导读：重组胶原蛋白、神经酰胺、麦角硫因、蓝铜胜肽、依克多因、角鲨烷等六大合成生物“热门”原料。
合成生物学被看作重塑世界未来的颠覆性技术，可以被广泛应用于各行各业。
相比传统的生产方式，合成生物技术生产化妆品原料，可以大幅提高研发效率，缩短产品开发周期，降低投入成本。同时，能够使某些新原料“产业化”成为可能。
合成生物学是生物学、生物信息学、计算机科学、化学、材料学等多学科交叉融合的学科，是在工程学思想指导下，按照特定目标理性设计、改造乃至从头重新合成生物体系，其本质是让细胞为人类工作生产想要的物质。
目前，合成生物学产业链已经基本形成，包括上游的原材料及基础技术、中游的平台搭建和产品制造，以及下游的应用领域。
合成生物学产业链在浙江、江苏、广东、上海、北京等省市具有较为完善的产业链发展。据智药局不完全统计，中国合成生物公司已经有近百家企业。其中，上海（19家）、深圳（12家）、北京（11家）三座超一线城市，凭借着高校与研究院的绝对优势占据着半壁江山。
在化妆品原料应用领域，合成生物“工具层、产业层、应用层”已经形成。
其中，“工具层”是合成生物底层技术，包括DNA/RNA合成、测序、DNA元件库、工具酶、菌株生物库,基因编辑工具、高通量自动化实验设备等；“产业层”是原料研发生产商，包括合成生物原料研发、原料的生产、应用开发与产品供应；“应用层”是美丽健康品牌商，就是开发、设计和制造终端化妆品的品牌企业。
合成生物学产业链及化妆品原料三个应用层的形成，迅速推动了合成生物化妆品的发展。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，显示出生物技术在化妆品原料开发中的重要地位。
自2021年5月化妆品新原料备案“开闸”以来，中国“生物技术”新原料越来越多。国家药监局官网信息显示，2021年、2022年、2023年、2024年1-9月“生物技术”新原料备案数分别为：2个、9个、17个、17个，合计45个，占同期备案总数24.06%。
“合成生物是化妆品领域今后发展过程中重要的技术手段。”中国香料香精化妆品工业协会理事长颜江瑛表示，“原料是化妆品的生命，很多的原料未来都要通过合成生物技术来获取。”
从化妆品产业绿色、可持续高质量发展来看，以及近些年资本们频繁的布局落子合成生物学企业，我们已经感受到合成生物学产业蓬勃发展的趋势。
随着合成生物技术产业化脚步加快，合成生物原料“版图”不断扩充，如透明质酸、麦角硫因、重组人源胶原蛋白、依克多因、神经酰胺、角鲨烷、蓝铜胜肽、β-烟酰胺单核苷酸（NMN）、虾青素、熊果苷、吡咯并喹啉醌二钠盐（PQQ）、N-乙酰神经氨酸（燕窝酸）……
接下来，《原料门》与大家一起，去扒一扒合成生物“热门”原料。
重组胶原蛋白，目前绝对是化妆品各大品牌心头的当红“炸子鸡”。从国际大牌到新锐国货，“八仙过海”纷纷各显神通——研发、生产重组胶原蛋白成分化妆品，满足消费者抗衰老、抗皱紧致、保湿、舒缓修复等功效护肤需求。
重组胶原蛋白则是以生物体内胶原蛋白的氨基酸序列为模板，对其进行合理的设计、酶切和拼接后借助合成生物学技术转入到以大肠杆菌、毕赤酵母菌为主的工程细胞内，并利用工程细胞的快速生产能力制备获得的胶原蛋白。
根据行业标准,重组胶原蛋白可以分为三类：重组人胶原蛋白（高）、重组人源化胶原蛋白（中）、重组类胶原蛋白（低）。
其中，重组人胶原蛋白，同源化程度最高，与人体的胶原蛋白是完全相同的物质；而重组人源化胶原蛋白，是把可以实现某种功效的胶原蛋白链条复制多次，直到获得与重组人胶原蛋白类似的结构；重组类胶原蛋白，同源化程度最低，其氨基酸序列不完全与人的胶原蛋白一致。
公开资料显示，胶原蛋白种类高达29种，其中III型胶原蛋白是一种与胚胎和新生儿发育过程中组织相关的瞬时胶原，因此也叫婴儿胶原或胎儿胶原。目前，市面上功效护肤与医美都是采用III型胶原蛋白原料（材料）。
众所周知，胶原蛋白与皮肤的年轻程度、创伤修复等密切相关。人体的皮肤中，胶原蛋白含量高达72%，维持着人体皮肤的弹性和韧性。而重组胶原蛋白则是指利用DNA重组技术生物合成的胶原蛋白。
