ホワイトバイオテクノロジー市場 - 世界の業界規模、シェア、トレンド、機会、予測、製品別（バイオ燃料、生化学品、バイオポリマー）、アプリケーション別（バイオエネルギー、食品および飼料添加物、医薬品原料、パーソナルケアおよび家庭用品、その他）、地域および競合状況別、2019～2029年予測

市場概要

世界のホワイトバイオテクノロジー市場は2023年に2004.8億米ドルと評価され、2029年までの予測期間中に8.77%のCAGRで着実に成長すると予想されています。産業バイオテクノロジーまたはバイオテクノロジーとしても知られるホワイトバイオテクノロジーは、生物学的プロセスを活用して持続可能な製品、プロセス、およびエネルギー源を開発することにより、さまざまな産業に革命をもたらしています。ヘルスケアと医薬品に焦点を当てた従来のバイオテクノロジーとは異なり、ホワイトバイオテクノロジーは産業用途を対象とし、従来の化学プロセスに代わる環境に優しい代替手段を提供します。この急成長中の市場は、環境意識の高まり、規制支援、技術の進歩に牽引され、大幅な成長が見込まれています。

ホワイトバイオテクノロジーの範囲は、農業、食品および飲料、バイオ燃料、化学薬品、繊維、廃棄物管理など、さまざまな分野にわたります。農業では、天然資源由来のバイオ農薬およびバイオ刺激剤が、環境への影響を軽減しながら作物の収穫量を高めます。食品生産では、酵素および微生物培養が処理効率および製品品質を向上させます。再生可能なバイオマス資源由来のバイオ燃料は、化石燃料に代わる持続可能な代替品となり、エネルギー安全保障および炭素削減目標の達成に貢献します。

ホワイトバイオテクノロジー市場の主な推進力は、持続可能性への重点です。農業残渣や藻類などの再生可能な原料を使用することで、限りある資源への依存を最小限に抑え、温室効果ガスの排出を削減します。バイオテクノロジーのプロセスは通常、穏やかな条件下で動作し、従来の化学的方法と比較して、消費エネルギーが少なく、有毒な副産物の生成が少なくなります。この環境に優しいアプローチは、持続可能性の目標を達成し、環境への影響を軽減しようとしている消費者、企業、政府の共感を呼んでいます。

遺伝子工学、発酵技術、代謝経路の最適化の進歩により、バイオテクノロジー ソリューションの開発と商業化が加速しています。ハイスループット スクリーニング技術と計算モデリングにより、特定の産業用途向けの酵素と微生物の迅速な設計と最適化が可能になります。最先端のバイオプロセス機器を備えた統合バイオリファイナリーは、バイオマスをバイオ燃料、生化学物質、バイオポリマーなどの付加価値製品に変換します。

世界のホワイト バイオテクノロジー市場は、政府、ベンチャー キャピタリスト、大企業からの投資の増加に支えられ、堅調な成長を遂げています。世界中の政府は、助成金、税制優遇措置、規制支援を通じてバイオテクノロジーの研究開発を奨励しています。ベンチャーキャピタル企業やプライベートエクイティ投資家は、スケーラブルなバイオ生産プラットフォームと持続可能な技術の開発に注力する新興企業や革新的なバイオテクノロジー企業に資金を提供しています。

ホワイトバイオテクノロジー分野は、その将来性にもかかわらず、スケーラビリティ、コスト競争力、規制の複雑さなどの課題に直面しています。バイオテクノロジーのプロセスを研究室から産業規模に拡大するには、インフラストラクチャとプロセスの最適化に多大な投資が必要です。継続的な技術の進歩と規模の経済により生産コストは低下していますが、従来の化学プロセスと同等のコストを達成することは依然として困難です。

ホワイトバイオテクノロジーには、イノベーションと市場拡大の機会が豊富にあります。業界の利害関係者、学界、研究機関間のコラボレーションは、技術的障壁を克服し、バイオプロセスエンジニアリングを進歩させ、新しいバイオ製品を商品化するために不可欠です。持続可能なソリューションに対する世界的な需要が高まる中、ホワイトバイオテクノロジー市場は、世界中の産業にとってより環境に優しく持続可能な未来を形作る上で極めて重要な役割を果たす態勢が整っています。

