胶原蛋白行业深度研究报告:与玻尿酸并驾齐驱的掘金赛道

胶原蛋白行业深度研究报告:与玻尿酸并驾齐驱的掘金赛道
2021年07月30日 11:29 未来智库官网

(报告出品方/作者:浙商证券,马莉)

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主流生产手段,提取来源大多 为猪胶原、牛胶原;玻尿酸发展初期主要从鸡冠、牛眼中提取,1985年资生堂率先采用微生物发酵法制备玻尿酸,目前玻尿酸发酵技术基本普及。

03 监管篇:三大监管部门:国家药监局、发改委、卫健委监管

3.1 政策:医疗器械政策从严监管的同时促进行业规范发展

医疗器械行业监管日益完善,促进行业规范发展。国家食品药品管 理总局从医疗器械的注册、经营、生产、使用、临床、网络销售等 方面均出台了相关管理规范和办法。

政策频发,管理趋严。2016-2020年,随着医药卫生体制改革的推 进,国内医疗器械政策出台数量逐年增加,“十三五”规划期间, 国家、省、地级市共发布医药行业政策文件6713个,其中医疗器械 相关政策1368个,从2016年的170个提升至2020年390个;同时医疗 器械在全部文件中占比也逐年提升,从2016年的10.5%提高到2020 年的43.0%;

医疗器械注册管理是医疗器械全生命周期管理中最为关键的环节之 一。它既是判定医疗器械产品安全性和有效性的重要手段,也是强 化上市后医疗器械质量管理的基本前提。

3.2 流程:医疗器械注册审批流程及周期

不同等级、类型、特点以及地区的产品审批周期差异 较大,按照普遍情况来看:

一类械审批周期:3~6个月左右;

二类械审批周期:不含临床约1~2年左右,含临床 1.5~3年左右,甚至更长;

三类械审批周期:含临床2~10年左右,甚至更长。

3.3 结构:一、二类械为主,低值医用耗材发展迅速

一、二类械生产企业为主。截至2020年底,全国医疗器械生产企业共2.5万家,其中可生产一类产品的企业15924家,可生产二类产品的企业 13813家,可生产三类产品的企业2202家。从统计结果来看,一类、二类医疗器械生产企业一直是我国医疗器械生产主体,生产技术含量更高的 三类械有待提升。

医疗器械细分为:高值医用耗材、低值医用耗材、医疗设备、体外诊断四部分。其中低值医用耗材是指医院在开展医疗服务过程中经常使用的一 次性卫生材料,根据具体用途不同,可被进一步分为医用卫生材料及敷料类、注射穿刺类、医用高分子材料类等7类,其中医用卫生材料及敷料 类涵盖敷贴、海绵、医用胶布等产品。

低值医用耗材市场发展迅速。受益于国内医疗需求的增长与人民生活水平的提高,低值医用耗材作为应用普遍、价格较低、提高检查治疗安全性 等的医用耗材,近年来高速增长,据医械汇测算,2019 年国内低值医用耗材市场规模约为 770 亿元,同比增长 20.12%,其中医用卫生材料及敷 料类以22%的占比成为国内低值医用耗材的第二大品类。

04 市场篇:关注医用敷料、医美注射等高景气赛道

4.1 胶原蛋白市场:稳步增长,医疗健康、护肤品市场具有较大潜力

国外发展先行,国内应用场景持续扩大。胶原蛋白国内外应用领域前三位均为医疗健康、食品饮料及护肤品。国外尤其是制取工艺较为先进的发 达国家,如美国、日本等胶原蛋白行业起步早,应用领域较广泛,并已经在皮肤、组织工程、再生医学和医疗美容等方面有成熟应用;而国内胶 原蛋白市场起步较晚,应用场景覆盖逐渐拓宽至医药、组织工程、食品、化妆品等领域。

胶原蛋白行业稳步发展,国内增速高于全球。据Grand View Reaserch数据,2019年全球胶原蛋白市场规模为153.6亿美元,2016-2019年CAGR为 6.7%,预计2027年市场规模达226.2亿美元;中国胶原蛋白市场规模为9.8亿美元,占全球市场的6.4%,2016-2019年CAGR为7.8%,预计到2027年, 中国胶原蛋白市场规模将达到15.8亿美元。

4.2 供给:动物组织提取仍为主流,天然胶原蛋白产量稳步增长

我国天然胶原蛋白产量增速高于全球市场增速。Grand View Reaserch数据显示,2019年全球天然胶原产量已达3.2万吨,2016-2019年CAGR 5.9%, 预计2027年可稳定增长至4.4万吨,2020E-2027E年均复合增速4.7%;与之相对应,中国2019年天然胶原产量约2000吨,占全球产量份额的6.3%, 2016-2019年CAGR 7.1%高于全球增速,预期未来将以高于全球1.30pcts的年均复合增速于2027年增至3070吨,全球产量份额占比提升至6.9%。

动物来源仍为主流,基因工程法合成胶原技术新兴发展。从来源看,胶原蛋白可分为从动物组织、人体组织提取的天然胶原,以及利用基因工程 技术在不同表达体系进行发酵表达生产的重组人源胶原蛋白。其中,从动物组织中提取胶原仍然为医用胶原材料的主流生产手段,哺乳动物中尤 其牛类仍为最主要的材料来源,始终占据1/3以上市场份额,且占比逐年提升;人体组织提取因伦理道德发展受限;基因工程法生产重组人源胶 原蛋白近年来逐渐兴起并已实现工业化生产,但在重组胶原蛋白结构与活性方面有待更多验证与考量。

