（报告出品方/作者：国盛证券，鞠兴海，赵雅楠，张望）
1.行业概览：新材料新蓝海，多场景筑造新风口
1.1胶原蛋白：独特三螺旋，皮肤组织的生命支架
胶原蛋白是构成动物生命基础的不溶性纤维型蛋白质，占人体总蛋白含量的25%～33%，主要存在于皮肤、肌肉、骨骼、牙齿、内脏与眼睛等处，起到支撑器官与保护机体的作用，同时又与细胞增生、成熟、分裂与信息传递具备密切联系。
独特三螺旋结构兼具生物学活性与水溶性。胶原蛋白属于细胞外基质的结构蛋白，约占真皮组织的95%，并在所有皮肤组织（包括表皮和皮下组织）中占据75%，独特的三螺旋结构使得胶原蛋白兼具生物学活性与水溶性等优势，良好的生物学特性可在多领域得到广泛应用：
水合作用：由甘氨酸、羟脯氨酸和羟赖氨酸形成的三螺旋结构可与水分子结合发生水合作用，使部分水以间质水的形式桥接在酰胺基和羧基之间，促进胶原自组装并起到补水、锁水的保湿作用，可作为功效性成分应用于护肤美容领域。生物相容性：三螺旋结构为细胞外基质构建网络支架并起到锚定和支持作用，为细胞提供增殖分化的良好环境，可作为角膜修复与疤痕敷料等材料用于细胞增生修复。低免疫原性：胶原蛋白刺激机体形成特异性抗原或致敏淋巴细胞的性质较弱，可作为软骨再生支架、微创整形器械等药械植入人体内。生物降解性：胶原酶的特异性作用下，可破坏胶原蛋白的三螺旋结构，将其降解为二氧化碳与水，并被人体吸收利用或代谢排出。
1）按类型划分：人体所含胶原蛋白有28种之多，其中I型、II型、III型胶原合计占比高达总胶原含量的80-90%。1）I型胶原蛋白：纤维直径粗大，呈致密条束状，是构成皮肤的主体；2）II型胶原蛋白：主要由软骨细胞产生，多存在于骨骼、关节、肌腱等组织；3）III型胶原蛋白：呈疏网状散布于I型胶原周围，起到支撑组织和缔结组织的作用，并维持皮肤组织细腻柔滑。由于成人自身真皮成纤维细胞只能合成I型胶原蛋白，因此随年龄增长，人体皮肤中I型和III型胶原蛋白的比例逐步形成不可逆的下降趋势。I型及III型胶原蛋白在皮肤护理领域应用广泛。1）面膜领域：高浓度的I型胶原蛋白分子间具有可形成弹力网的吸附力，应用于面膜敷料可使水分子停留在角质层，减少净表皮失水率，达到保湿功效。2）医疗器械：重组I型胶原蛋白可构筑皮肤中的胶原支撑力，重组III型胶原蛋白具有肌肤年轻修护力，对维持皮肤健康状态作用明显。3）医美填充：I型胶原蛋白可重塑纤维网架结构，解决松弛塌陷问题；III型胶原蛋白可恢复皮肤弹性，解决肤质肤色问题。I型和III型胶原蛋白的合理配比既能锁住皮肤储水层中的水分又能为各种皮肤细胞提供支撑，具备良好的美容效果。
2）按纤维型划分：可分为成纤维胶原和非成纤维胶原两大类。人体中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅺ、ⅩⅩⅣ和ⅩⅩⅦ型等含量最多的胶原均为成纤维胶原，占据胶原总数的90%，可起到细胞支架、固定等作用；其余则为非成纤维胶原，是连接表皮与真皮的重要结构。
3）按制备技术划分：按照制备技术可分为动物源、明胶、水解、重组胶原蛋白四类：动物源胶原蛋白由动物组织中提取纯化而来，完全保留三螺旋结构与生物学特性，是当前的主要制备技术，可广泛应用于医学、化妆品、食品工业等领域。明胶胶原蛋白为胶原蛋白在高温下的变性产物，三螺旋结构受到破坏被打开，具有高亲水性与安全性，多作为胶涨剂应用于糕点、果酱等食品加工领域中。水解胶原蛋白为胶原在蛋白酶水解后得到的产物，缺少三螺旋结构，相对分子质量较小且易于降解，多应用于营养保健品与日用品等领域。重组胶原蛋白是利用基因工程技术将人体胶原蛋白基因进行特定序列设计后重组产生，具备更高的安全性与生物相容性，可在原有领域实现对动物源胶原蛋白的替代。