与动物源胶原蛋白相比，重组胶原蛋白具有安全性好、加工性强、质量稳定、生物活性高等优点。目前，重组胶原蛋白被广泛应用于功效护肤、医美（械二、械三）等领域，如欧莱雅、修丽可、珀莱雅、巨子生物、锦波生物、华熙生物、福瑞达、丸美、自然堂等。
其中，巨子生物、锦波生物凭借重组胶原蛋白产品赚得盆满钵溢。巨子生物，2023年实现营收35.24亿元，净利润14.48亿元，净利率41.09%；锦波生物，2023年实现营收7.8亿元，净利润3.0亿元，净利率38.46%。
在中国，随着重组胶原蛋白产品端迅速发展，重组胶原蛋白原料市场规模呈现出逐年上升的态势。数据显示，2022年，中国重组胶原蛋白原料市场规模达到了12.33亿元，按照年复合增长率为42.98%的增速计算，到2025年，中国重组胶原蛋白原料市场规模将达到36.04亿元。这一快速增长的趋势，充分显示出重组胶原蛋白在市场中的巨大潜力。
作为高壁垒赛道，重组胶原蛋白行业集中度非常高，目前国内能够集研发、大规模批量生产的企业主要有：聚源生物、巨子生物、锦波生物、创健医疗、肽源等。其中，巨子生物所生产重组胶原蛋白原料不对外销售。
弗若斯特沙利文数据显示,2025年胶原蛋白市场份额将超越玻尿酸成为护肤品第一大原料成分，2027年中国重组胶原蛋白市场规模有望达到1083亿元。
皮肤屏障由皮脂膜、角质层角蛋白、脂质、“三明治”结构、砖墙结构、真皮粘多糖类、粘多糖类等共同构成。
角质层中40%~50%的皮脂由神经酰胺构成，神经酰胺是细胞间基质的主要部分，是角质层维持水分平衡的重要产物。因此，神经酰胺是皮肤里天然保湿因子的重要组成成分。
神经酰胺（Ceramide）是由长链脂肪酸与鞘氨醇的氨基经脱水而形成的一类酰胺化合物， 主要有神经酰胺磷酸胆碱和神经酰胺磷酸乙醇胺。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。
特别值得一提的是，神经酰胺是修复届明星成分，能够锁住肌肤水分，保持肌肤屏障不受损、修复屏障，以及抗过敏。随着敏感肌人群越来越多，神经酰胺越来越有用武之地。
据《中国敏感性皮肤诊治专家共识》显示，接近56%的亚洲女性肌肤属于敏感肌。其中，中国女性敏感肌人群占比超过36.1%。
目前，伊丽莎白雅顿、适乐肤、珂润、珀薇、自然堂、珂语、四月天等品牌推出了主打神经酰胺的化妆品；而含神经酰胺的护肤品品牌则非常多，如科颜氏、兰蔻、肌肤未来、海蓝之谜、雅诗兰黛、娇韵诗、OLAY、珀莱雅、卡尼尔、修丽可等。
目前神经酰胺的制备方法主要分为三种：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，受到许多企业青睐。
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。
过去，具备神经酰胺大规模生产能力的企业基本是跨国企业，如德国赢创、英国禾大、美国陶氏、日本东洋纺等。2021年，神经酰胺全球前四大厂商占有大约78%的市场份额。同时，由于核心科技被外资企业控制，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，国产神经酰胺原料产品线获得了突破性进展，如智合生物、唯铂莱、迪克曼生物等多家国内企业具备了批量生产能力。其中，重庆智合生物医药有限公司成功率先在国内实现了神经酰胺NS、神经酰胺AS和神经酰胺NDS（已使用化妆品目录备案为NG）的样品制备，并计划于2024年9-10月实现商业化试产。
麦角硫因(L-Ergothioneine, EGT)是一种天然抗氧化剂，可以保护DNA的蛋白质免受氧化作用的伤害；同时作为一种稀有的含硫氨基酸（左旋巯基组氨酸三甲基内盐），是人体中天然存在的细胞保护剂和抗氧化剂，具有抗光老化和抗氧化作用。
作为抗氧化“大魔王”，麦角硫因通过与专属转运蛋白OCTN-1靶向结合，深入细胞线粒体，直接清除自由基，是目前研究中唯一能直接穿过细胞膜进入线粒体内的抗氧化成分。
