合成生物+化妆品撬动千亿市场有哪些热门原料？

  中国工程院院士、江南大学教授陈坚表示，合成生物学在化妆品领域应该是最容易、最快实现落地的。

  20世纪以来，化妆品已经由较为单一的精细化工学科慢慢地发展成为融合化学化工、生物技术、材料科学等的交叉学科。

  据统计，全球化妆品原料市场约285亿美元（约合人民币2027亿元），其中生物基产品占比40%左右。

  从产业、资本们频繁的布局落子来看，利用合成生物学生产关键原料已成为重要的发展趋势。

  近年来，随着合成生物技术产业化脚步加快，一批热门原料正在崛起，正在为行业带来非常大变革。

  胶原蛋白为人体内重要的结构蛋白，参与人体组织器官的再生及修复，约占人体蛋白质总含量的30-40%，随年龄逐渐流失。

  不同于动物源胶原蛋白，重组胶原蛋白利用基因工程技术通过宿主细胞（大肠杆菌、酵母等）制备，具有安全性好、加工性强、质量稳定、生物活性高等优点。

  目前，重组胶原蛋白被大范围的应用于专业皮肤护理与医美领域中，在医用生物耗材及食品领域也有应用。

  2006年，中国企业在国际上首次实现了重组胶原蛋白发酵规模吨级突破，迈出了重组胶原蛋白规模化生产的关键一步。

  数据显示，2017-2021 年重组胶原蛋白市场规模以63%的复合增速增至108亿元，这一增速远高于动物源性胶原蛋白、玻色因、A醇、胜肽等其他原料。

  到2021年，超过15%的皮肤护理产品、超过8%的院线产品，选择以重组胶原蛋白作为主要原料。

  随着重组胶原蛋白在行业渗透率的逐步提升，这一原料将仍保持高速增长态势，预计2027年市场规模有望达到1083亿元。

  作为高壁垒赛道，重组胶原蛋白行业集中度非常高，目前国内能够大规模批量生产的主要为巨子生物、锦波生物、创健医疗和聚源生物等企业。

  因具有抗氧化、抗炎、免疫调节等多种生物学功能，麦角硫因可应用于化妆品、餐饮及医药等领域。

  自然提取麦角硫因面临提取效率低、耗费时间长、难以产业化等劣势，化学合成法则存在产品安全很难保证、原料成本高昂等缺点。

  相比于其他方法，合成生物发酵法具有原料成本低、生产的基本工艺简单、安全环保可持续生产等优势，是大规模工业生产的理想方式。

  此前，受限于极高的生产所带来的成本，麦角硫因难以被大范围的应用，2022年全球市场销售额仅为4.63亿元，中国的市场规模仅2237万元。

  近年来，合成生物技术的应用使得麦角硫因价格显而易见地下降，一公斤的价格也从此前的几十万降至目前的万元左右。

  行业人士表示，随着口服美容、功效护肤等下游应用场景的打开，麦角硫因产业将迎来加快速度进行发展，年市场需求有望达到百吨级别。

  国际上，法国公司Tetrahedron占有超过一半的市场占有率，国内主要生产厂商包括健腾生物、仅三生物、中科欣扬、瑞德林、赛邦生物、华熙生物等。

  神经酰胺是一类在皮肤中天然存在的鞘脂化合物，分为12种不同形态，具有保湿、抗炎、抗衰老等作用。

  近年来，神经酰胺作为新兴的生物活性成分被广泛添加至功能食品、药品和化妆品之中。

  在护肤领域，神经酰胺具有屏障修复、锁水保湿、抗敏舒缓、抗皱抗衰等功效，Elizabeth Arden、CeraVe、珀薇、自然堂、珂润等品牌推出了主打神经酰胺的产品。

  目前神经酰胺的制备方法大致上可以分为三种：天然提取法、化学合成法和微生物发酵法。其中微生物发酵法因其高效、可持续和环保的特点，慢慢的受到重视。

  主要方法是通过雪氏毕赤酵母或酿酒酵母在一定条件下进行发酵，并进一步得到植物鞘氨醇，最后加入脂肪酸合成神经酰胺物质。

  根据统计，2022年全球神经酰胺市场销售额达到了3.4亿美元，预计2029年将达到5亿美元

  国际上，德国赢创、英国禾大、美国陶氏、日本东洋纺等跨国企业具备大规模神经酰胺生产能力，2021年神经酰胺全球前四大厂商占有大约78%的市场占有率

  此前，由于国内缺乏制造神经酰胺前体的核心科技，造成神经酰胺原料价格居高不下，曾达到数万元/公斤。

  近年来，随着合成生物技术的发展，智合生物、唯铂莱、迪克曼生物等多家国内企业具备了批量生产能力。

  角鲨烷最初是从深海鲨鱼肝脏中提取制备的一种烃类油脂，与人体肌肤的油脂成分极为相近。

  角鲨烷具备天然屏障、保湿润肤、抗氧抗老等功效，且无色、无味、稳定不易变质，被广泛添加于护肤品中。

  数据显示，2022年全球角鲨烷市场销售额达到了1.41亿美元，预计到2029年将达到1.97亿美元。

  目前北美地区是全球*的消费市场，2022年占有38.1%的市场份额，之后是日本和欧洲，分别占有22.7%和23%。

  很长一段时间里，角鲨烷主要是依靠天然提取（包括捕杀鲨鱼等），上世纪70年代以来，人工合成技术逐渐发展。

  据披露，生物合成的角鲨烷在原料价格上较从橄榄中提取的角鲨烷低约20%，这一优势在未来还将继续扩大。

  合成生物学先驱Amyris采用了合成生物学技术改造的酿酒酵母，发酵获取法尼烯，再经过化学转化合成角鲨烯，进一步去氢处理得到角鲨烷，提供给欧莱雅、雅诗兰黛等美容品牌。

  目前，全球角鲨烷核心厂商包括奇华顿、NOF Group和Ineos等, 前三大厂商约占有全球57%的份额，相关生产技术主要掌握在少数几个大公司手中。

  在国内，川宁生物使用合成生物学制备角鲨烷项目已完成菌种构建和小试，进入中试阶段。

  蓝铜胜肽是甘氨酰组氨酰赖氨酸三肽与铜结合的化合物，其水溶液呈蓝色，最初由科学家从人类血清中发现。

  研究显示，蓝铜胜肽具有修复受损肌肤、促进胶原增生、抗氧化、抗衰等功效，被作为功效护肤的高端成分。

  长久以来，蓝铜胜肽以化学合成为主，工艺步骤很复杂，生产周期长，导致原料价格十分昂贵，国际上达到18-20万/公斤。

  近年来，部分国内企业成功实现大规模高效制备，山东济肽生物通过结晶的方式得到晶体状蓝铜胜肽，大幅度地减少了合成步骤，成为全世界首家大规模生产晶体铜肽的公司。

  此外，瑞德林采用了新一代的生物合成技术，不但明显降低生产所带来的成本，提升产能，还可以以环境友好的方式实现蓝铜胜肽的规模化量产。

  机构统计，蓝铜胜肽自2022年9月至2023年8月在相关电子商务平台市场销售额达到了6.6亿，同比增长了113.5%，仍处于高速成长阶段。

  随着原料成本的进一步下降，蓝铜胜肽有望从小众高端成分向更广大的中低市场下沉，新的品类将进一步拓展，渗透率有望快速提升，潜力巨大。

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