文|聚美丽 诗 诗

根据Deep Tech 2021年的研报数据，2021年全球合成生物学市场规模达73.7亿美元(约合人民币近500亿元)，2016-2021年间合成生物学市场规模的年复合增长率达到 83.6%，预计至2025年，合成生物市场将突破200亿美元(约合人民币1342亿元)。

从市场需求来看，消费者对于美妆个护产品的安全性、环保性、高效性等方面的要求日益提高，由合成生物技术为代表的生物基产品，完美契合了当下消费者的期待和社会责任。

总体来看，国内市场对“生物基化妆品”的关注度不高。而在海外市场，有不少头部原料企业早已开启了相关原料的研发。

以欧莱雅的合作公司Geno为例，其于2016年就与意大利生物塑料制造商Novamont共同打造了生物基BDO项目，该工程也是全球最早的生物基BDO项目之一。欧莱雅早在2019年就开始推出生物基产品，以替代难以降解的化石燃料塑料。2023年以来，欧莱雅与多家生物技术公司和炼油商达成合作，开发和供应生物基化妆品成分。

在行业上游，细胞工厂、基因编码、发酵技术等来自生物领域的降维打击，不仅为原料生产带来了降本增效的更高可能性，而且让功效成分的研究路径更为高效和清晰。本期原料新品聚焦于大热的合成生物赛道，来看看上游原料商们在研发过程中怎样巧妙发挥生物技术的优势。

01 Geltor：符合纯素标准的鲟鱼胶原蛋白

随着纯素食主义越来越流行，人们对以植物、微生物为基础的胶原蛋白替代品的需求不断增长，名为“纯素胶原蛋白”一类成分应运而生，它们可以支持人体天然胶原蛋白的生成，但本身实际上并不含有胶原蛋白。

美国公司Geltor是纯素胶原蛋白研究方向的领先者，旨在提供高效且不含动物成分的胶原蛋白。

从来源来看，除了植物胶原蛋白外，纯素胶原蛋白还可以通过各种不同的方法使用藻类、细菌和酵母合成得到。

今年，Geltor发布了一种纯素胶原蛋白新成分Caviance ，这是第一个由生物设计得到的 II 型鲟鱼胶原蛋白，具有嫩肤和舒缓功效。

鲟鱼是一种濒危的原始鱼类，其骨骼全部为软组织，胶原蛋白含量是其他动物含量的3倍，尤其含有丰富的 II 型胶原蛋白。研究发现，鲟鱼 II 型胶原蛋白中包含了一段具备皮肤再生功效的氨基酸序列，因此能够在促进修护和细胞更新方面发挥关键功效。

受到大自然中鲟鱼物种进化的启发，Geltor通过精密发酵得到了CAVIANCE ，据称，这种生物合成的新型多肽与 II 型鲟鱼胶原蛋白的氨基酸序列相符合。同时，该成分100%非动物来源，经过纯素认证，符合可持续发展规律。

体外研究表明，CAVIANCE 可以刺激细胞再生，促进皮肤中六种类型的胶原蛋白生成，并提供显著的抗氧化和伤口愈合功效，展示出对抗衰老、舒缓等许多益处。

02 Cambrium：揭示高纯度胶原蛋白的完整功效研究

来自德国的初创企业Cambrium专注于研究AI用于蛋白质设计和合成，其产品涵盖了食品健康、化妆品、能源和材料等应用方向。

今年，该公司在 2023 年在国际化妆品原料展上首次推出了新品NovaColl (INCI：Sh-Polypeptide-47)，同样是一种由酵母发酵得到的新型胶原蛋白成分。近期，Cambrium最新发布了其NovaColl 胶原蛋白的离体功效试验结果。

为了寻找皮肤活性特征和功效指标，该公司从数十亿个蛋白质序列的筛选中，发现了 NovaColl ，含有 I 型胶原蛋白的高度生物活性区域。他们利用人工智能识别精确的胶原蛋白亚段，最终得到了这个成分。