主要な市場推進要因

食品業界の成長

ホワイトバイオテクノロジーは、酵素、微生物培養物、バイオベースの原料の使用を通じて食品加工に革命をもたらしています。天然源由来の酵素は、デンプンの加水分解、タンパク質修飾、脂質分解などの反応を加速することで、食品製造プロセスの効率を改善します。これらの生体触媒により、製造業者は処理時間を短縮し、リソースの利用を最適化し、製品の品質を損なうことなくより高い収量を達成できます。

バイオテクノロジーの革新は、食品業界の製品品質の向上に貢献しています。たとえば、微生物培養物は乳製品の発酵に使用され、望ましい風味、食感、栄養プロファイルを備えたヨーグルト、チーズ、プロバイオティクス飲料を生産します。バイオテクノロジーのプロセスから得られる天然色素、香料、防腐剤などのバイオベースの原料は、安全性と持続可能性を確保しながら、クリーンラベル製品に対する消費者の好みに応えます。

持続可能性への重点は、食品分野でのホワイトバイオテクノロジーの採用の重要な推進力です。バイオテクノロジーのプロセスでは、農業残渣や微生物バイオマスなどの再生可能な原料を利用して、バイオベースの原料と添加物を生産します。これらの持続可能な代替品は、従来の化学ベースの原料とプロセスと比較して、有限の資源への依存を減らし、廃棄物の発生を最小限に抑え、炭素排出量を減らします。

ホワイトバイオテクノロジーは、食品の栄養価を高めることを目的としたバイオ強化の取り組みにおいて極めて重要な役割を果たします。研究者は、遺伝子工学と代謝工学を通じて、必須のビタミン、ミネラル、抗酸化物質が豊富な作物を開発し、世界的な栄養失調の課題に取り組んでいます。生理活性化合物、プロバイオティクス、プレバイオティクスを強化した機能性食品は、基本的な栄養を超えた健康上の利点を提供し、健康志向の製品に対する高まる需要に応えています。

世界の食品産業の成長は、ホワイトバイオテクノロジー市場の拡大を促進しています。食品メーカーは、より健康的で安全で環境に配慮した製品を求める消費者の需要を満たす持続可能なソリューションを模索しており、バイオテクノロジーの研究開発への投資が拡大しています。政府や規制当局は、資金提供プログラム、イノベーションへのインセンティブ、持続可能な農業慣行を促進する政策を通じて、これらの取り組みを支援しています。

2024年、CFTRIは、抗菌性および抗酸化性の防腐剤として機能する天然成分を使用した常温保存可能なマフィンとパンの技術を商品化することに成功しました。これらの進歩は、世界市場の2つの著名な企業に移転されました。カップケーキとしても知られるマフィンは、通常、水分含有量が高く、賞味期限が短いですが、この技術により、従来の防腐剤を必要とせずに8〜10日間保存できるようになりました。同様に、通常 2 ～ 3 日しか保存できないパンも、抗菌剤、抗酸化剤、キレート剤、プロピオン酸カルシウム、ソルビン酸などの天然保存料の恩恵を受けています。これらの成分は、製品の色、味、栄養成分を長期間維持するのに役立ちます。

天然保存料への移行は、毒性がなく副作用が最小限であることから、勢いを増しています。この傾向は、より健康的な食品保存方法への好みが高まっていることを反映しています。CFTRI の常温保存可能なマフィンとパンは、天然保存料を使用しており、腐敗を効果的に防ぎ、パンが望ましいボリュームと柔らかい食感を維持し、カビが生えないようにします。その結果、マフィンは最大 3 週間微生物学的に安全であり、パンは 5 日間カビが生えません。

