Технология · Лес и биоматериалы / Волокна и текстиль
Рекомбинантный коллаген и желатин
Коллаген и желатин, полученные методом прецизионной ферментации — в инженерных дрожжах или методом молекулярного фарминга в растениях, а не путём экстракции из шкур и костей животных — для пищевых продуктов, БАД, ухода за ранами и тканевой инженерии, устраняя риск прионной контаминации и вариативность партий.
1 · Что даёт
Рекомбинантный коллаген и желатин заменяют экстрагированный кислотным или щелочным методом из шкур и костей животных коллаген белком, полученным методом прецизионной ферментации или растительного фарминга, устраняя риск прионной контаминации, аллергенность и вариативность от партии к партии, при этом соответствуя требованиям халяль, кошер и веганства. PrimaColl компании Geltor, биодизайнерский коллагеновый полипептид, инженерный для имитации птичьего коллагена XXI типа, стал первым биодизайнерским коллагеном, разрешённым как для пищевого, так и для косметического применения в октябре 2025 года — веха, открывшая путь к использованию коллагена в пищевых продуктах, напитках и БАД без какого-либо материала животного происхождения. HTL Biotechnology производит рекомбинантный человеческий коллаген III типа (rhCOLIII) со 100%-ным совпадением последовательности с нативным человеческим коллагеном, произведённый методом ферментации из неживотных источников для медицинских применений, включая подкожное введение. Платформа rhCollagen компании CollPlant производит рекомбинантный человеческий коллаген I типа методом молекулярного фарминга в генетически инженерных растениях табака, а её биочернила Collink.3D — на основе метакрилированного rhCollagen — используются для 3D-биопечати; компания запустила готовые к печати биочернила BioFlex в феврале 2026 года и сообщила о финансовых результатах за первый квартал 2026 года в мае 2026 года. Jellatech, частично финансируемая венчурным подразделением CULT Food Science, разрабатывает безживотный желатин и коллаген и была включена в исследовательский центр, финансируемый Bezos Earth Fund при Университете штата Северная Каролина. Jellagen (Великобритания), производящая полученный из медуз коллаген нулевого типа (Collagen Type Zero), заключила стратегическое партнёрство с американской Royal Biologics в начале 2026 года для коммерциализации материала на рынке регенеративной медицины Северной Америки, охватывая уход за ранами и тканевую инженерию. В Китае Национальный инженерный исследовательский центр биоматериалов Сычуаньского университета опубликовал в 2026 году регуляторно-научную статью о стратегии предрыночной иммунологической оценки медицинских изделий на основе рекомбинантного коллагена, отвечая на растущий внутренний пайплайн регистраций медицинских изделий на основе рекомбинантного коллагена.
Основные направления рекомбинантного коллагена и желатина:
- Коллаген прецизионной ферментации для пищевых продуктов и БАД: инженерные штаммы дрожжей, секретирующие коллагеновые полипептиды, разрешённые для прямого использования в пищевых продуктах, напитках и БАД.
- Медицинский рекомбинантный человеческий коллаген: полученный ферментацией коллаген с точным совпадением человеческой последовательности для подкожных, раневых и имплантируемых применений медицинских изделий.
- Растительный молекулярный фарминг коллагена: генетически инженерные растения табака или другие растения, экспрессирующие рекомбинантный человеческий коллаген, избегая как животного источника, так и инфраструктуры микробной ферментации.
- Безживотный желатин для кондитерских изделий и фармацевтики: бесклеточное или дрожжевое производство желатина, нацеленное на традиционные применения желатина в конфетах, мягких капсулах и фармацевтических эксципиентах.
