膠原蛋白是一種高分子功能性蛋白質。據統(tǒng)計，膠原蛋白是哺乳動物體內含量最多、分布最廣的功能性蛋白，占人體蛋白質總量的25-30%，占皮膚成分比例高達70%。

  膠原蛋白具有獨特的三螺旋結構，由三條多肽鏈相互纏繞而成，這種結構賦予了膠原蛋白高度的穩(wěn)定性和拉伸強度。

膠原蛋白結構圖

  目前已知的膠原蛋白至少有28種類型，廣泛分布于人體中，發(fā)揮著不同作用。如Ⅰ型分布于皮膚、肌腱、韌帶、骨骼、牙齒等部位，具有很強的抗張強度和韌性；Ⅱ型分布于軟骨組織等部位，對關節(jié)的彈性和緩沖起著重要作用；Ⅲ型分布于皮膚的真皮層、鞏膜、血管等部位，與皮膚的彈性、水分保持密切相關，可以維持皮膚的健康和年輕態(tài)。

膠原蛋白的應用領域

組織工程中的支架材料

  在組織工程中，膠原蛋白常被用作支架材料。以心臟瓣膜修復材料為例，膠原蛋白具有良好的生物相容性和可降解性，能夠為細胞生長提供適宜的環(huán)境。膠原蛋白支架可以模擬心臟瓣膜的天然結構，促進細胞的黏附、增殖和分化，有助于受損心臟瓣膜的修復和再生。

食品添加劑

  在肉制品中，膠原蛋白可以作為改良劑，影響肉類的嫩度和肉類蒸煮后肌肉的紋理。研究表明，膠原蛋白含量越高，肉的質地越硬。像魚肉的嫩化被認為與V型膠原蛋白降解有關，其肽鍵的破壞引起的細胞外周膠原纖維的裂解被認為是肌肉嫩化現象的主要原因。通過破壞膠原蛋白分子內的氫鍵，使原有的緊密超螺旋結構破壞，形成分子較小、結構較為松散的明膠，既可改善肉質的嫩度又可提高其使用價值，增加蛋白質含量，兼顧口感與營養(yǎng)。

醫(yī)美領域

1.填充塑性

  與傳統(tǒng)的填充材料相比，膠原蛋白填充劑效果較為持久且自然，能更好地與人體組織融合，不會出現明顯的異物感。目前國內僅臺灣的雙美、漢福的愛貝芙、博泰的弗縵和錦波生物的薇旖美產品獲執(zhí)，這些產品從無特定病原（SPF）豬中提取純化制備，能夠從源頭上隔絕動物病毒，安全性高。

2.促進膠原蛋白再生

  膠原蛋白填充劑可促進膠原蛋白再生。去除端肽的未變性膠原具有抵抗原性、良好的生物相容性和可生物降解性，有利于成纖維細胞的存活和生長。膠原蛋白填充劑不僅能通過物理填充除皺，還能夠增強組織活性，促進皮膚細胞的再生和修復，提升肌膚的彈性和緊致度。對比玻尿酸，膠原蛋白填充劑在去淚溝、去黑眼圈方面效果更好，同時還能夠抑制黑色素的生成，達到美白效果，且不會出現丁達爾效應。

美妝領域

1.保濕美白

  消費者的護膚觀念正從基礎保養(yǎng)向精準功效轉型，在此背景下，功效性護膚品熱度高漲。膠原蛋白是皮膚的主要組成部分，含量非常高，能夠在皮膚表面形成一層保濕膜，防止水分流失，保持皮膚的水潤度。膠原蛋白還能夠抑制黑色素的生成，加快皮膚新陳代謝，減少色斑和暗沉，使皮膚更加明亮白皙。

2.修復止血

  在皮膚美容方面，類人膠原主要用于眼膜、面膜、噴霧等產品中，修復皮炎、痤瘡、敏感肌等問題肌膚。例如，嬌麗活性膠原蛋白緊致抗皺精華液、精華面膜經過人體功效測試報告，對 CCC-ESF-1細胞有促進增殖作用，具有緊致抗皺功效。  

  在醫(yī)學領域，類人膠原可用于創(chuàng)面敷料，能吸收創(chuàng)口滲出液，誘導成纖維細胞的趨化性，加速創(chuàng)傷修復。其具有促進表皮細胞生長和繁殖的生物活性，可促進痘痘痤瘡、敏感肌屏障修復，在皮膚表面形成縮水保濕膜的成膜功能，補充皮膚膠原蛋白，緩解皮膚問題。

