国西北大学微生物学硕士，中国西北大学生物化工工程博士，曾任西北大学讲师，现为西北大学副教授、西安市医药协会第三届理事会成员， 2012年 2月起开始担任陕西巨子生物技术有限公司的研发总监，负责稀有人参皂苷和其他高活性天然产品、医疗器械产品、功能性食品及抗肿瘤药物的开发。严亚娟 53 高级副总裁 负责监督集团的整体生产及质量控制管理创始人严先生之胞妹 ，中国西北大学无机化学工程文凭，曾任武功化工厂担任技术员、咸阳市长城集团车间主任，自 2002年 3月起担任西安巨子生物的生产技术总监兼副总经理，并自 2020年 12月起担任其董事。姚淑娴 48 联席公司秘书 香港大学的社会科学学士，香港城市大学企业管理研究生。其为香港公司治理公会及英国特许公 司治理公会的特许秘书、特许治理专家及会员。目录 CO N T E NT S行业分析：重组胶原蛋白兴起，功效护肤品及医美领域成长空间大巨子生物： 国内最大的胶原蛋白专业皮肤护理公司8公司未来看点及挑战投资建议及风险提示公司优势：技术水平及量产能力领先，线下专业渠道奠定基础财务分析：收入利润保持较快增长，净利率 50%+近三年收入复合增速 27.4%，可复美品牌爆发资料来源：招股说明书，平安证券研究所99571,1901,55224.4%30.4%0%5%10%15%20%25%30%35%0200400600800100012001400160018002019 2020 2021收入（百万元） yoy8531041,0731181,5034902004006008001000120014001600专业皮肤护理产品 功能性食品及其他2019 2020 202129048182421559928985267901002003004005006007008009001000可复美 可丽金 其他品牌2019 2020 202130.3% 35.4%57.8%50.3% 47.0%33.9%8.6% 7.7% 5.1%10.9% 9.9% 3.2%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2019 2020 2021功能性食品及其他 其他品牌 可丽金 可复美2019-2021年公司收入及增速 2019-2021年公司分业务收入（百万元）2019-2021年专业皮肤护理业务分品牌收入（百万元）2019-2021年公司分品牌收入占比CAGR： 32.8%CAGR： -31.0%CAGR： 76.1%CAGR： 4.5%CAGR： -1.5% 收入保持较快增长，近三年复合增速27.4%， 2021年专业皮肤护理业务收入占比 97%。 2019-2021年公司收入9.57/11.90/15.52亿元， 2020/2021年同比增长 24.4%/30.4%。其中，专业皮肤护理业务收入 8.53/10.73/15.03亿元，占比由 2019年的 89.1%提升至96.8%。分品牌看，可复美收入2.90/4.21/8.98亿元， 2020/2021年同比增长 45.5%/113.1%，占比由 30.3%提升至 57.8%，推测由线上直销带动；可丽金收入 4.81/5.59/5.26亿元，2020/2021年同比增长 16.2%/-6.0%，推测受经销渠道调整影响；其他品牌收入体量较小。