Секторальная цепочка создания стоимости#
[Генетическая сборка генов коллагена + P4H] ──> [Апстрим-ферментация (дрожжи/бактерии) или растительный молекулярный фарминг] ──> [Даунстрим-очистка (ограниченный протеолиз)]
│
(Прецизионная сушка и стерилизация)
│
[Конечные продукты: пищевые, раневые, тканевые каркасы] <──── [Формуляция и стерильная фильтрация] <──────────────────────────────────┘
Уровни цепочки создания стоимости#
| Уровень | Описание | Ключевые входы/выходы |
|---|---|---|
| Генетическая сборка | Синтез генов альфа-цепей коллагена человека с кодоновой оптимизацией и сборка векторов ко-экспрессии субъединиц P4H. | Вход: Данные генома человека (COL1A1/COL1A2), гены P4H. Выход: Дрожжевые векторы со стабильными кассетами экспрессии. |
| Апстрим (трансформация) | Создание стабильных рекомбинантных штаммов с интегрированными целевыми генами для мультикопийной экспрессии. | Вход: Шасси-хозяин (дрожжи/бактерии/растение), плазмиды, CRISPR-системы. Выход: Клон-суперпродуцент рекомбинантного проколлагена. |
| Ферментация или молекулярный фарминг | Ферментация в режиме fed-batch с подпиткой метанолом/глюкозой либо выращивание инженерных растений, экспрессирующих ген коллагена. | Вход: Штамм-продуцент или растения, источник углерода, микроэлементы, кислород. Выход: Культуральная среда или растительная ткань с секретированным проколлагеном. |
| Даунстрим-обработка (ограниченный протеолиз) | Очистка проколлагена ограниченным ферментативным расщеплением пепсином для удаления неколлагеновых доменов. | Вход: Фильтрат культуральной среды или растительный экстракт, пепсин, соляная кислота. Выход: Чистый фибриллярный коллаген I/III типа в растворе. |
| Формуляция (сушка) | Осаждение солями, диализ для удаления солей, стерилизующая фильтрация через мембраны 0.22 мкм и лиофильная сушка. | Вход: Очищенный раствор коллагена, буферы, лиофилизаторы. Выход: Стерильный лиофилизированный порошок или губка коллагена. |
| Клиническая/рыночная доставка | Производство раневых повязок, 3D-биочернил для печати тканей, пищевых гелей или ингредиентов БАД. | Вход: Сухой коллаген, медицинские/пищевые регуляторные спецификации. Выход: Медицинские изделия класса III или пищевые ингредиенты GRAS. |
Сквозные технологии сектора:
- Ко-экспрессия рекомбинантной P4H: интеграция генов P4HA1 и P4HB человека в геном хозяина под сильными конститутивными (GAP) или индуцибельными (AOX1) промоторами, достигая уровней пролил-гидроксилирования выше 10%, критичных для поддержания тепловой стабильности тройной спирали коллагена при температуре тела человека (37°C).
- Ограниченный протеолиз пепсином: обработка сырого экстракта проколлагена пепсином при низком pH селективно расщепляет глобулярные N- и C-концевые пропептиды, мешающие самосборке фибрилл, оставляя интактным устойчивый к протеазам тройной спиральный домен.
- Концентрирование тангенциальной фильтрацией (TFF): мембранные системы на полых волокнах с порогом отсечения 100 кДа концентрируют секретированный проколлаген в 50-100 раз непосредственно во время непрерывного отвода среды из ферментера, удаляя низкомолекулярные метаболиты и соли без нагрева белка.
2 · Что заменяет 6
3 · Как внедрить 6 шагов
- 1Высокоплотная дрожжевая ферментацияФерментация и культивированиеРекомбинантный штамм Pichia pastoris, ко-экспрессирующий гены человеческого коллагена III типа (COL3A1) и пролил-4-гидроксилазы (P4HA1/P4HB), культивируют в ферментере объёмом 100 м³; клетки наращивают биомассу на глицерине первые 30 часов при 28°C, pH 5.0, затем индукция метанолом в течение 72 часов активирует промотор AOX1, запуская P4H-опосредованное гидроксилирование и секрецию проколлагена в культуральный бульон.Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически✓ ISO 9001 500 m3“Technology: microbial fermentation with ~500 m3 fermentation capacity; 15+ patents; developed/upscaled probiotic production technologies.”Spiber Япония✓ ISO 9001 промышленный масштаб“By harnessing the power of precision fermentation, Spiber engineers proteins at the molecular level, resulting in versatile materials that can be tailored to specific needs.”Leveking Biotech Китай✓ ISO 9001 2,000 m³ промышленный масштаб“2,000 m³ fermentation capacity; annual output target 15,000 tons natural preservative products, 200 tons high-activity food enzymes, 2,000 tons compound preservative solutions).”Maps Enzymes Индия“It operates a 57,000-square-meter production facility in Oran, utilizing both solid-state and submerged fermentation technologies.”“Aum Enzymes is a metabolic engineering firm specializing in generally regarded safe microbial origin Industrial, Food, Feed, Neutraceutical, cosmetic, plant origin [botonical] …”✓ ISO 9001 30,000 tons per промышленный масштаб“Equipped with most advanced technologies of submerged fermentation, extraction and refining process, our world-class factory is ISO 9001, 14001, FSC 22000 certified and in …”