麦角硫因从被发现，到如今成为“明星成分”，历经百年起伏跌宕。直到海蓝之谜、欧莱雅等各大化妆品品牌争相追捧一项成分——麦角硫因，人类抗氧化史正式进入全新发展阶段。
如今，兰蔻、雅诗兰黛、香奈儿、珀莱雅、稀物集、美肤宝等品牌，都这一神奇成分融入产品中。其中，雅诗兰黛将麦角硫因作为镇店之宝，添加在倩碧、悦木之源、海蓝之谜等各线产品中。
具备强大的抗氧化能力，能够清除细胞内的自由基，保护细胞免受氧化应激的损伤，从而延缓细胞的老化。因此，麦角硫因被称为“抗衰神器”，逐渐成为护肤界高端抗衰成分。
麦角硫因，曾经贵过黄金。以前，天然的麦角硫因只能从菌菇、麦角微量提取。因此，在2017年前后，麦角硫因市场价曾经突破3000万元/公斤。即使生物提取技术不断进步，到2021年，麦角硫因的市场价还是高达30万元/公斤，依然接近黄金价格。所以，受制备工艺和技术限制的麦角硫因被称之为“液体黄金”。
数据显示，2022年麦角硫因原料全球市场销售额仅为4.63亿元，中国的市场规模仅2237万元。预计到2027年，全球麦角硫因市场规模将达到8.1亿元。
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，则存在产品安全难以保证、原料成本高昂等缺点；合成生物发酵法，具有原料成本低、生产工艺简单、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。近年来，合成生物技术的创新应用，使得麦角硫因价格明显下降，市场价由几十万元/公斤降至目前的万元左右/公斤。成本的大幅降低，成为麦角硫因原料拓展广阔需求和市场空间的“引擎”。 国际上，法国公司Tetrahedron占有超过麦角硫因一半的市场份额；国内主要生产厂商包括华睿生物、健腾生物、仅三生物、中科欣扬、瑞德林、赛邦生物、华熙生物等。其中，华睿生物是麦角硫因最大的生产商之一,目前已拥有麦角硫因4项研究专利，出厂麦角硫因标准全球领先，纯度高达99.9%。华睿生物，真正推动麦角硫因“平民化”进入寻常百姓家。
蓝铜胜肽(GHK-CU)，化妆品备案名为三肽-1铜，是一种金属铜离子与三肽的复合物。它的主要成分是由氨基酸组成的蛋白质，包含有铜离子、三肤-1络等成分。
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。在作用效果上，蓝铜胜肽是真正能够进入皮肤肌底，从底层开始发挥作用的有效成分，针对促进胶原合成、修护皮肤屏障有非常显著的功效。蓝铜胜肽兼具抗衰与修护于一身，这在目前的抗衰与修护原料中极其罕见。
提起蓝铜胜肽，经常听到类似于“天价”、“液体黄金”、“多肽鼻祖”、美容肽中的“爱马仕”等称呼，足见其在护肤成分中的“王者”地位。这一切，是基于蓝铜胜肽原料价格“高企”。长久以来，蓝铜胜肽以化学合成为主，工艺步骤非常复杂，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。
如今，中国采用了新一代的生物合成技术规模化量产，不但显著降低生产成本，还实现了绿色环保发展。目前，国内蓝铜胜肽原料成本显著降低，每公斤价格在几万元左右。 国际市场，蓝铜胜肽原料的核心厂商主要包括DECIEM、The Hut、INNOVATIVE SKINCARE和Cosmetic Skin Solution等；国内市场，蓝铜胜肽原料的主要生产企业包括济肽生物、瑞德林生物、洛神生物、华兴生物、赛恩生物等。其中，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，成为全球首家大规模生产晶体铜肽的公司。
魔镜分析数据显示，蓝铜胜肽自2022年9月至2023年8月在天猫、淘宝、京东、抖音等相关电商平台市场销售额达到了6.6亿元，同比增长了113.5%，仍处于高速成长阶段。其中，韩束、玉泽、瑷尔博士等CR5品牌占据30.8%蓝铜胜肽化妆品市场。
