胶原蛋白行业深度研究报告.docx

胶原蛋白行业深度研究报告 01 科普篇：呈三螺旋结构并广泛分布于结缔组织 1.1 分布：胶原广泛分布于结缔组织，具备物理支架+细胞调控功能 分布：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）。 功能：物理的支架结构+参与调控细胞行为。胶原作为细胞外基质的主要组分，不仅起到物理的支架结构，同时还可通过细胞外基质受体分子与细 胞间实现信号传递，参与调控细胞的行为。胶原可直接与细胞表面受体结合，也可间接与其它中介分子结合后，参与细胞表面受体识别及信号传导 过程。胶原在其依赖性的动态细胞活动中也起到非常重要的作用，如组织重建，包括形态学的发生过程和创面的愈合，在免疫系统调控以及止血和 血栓形成等方面也有重要的作用。 分类：胶原蛋白分类标准多样，1）从来源上看，可分为天然胶原蛋白和人工合成胶原蛋白；2）从胶原分布和功能特点看，可分为间质胶原、基底 膜胶原和细胞外周胶原；3）从是否能成纤维看，可分为成纤维胶原和非成纤维胶原两大类。 1.2 结构：三螺旋构象构成其理化特性和生物学活性的基础 结构：胶原的特殊结构使其具备一定特性。在结构上由三个自身按左螺旋排列的多肽链构成，肽链中含有大量甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸，三条相 互独立的胶原蛋白肽链依靠甘氨酸之间形成的氢键维系三股螺旋相互缠绕的结构。众多胶原蛋白大分子又可彼此并排形成纤维互相交联的结构，使 最终产物具备较高机械强度。 结构决定特性：胶原蛋白正常的三螺旋构象是其理化特性和生物学活性的基础。正常的三螺旋结构使得胶原蛋白具备高拉伸强度、生物降解性能、 低抗原活性、低刺激性、低细胞毒性以及作为人工器官骨架或创伤敷料时促进细胞生长、促进细胞粘附、与新生细胞和组织协同修复创伤等特性， 这让胶原成为一种适用范围广泛的生物医用材料，目前已应用在敷料、 人工器官再生医学、组织工程、生物护肤等领域。 1.3 应用：胶原蛋白在医药领域、皮肤护理和食品等领域均有应用 胶原的应用可细分为医药、皮肤护理和食品三个主要领域。 A. 医药领域?1)原理：基于胶原的生物相容性。三螺旋结构决定了胶原具有良好的生物力学性能，胶原的生物来源特性和同类胶原在种属之间的高 相似性决定了胶原具有良好的生物相容性，胶原材料无论是在被吸收前作为形成新组织的骨架，还是被吸收同化进入宿主，成为宿主组织的一部 分，都与细胞周围的基质有着良好的相互作用，表现出相互影响的协调性，并成为细胞与组织正常生理功能整体的一部分。2）应用：以创面敷 料、止血材料、注射填充材料、药物载体等传统医疗领域以及注射填充为代表的医疗美容领域。 B. 皮肤护理1）原理：基于水合作用的保湿性能、抑制黑色素生产的美白性能。保湿方面，天然胶原的水合作用得益于其存在的大量的甘氨酸、羟 脯氨酸和羟赖氨酸， 因其含有大量的羟基，从而具有良好的保湿作用；美白方面，皮肤中酪氨酸被含铜的酪氨酸酶催化成多巴，多巴再通过重 排或者氧化还原形成黑色素类物质。胶原可以通过酪氨酸残基竞争与酪氨酸酶的活性中心结合，或者通过螯合铜离子使酪氨酸酶失活，减少多巴 生成进而抑制黑色素。2）应用：为以胶原蛋白为基础开发的乳、霜、精华等功能性护肤品。 C. 食品领域?主要包括食品包装材料、功能性食品以及食品添加剂等。 02 对比篇：胶原蛋白和玻尿酸应用场景高度可比 胶原：高分子蛋白 VS 玻尿酸：黏性多糖 成分不同：胶原蛋白是高分子蛋白质，玻尿酸是黏性多糖物质。胶原蛋白属于高分子蛋白质，主要存在于动物结缔组织中；玻尿酸是D-葡萄糖醛 酸及N-乙酰葡糖胺组成的双糖单位糖胺聚糖，成分不同是二者理化性质与生物学活性各异的根本原因。 应用场景：均覆盖医药、护肤和食品三大领域，但具体功能有所区别。例如医美填充领域，胶原蛋白注射到凹陷性皮肤缺损后不仅可起支撑填充 作用，还能诱导受术者自身组织重建，逐渐生成的新生组织将与周围正常皮肤共同协同实现局部矫形作用；玻尿酸通常凭借锁水保湿效果用于水 光类项目、或添加交联剂等物质达到静态皱纹填充目的；护肤领域，胶原蛋白通常用于促进组织生长愈合、美白和滋养，玻尿酸多以补水而著称， 其缩水力通常强于胶原蛋白。 提取技术：胶原蛋白以动物提取为主，玻尿酸发酵法制备已经普及。目前，从动物组织提取胶原为医用胶原材料的