4.3 需求之医疗健康领域:创伤敷料+皮肤修复+医美注射

医疗健康领域为胶原蛋白主要应用领域。胶原蛋白在医疗健康中的应用包括作为创面敷料促进伤口愈合、作为止血材料用于应急或常规止血、作 为药物载体构建出多样化的药物释放体系、作为注射填充材料用于声带的修复等,医疗健康在胶原蛋白应用中始终居于主导地位,2019年占全球 应用领域份额的49.8%,占中国应用领域份额的47.8%。

医疗器械市场潜力大,企业、产品注册备案与日俱增。胶原蛋白医疗健康领域产品属于医疗器械范畴,第一类、第二类、第三类管理类别均有产 品涉及。整体来看,2020年我国设区的市级药品监管门办理境内一类械备案数量34644项,同比增长106.8%;各省级药品监管部门批准境内二类 械注册29650项,同比增加74.2%,其中首次注册项目14407项,同比增加132%;境内第三类医疗器械获批注册3603项,同比增加13.3%,其中首 次注册1020项,占比28.3%。

05 企业篇:企业集中度高、技术赋能壁垒高、盈利强

5.1 集中度高:三大品牌占据医用皮肤修复敷料市场一半以上份额

本土品牌主导,医用皮肤修复敷料行业龙头集中。医用皮肤修复敷料可分为非贴片式以及更为主流的贴片式两大类,其中本土品牌在国内贴片式 医用皮肤修复敷料市场中占据主导地位,2019年,按销售额计算敷尔佳以37%的市占率位居第一,创福康、可复美均占比8%,前三大品牌合计占 据一半以上市场份额,加之荣晟、可孚、芙清/芙芙、绽妍品牌共同占据近70%市场份额。

5.2 技术支撑,专业化程度高:以生物医用材料研发为基础

以专业化生物医用材料研发为基础,技术赋能壁垒较高。以医用敷料为代表的医疗器械产品技术含量较高,一方面,行业内企业多以原料制备 研发为业务基石,从制备(动物提取、微生物发酵)、分离、纯化、灭菌等进行多流程优化,如创尔生物动物来源材料免疫原性清除技术、巨 子生物类人胶原蛋白技术、锦波生物生物发酵制备重组人源胶原蛋白技术等,从源头把控产品品质与安全;一方面,以原料为依托进行产品转 化,其中由于胶原蛋白敷料的管理等级最高可至三类管理类别,因此对企业技术提出更高的要求,医疗器械注册证申报审批时间成本与专利保 护政策进一步深化企业技术壁垒。

5.3 利润率高:医疗器械+护肤,产品呈高毛利、高净利和高费用率

生物医学技术应用到护肤行业,产品具备高毛利、高净利和高费用率的特点。在医用领域外,企业将生物医用材料扩展至护肤品领域,相较于 单一医疗器械和化妆品企业更具有核心技术和市场需求优势,附加值高,毛利率高达75%-85%,净利率高达15%-30%。同时,行业内企业具备 高费用率特点,通常费用率达到50%-60%。

06 定位篇:重点企业分析

6.1 创尔生物

深耕活性胶原医疗器械与生物护肤品

创尔生物以“创福康”“创尔美”两大品牌为核心,深耕于活性胶原及其终端产品的研发、生产、销售,已成为国内生物医用活性胶原材料细分 领域的领先企业。1)产品:以活性胶原为核心,拓展终端应用。按产品成分是否含有胶原可分为胶原产品(20年收入占比85.5%)和非胶原产 品(20年收入占比14.3%)两大类,其中胶原产品包括医疗器械和生物护肤品,非胶原产品主要包括医疗器械和一般护肤品。2)渠道:经销直 销相结合。公司医疗器械、生物护肤品均采用经销(20年占主营业务收入比重36.8%)与直销(20年占主营业务收入比重63.2%)相结合的销售 模式,其中经销模式主要以推广配送经销、配送经销两种线下经销为主,直销模式则是以天猫、京东、公司自营平台等线上直销为主。

6.2 巨子生物

基于基因工程的胶原蛋白领域领军者

巨子生物是一个以基因工程、生物材料工程为主导的高新技术企业集团, 主公司为西安巨子生物基因技术股份有限公司,聚焦于皮肤医学、医疗 器械、预防医学和营养医学三大健康产业方向,成功实现了类人胶原蛋白的研发与产业化。

依托类人胶原蛋白,布局近百种产品。目前为止,巨子生物已研发出基于类人胶原蛋白的皮肤医学、医疗器械、预防医学和营养医学三大类近百 种产品:1)皮肤医学领域,设立可复美、可丽金、可痕等品牌及皮肤医疗产品,满足不同人群的护肤需求;2)医疗器械领域,打造以类人胶原 蛋白为核心原料的体内可降解止血海绵、疤痕修复凝胶等产品,达到可以替代外国同类的水平质量;3)预防医学和营养医学领域,基于类人胶 原蛋白与钙、铁、锌、锡、铜的螯合作用,提高其生物利用度及生物活性。

报告节选:

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

精选报告来源:【未来智库官网】。

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