直销渠道驱动增长，经销收入增速放缓资料来源：招股说明书，平安证券研究所102019-2021年公司直销及经销渠道收入（百万元）2019-2021年公司渠道结构764156235859274332486357470 4501002003004005006007008009001000向经销商销售 线上直营店铺 面向电商平台 线下直销2019 2020 2021CAGR： 6.3%CAGR： 91.7%CAGR： 500.0% 79.9% 72.2%55.6%16.3% 23.0%37.0%0.2% 2.8% 4.5%3.6% 2.0% 2.9%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2019 2020 2021线下直销 面向电商平台 线上直营店铺 向经销商销售CAGR： 14.4% 收入分渠道看，直销渠道驱动增长，经销渠道增速放缓。 2019-2021年公司直销渠道收入分别为 1.93/3.31/6.90亿元， 2020/2021年同比增长 71.7%/108.3%，收入占比由 2019年的 20.1%提升至 2021年的 44.4%。其中，线上直营店铺收入分别为 1.56/2.74/5.74亿元，同比增长 75.6%/109.4%，占比由 16.3%提升至 37.0%，快速增长主要得益于线上营销活动的增加；面向电商平台的直销收入分别为 0.02/0.33/0.70亿元，同比增长 1550%/112%，占比由 0.2%提升至 4.5%；线下直销收入分别为 0.35/0.24/0.45亿元，占比分别为 3.6%/2.0%/2.9%，近年来受疫情影响有所波动。 2019-2021年公司经销渠道收入分别为 7.64/8.59/8.63亿元， 2020/2021年同比增长 12.5%/0.4%，收入占比由 2019年的 79.9%下降至 2021年的 55.6%，增速放缓受到疫情影响、渠道重心转移等多因素影响。产品结构优化 +渠道调整推动毛利率上升资料来源：招股说明书，平安证券研究所；注：线上直销渠道含面向电商平台以及线上直营店铺渠道11公司营业成本的构成公司分业务毛 利率公司分渠道毛 利率83.3% 84.6%87.2%84.8% 86.3% 87.3%71.2% 69.0%85.4%50%55%60%65%70%75%80%85%90%95%100%2019 2020 2021公司整体 专业皮肤护理产品 功能性食品及其他83.3% 84.6%87.2%81.3% 82.1%85.0%92.4% 91.4%90.1%91.6% 90.7%95.2%85.3%88.3%82.1%70%75%80%85%90%95%100%2019 2020 2021公司整体 向经销商销售 线上直营店铺面向电商平台 线下直销74.6%75.1% 72.6%16.9%16.7% 20.9%25.9%8.2% 6.2%0.01% 0.3%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2019 2020 2021以权益结算的股份奖励开支 直接人工成本 制造费用及物流费 原料 产品结构优化 +渠道调整推动毛利率持续上升。 2019-2021年公司毛利率分别为 83.3%、 84.6%、 87.2%，主要受到高毛利护肤业务占比提升、直销比重提升影响。分业务看， 2019-2021年专业皮肤护理产品毛利率 84.8%、 86.3%、 87.3%，功能性食品毛利率 71.2%、69.0%、 85.4%， 2021年食品业务毛利率大幅上升主要系减少了低利润率产品的销售。分渠道看， 2019-2021年直销渠道毛利率91.1%、 91.1%、 90.1%，经销渠道毛利率 81.3%、 82.1%、 85.0%，经销毛利率持续上升。 营业成本主要由原料、制造及物流费用、人工成本构成，其中原料成本占比 70%+。 公司营业成本 70%+用于采购原料，其生产生物活性物的原料主要为葡萄糖、无机盐、酵母粉以及原型人参皂苷等；制造费用及物流费上升较快， 2021年占比达到 20%+，推测主要受到线上直销增长影响；直接人工成本占比持续下降，推测受益于规模效应及自动化生产。