江南大学称实现玻尿酸规模化生产成本已降至百元公斤透明质酸（俗称玻尿酸）是一种酸性粘多糖，在皮肤真皮层中起到维持皮肤弹性和水分的作用，被认为是一种目前自然界中已知保湿性最好的物质。这种成分已经被广泛应用于多种场景中，从眼药水、护肤品到医疗药品、功能性食品等等。
近日，根据《无锡日报》的报道，江南大学未来食品科学中心合成生物创新团队在利用微生物细胞工厂发酵生产普通分子量的透明质酸方面已经取得了重要的进展，将透明质酸的成本从原先的几万元/公斤降到几百元/公斤，实现了透明质酸大产量的推广应用。
凭借这些贡献，该中心合成生物创新团队获得了第十九届“江苏青年五四奖章集体”。这是共青团江苏省委、江苏省青年联合会授予全省青年的最高荣誉，也是学校首次获得该项集体荣誉。
“他们通过人工合成方法对现有的、天然存在的生物系统进行重新设计和改造，甚至创造出自然界不存在的生物结构。在他们的努力下，我国成为了第一个有能力生产全部类型透明质酸的国家。通过技术攻关，他们用细胞工厂生产“万物”，大幅降低了原材料成本。”《无锡日报》这样写道。
官方资料显示，江南大学未来食品科学中心合成生物创新团队是国内合成生物学研发的领军团队，已经实现多种功能性物质从“0”到“1”的颠覆创造和 “1”到“100”的产业革命。该团队长期专注于合成生物学与生物制造的研究，针对高产量、高转化率、高生产强度三大关键工程难题持续开展技术创新。团队开发的近百项高附加值天然产物生物制造技术已经实现产业化，创造直接产业经济效益近万亿元。
透明质酸是一种广泛存在于人和动物体内的天然高分子粘多糖。1934 年，美国哥伦比亚大学眼科教授 Meyer 等人首次从牛眼玻璃体中分离出该物质，此后科学家们又从发酵液中提取得到透明质酸。后续，科学家们对透明质酸的结构、性质、功能等有了更明确的认识。
后续的研究显示，透明质酸能够在人体细胞间质、眼玻璃体、关节滑液中发挥着保持水分、润滑、促进细胞修复等生理功能。不过，这种成分在体内的含量会随着年龄增长逐渐减少。
也正是由于透明质酸具有良好的润滑性、保水性、生物降解及生物相容性等这些特性，这一成分被视为一种理想的保湿剂和生物医学材料，广泛应用于医药、化妆品和营养保健品中。
中银证券的一份报告指出，透明质酸的保湿能力强大，不同分子量呈现差异化特性。一方面，透明质酸具有很高的亲水性，一个透明质酸分子可以吸收自身体重 500-1000 倍的水分。另一方面，根据分子量的大小，透明质酸又可以分为寡聚透明质酸、小分子透明质酸以及中、高分子透明质酸，不同的分子量又表现出不同的物理特性，应用场景也不尽相同。比方说，中高分子透明质酸由于硬度较大，更适用于注射填充、塑形美容；而小分子以及寡聚透明质酸硬度低、易渗透到真皮层中，因而在功能性护肤品方面表现亮眼。
分子量也是透明质酸商业化的一种关键质量参数。高分子量的透明质酸往往更具市场吸引力，公开资料显示，高分子量的透明质酸具有良好的黏弹性、保湿性、黏附性，其在医药场景中的应用是中、低分子量透明质酸无法替代的。
根据合成工艺，透明质酸的制备大体可以分为动物提取法和微生物发酵法。最初，科学家们从牛眼、猪眼、鸡冠等动物身上提取透明质酸，这种方法产量有限，提取纯度低且在生产过程中存在引入杂质污染的风险；而微生物发酵法不受来源限制，产量高、成本低、易形成规模化工业生产，也无动物来源病毒污染风险，日渐成为研究的热点，也是目前生产透明质酸原料的主要制备工艺。
上文提到，早期透明质酸的制备主要是从动物身上提取，后续随着制备工艺的成熟和进步，微生物发酵法日益成为了主流生产方法。微生物发酵法最早可以追溯到上世纪 80 年代，日本资生堂开发出了生产透明质酸的微生物发酵法，这让规模化生产透明质酸成为了可能。
大约同期，中国透明质酸生产技术也在这一阶段得到了发展。20 世纪 80 年代，中国首次从人的脐带和鸡冠中成功提取透明质酸。90 年代，中国成功实现了微生物发酵法工业化生产透明质酸的突破，且产品质量优于欧洲药典标准，达到了国际先进水平。技术进步促进中国玻尿酸行业进入快速发展期。
整体来看，在过去 40 年中，我国透明质酸产业经历了“从依靠进口、落后全球、到后期赶超、再到引领全球”几个发展阶段。20 世纪末，中国技术突破推动了透明质酸实现产业化，当时应用场景主要应用于医疗领域；2008 年瑞典 Q-Med 以及 2009 年爱美客的逸美等合规产品陆续获批，带动了透明质酸填充市场的兴起；2011 年，华熙生物首创“酶切法”实现不同分子量透明质酸的产业化；2013 年起，顺应国内医美市场的快速发展，透明质酸在填充领域不断丰富产品组合，占据医美填充市场主流地位；2021 年，国内批准透明质酸为新食品原料，进一步拓展了终端应用场景...