1.2制备技术：动物源酶法提取VS人源基因重组体系
动物源提取：传制备技术，受限安全风险。当前动物源提取法仍以技术成熟，应用广泛等特点位居主流制备法，主要通过热水法、酸法、碱法及酶法等四类方法提取后再由膜分离、免疫原性清除等方法分离纯化后制得，其中酸法与酶法产业化进程领先：酸提取法：将动物原料进行预处理后置于低离子强度的酸性介质中进行溶解，通过盐析、透析等步骤得到酸溶性胶原蛋白。酸提取法处理后三螺旋结构完整，能保持较好的生物学特性，是目前较为常用的提取方法之一。酶提取法：利用蛋白酶限制性切割胶原蛋白的末端肽，剩余主体部分可溶于中性或酸性溶液中，提取出的酶溶性胶原蛋白胶原纯度高、理化性质较好，是快速获得高品质胶原蛋白的有效途径。
酶法提取以高效率、高产量、高纯度占据技术上风。病*感染风险与免疫原性是动物源胶原蛋白的痛点，因此在高纯度与提取率的情况下，实现有效清除免疫原性片段并保证三螺旋结构稳定性与生物活性成为动物源提取技术的核心壁垒。对比四类主流提取技术，酶法提取可完整保留胶原蛋白三螺旋结构，提取纯度高、速度快、产率大、质量优，可用于高附加值产品开发。
*策支持重组胶原蛋白产业规范化高质量发展。-年国家药监局先后颁布三项行业标准及*策，分别对重组胶原蛋白生物材料命名、产品监督管理及质量控制等作出规范要求，其中年由国家药监局颁布的《重组胶原蛋白类医疗产品分类界定原则》明确规范三类重组胶原蛋白生物材料命名术语：强调I、II、III型别胶原蛋白特征词区分，规定使用重组人胶原蛋白、重组人源胶原蛋白、重组类胶原蛋白等三类A级核心词与溶液、冻干粉、凝胶、海绵、纤维与其他等六类B级核心词，奠定行业产业化发展基础。行业标准的逐步完善为重组胶原蛋白良性发展构建良好的竞争环境，相关*策也为产品的合规性提供了有效背书，在确立安全有效质量可控的生产体系基础上为新技术推广应用提供有力保障。
基因工程重组：安全高效的新兴制备技术。胶原蛋白重组技术以基因工程根据胶原蛋白基因序列构建重组表达质粒载体，并将表达载体电转化至菌株获得基因工程菌种，对其进行发酵罐发酵、纯化及鉴定。根据《重组胶原蛋白生物材料命名指导原则》，重组技术可分为：1）重组类胶原蛋白：由人体胶原蛋白功能区域的mRNA逆转录为cDNA，并重组修饰后形成的特定基因编码的氨基酸序列或片段组合，当前主要厂商为巨子生物；2）重组人源化胶原蛋白：由人体中胶原蛋白功能区基因序列的部分区域重组制成的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，当前主要生产厂商包含锦波生物、创健医疗等；3）重组人胶原蛋白：具备三螺旋结构的人胶原蛋白特定型别基因编码的全长氨基酸序列，目前尚无规模厂商达到全人源重组水平。
基因序列、发酵与纯化共筑重组技术壁垒。三类重组胶原蛋白的核心区别在于表达体系建立、宿主选择、蛋白表达、蛋白纯化、蛋白保存等，且随着基因序列同源性与相似度提升，胶原蛋白载体表达产率与生物活性功能性出现相应提升。1）基因工程构建：将人体胶原蛋白基因与质粒载体结合制成工程菌，并修饰工程去除端肽，其中合适的氨基酸序列有利于蛋白形成三螺旋结构，质粒载体相当于生长的母体，两者结合之后能够形成比较完整、能繁殖的重组菌；2）高密度发酵决定产量：将制备好的重组菌置入发酵罐中进行定向转化与繁殖，选择高表达量的菌株，控制pH值、温度及溶氧控制等发酵条件可决定菌种生长及胶原蛋白产量高低，这一过程提供丰富的营养物质（氨基酸、维生素等），让重组菌在尽可能短的时间内繁殖更多；3）分离纯化决定纯度：选取金属离子亲和层析(IMAC)、免疫亲和层析(FC)等先进纯化方法可从发酵罐内分离杂质提取高纯度的重组胶原蛋白。