渠道转型下销售费用率提升较快， 2021年约达 22%资料来源：招股说明书，平安证券研究所122019-2021年公司期间费用率 2019-2021年公司销售费用各项开支（百万元） 期间费用率提升较快，主要受到销售费用增长及股权激励增加影响。 2019-2021年公司销售费用率分为别 9.8%、 13.3%、 22.3%，快速上升，主要系渠道重心转变、加大线上营销活动所致；管理费用率分别为 3.0%、 2.8%、 4.7%， 2021年大幅提升主要系股权激励 &行政人员数量增加导致薪酬开支上升所致；研发费用率分别为 1.2%、 1.1%、 1.6%， 2021年有所提升主要系股权激励、薪酬增长及研发活动增加所致。 销售费用主要包含线上 /线下营销开支、薪酬开支及股权激励开支， 2021年线上营销开支占销售费用比约 88.4%。 公司线上营销开支主要包括平台营销费、平台服务费及与 KOL合作的相关费用， 2019-2021年分别为 0.65亿元、 1.25亿元、 3.06亿元，快速增长，占销售费用比重 68.8%、 78.7%、 88.4%。线下营销开支主要与学术会议及行业展会以及传统广告营销有关，近年来绝对值较为稳定。9.8%13.3%22.3%3.0% 2.8%4.7%1.2% 1.1% 1.6%0%5%10%15%20%25%2019 2020 2021销售及经销开支占收入比重 行政开支占收入比重 研发成本占收入比重65253 1125285 0.03 130623 13 1 3050100150200250300350线上营销开支 线下营销开支 雇员薪酬开支 以权益结算的股份奖励开支其他2019 2020 2021利润端增速略低于收入端， 2021年经调整净利率约为 53%资料来源：招股说明书，平安证券研究所132019-2021年公司净利润及增速 2019-2021年公司经调整净利润及增速 2019-2021年公司净利率及经调整净利率575826 82843.7%0.2% 0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%50%01002003004005006007008009002019 2020 2021年内利润（百万元） yoy57567283716.9%24.5%0%5%10%15%20%25%30%01002003004005006007008009002019 2020 2021年内经调整利润（百万元） yoy60.1%69.4%53.3%56.5%53.9%0%10%20%30%40%50%60%70%80%2019 2020 2021净利率 经调整净利率 利润端 ， 2019-2021年公司净利润分别为 5.75/8.26/8.28亿元， 2020/2021年同比增长 43.7%/0.2%，近三年复合增速约为 20.0%。2019-2021年公司经调整净利润分别为 5.75/6.72/8.37亿元（调整项目包括股票激励、非经常性开支、与核心业务无关的净融资超公允价值收益）， 2020/2021年同比增长 16.9%/24.5%， 近三年复合增速约为 20.6%。利润端收入略低于收入端，主要系线上营销大幅增长、团队扩张等因素所致。