- 2Осветление среды и удаление дрожжевых клетокОчистка и downstreamОхлаждённый культуральный бульон проходит через непрерывную тарелочную центрифугу для удаления дрожжевых клеток в виде плотного шлама, а осветлённый супернатант дополнительно очищается через глубинные фильтры перед концентрированием.Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически✓ ISO 9001 500 m3“Development of robust, scalable fermentation and downstream processing (production and recovery/yield optimization).”Apical Индонезияпромышленный масштаб“Our vertically integrated mid-stream refining and value-added downstream processing makes us an integral supplier that supports the food, feed and renewable fuel needs across …”Esco Aster Сингапур✓ ISO 9001 5,000 L промышленный масштаб“Adherent cell culture and downstream processing: commercialized Tide Motion bioreactor platform (MiniTide to TideXcell) with closed automated cell harvesting and single-use …”✓ ISO 9001 50,000.00 MT /“Technology and quality: A structured R&D and production process from strain selection to field application; emphasis on reliable probiotic production with ISO 9001 quality …”
- 3Ультрафильтрационное концентрированиеОчистка и downstreamОсветлённый раствор проколлагена обрабатывается на кассетах тангенциальной фильтрации с порогом отсечения 100 кДа, удерживая примерно 300-кДа тройную спираль проколлагена, в то время как вода, соли и низкомолекулярные дрожжевые белки проходят через мембрану, концентрируя раствор до 100 раз.Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически✓ ISO 9001 500 m3“Development of robust, scalable fermentation and downstream processing (production and recovery/yield optimization).”Apical Индонезияпромышленный масштаб“Our vertically integrated mid-stream refining and value-added downstream processing makes us an integral supplier that supports the food, feed and renewable fuel needs across …”Esco Aster Сингапур✓ ISO 9001 5,000 L промышленный масштаб“Adherent cell culture and downstream processing: commercialized Tide Motion bioreactor platform (MiniTide to TideXcell) with closed automated cell harvesting and single-use …”✓ ISO 9001 50,000.00 MT /“Technology and quality: A structured R&D and production process from strain selection to field application; emphasis on reliable probiotic production with ISO 9001 quality …”
- 4Пепсиновый процессинг при pH 2.0Очистка и downstreamКонцентрированный раствор проколлагена подкисляется до pH 2.0 и обрабатывается очищенным пепсином в соотношении 1:100 к коллагеновому белку в течение 4 часов при 30°C, селективно расщепляя неколлагеновые N- и C-концевые пропептиды, в то время как устойчивая к протеазам тройная спираль остаётся интактной.Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически✓ ISO 9001 500 m3“Development of robust, scalable fermentation and downstream processing (production and recovery/yield optimization).”Apical Индонезияпромышленный масштаб“Our vertically integrated mid-stream refining and value-added downstream processing makes us an integral supplier that supports the food, feed and renewable fuel needs across …”Esco Aster Сингапур✓ ISO 9001 5,000 L промышленный масштаб“Adherent cell culture and downstream processing: commercialized Tide Motion bioreactor platform (MiniTide to TideXcell) with closed automated cell harvesting and single-use …”✓ ISO 9001 50,000.00 MT /“Technology and quality: A structured R&D and production process from strain selection to field application; emphasis on reliable probiotic production with ISO 9001 quality …”
- 5Солевое осаждение и стерильный диализФасовка и упаковкаДигест нейтрализуется до pH 7.2, осаждается хлоридом натрия до 0.9 М, а полученные волокна коллагена собираются центрифугированием, растворяются в разбавленной уксусной кислоте, диализируются против стерильного фосфатно-солевого буфера и пропускаются через стерилизующие фильтры 0.22 мкм в асептической зоне класса А.Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматическиEcoware Индия1,500 tons/“Our range of 135+ biodegradable and compostable products includes plates, bowls, cups, trays, takeaway containers and custom food packaging solutions trusted by restaurants, cafés, …”Luzhou Pack Китай120,000 tons промышленный масштаб“[Luzhou Pack: Sustainable Food Packaging Manufacturer”✓ ISO 9001 330 tons промышленный масштаб“packaging products.”Torise Biomaterials Китай200,000 tons промышленный масштаб“Products: Custom and standard compostable bags (shopping, garbage, dog poop, produce, garment, courier), cutlery, tableware (PLA cups), zip bags, gloves, aprons, and related …”Alterpacks Сингапур“[Alterpacks - New Materials Solutions — AlterPacks is a Singapore-based startup that develops sustainable packaging materials sourced from agricultural by-products.”
