化妝品的第三次技術(shù)革命，重組膠原蛋白只是顛覆的開(kāi)始

作者|Rashine 來(lái)源|卿照(ID：jinduan006)

在美妝行業(yè)，如何打造差異化產(chǎn)品、豐富產(chǎn)品組合，一直是企業(yè)的核心關(guān)注點(diǎn)。原料端的創(chuàng)新逐漸成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵領(lǐng)域，新原料的研發(fā)與生產(chǎn)需求呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

近年來(lái)，隨著生物技術(shù)的發(fā)展，合成生物學(xué)以其可以安全、高效、綠色地生產(chǎn)高質(zhì)量原料的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，突破了傳統(tǒng)化學(xué)合成與天然提取的局限性，為化妝品原料的研發(fā)和創(chuàng)新提供新方向，成為原料創(chuàng)新的焦點(diǎn)。

01

第三次生物技術(shù)革命?

合成生物學(xué)被稱為“第三次生物技術(shù)革命”，這一概念在1910年首次由法國(guó)物理化學(xué)家Stephane Leduc提出，2000年美國(guó)的Eric Kool引入工程學(xué)的概念，將合成生物學(xué)重新定義為以系統(tǒng)生物學(xué)為基礎(chǔ)的遺傳工程學(xué)。

合成生物學(xué)是一項(xiàng)基于工程化理念的跨學(xué)科領(lǐng)域，結(jié)合多學(xué)科知識(shí)，為改造和創(chuàng)造人造生命體系提供了獨(dú)特的視角。

自21世紀(jì)初誕生以來(lái)，合成生物學(xué)憑借在DNA工程、生物分子工程以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域的持續(xù)突破，逐步發(fā)展為一門(mén)高度體系化的學(xué)科。

從廣義產(chǎn)業(yè)分類(lèi)的角度來(lái)看，合成生物學(xué)產(chǎn)業(yè)可定義為一種科技驅(qū)動(dòng)型產(chǎn)業(yè)，其核心在于以生物基材料取代化石基材料，并通過(guò)生物技術(shù)工藝革新傳統(tǒng)化工技術(shù)路線。

合成生物學(xué)是一門(mén)將生物學(xué)、工程學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)和化學(xué)相結(jié)合的新興學(xué)科，其核心目標(biāo)是通過(guò)設(shè)計(jì)和構(gòu)建生物系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)特定功能，甚至創(chuàng)造全新的生命形式。與傳統(tǒng)生物學(xué)研究自然界中的生物體不同，合成生物學(xué)強(qiáng)調(diào)對(duì)生物體的主動(dòng)改造和優(yōu)化。

近年來(lái)，隨著基因編輯工具的進(jìn)步和DNA合成技術(shù)成本的下降，合成生物學(xué)從一個(gè)學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域迅速發(fā)展為一個(gè)潛力巨大的產(chǎn)業(yè)，涵蓋從醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)到能源等多領(lǐng)域應(yīng)用。

合成生物學(xué)的起點(diǎn)可以追溯到基因工程技術(shù)的發(fā)明。早期的基因工程以插入或移除特定基因?yàn)橹鳎铣缮飳W(xué)則更進(jìn)一步，其關(guān)鍵在于模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)理念。通過(guò)將基因視為“生物模塊”，科學(xué)家可以像搭積木一樣進(jìn)行組合，設(shè)計(jì)出滿足特定需求的生物系統(tǒng)。

例如，科學(xué)家已經(jīng)成功設(shè)計(jì)出能夠高效生產(chǎn)胰島素的微生物，將其應(yīng)用于糖尿病治療。此外，合成生物學(xué)還能將天然存在的生物途徑改造為人工優(yōu)化的生產(chǎn)線，以更高效、更環(huán)保的方式合成化學(xué)品或藥物。

在合成生物行業(yè)中，上游企業(yè)專(zhuān)注于開(kāi)發(fā)使能技術(shù)，中游企業(yè)提供賦能型技術(shù)平臺(tái)，下游企業(yè)則為各垂直領(lǐng)域帶來(lái)創(chuàng)新型產(chǎn)品。

根據(jù)市場(chǎng)需求量和價(jià)值兩個(gè)方面，合成生物下游終端產(chǎn)品可分為三大類(lèi)別：第一類(lèi)是市場(chǎng)需求量小但價(jià)值高，如生物醫(yī)藥產(chǎn)品；第二類(lèi)是市場(chǎng)需求量適中且價(jià)值中等的產(chǎn)品，如農(nóng)業(yè)、食品相關(guān)產(chǎn)品以及精細(xì)化學(xué)品；第三類(lèi)是市場(chǎng)需求量大但價(jià)值較低的產(chǎn)品，比如大宗化學(xué)品、美妝個(gè)護(hù)產(chǎn)品等。

02

對(duì)美妝行業(yè)有何影響？

從化學(xué)原料、植物原料再到合生生物原料，第三次生物技術(shù)革命，亦是化妝品的第三次技革命。

整體來(lái)看，生物學(xué)技術(shù)對(duì)于美妝上游的原料的研發(fā)和創(chuàng)新有著十分重要的作用。

化妝品原料開(kāi)發(fā)技術(shù)可以分為四大類(lèi)型，包括化學(xué)合成、生物提取、生物發(fā)酵和生物合成。近年來(lái)，由于消費(fèi)者對(duì)于天然有機(jī)原料的推崇，合成生物技術(shù)已經(jīng)成為化妝品行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)方向。