透明质酸行业可以分为上游、中游和下游，上游为原料端供应，中游为制备医疗、日化和食品三大级别的透明质酸原料，下游可以分为医疗、美容护理和食品等应用领域。下游依据应用领域不同，透明质酸可分为医药级透明质酸、化妆品级透明质酸、食品级透明质酸等。其中，化妆品级透明质酸是透明质酸市场中占比最大的细分产品，占比约为 63.02%；其次为医药级透明质酸，其市场占比为 32.15%；第三位是食品级透明质酸，市场占比为 4.83%。
当前，中国透明质酸的优势主要集中在中游原料供应方面，厂商集中、盈利能力强。根据弗若斯特沙利文的数据，中国已经成为目前全球最大的透明质酸原料生产销售国，2021 年中国透明质酸原料的总销量占全球总销量的82.0%。
有这样一句话可以更详细描述透明质酸的地域发展，“世界玻尿酸看中国，中国玻尿酸看山东”。山东省是中国甚至全球透明质酸的龙头区域，全球超四成的透明质酸产自山东。全球五大玻尿酸企业华熙生物、焦点生物（福瑞达子公司）、阜丰生物、安化生物、东辰生物均来自山东。进一步讲，济南又是山东的代表性城市，这是全球最大的透明质酸原料生产基地，年销量占到全球市场份额的 40% 以上，占到全国市场份额的超 70%。
现阶段，中国透明质酸市场集中度较高，领域内已经出现了龙头企业。国内大型透明质酸企业主要包括华熙生物、爱美客、安华生物、阜丰生物、昊海生科、鲁商发展等。其中，华熙生物市场占比较大，已经成为行业内的佼佼者，也是全球玻尿酸最大的研产销企业。
根据中银证券的分析报告，这些企业在透明质酸大行业内也有各自差异化优势，各自在不同的细分领域发展突出。华熙生物在功效性护肤品方面差异化布局、优势突出，涵盖多款透明质酸原料及相关终端产品，包括夸迪，润百颜等，共有 8 款大单品推动品牌破圈；爱美客围绕五官与颈部开发医用软组织修复材料，产品包括嗨体、爱芙莱等；昊海生科积极布局医疗器械和医美赛道，在眼科领域处于领先地位，旗下有海薇、姣兰、海魅三代玻尿酸注射产品；鲁商发展收购福瑞达，转型生物医疗，旗下有玻尿酸科技护肤品牌颐莲和微生态科技护肤品牌瑷尔博士。
值得一提的是，国内透明质酸“三巨头”爱美客、华熙生物和昊海生科营收相当可观，2017-2022 年前三季度，三只玻尿酸龙头股毛利率均超过 70%。巅峰时期，三家公司毛利率甚至可以达到 90% 以上，其中，爱美客的毛利率自 2019 年开始一直维持在 90% 以上。
不过，公开资料显示，国外已有多家公司可生产医药级透明质酸，而我国生产的透明质酸多为食品级或化妆品级，国际上急需的医药级透明质酸仅有福瑞达等少数公司生产，生产更高品质的透明质酸是当前国内相关企业急需攻破的瓶颈之一。此外，还需要继续优化有效调控分子量的方案。
透明质酸已被广泛应用于医药、化妆品领域，比如说治疗关节炎的注射液，人工泪液，以及粉底液、精华液和防晒等化妆品。后续，企业开始打破常规，进军食品领域。
不止于此，领域内正在不断扩宽透明质酸的应用场景，以华熙生物为例，该公司董事长赵燕曾指出，要将“万物皆可透明质酸”落实到了方方面面，该公司与牙膏品牌冰泉合作生产玻尿酸牙膏，与宠物食品 WOMO 合作生产玻尿酸猫条，还与中顺洁柔合作生产玻尿酸保湿纸巾等等。
不过，要持续拓宽透明质酸的应用场景，一方面成熟的技术和生产工艺必不可少，另一方面成本也是应用中的重中之重。根据共研网的一份中国透明质酸原料行业报告，中国医药级透明质酸的出口价格为 2700-50000 美元/公斤，而其他级别则为 150-500 美元/公斤。
江南大学生物工程学院教授陈坚此前在接受采访时指出，“一个产品的广泛应用是与科技创新紧密相连的。当初，最早透明质酸一公斤市场售价 1 万元，价格昂贵限制了它的应用。随着不断的技术创新，企业进入以后，规模做大以后，成本下降，应用面就铺开了，这种规律是非常明确的。”
赵燕也表示，当透明质酸价格较高时，应用面较窄。如今，大家都在利用技术实现透明质酸的规模化生产，把成本降了下来。对于企业来说，此后，透明质酸的应用能够再度扩展，终端产品的价格也更容易被大众接受。”
江南大学未来食品科学中心合成生物创新团队成员康振在接受《无锡日报》采访时指出，“透明质酸最先是从牛的眼睛里发现并提取出来，价格是非常昂贵的，以往可能要几万块钱每公斤。随着生物技术的发展，我们团队借助微生物来发酵生产普通分子量的透明质酸，实现了透明质酸大幅推广应用，现在成本降到了几百块钱每公斤。”
低成本规模化透明质酸为进一步扩宽应用场景提供了更多可能，也为行业降本增效按下了“加速键”。