微生物表达为主流重组蛋白构建体系。重组胶原蛋白合成需构建表达体系，将目的基因和载体连接后导入到不同宿主细胞（包括动物、植物及微生物），再进行发酵诱导表达重组胶原蛋白。由于动植物表达体系培养难度大且成本较高，当前商业化生产主要选择以大肠杆菌及酵母体系为主的微生物表达体系。1）大肠杆菌制备方法成熟：稳定性与可控性良好，因生长周期短、生产成本低等优势占据较大生产份额，但由于是原核生物缺乏翻译后加工系统。2）酵母表达系统发展完善：包含毕赤酵母的发酵体系、啤酒酵母的发酵体系。作为真核表达系统具有翻译后修饰等优点，可用于表达外源蛋白并不产生内*素。其中毕赤酵母生长快速，分子遗传学操作容易，且具有强烈好氧生长偏爱性，可进行细胞高密度培养并用于大规模工业化生产。
基因工程重组技术以高效、高质、安全等特点成未来行业主流。较传统动物源制备技术而言，基因工程可实现胶原蛋白生产成本与性能方面的显著提升，已成为胶原蛋白行业的大势所趋：1）技术与成本：动物胶原蛋白制备的单次设备成本较低，但提取原料成本高昂，制备周期较长；重组胶原蛋白技术研发与设备成本昂贵，但合成周期较短，原料成本便宜，规模效应明显。2）稳定性对比：动物源胶原蛋白可保留多重螺旋结构，力学结构与稳定性优越，重组胶原蛋白具备单螺旋结构，水溶性与保湿效果良好，可用于功能性敷料与护肤品领域。3）安全性对比：动物源胶原蛋白可能存在病*感染风险或引起人体免疫反应，而重组胶原蛋白可有效避免病*隐患与免疫反应，保证医学应用安全。
量产与结构性问题仍为重组技术发展桎梏。当前我国重组胶原蛋白技术仍处研发中，短期内仍面临技术与规模复制难度。重组技术的核心是胶原蛋白的翻译后修饰，具有热稳定性的重组胶原蛋白需要高水平的表达体系与足够的P4H进行活性催化。但当前技术路径难以实现充分羟基化，并导致生理温度下胶原蛋白的基本螺旋构象遇热不稳定，影响其在针剂注射领域中的填充与支撑作用。从产量角度看，P4H共表达技术阶段限制重组胶原蛋白的大规模商业化进程，当前主流微生物重组表达宿主细胞不能提供充足P4H，羟基化修饰能力较弱，对比天然胶原蛋白的羟基化效率较低，重组技术在制备产量与纯度方面仍有提升空间。
中短期看好敷料与护肤品应用，长期针剂商业化机遇可期。当前头部公司的胶原蛋白提取与重组技术均取得重大突破，胶原蛋白产品已具备突出的补水保湿、修复抗衰等皮肤护理功效，在轻医美趋势下，有望发挥其在敷料与功效性护肤品市场中高消费频次与强用户粘性的特性，实现胶原蛋白产品渗透率与规模的迅速提升。长期来看，针剂注射领域的壁垒更为突出，重组胶原蛋白在支撑性与稳定性方面的不足限制其仅能应用于水光领域，未来在结构性与生物活性提升的前提下有望拓宽填充市场空间，加速商业化进程。
1.3市场规模：千亿容量，重组胶原蛋白最具看点
全球胶原蛋白产量稳步发展，天然胶原占据主导。根据GrandViewResearch，年全球天然胶原蛋白（动物组织来源）产量规模已达3.16万吨，对应天然胶原蛋白原料端市场规模.56亿美元，预计至年产量规模有望提升至4.43万吨，-年CAGR为4.31%，对应原料端市场规模达.22亿美元，对应CAGR达4.96%。医疗健康用胶原蛋白占比近50%，未来仍为产业增长主力。医疗健康领域已经成为胶原蛋白应用的主力，年全球胶原蛋白原料应用领域中，医疗健康（含医美）市场规模达76.04亿美元，占总应用市场比重为49.83%，预计至年有望提升至.17亿美元，-CAGR达4.86%。