在化妝品行業(yè)原料開(kāi)發(fā)上，已有化妝品原料主要來(lái)自動(dòng)植物，而動(dòng)植物提取困難、產(chǎn)量低，批次間差異大以及化學(xué)合成難度大、成本高。

而在現(xiàn)在的行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)中，ESG日漸成為化妝品頭部企業(yè)的社會(huì)責(zé)任之一，紛紛尋找更可持續(xù)的替代來(lái)源。合成生物學(xué)能夠提供綠色替代解決方案。

如今，美妝企業(yè)紛紛嘗試?yán)煤铣缮飳W(xué)手段構(gòu)建細(xì)胞工廠生產(chǎn)原料，以替代傳統(tǒng)的動(dòng)植物提取和化學(xué)合成方法。這一技術(shù)不僅顯著提高了產(chǎn)量，降低了生產(chǎn)成本，還增強(qiáng)了產(chǎn)品在批次間的穩(wěn)定性，成為行業(yè)發(fā)展的核心方向。

化妝品行業(yè)已從傳統(tǒng)的精細(xì)化工領(lǐng)域，逐步演變?yōu)槿诤匣瘜W(xué)、生命科學(xué)、生物技術(shù)、材料科學(xué)和皮膚醫(yī)學(xué)等多學(xué)科的交叉領(lǐng)域。這一轉(zhuǎn)變促進(jìn)了產(chǎn)品的多樣化和功能性提升，滿足了消費(fèi)者日益多元化的需求。

在化妝品生產(chǎn)成本中，上游原料和包裝材料占據(jù)較大比重。其中，原料的選擇直接影響產(chǎn)品的功效和安全性。

根據(jù)國(guó)家藥品監(jiān)督管理局發(fā)布的《化妝品新原料注冊(cè)備案資料管理規(guī)定》，原料主要分為化學(xué)合成原料、天然原料（如植物原料、礦物原料等）、生物技術(shù)來(lái)源原料（如基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程、酶工程和蛋白質(zhì)工程來(lái)源等）以及其他來(lái)源原料 。

在全球范圍內(nèi)，領(lǐng)先的化妝品原料供應(yīng)商包括禾大（Croda）、贏創(chuàng)（Evonik）、巴斯夫（BASF）、亞什蘭（Ashland）等。這些企業(yè)在原料研發(fā)和生產(chǎn)方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累。

隨著環(huán)保意識(shí)的提升，生物基原料在個(gè)人護(hù)理行業(yè)的應(yīng)用日益廣泛。根據(jù)禾大發(fā)布的報(bào)告，個(gè)人護(hù)理行業(yè)正從石油基原料向生物基原料轉(zhuǎn)變，生物基產(chǎn)品目前占整個(gè)行業(yè)的40%左右。

其中，生物活性成分的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，特別是膠原蛋白和多肽類(lèi)原料，推動(dòng)了中國(guó)功效性護(hù)膚品市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)。

根據(jù)BCG的研究分析，在化妝品原料領(lǐng)域，合成生物學(xué)的應(yīng)用主要有以下三種策略：

第一是開(kāi)發(fā)全新生產(chǎn)路線：針對(duì)高價(jià)值產(chǎn)品。特別是傳統(tǒng)動(dòng)植物提取物，通過(guò)合成生物學(xué)技術(shù)開(kāi)發(fā)新的生產(chǎn)方法。由于目標(biāo)分子明確且商業(yè)化潛力大，這成為當(dāng)前產(chǎn)業(yè)的主要關(guān)注方向。例如角鯊烯、膠原蛋白以及麥角硫因等。

第二種聚焦環(huán)保主題：開(kāi)發(fā)天然防曬劑、著色劑等環(huán)保型原料，主要受到國(guó)際巨頭如歐萊雅等的關(guān)注。這類(lèi)產(chǎn)品符合可持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)，滿足消費(fèi)者對(duì)環(huán)保產(chǎn)品的需求。

第三是尋找全新原料：然而由于缺乏明確的分子改造目標(biāo)和方向，這方面的研究遇到了不小的挑戰(zhàn)。

03

重組膠原蛋白只是顛覆的開(kāi)始？

在現(xiàn)在的新型化妝品原料開(kāi)發(fā)中，需要具有明確的功效需求（美白、保濕、抗衰、抗氧化、舒緩），利用人工智能針對(duì)相關(guān)靶點(diǎn)進(jìn)行理性化的分子、多肽、蛋白質(zhì)設(shè)計(jì)，利用合成生物學(xué)手段構(gòu)建細(xì)胞工廠生產(chǎn)新原料。

代表性的通過(guò)生物合成方法生產(chǎn)的部分化妝品原料，其中包括角鯊烯、多肽、麥角硫因、透明質(zhì)酸、膠原蛋白等。而在中國(guó)化妝品市場(chǎng)，合成生物在原料上的應(yīng)用已經(jīng)較為完善。