随着蓝铜胜肽原料成本的进一步下降，未来蓝铜胜肽市场一定会涌现出更多新科技，拥有更多新机遇。
它结构超级简单，耐高温抗酸碱，保得了湿，防得了晒，修得了损，抗得了衰，它就是护肤全能“王者”，肌肤屏障的守护神“依克多因（Ectoin）”。
依克多因(Ectoin)，是一种氨基酸的衍生物，可以在干燥、高盐、极端温度变化的环境中生存，可以起到保护、预防、修复和再生的作用，已经被应用于保健、生命科学和化妆品行业。
资料显示，1985 年德国科学家 Galinski 教授在埃及沙漠盐湖中发现了依克多因。依克多因（四氢甲基嘧啶羧酸）来源于一种高嗜盐菌体内的功效成分，是嗜盐菌维持渗透压平衡的重要物质，因此也被称为“耐盐菌萃取液”。依克多因，是一种100%纯天然、非常安全的护肤品功效成分。
临床研究显示，依克多因通过修复皮肤，恢复和调节皮肤的水分含量，减少了经皮水分流失，提高了水合程度。同时，依克多因也可镇静和舒缓受刺激和受损的皮肤，由于其优异的抗炎特性，甚至可用于治疗神经性皮炎或过敏性皮肤病。
随着颜值经济崛起，起源于医药应用的依克多因护肤成分“新宠”市场将保持高速增长态势。行业报告显示,2020年全球依克多因市场规模达到2000万美元左右，预计2021-2026年，全球依克多因市场规模将以6.6%的年均复合增长率增长。
礼德芮Lineapura、植村秀、嘉娜宝、资生堂、雅诗兰黛、佰草集……如今越来越多品牌在美容护肤品中使用依克多因这一天然护肤成分。特别是在面部进行创新应用，以满足消费者补水保湿、舒缓皮肤、修复屏障等需求。
公开资料显示，目前全球最大的依克多因生产商是华熙生物和山东福瑞达。当然，其他主要生产商还有熙正霖生物、瑞森蒂克生物、圣宝莱生物、华玖医药科技等。目前，国产依克多因的原料价格在4000～8000元/kg之间。
科学研究发现，角鲨烷是少有的化学稳定性高，使用感极佳的动物油脂，对皮肤有较好的亲和性，具有较低的极性和中等的铺展性。角鲨烷，被称之为护肤“万金油”，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。
如SK-II、雅诗兰黛、兰蔻、资生堂、Olay、妮维雅、瑷尔博士、PMPM、稚优泉等国际、国货品牌，都在其化妆品中添加了角鲨烷成分。特别值得一提的是，角鲨烷天然温和，对皮肤不刺激、不致敏，非常安全，非常适合用做婴儿护理用品成分。
角鲨烷是一种天然存在于人体肌肤中的脂肪分子，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。但是，由于角鲨属于濒危物种，并且欧盟已经禁止使用动物来源的角鲨烷作为化妆品原料，后来工业生产的角鲨烷主要来源于植物油，如橄榄油、棕榈油、苋菜籽油、杏仁等提取。植物提取角鲨烷的缺点是含量少、生产不稳定。
如今，利用新一代生物合成技术“量产”角鲨烷，即通过将酿酒酵母改造成生产角鲨烯的高效的细胞工厂，其不仅降低生产成本，而且符合可持续发展原则。据悉，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。
因此，目前市场上角鲨烯/烷有三种生产方式，主要代表为：美国（合成生物）、印度（橄榄油）、日本（石油化工、鲨鱼尸体）。
在角鲨烷（烯）生产领域，核心厂商主要包括Amyris、NOF Group和Ineos等，这些前三大厂商在全球市场的份额总和约为70%。从生产地区的角度来看，北美是全球最大的角鲨烷生产地，占据了超过50%的市场份额，其次是日本和欧洲，市场份额分别约为25%和15%。
其中，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。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。
根据QYResearch最新调研报告显示，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，未来几年年复合增长率CAGR为5.8%。