中国胶原蛋白原料市场发展后来居上，增速超全球平均水平。年我国天然胶原蛋白产量规模吨，占全球产量份额的6.33%，对应胶原蛋白原料端市场规模达9.83亿美元。我国胶原蛋白市场受益于国家*策支持、居民收入水平提升与医美市场蓬勃发展，未来规模增速有望超越全球平均水平，预计至年我国天然胶原蛋白产量可提升至吨，-年CAGR达6.01%，对应天然原料端市场规模有望达15.76亿美元，-年CAGR达6.08%，其中医疗健康（含医美）领域的原料应用规模有望达7.48亿美元。（报告来源：未来智库）
胶原蛋白产品：医美与护肤场景下的高增行业。胶原蛋白以独特的生物相容性被广泛应用于医用敷料、护肤品等领域。合成生物学技术的进步使得低成本大规模的生产成为可能，在国家*策与法规的支持下，重组胶原蛋白产品市场规模有望高速增长。据弗利斯特沙利文预测，年我国整体胶原蛋白产品市场规模达亿元，预计至年有望增长至亿元，其中重组胶原蛋白产品市场规模达亿元，预计至年有望增长至3亿元，期间CAGR达42.4%，在胶原蛋白产品中的渗透率由37.7%提升至62.3%。
千亿市场下，重组胶原蛋白最具看点。重组胶原蛋白可有效解决皮肤敏感、衰老、慢性炎症等问题，更贴切当代求美者的护理需求。预期至年含重组胶原蛋白成分的功效性护肤品市场规模有望提升至亿元，期间CAGR达55.0%，含重组胶原蛋白成分的医用敷料市场规模有望提升至亿元，期间CAGR达28.8%。
1.4产业链：整合原料端和产品端，中下游一体化
胶原蛋白行业已形成完整成熟的产业链布局，上中下游环节分工明确：
上游环节：胶原生产原料供应——胶原蛋白产业上游为从事胶原原料相关的畜牧业及微生物发酵企业厂商，生产环节毛利率约为20-30%左右。当前上游原料种类繁多，供应体量充足，动物胶原蛋白原料主要为牛跟腱、猪蹄猪皮、鸡翅鸡皮、鱼皮和微生物等，涉及企业主要为牧原股份、温氏股份等畜牧业、渔业公司，重组胶原蛋白的原料主要来自微生物发酵企业所生产的毕赤酵母和大肠杆菌等菌种。中游环节：胶原蛋白原料制备和加工——动物源胶原和重组胶原蛋白生产。中游厂商的毛利率在80%以上，大部分头部中游原料厂商同时覆盖下游胶原蛋白产品的生产，如创尔生物、巨子生物、锦波生物等。其中，动物源胶原蛋白厂商固定成本较低，原材料等可变成本较高，重组胶原蛋白厂商固定设备等固定成本较高，原材料等可变成本较低。
下游环节：胶原蛋白终端产品应用——涉及医疗健康、皮肤护理及食品三大应用领域的品牌方。①医疗健康（含医美）领域：应用场景包括创面敷料、止血材料、药物载体、注射填充材料和注射再生材料等，头部厂商锦波生物、双美生物毛利率可达80%-85%。②皮肤护理领域：应用场景为护肤原液、面膜敷料及乳霜等，头部厂商巨子生物、创尔生物、敷尔佳毛利率可达75%-85%。③食品领域：主要产品包括人造胶原肠衣、保健食品和食用添加剂等，代表品牌安利纽崔莱、汤臣倍健毛利率可达60%-70%。价值链拆解：
中游制造利润丰厚，渠道毛利率可达80+%。以创尔生物及巨子生物的单片胶原蛋白修复面膜为例，由畜牧业或微生物发酵企业处采购的原料成本约为2-2.5元，经中游胶原蛋白厂商制备加工成胶原蛋白敷料后销往不同渠道并触达终端消费者，1）按经销渠道毛利率80%计算，售予经销商的出货价约12.5元，并经10%的加价倍率售至医美选线机构，再由45%左右的加价率售往终端消费者；2）线上DTC渠道毛利率可达90%左右，厂商将敷料产品直接通过线上直销触达消费者，终端定价为29元/片，考虑销售折扣与促销活动后的实际成交价约为20-25元/片。