中國(guó)是全球率先實(shí)現(xiàn)重組膠原蛋白量產(chǎn)的國(guó)家，在行業(yè)內(nèi)具有領(lǐng)先地位。據(jù)弗若斯特沙利文數(shù)據(jù)，由于重組膠原蛋白的功效優(yōu)勢(shì)，基于重組膠原蛋白的功效性護(hù)膚品滲透率快速提升，預(yù)計(jì) 2027 年滲透率達(dá)到 30.5%，將超過(guò)透明質(zhì)酸成為第一大功能性護(hù)膚品原料成分。

而在資本市場(chǎng)，中國(guó)已有多家重組膠原蛋白企業(yè)上市。2022年年底在港交所上市的巨子生物是全球重組膠原蛋白產(chǎn)能最大的公司之一。其重組膠原蛋白產(chǎn)品主要應(yīng)用于皮膚護(hù)理領(lǐng)域，是全球首個(gè)實(shí)現(xiàn)重組膠原蛋白化妝品量產(chǎn)的公司之一。

去年7月，錦波生物也在北交所上市，其已經(jīng)完成了Ⅰ型、Ⅲ型、XVII型等人源化膠原蛋白的基礎(chǔ)研究，并已經(jīng)在婦科、皮膚科、外科、五官/口腔科、護(hù)膚等多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用。

丸美股份成功研制出穩(wěn)定的重組雙膠原蛋白，該蛋白嵌合了I型和III型膠原蛋白，新推出的雙膠原系列則是承載重組雙膠原技術(shù)的主要產(chǎn)品系列。此外，丸美股份還成立全國(guó)重組功能蛋白技術(shù)研究中心。

創(chuàng)健醫(yī)療，作為國(guó)內(nèi)重組膠原蛋白行業(yè)的重要企業(yè)之一，已經(jīng)獲得了資生堂以及LVMH兩家國(guó)際美妝巨頭的投資，足以證明重組膠原蛋白在美妝行業(yè)的重要性。

關(guān)于另一合成生物原料多肽，上美股份旗下韓束引領(lǐng)了方向。2003年，韓束首家生產(chǎn)基地落地，重點(diǎn)關(guān)注抗衰成分多肽，2023年韓束牽頭起草了《化妝品原料多肽》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。

作為國(guó)貨美妝老大的珀萊雅，也通過(guò)錨定多肽，推出紅寶石六勝肽面霜，核心成分再?gòu)牧鶆匐纳?jí)為六勝肽PRO。

除此之外，關(guān)于角鯊烯原料，今年九月，宜春大海龜生命科學(xué)股份有限公司已與華泰聯(lián)合證券簽署上市輔導(dǎo)協(xié)議，正式開(kāi)啟了上市之旅。

宜春大海龜專(zhuān)注于高端化妝品、生物醫(yī)藥等各類(lèi)原料的生產(chǎn)研發(fā)，其中非橄欖植物角鯊烯為其推出的特色原料。目前宜春大海龜?shù)慕酋徬┊a(chǎn)量約占全球產(chǎn)量的三分之一，并擁有夏皇后和膚悅繆斯等護(hù)膚品牌。

目前，嬌韻詩(shī)、林清軒、百雀羚、PMPM等國(guó)內(nèi)外知名品牌皆在其推出的新品中加入了此原料成分。

此外，另一合成生物原料麥角硫因，是一種在護(hù)膚品中具有優(yōu)秀抗氧化性能的天然成分，其學(xué)名為左旋巰基組氨酸三甲基內(nèi)鹽。由于皮膚組織細(xì)胞對(duì)麥角硫因的接收、吸收和利用能力強(qiáng)，因此麥角硫因在化妝品領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

雅詩(shī)蘭黛將麥角硫因視為其標(biāo)志性成分，其旗下品牌包括倩碧、悅木之源、海藍(lán)之謎等，都廣泛使用麥角硫因作為主要成分。

同時(shí)，在國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品中，目前，自然堂推出的第五代凝時(shí)鮮顏肌活修護(hù)小紫瓶精華液、珀萊雅賦能鮮顏淡紋緊致滋潤(rùn)霜、稀物集松茸菌精華水以及韋博士靈芝煥能好底子精華水等熱門(mén)單品中，都添加了麥角硫因。

總體看來(lái)，合成生物學(xué)在化妝品原料開(kāi)發(fā)中已經(jīng)開(kāi)始表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，中國(guó)市場(chǎng)已率先實(shí)現(xiàn)重組膠原蛋白量產(chǎn)，并推動(dòng)多肽、角鯊烯等高價(jià)值原料的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化。

作為化妝品最上游板塊，原料是保障美妝產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)，亦是產(chǎn)品差異化的源泉。盡管存在研發(fā)周期長(zhǎng)以及對(duì)企業(yè)資金要求高等諸多困難，但在以科研為導(dǎo)向的美妝行業(yè)，合成生物已經(jīng)成為企業(yè)破局的關(guān)鍵。

編者按：本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)：卿照(ID：jinduan006)，作者：Rashine