同业对比：盈利水平处于行业上游，研发投入低于行业平均资料来源： wind，招股说明书，平安证券研究所；注：虚线为可比公司平均值；平均薪酬 =2021年研发费用职工薪酬 /2021年底研发人员数量，不包含股权激励142021年底可比公司研发人员数量及占比 2021年可比公司研发人员平均薪酬（万元 /年）2021年可比公司毛利率 2021年可比公司归母净利率 2021年可比公司销售费用率2021年可比公司研发费用率93.7%82.3% 79.6% 76.0% 78.1%66.5%87.2%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%爱美客 锦波生物 创尔生物 贝泰妮 华熙生物 珀莱雅 巨子生物66.2%24.6%14.3%21.5%15.8% 12.4%53.5%0%10%20%30%40%50%60%70%爱美客 锦波生物 创尔生物 贝泰妮 华熙生物 珀莱雅 巨子生物10.9%24.5%47.0%42.3%49.8%43.4%22.3%0%10%20%30%40%50%60%爱美客 锦波生物 创尔生物 贝泰妮 华熙生物 珀莱雅 巨子生物7.1%12.5%9.3%2.8%5.7%1.7% 1.6%0%2%4%6%8%10%12%14%爱美客 锦波生物 创尔生物 贝泰妮 华熙生物 珀莱雅 巨子生物117 84 782365711598423.1%19.7%22.0%9.9%17.8%5.6%12.6%0%5%10%15%20%25%0100200300400500600爱美客 锦波生物 创尔生物 贝泰妮 华熙生物 珀莱雅 巨子生物研发人员数量 研发人员数量占比43.610.817.926.1 26.3 25.311.105101520253035404550爱美客 锦波生物 创尔生物 贝泰妮 华熙生物 珀莱雅 巨子生物目录 CO N T E NT S行业分析：重组胶原蛋白兴起，功效护肤品及医美领域成长空间大巨子生物： 国内最大的胶原蛋白专业皮肤护理公司15公司未来看点及挑战投资建议及风险提示公司优势：技术水平及量产能力领先，线下专业渠道奠定基础财务分析：收入利润保持较快增长，净利率 50%+认识胶原：胶原蛋白约占人体蛋白总量的 1/4，主要存在于结缔组织中资料来源： 现代化学基础丛书 胶原物理与化学 ，资生堂研究院，知乎，平安证券研究所16 胶原蛋白是生物高分子，动物结缔组织中的主要成分，也是哺乳动物体内含量最多、分布最广的功能性蛋白。 在哺乳动物体内，胶原占蛋白质总量的 25%-30%，相当于体重的 6%。在人体中，蛋白质约占人体质量的 16%，其中胶原约占人体内蛋白质总量的 30%，一个成年人体内大约有 3kg胶原，皮肤、骨骼及软骨、血管各占 40%、 10%-20%、 7%-8%。 迄今为止，全球已鉴定出近 29种胶原蛋白，按照所发现的先后顺序被称为 I、 II、 III型胶原等，人体胶原共有 13种类型，不同类型功能不同。 其中， I型胶原最为常见，占比 80%-90%，起支架作用，分布于皮肤、血管、脏器间质和包膜等中，由成纤维细胞等产生。 III型和 I型胶原是皮肤胶原的主要类型，与皮肤张力密切相关。 II型胶原只分布于软骨和玻璃体中，由软骨细胞产生，具有促进软骨细胞分化的作用。 IV型胶原蛋白被称为基底膜胶原，由内皮、上皮及平滑肌细胞产生，与 V型胶原蛋白等共同构成基膜，有滤过、屏障及渗透等作用，还与细胞再生及肿瘤生长有关。胶原蛋白的分布 人体皮肤中的胶原蛋白类型及分布认识胶原：结构复杂且具特色，三螺旋构象使其具备高机械强度资料来源： 天然生物质材料的制备、性质与应用 生物相容性良好的功能蛋白质材料：胶原蛋白 ，平安证券研究所17 胶原的结构复杂且具有特色，原胶原呈稳定的三螺旋结构，使其具备高机械强度。 胶原具有独特的四级结构，一级结构指多肽链的氨基酸序列，遵循（ Gly-X-Y)n 原则，其中， Gly为甘氨酸， X通常为脯氨酸， Y为其它氨基酸。二级结构指多肽链的 螺旋，单条 链空间上呈左手螺旋结构。