竞争格局分散，细分龙头初显。由于胶原蛋白的原料来源、制备方法、胶原类型种类众多，胶原蛋白行业生产的竞争格局较为分散。细分赛道中制备技术成熟，研发与牌照壁垒的龙头公司崭露头角，医疗生物领域的代表企业有创尔生物、其胜生物（昊海生科旗下）、无锡贝迪生物、北京益尔康等；医美注射领域牌照稀缺，当前已获批证的企业有双美生物、长春博泰、锦波生物、爱美客、长春圣博玛、华东医药；修复敷料护与护肤品领域的龙头生产商包括创尔生物、陕西巨子等。
产业链垂直一体化趋势延续。重组与提取技术在胶原蛋白产业链中占据关键地位，中游厂商可凭借技术与原料优势进*下游市场并建立较高差异化竞争壁垒，形成产业链中下游一体化的发展趋势。当前创尔生物与巨子生物等头部原料厂商均已成功切入终端皮肤护理市场，建立一体化产业链打造全流程生产能力，在原料端可缓解产能压力并以规模量产释放成本优势，在供应链支撑下可协同各业务发展，结合渠道端布局加速产品商业化进程。我们认为技术与成本是当前胶原蛋白产业竞争的核心要素，打通产业链有望放大厂商在终端的核心竞争力，未来产业链一体化趋势仍将延续。
2.胶原蛋白注射剂：再生针剂与重组胶原的新蓝海
2.1美国市场：再生针剂占比90%，引领填充新潮
胶原蛋白注射剂首发地，40年发展史几经产品迭代。全球首款胶原蛋白注射产品Zyderm于年即通过美国FDA注册，在注射市场的出现时间早于玻尿酸与肉*，迄今为止已有40年注射史。自首代产品ZydermI后，胶原蛋白注射剂市场历经Zyplast、CosmoDerm、CosmoPlast等数代产品迭新，在安全性能上逐步克服非人源胶原蛋白携带的致病风险与免疫反应，在填充性能上向维持时间更长久，注射区域更细分等方向发展。
对比玻尿酸，胶原蛋白注射优势明显：1）调和肤色：不同于玻尿酸的无色，胶原蛋白填充剂呈乳白色，在浅层填充后可调和肌肤颜色，起到美白，淡化黑眼圈的作用；2）术后不良症状弱：胶原蛋白相比玻尿酸亲水性弱，填充后不易吸水膨胀，可避免术后亲水肿胀症状；3）注射效果自然：乳白色的胶原蛋白可有效避免玻尿酸注射后的“丁达尔现象”，注射效果自然美观。
持久性、安全性及高定价为早期胶原蛋白的三大缺陷。即使胶原蛋白注射优势众多，但注射产品未能匹配美国本土的求美需求，主要系1）填充场景有限：胶原蛋白质地单相，适用于细纹、泪沟、苹果肌等软组织容量填充，但无法满足骨性容量填充，在终端的适应场景不足；2）注射功效不匹配：肤色调和是胶原蛋白的主打功效，但美白在美国白人社会中需求较少；3）注射难度较大：胶原蛋白不具备类似玻尿酸的流动性，注射后可能出现无法通过溶解酶修复的结块问题，对于医生的注射水平要求较高；4）原料成本高昂：胶原蛋白产量稀缺导致其原料价格约为玻尿酸的10倍，但终端平均价格却低于玻尿酸平均水平，严重压缩终端利润空间。在填充效果与性价比优势突出的玻尿酸产品打压下，胶原蛋白注射剂逐渐淡出美国市场，注射规模由年的1.04亿美元锐减至年的万美元，对应疗程数也由22.06万次降至1.37万次。
以Scupltra为代表的再生针剂开启填充新时代。传统胶原蛋白注射品虽未能实现与玻尿酸的区隔，但依靠创新成分的胶原蛋白再生剂开启填充新时代，含PLLA聚左旋乳酸的再生产品Sculptra于年获批应用于医美并迅速博得市场