不同于其它胶原蛋白，NovaColl 的主要特点是分子量小且与生物相容性高。据该公司表示，其长度约为 1000 个氨基酸， 由于具备和皮肤胶原蛋白相同的氨基酸序列，这个成分可以提供较高水平的生物相容性，并在皮肤各层发挥强大的效果。

经过离体人体皮肤外植体测试，结合实时荧光定量PCR技术(RT-qPCR技术)，研究人员们对胶原基质密度、胶原酶表达水平以及前胶原 1(胶原前体)和胶原 1 合成等指标进行了评估。

首先，就皮肤密度而言，NovaColl 在体外中显示，其向编码 HO-1(一种合成抗氧化剂的酶)的基因转录发出信号，保护天然胶原蛋白免受紫外线诱导的氧化应激，揭示了这种成分可以防止胶原蛋白基质的降解并提高胶原蛋白基质的密度。

其次，在护肤功效方面，体外结果表明，NovaColl降低了皮肤细胞中编码金属基质蛋白酶-1的基因的表达，与此同时，离体免疫荧光显示该成分降低了经 UVA 处理的皮肤外植体中的 金属基质蛋白酶-1水平。

最后，NovaColl 在体外免疫荧光实验中还被证明可以刺激 I 型前胶原的产生，从而使经老化处理的皮肤外植体能够再次合成 I 型胶原，使用三天后，皮肤弹性和年轻化得到了显著改善。

03 恩和生物：首款生物基个护原料产品

近日，成立于2019 年的国内合成生物公司Bota Bio恩和生物宣布启用了LEAP研发中心，并举办了其全资子公司青然新护的揭幕仪式。同一时间，他们发布了首款生物基个护原料产品—Prorylia FN如甄 纤连蛋白，引起了行业的广泛关注。

虽然纤连蛋白的知名度比不上胶原蛋白，但是其已经拥有大约75年的研究历史。纤连蛋白最早于1948年由美国生物学家发现，是一种广泛存在于组织和组织液中的高分子糖蛋白，在促进细胞黏附、迁移、生长、增殖和分化等方面发挥重要作用。

不过，在化妆品的应用中，由于纤连蛋白的分子量较大，通常在透皮吸收和稳定性方面并不占优势。据配方师REX在其发布的文章中分析，Prorylia FN如甄 纤连蛋白经过了有效片段的精密筛选，最终通过微生物发酵表达得到。这种合成生物技术减小了纤连蛋白的分子量，在保证吸收率的同时，提供了原料的稳定性。

在功效表达上，该成分主要发挥修护、舒缓的作用。研究表明，Prorylia FN如甄 纤连蛋白能够作用于TRPV-1、IL-6、TNF-α等经典的皮肤炎症通路，并且在炎症因子的相关试验中，该成分的抑制作用与激素类药物地塞米松相当。

此外，在修护功能上，该成分能够增强约150%的水通道蛋白功能，并显著提升和屏障修护相关的蛋白表达，比如Claudin 1、Desmocollin 3。这也表明，这是一款多靶点抗敏且适用于多场景敏感肌的原料，其出色的皮肤舒缓、修红功能在人体测试中也得到了相应的验证。

事实上，恩和生物技术平台和工业生产产能的支持，在该成分的上市中占据了重要地位。比如，恩和生物的新一代高通量湿实验平台（bio-foundry）以计算机运算作为核心与基础，可以实现对酶、菌种以及工艺渠道的构建与进化。它可以快速识别出合适的微生物宿主，并对所需的表型进行合并重组，创造出新的工业菌种，从糖等绿色原料着手研发并改进生产制造流程。

此外，恩和生物开发并部署的Bota Freeway 技术平台，集成了先进的数字工具与实验室自动化。Bota Bio还将合成生物学的“设计-构建-测试-学习”周期扩展到下游工艺开发和精选非传统微生物菌株，加快了酶和细胞工厂的设计和进化。