三级结构是在二级结构的基础上， 3条呈左手 螺旋结构的多肽链相互缠绕形成右手复合螺旋结构，也称为原胶原或胶原分子，每个胶原分子的相对分子质量约为 300kDa；由于交错排列的 3条 -肽链上的 Gly、 X、 Y残基位于同一水平上，Gly中的 N-H基与相邻肽链上的 X残基上的 O-H基间的氢键使三螺旋结构相当稳定。四级结构则是指原胶原首尾相接，按规则平行排列成束，首尾错位 1/4，通过共价键搭接交联形成了胶原微纤维，胶原微纤维进一步聚集成束后形成胶原纤维。胶原纤维是胶原蛋白行使生理作用的基本形态，在生物体内胶原纤维交织成富有机械强度和弹性的网状结构成为结缔组织最基本的组成成分。胶原的四级结构示意图胶原纤维胶原微纤维胶原分子 /原胶原（三螺旋结构）链胶原的氢键示意图甘氨酸羟脯氨酸脯氨酸丙氨酸羟脯氨酸脯氨酸胶原的右手复合螺旋结构认识胶原：具有多种生理功能，生物学特性优良资料来源： 现代化学基础丛书 胶原物理与化学 ，平安证券研究所18 胶原对人体具有多种重要生理功能，其本身具有优良的生物相容性、止血性、可降解性等生物特性。 胶原对人体多个组织具有多种重要的生理作用，具体包括可以作为细胞与细胞间的连接剂使细胞能固定在身体组织上、提供皮肤的保护与支持功能使其具有弹性与光泽、让骨骼坚硬而具有弹性、提供保护内脏的功能、强固毛发、帮助伤口愈合和组织复原、修复皮肤疤痕、保持真皮层内的水分并供应表皮层及表皮附属器官的营养等。从生物学特性上看，胶原具有低免疫原性、细胞 -基质间相互作用、与血小板相互作用、纤维的再形成性、机械性能以及生物可降解性等优良的生物特性，止血性佳、可降解性佳，具有促进细胞增殖分化、伤口愈合等功能，被认为是一种优质的生物医学材料。低免疫原性细胞 -基质间相互作用与血小板相互作用纤维的再形成性机械性能生物可降解性胶原免疫原性来自端肽及变性胶原和非胶原，在提取胶原时除去端肽及纯化分离掉变性胶原和非胶原，能得到极弱免疫原性的胶原材料作为细胞生长的依附和支架物，胶原基材料与宿主细胞及组织之间有良好的相互作用，并成为细胞与组织正常生理功能的一部分，能诱导上皮细胞等的增殖、分化和移动，有机参与细胞迁移和代谢胶原对血小板有凝聚作用（该能力可能来自于游离的氨基），可形成血栓阻止流血，四级结构是具有凝聚能力的基础经纯化的可溶性胶原可在体外再次形成与天然胶原纤维相似的有序纤维结构，从而有利于细胞 -基质间相互作用的过程胶原纤维高机械强度在于胶原分子间和分子内的共价交联，在受到外力作用时可实现能量的及时耗散，避免破裂胶原肽键只有在胶原酶的水解作用下才会被打断，胶原肽链断裂可造成螺旋结构破坏，能够被蛋白酶彻底水解，可通过引入新的交联键合作用减小或抑制胶原的生物降解性，生物材料最常用的交联剂是戊二醛，具有无毒、交联性持久的特点胶原的生物学性质具体机制胶原蛋白可用于护肤、医美、医疗、食品等领域资料来源：创尔生物，巨子生物，搜狗百科，平安证券研究所19 作为生物活性物，目前胶原的应用主要集中在化妆品、医美、生物医用材料及食品等领域。 1）护肤及治疗：包括一般护肤品、功效性护肤品以及医用敷料产品，胶原具有修复（促表皮细胞生长）、保水（胶原三螺旋结构可与大量水分子水合）、美白（抑制和色素生长或沉积）、滋养皮肤等作用，尤其对皮肤敏感、痤疮、晒后、激光术后等受损肌肤有显著效果； 2）肌肤焕活应用：即医美填充注射，胶原蛋白作为组织填充剂注射至面部组织内，起支撑及诱导组织重建作用，目前已批准的填充剂产品有胶原蛋白植入剂、含利多卡因胶原蛋白植入剂、医用胶原充填剂、重组 型人源化胶原蛋白冻干纤维等； 3）生物医用材料：创面敷料、止血材料、组织工程材料、药物载体等； 4）功能性食品及其他。