- 6Лиофильная сушка и фасовка под азотомФасовка и упаковкаОчистка и downstreamСтерильный раствор коллагена сушится по программированному 48-часовому циклу в пористую белую губку, измельчается в порошок в стерильных условиях, тестируется на чистоту, влажность, pH, температуру плавления тройной спирали и содержание эндотоксинов, затем упаковывается в стерильные флаконы под азотом.Кто может выполнить этот шаг подобраны автоматически✓ ISO 9001 500 m3“Development of robust, scalable fermentation and downstream processing (production and recovery/yield optimization).”Ecoware Индия1,500 tons/“Our range of 135+ biodegradable and compostable products includes plates, bowls, cups, trays, takeaway containers and custom food packaging solutions trusted by restaurants, cafés, …”Luzhou Pack Китай120,000 tons промышленный масштаб“[Luzhou Pack: Sustainable Food Packaging Manufacturer”
4 · Кто поставит
Подобранные поставщики (подобраны автоматически)
| Jiangsu Jland Biotech | Китай | Производитель | работает |
| Progel | Мексика | Производитель | работает |
| Gelco International | Колумбия | Производитель | работает |
| El Amin For Gelatin | Египет | Производитель | работает |
| Baotou Dongbao Bio-Tech Co., Ltd. | Китай | Наука / R&D | работает |
| Jiangsu Trautec | Китай | Производитель | работает |
| Halavet Gelatin | Турция | Производитель | работает |
| Biopolytech Co., Ltd. | Южная Корея | Производитель | работает |
| Moolec Science (NASDAQ: MLEC) | Аргентина | Производитель | работает |
| Algalif | Исландия | Не определена | работает |
| ORF Genetics | Исландия | Производитель | работает |
| Loopworm | Индия | Услуги / консалтинг | работает |
Ведущие компании и институты (из обзора)
| Компания / Институт | Страна | Ключевые продукты / платформы | Технологические особенности | Статус на 2026 год |
|---|---|---|---|---|
| Geltor | 🇺🇸 США | Биодизайнерский коллаген PrimaColl | Первый коллаген, разрешённый для пищи И косметики (окт. 2025) | commercial |
| Jellatech | 🇺🇸 США | Безживотный желатин и коллаген | Исследования при поддержке Bezos Earth Fund, фокус на кондитерке/фарме | operating |
| HTL Biotechnology | 🇫🇷 Франция | Рекомбинантный человеческий коллаген rhCOLIII | 100%-ное совпадение человеческой последовательности, ферментация | operating |
| CollPlant | 🇮🇱 Израиль | Биочернила rhCollagen, Collink.3D/BioFlex | Растительный молекулярный фарминг (табак), 3D-биопечать | commercial |
| Jellagen | 🇬🇧 Великобритания | Коллаген нулевого типа (из медуз) | Партнёрство с Royal Biologics для регенеративной медицины США (2026) | operating |
| Центр биоматериалов Сычуаньского университета | 🇨🇳 Китай | Регуляторная наука медицинских изделий | Стратегия предрыночной иммунологической оценки (2026) | research |
5 · Правила и путь на рынок
Путь в РФ / ЕАЭС: AGROCHEM · Министерство сельского хозяйства (Минсельхоз)
около 1–2 лет с учётом регистрационных испытаний
Информация, не юридическая консультация — уточните процедуру для вашего продукта. (2026-10-06)
около 1–2 лет с учётом регистрационных испытаний
Информация, не юридическая консультация — уточните процедуру для вашего продукта. (2026-10-06)
США
США лидируют в коммерциализации рекомбинантного коллагена для пищевых продуктов, БАД и применений регенеративной медицины, опираясь на регуляторный прорыв Geltor и появляющихся игроков безживотного желатина.