製薬業界の成長

製薬業界では持続可能性、効率性、費用対効果への注目が高まっており、バリュー チェーン全体でバイオテクノロジー プロセスとバイオベース製品の採用が進んでいます。バイオテクノロジーは、製薬会社に生産方法の改善、環境への影響の低減、医薬品の品質と安全性の向上の機会を提供します。

バイオテクノロジーの革新により、医薬品の開発と製造に使用されるバイオプロセス技術に革命が起こりました。酵素と微生物を利用して、持続可能で効率的なプロセスを通じて複雑な医薬品化合物を生成します。このアプローチにより、従来の化学合成への依存が軽減されるだけでなく、医薬品の収量、純度、一貫性が向上します。

再生可能な資源に由来するバイオベース成分と API の使用が、医薬品の処方で普及しつつあります。植物由来の糖やバイオマスなどのバイオベースの原材料は、抗生物質、ワクチン、生物製剤などの重要な医薬品成分の製造に使用されています。バイオベースの原料への移行は、化石燃料への依存を減らし、二酸化炭素排出量を最小限に抑えるという業界の目標をサポートしています。

規制圧力の高まりと持続可能な製品に対する消費者の需要により、製薬会社はバイオベースの技術を採用せざるを得なくなっています。世界中の政府が厳しい環境規制と持続可能性の目標を実施しているため、製薬メーカーは生産プロセスでより環境に優しい代替手段を模索しています。バイオテクノロジーのソリューションは、エネルギー消費の削減、廃棄物の削減、安全性プロファイルの向上など、規制要件と持続可能性の目標に沿った固有の利点を提供します。

発酵、酵素触媒、バイオプロセスにおけるバイオテクノロジーの進歩により、コスト効率の高い大規模な医薬品生産が可能になります。上流および下流のプロセスでの効率の向上は、製薬会社の生産コストの削減と利益率の向上につながります。さらに、バイオテクノロジー プラットフォームの拡張性により、新薬の迅速な開発と商品化が促進され、市場投入までの時間が短縮され、製薬業界の競争力が強化されます。

バイオテクノロジー企業、製薬メーカー、学術機関の連携により、ホワイト バイオテクノロジーのイノベーションが推進されています。共同研究の取り組みでは、新しい生体触媒の開発、製造技術の最適化、バイオベース製品の薬物送達と製剤への新しい用途の探索に重点が置かれています。これらのパートナーシップにより、知識の交換が促進され、技術的リスクが軽減され、バイオベース医薬品の世界的な市場拡大が促進されます。

バイオテクノロジーと医薬品の融合により、新薬の発見、製造、個別化医療の未来が形作られることになります。合成生物学やゲノム編集などの新興技術は、バイオベース ソリューションの進歩とバイオ医薬品製品のレパートリーの拡大に期待が持てます。研究開発、インフラ開発、規制支援への継続的な投資は、ホワイトバイオテクノロジーの潜在能力を最大限に引き出し、医療の課題に対処し、世界の医薬品需要を持続的に満たすために不可欠です。

主要な市場の課題

バイオベース製品の性能と一貫性

植物、藻類、微生物などの再生可能なバイオマスから得られるバイオベース製品は、石油由来の製品に比べて大きな利点があります。バイオベース製品は多くの場合、生分解性があり、製造時の温室効果ガス排出量が少なく、特定の市場ニーズに合わせて調整できます。ただし、一貫した性能と品質を確保することは、世界のホワイトバイオテクノロジー市場における重要な課題のままです。

バイオベース製品の製造に使用される原料の生物学的多様性により、組成と品質にばらつきが生じます。気候、土壌条件、遺伝的変異などの要因がバイオマス特性に影響し、製品性能に影響を与える可能性があります。バイオマスを価値ある製品に変換するバイオテクノロジーのプロセスは複雑で、環境条件に敏感です。発酵、酵素反応、下流処理の変動は、製品の一貫性に影響を与える可能性があります。バイオベース製品に対するエンドユーザーの期待は、パフォーマンス、コスト効率、信頼性の点で、従来の代替品に対する期待とよく似ています。これらの要求を満たすには、厳格な品質管理と製造プロセスの最適化が必要です。