胶原蛋白的应用胶原蛋白的应用美丽健康护肤及治疗肌肤焕活应用（医美填充注射）生物医用材料功能性食品及其他一般护肤功效性护肤医用敷料创面敷料，如皮肤、口腔、硬脑膜修复等；止血材料，如胶原蛋白海绵、手术缝合线等；组织工程材料，如人工皮肤、人工角膜、人工骨等；药物载体等作为组织填充剂注射至面部组织内，起支撑填充作用，并诱导自身组织重建具有保水、美白、滋养皮肤等功效激光术后创面修复，促进表皮细胞生长胶原蛋白肽制成溶液或粉剂口服，对促进机体胶原蛋白生成有积极作用，可增加骨密度、降低血压、皮肤保湿美白等专业皮肤护理制备方法：动物提取为主流，重组技术兴起资料来源：胶原蛋白的制备、生物学特性及应用，厉盈颖， 2021；巨子生物；创尔生物；平安证券研究所20 动物提取法是全球主流的胶原蛋白生产方法。 动物胶原和人体胶原结构类似，早在 1929年即有以磷酸溶解动物骨组织来提取胶原的专利技术， 1962年 UnitedShoe Machinaey公司成功开发商业化提取胶原的工艺，国内自 1980年代开始研究动物提取。该方法的基本原理是从动物组织或同种异体组织中通过改变蛋白质的环境条件使胶原蛋白从其他蛋白质中分离。酸提法、酶提法是最常用的方法，因为组织中绝大部分胶原交联程度高，需在酸性条件或酶处理后才能溶解。其中， 酶提法由于其反应速度快、提取率高，所得胶原蛋白纯度高、性质好，目前也是用作生物材料的胶原蛋白最常用的提取方式。 重组胶原蛋白技术近年来发展迅速。 重组胶原蛋白是利用基因工程及合成生物学技术生产，其氨基酸序列可根据需求进行设计和修饰，生产步骤主要包含序列设计、基因工程菌构建、基因工程菌发酵培养、重组胶原蛋白诱导和表达、重组胶原蛋白分离纯化。 目前全球已经破解了 30余种胶原蛋白的基因编码，可指导合成 16种以上的胶原蛋白分子。海外在胶原蛋白基础研究方面贡献中坚力量，中国则是全球率先实现重组胶原蛋白量产的国家。创尔生物从牛跟腱中提取胶原蛋白原液的工艺流程（酶法）巨子生物重组胶原蛋白制备流程重组技术优劣：提升成分安全性和稳定性，但生物活性完整度较低资料来 源 ： NMPA，中国器审，平安证券研究所21 相较于动物提取，重组技术提高了成分的安全性和稳定性，但在实现完整生物活性上仍面临挑战。 动物胶原蛋白存在动物源病毒风险，且由于动物胶原蛋白的基因序列与人胶原蛋白存在差异，容易产生排异过敏反应。科学家曾想从人胎盘中获取胶原蛋白，但受到来自世界人权组织及 FDA的 阻力，因为难以确切检测每个胎盘组织的病毒和细菌。重组胶原蛋白按照人胶原蛋白基因构建，提高了成分的安全性，且避免宗教或人权问题。另外，动物提取生产周期长，且提取物中各种结构混杂、杂质多，质量稳定性差，而重组胶原蛋白通过基因工程及微生物发酵技术，生产周期仅需不到 2周，且可实现批间差异小的规模化生产。然而，相比动物提取，重组胶原蛋白在实现完整的生物活性上仍面临挑战，但可根据特定要求定制基因序列实现功能的精准化。动物组织提取胶原蛋白与重组胶原蛋白对比动物组织提取胶原蛋白 重组胶原蛋白来源 牛等动物组织水解 微生物发酵组成成分 各种结构混杂，杂质多 结构清晰单一，杂质少生物活性 可保持完整的生物活性 难有完整的生物活性水溶性 差 好变性温度 较低，约 40 ，一般需冷链运输 较高， 72+ ，可常温运输可加工性 弱，可能产生结构变形等 强，可进一步加工病毒风险 存在动物源病毒风险 无动物源成分，安全排异过敏反应 有 无动物源成分，安全生产过程 生产相对简单，批间差异大（每批动物皮等质量差异等） 生产难度较高， 批间差异小生产周期 半年 2周以内，细菌发酵体系快于酵母发酵体系技术难点 保留完整三螺旋结构、提升产率、动物病毒灭活 以及免疫原性控制等 基因序列设计、提升蛋白表达量以及纯化回收率 以做大产量价格 品质不同价格不同，一般 20-40万 /kg 医用级每千克接近百万元优势 可以保持完整的生物活性无病毒隐患，低排异反应，酸碱度中性，变性温度高，可精准定制功能，生产周期短，生产规模大，批间差异小劣势排异反应大，病毒隐患（疯牛病、猪瘟疫等），水溶性差，产品批次质量不均一，生物功效不稳定，制造成本高，量产难度大在实现完整生物活性上面临挑战主要企业 