Разрешённый для пищи и косметики PrimaColl Geltor, исследовательская поддержка безживотного желатина Jellatech#
- Geltor: её биодизайнерский коллагеновый полипептид PrimaColl, инженерный для имитации птичьего коллагена XXI типа, стал первым биодизайнерским коллагеном, разрешённым как для пищевого, так и для косметического применения в октябре 2025 года, открыв применения в БАД и напитках для полностью безживотного коллагенового ингредиента.
- Jellatech: разрабатывает безживотный желатин и коллаген, нацеленный на кондитерские и фармацевтические капсульные применения, частично финансируемая венчурным подразделением CULT Food Science и включённая в финансируемый Bezos Earth Fund исследовательский центр устойчивых белков при Университете штата Северная Каролина.
- Регуляторный путь: разрешение Geltor на использование в пище и напитках устанавливает коммерческий прецедент, за которым следуют другие американские разработчики коллагена прецизионной ферментации для выхода на рынок GRAS и БАД.
Евросоюз
Европейский союз располагает продвинутым медицинским и растительно-фарминговым производством рекомбинантного коллагена, обслуживающим уход за ранами, офтальмологию и тканевую инженерию.
Медицинский rhCOLIII HTL Biotechnology, платформа биочернил на растительной основе CollPlant, полученный из медуз материал регенеративной медицины Jellagen#
- HTL Biotechnology (Франция): производит рекомбинантный человеческий коллаген III типа (rhCOLIII) со 100%-ным совпадением последовательности с нативным человеческим коллагеном, произведённый методом ферментации из неживотных источников и позиционируемый для медицинских применений, включая подкожное введение.
- CollPlant (Израиль/производство в ЕС): её платформа rhCollagen производит рекомбинантный человеческий коллаген I типа методом молекулярного фарминга в генетически инженерном табаке, а её биочернила Collink.3D используются для 3D-биопечати; компания запустила готовые к печати биочернила BioFlex в феврале 2026 года и сообщила о результатах за первый квартал 2026 года в мае 2026 года.
- Jellagen (Великобритания): производящая полученный из медуз коллаген нулевого типа, заключила стратегическое партнёрство с американской Royal Biologics в начале 2026 года для коммерциализации материала на рынке регенеративной медицины Северной Америки, охватывая уход за ранами и тканевую инженерию.
Китай
Китай строит регуляторно-научную инфраструктуру для медицинских изделий на основе рекомбинантного коллагена, хотя его коммерческая производственная база рекомбинантного коллагена остаётся сосредоточенной в сегменте косметики и инъекционных филлеров, охватываемом отдельной отраслью каталога.
Исследование иммунологической оценки медицинских изделий Сычуаньского университета, растущий внутренний пайплайн регистраций#
- Национальный инженерный исследовательский центр биоматериалов Сычуаньского университета: опубликовал в 2026 году регуляторно-научную статью, предлагающую поэтапную стратегию предрыночной иммунологической оценки медицинских изделий на основе рекомбинантного коллагена, в соавторстве с производителями изделий, включая Gempharmatech, Jiangsu Trautec Medical Technology и Shanghai LabEx Biotech.
- Внутренний пайплайн регистраций: китайские провинциальные регуляторы медицинских изделий одобрили растущее число гелей и повязок для ухода за ранами на основе рекомбинантного коллагена для нехронических ран и постпроцедурного ухода за кожей, отражая более широкую внутреннюю производственную базу за пределами сегмента эстетических инъекций.
- Контекст масштаба рынка: только рынок коллагеновых пептидов Китая оценивался в 2026 году в более чем 89 млрд юаней, при этом на Китай приходится примерно 38% глобального рынка, иллюстрируя масштаб нижестоящего спроса, который обслуживает эта производственная база рекомбинантных белков.