可以看到，白色生物技术的出现可以轻易实现对细胞、酶以及工艺流程的升级，更加灵活地调整产能与数量，以满足市场需求。这也为原本难以通过传统工艺进行制造的产品拓展了市场机会。

04 Ultra Chemical：利用仿生机制开发抗衰、修护成分

Ultra Chemical 是一家为个人护理行业提供定制成分的原料供应商。近日，这家公司携手生物技术公司Bicosome，最新发布了新成分Bicosome FS(INCI： 水、卵磷脂、氢化磷脂酰胆碱、溶血卵磷脂、苯甲酸钠、柠檬酸、山梨酸钾、植酸、生育酚、β-谷甾醇、角鲨烯)的临床研究，证明该成分是一种仿生填充剂，可将双层形成结构传递到皮肤细胞间隙，重建脂质基质结构。

在Bicosome FS的研发过程中，他们借助了一种专利活性成分递送技术Bicomide ，能够通过创新的仿生机制，模仿皮肤自身的运输系统。

首先，Bicomide 包含了一种脂质囊泡，可将“智能圆盘”输送到皮肤，然后通过角质层狭窄的细胞间隙到达目标皮肤层，并释放出活性成分。其次，“智能圆盘”与皮肤层环境的亲和力得到了调整，同时能够让活性成分到达特定的皮肤层。

这项技术直接应用在Bicosome FS中，将天然脂质结构传送到角质层，成为细胞外皮肤脂质基质的一部分，从而重建皮肤角质层的脂质组织、改善皮肤屏障。

功效研究表明，该成分的仿生脂质能有效渗透和融入皮肤，增加脂质基质的组织结构；对志愿者进行的研究表明，在使用的第一周内，皮肤屏障功能、弹性和紧致度得到了有效改善。停止治疗一周后，效果不仅得以维持，甚至提高了 25%。

此外，Bicosome FS 还可以修复受损的皮肤屏障。志愿者受到轻微的化学侵蚀，再接受 Bicosome FS 治疗。结果证实，使用两天后，皮肤屏障、弹性和紧致度得到了恢复。

因此，该成分有助于防止外部环境的损伤，适用于各种类型的美容产品，帮助皮肤在遭受污染、阳光照射、化学或物理治疗(如换肤、激光、一些皮肤病治疗)后的自我修护。

05 Cosphatec：天然来源的新型抗菌成分

1,2-己二醇是一种较为温和的多元醇，常用作化妆品抑菌剂和保湿剂来使用，其能够进入微生物的细胞膜，破坏细胞膜的完整性，让细胞液渗透出来，从而导致微生物死亡。

为了追求可持续发展，国际原料公司开始研究己二醇等物质的“绿色改造”，推出各种不同来源的天然己二醇产品。

近期，德国化妆品原料制造商 Cosphatec 开发了新成分Cosphaderm Hexiol natural(INCI：1，2-己二醇)，据称，这是一种纯净、透明、无色、无味的天然二醇，具有抗菌、保湿的功效。

该公司表示，由于结构中包含了两个邻位的羟基和短碳链，这个成分具有良好的水溶性，可作为润肤霜和保湿剂应用到护肤和头发护理配方中。

静态光散射实验证明，Cosphaderm Hexiol natural可以通过减小液滴大小来提高乳液稳定性。

此外，还有研究表明，该成分的另一个重要特性是其抗菌活性不受pH值影响，并且与其他抗菌化合物相结合时具有显著的协同效应，可最大限度减少配方中添加的防腐剂总量。

生物技术研究已经和化妆品行业高度融合。虽然目前来看，生物技术仍然处于一个初级的研究阶段，合成生物学的市场热度大有降温的趋势所在。但是，基于合成生物技术的研究，将会在高附加值功能活性分子的技术优化、新技术开发及新型活性分子的探索等方面发挥关键作用。

信息来源丨荣格个人护理、品牌官网、cosmetics and toiletries、配方师REX