广州创尔、北京益而康、湖南可孚、台湾双美、 长春博泰等 西安巨子、山西锦波、江山聚源、江苏创健等重组胶原蛋白的类别资料来源： A regulatory perspective on recombinant collagen-based medical devices ，肉毒毒素 bxta微信公众号，平安证券研究所22 我国将重组胶原蛋白分为重组类人胶原蛋白、重组人源化胶原蛋白、重组人胶原蛋白三类，与天然人胶原的一致性递增、合成难度递增。 其中，重组类人胶原蛋白定义为由 DNA重组技术制备的经设计、修饰后的特定基因编码的氨基酸序列或其片段，或是这类功能性氨基酸序列片段的组合，其基因编码序列或氨基酸序列与天然人胶原蛋白的同源性较低。重组人源化胶原蛋白是人胶原蛋白特定型别基因编码的全长或部分氨基酸序列片段，或是含人胶原蛋白功能片段的组合，不含非人胶原蛋白氨基酸序列。重组人胶原蛋白是具有人胶原蛋白特定型别基因编码的全长氨基酸序列，且有三螺旋结构。目前市场上主要为重组类人胶原蛋白、重组人源化胶原蛋白。重组胶原蛋白的种类 重组胶原蛋白不同种类类比VS.透明质酸：胶原蛋白较高的制备难度及生产成本制约规模化发展资料来源：创尔生物，资生堂，百度爱采购，平安证券研究所23 生物医学角度： 透明质酸与胶原蛋白都是皮肤主要基础成分，胶原蛋白含量高于透明质酸。随着年龄的增长，胶原蛋白逐渐流失，出现毛孔粗大、皱纹、肤色暗沉等衰老迹象，而玻尿酸的生成速度相对较快。功效来看，玻尿酸由于具有强吸水性，短时间内保湿率较好，而胶原蛋白保湿力更持久，会与水分子形成双向互动、锁水能力强。此外，胶原蛋白可促进细胞生长作用，具有修复、抗衰功效，尤其对于烧伤创面愈合以及减少瘢痕生成有较好的帮助。 为何胶原蛋白商业化进展不及透明质酸？ 我们认为，一方面由于胶原蛋白活性高于透明质酸，本身的制备难度略高于透明质酸；另一方面，胶原蛋白制备目前仍依赖动物提取，透明质酸则较早通过生物发酵法大规模降低制备成本。价格上看，据爱采购网，目前透明质酸食品级、化妆品级、医药级原料价格分别约为 1500元 /kg、 2300元 /kg、 2万元 /kg-35万元 /kg，而胶原原料可达百万元 /kg。在供给能力的制约下，胶原蛋白的市场教育及消费者认知也偏弱，导致整体商业化进展较慢。胶原蛋白与透明质酸均是皮肤重要组分20岁后皮肤每 10年胶原蛋白降低 7%，女性绝经后 5年内胶原蛋白流失 30%，之后每年流失 1.13%产业链集成程度高，横跨胶原原料生产及终端产品销售资料来源： Grand View Research，巨子生物，创尔生物，平安证券研究所；注：括号内数字为 2020年市场份额（按销量计）24 国内胶原蛋白产业链纵向集成程度较高，企业从事原料生产到终端产品的研发、生产和销售 。胶原蛋白产业价值链始于肉类生产和加工公司（动物提取胶原蛋白）或生物化工公司（重组胶原蛋白），提供猪皮、牛皮等或葡萄糖、无机盐、酵母粉等必要原材料。据 Grand View Research，全球胶原蛋白来源主要有牛、猪、海洋生物及家禽， 2020年占比分别为 38%、 29%、 12%、 6%，由于可获得性强、价格较低且胶原蛋白含量丰富，牛来源占据最大份额。中游产物涵盖明胶、水解胶原蛋白、天然胶原蛋白等， 2020年全球产量占比分别为 68%、 21%、 3%。下游涵盖医疗健康、食品饮料、化妆品企业等， 2020年三大领域占比 49%、 32%、 13%。国内涉足胶原蛋白的企业产业链纵向集成程度高，涵
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