6 · Финансирование: тендеры и гранты
| Тендер | Греция — газоанализаторы — Δ8499 ΕΤΑΙΡΙΑ ΥΔΡΕΥΣΕΩΣ ΚΑΙ ΑΠΟΧΕΤΕΥΣΕΩΣ ΠΡΩΤΕΥΟΥΣΗΣ Α.Ε. (Ε.ΥΔ.Α.Π. Α.Ε.) · Греция | 4 нояб. 2026 г. 28 дн. |
| Тендер | Румыния — оборудование операционных — модернизация операционного блока с оснащением медицинским оборудованием Spitalul Municipal Salonta · Румыния | 14 окт. 2026 г. 7 дн. |
| Грант | Army Applications Lab: широкое объявление о прорывных применениях Dept of the Army -- Materiel Command · США | 4 апр. 2029 г. 910 дн. |
| Грант | Укрепление здоровья растений: ответ на новые риски вредных организмов European Commission · Евросоюз | 8 апр. 2027 г. 183 дн. |
| Грант | Инновации и масштабирование углеродного земледелия European Commission · Евросоюз | 23 сент. 2027 г. 351 дн. |
7 · Технологический стек
Стек рекомбинантного коллагена и желатина сочетает генную инженерию, ферментационное или растительно-фарминговое производство и прецизионную даунстрим-обработку:
- Кассеты ко-экспрессии рекомбинантной P4H с сильными GAP-промоторами:
- Гены альфа- (P4HA1) и бета-субъединиц (P4HB) человека интегрируются в геном дрожжей под конститутивным промотором GAP, гарантируя постоянное присутствие активного тетрамера P4H (α2β2) в эндоплазматическом ретикулуме, где происходит укладка вновь синтезируемых цепей проколлагена, предотвращая их агрегацию и деградацию.
- Концентраторы тангенциальной фильтрации (TFF):
- Поскольку коллаген секретируется во внешнюю культуральную среду, системы TFF на полых волокнах с порогом отсечения 100 кДа концентрируют раствор проколлагена в 50-100 раз непосредственно во время непрерывного отвода среды из ферментера, удаляя низкомолекулярные метаболиты и соли.
- Лиофилизаторы с программированием полки:
- Сублимационная сушка очищенного коллагена требует точного контроля температурного градиента для формирования высокопористой губчатой структуры, подходящей для 3D-каркасов, с программированными профилями от -45°C (первичная заморозка для контролируемого размера кристаллов льда) до +25°C при глубоком вакууме, сохраняя фибриллярную структуру в высушенном продукте.
Источники 26
- Geltor — 2025-10-13T00:00:00.000Z
- Geltor — 2025-10-02T00:00:00.000Z
- Geltor — 2026-04-23T00:00:00.000Z
- Geltor — 2026-04-24T00:00:00.000Z
- Geltor — 2026-04-21T00:00:00.000Z
- Htl biotechnology — 2025-01-27T00:00:00.000Z
- Htl biotechnology — 2025-01-27T00:00:00.000Z
- Htl biotechnology — 2026-03-12T00:00:00.000Z
- Htl biotechnology — 2025-01-27T00:00:00.000Z
- Htl biotechnology — 2025-12-01T00:00:00.000Z
- Collplant — 2025-12-01T00:00:00.000Z
- Collplant — 2025-12-01T00:00:00.000Z
- Collplant — 2026-05-29T00:00:00.000Z
- Collplant — 2026-02-23T00:00:00.000Z
- Collplant — 2026-03-03T00:00:00.000Z
- Jellatech — 2026-05-18T00:00:00.000Z
- Jellatech — 2026-02-25T00:00:00.000Z
- Jellatech — 2024-07-23T00:00:00.000Z
- Jellatech — 2026-04-09T00:00:00.000Z
- Jellatech — 2025-06-10T00:00:00.000Z
- Jellagen — 2026-04-09T00:00:00.000Z
- Jellagen — 2024-07-26T00:00:00.000Z
- Jellagen — 2026-02-25T00:00:00.000Z
- Jellagen — 2026-05-18T00:00:00.000Z
- Jellagen — 2024-07-26T00:00:00.000Z
- Scu biomaterials center — 2026-07-05