膠原蛋白的生產技術

  傳統(tǒng)的膠原蛋白提取方法主要依賴于動物組織，然而這種方法存在諸多局限性，如資源有限、可能攜帶病原體、提取過程復雜等。基因工程技術的出現為膠原蛋白的生產帶來了新的機遇。

  基因重組膠原蛋白利用基因工程技術，將人源膠原蛋白的基因克隆到表達宿主中，通過表達、純化等步驟獲得純度高、質量穩(wěn)定的膠原蛋白。

重組膠原蛋白生產流程示意圖

  相較于傳統(tǒng)提取方法生產的膠原蛋白，基因重組膠原蛋白具有以下優(yōu)勢：

· 安全性高：避免動物源性疾病傳播風險，如病毒和病原體的污染。

· 批次穩(wěn)定性：生產過程可控，使得不同批次的產品具有高度一致性，保證了產品質量的穩(wěn)定性。

· 組分單一：基因重組膠原蛋白的分子結構單一，易于控制和純化，避免多種蛋白質混合的問題。

· 活性高：可通過基因工程手段增加其親水性氨基酸的含量，提高親水性，使得在實際應用中，尤其是在組織工程材料構建過程中更易于使用。

· 無免疫排異：具有較低的免疫原性，減少了人體對植入材料的免疫排斥反應。

· 可加工性更佳：重組膠原蛋白的水溶性好，因此可加工性能也更為良好。

· 生物活性更強：重組單鏈結構膠原具有更多的活性結合位點，即便是三螺旋結構的重組膠原蛋白也會比天然人組織膠原結構更為松散，暴露出更多生物活性區(qū)域，易于與細胞或其他生物活性分子間發(fā)生相互作用。

· 抗氧化特性：對于具有催化氧化反應特性的金屬離子如鐵、銅、汞、鎘，具有更強的螯合能力，從而發(fā)揮更優(yōu)異的抗氧化特性、減少皮膚氧化損傷和美白的作用。

森松在基因重組領域的解決方案

  在生物工程的基因重組領域，森松可為客戶提供1KLKLKLKLKLKLKL@KL的生產型生物發(fā)酵罐，以及相關的種子罐、補料系統(tǒng)、培養(yǎng)基配制系統(tǒng)、下游分離純化等核心及配套設備和服務，積累了大量的設計、制造、調試、試車的經驗，尤其擅長高密度發(fā)酵的放大設計。

  近期，森松為基因重組膠原蛋白領域的客戶提供5KL、10KL和20KL生物發(fā)酵罐及輔助系統(tǒng)，使用大腸桿菌和畢赤酵母作為表達載體生產膠原蛋白。

  在滿足國內外相關驗證的需求下，結合了這些品種高密度發(fā)酵的特點，采用先進的放大設計理論和計算方法，結合CFD流場模擬和已有的數據庫，對發(fā)酵罐的高徑比、攪拌和擋板的形式/數量、通氣管的開孔分布、內/外夾套的形式等進行了詳細設計和驗證，從而實現高密度發(fā)酵罐所需的高OTR、高KLa、高制冷能力、高換熱面積等能力。

  發(fā)酵罐內部采用潔凈設計，系統(tǒng)外部設計定制化的自動清洗系統(tǒng)，在保證清洗效果的同時能夠節(jié)水節(jié)電。

  重組膠原蛋白在醫(yī)美市場呈現出巨大的潛力，應用前景廣闊。森松助力客戶實現技術突破，構筑核心競爭壁壘，助力醫(yī)美領域的高質量發(fā)展，滿足不斷增長的醫(yī)美需求，開啟健康美麗新引擎。

關于森松生命科技

森松生命科技，是森松國際控股有限公司（森松國際，股票代碼:2155.HK）的重要業(yè)務板塊之一，主要由上海森松制藥設備工程有限公司、森松（蘇州）生命科技有限公司、上海森松生物科技有限公司、上海森眾生物技術有限公司和森松法瑪度等公司及其附屬公司組成，服務于制藥、生物制藥、醫(yī)美、快速消費品（化妝品，嬰兒、婦女與家庭護理，健康護理，織物與家居護理，食品，飲品，保健品）等行業(yè)，為客戶提供“核心設備+增值服務+數智化整體工廠解決方案和服務”（“MVP Solutions & Service”），聚焦在核心設備、不銹鋼工藝系統(tǒng)、一次性使用工藝系統(tǒng)、耗材、實驗室解決方案、數智化和模塊化工廠解決方案及服務。 

森松，作為多元化跨國公司，在中國、日本、瑞典、美國、印度、意大利、新加坡等地開設了附屬公司或先進制造基地，依靠其全球化的高效專業(yè)團隊，截至目前已向40多個國家和地區(qū)交付了不同形式的產品和服務。   

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