分光法、クロマトグラフィー、分子生物学などの高度な分析技術を採用することで、プロセスパラメータと製品属性をリアルタイムで監視できます。この積極的なアプローチは、変動を軽減し、バッチ間の一貫性を確保するのに役立ちます。遺伝子工学と代謝経路の最適化の継続的な進歩により、効率的なバイオマス変換に合わせて調整された堅牢な微生物と酵素の開発が可能になります。これらの生物学的システムを微調整することで、製品の収量と品質が向上します。厳格な品質管理プロトコルを実施し、国際規格 (ASTM、ISO など) を遵守することで、バイオベース製品はさまざまな用途で規制要件と顧客の期待を満たすことができます。

世界のホワイトバイオテクノロジー市場は、環境意識の高まり、持続可能な慣行に対する規制上のサポート、環境に優しい製品への消費者の嗜好の変化に牽引されて拡大を続けています。バイオプロセス技術の革新は、学界、業界、政府部門にわたる戦略的パートナーシップと相まって、現在の課題を克服し、新しい機会を切り開く態勢が整っています。

主要な市場動向

バイオレメディエーションと廃棄物管理

バイオレメディエーションでは、微生物や植物を使用して、土壌、水、空気中の汚染物質や不純物を分解します。この自然なアプローチは、生物の代謝能力を利用して有害物質を解毒し、有害性の低い化合物に変えたり、環境から完全に除去したりします。費用がかかり侵襲的な手順を伴うことが多い従来の修復方法とは異なり、バイオレメディエーションは費用対効果が高く環境に優しい代替手段を提供します。

バイオレメディエーションの適用範囲は、石油流出、産業廃棄物処理場、農業流出など、さまざまな汚染シナリオにわたります。バクテリア、菌類、藻類などの微生物は、炭化水素、重金属、農薬、溶剤などの汚染物質を分解する上で重要な役割を果たします。バイオテクノロジーの進歩により、これらの微生物の遺伝子組み換えが可能になり、その有効性が向上し、厳しい環境条件での適用範囲が広がりました。

同時に、ホワイトバイオテクノロジーは、生物学的プロセスを通じて有機廃棄物を価値ある製品に変換することで、廃棄物管理の慣行に革命をもたらしています。農業残渣、食品廃棄物、廃水スラッジなどの有機廃棄物は、バイオ燃料、バイオプラスチック、生化学物質、バイオガスを生産するための原料として使用できます。これらのバイオベースの製品は、化石燃料由来の同等品に代わる再生可能な代替品を提供し、温室効果ガスの排出を削減し、循環型経済の原則に貢献します。

廃棄物管理におけるバイオテクノロジーの革新には、嫌気性消化、発酵、複雑な有機物をより単純な化合物に分解する酵素処理などがあります。この変革は、廃棄物処理の課題を軽減するだけでなく、商業価値のあるバイオエネルギーやバイオ製品を生産することで、二次的な経済的利益も生み出します。

世界のホワイトバイオテクノロジー市場におけるバイオレメディエーションおよび廃棄物管理ソリューションの採用を推進している要因はいくつかあります。環境汚染の削減と持続可能な慣行の促進を目的とした規制圧力により、業界はよりクリーンかつ効率的な修復および廃棄物処理技術を模索せざるを得ません。世界中の政府がバイオベースのソリューションの使用を奨励する政策を実施しており、それによって市場の成長と革新が促進されています。

さらに、一般の意識の高まりと企業の持続可能性イニシアチブにより、業界全体で環境に配慮した慣行に対する需要が高まっています。消費者も企業も、環境への影響を最小限に抑え、資源の保全に貢献する製品と技術を優先しています。

環境保全と廃棄物の最小化におけるこの取り組みを先導しているのは、イタリアに本社を置く著名な多目的ユーティリティ企業である HERA です。 HERA は、高度なテクノロジーを活用して、入ってくる廃棄物を正確に識別して分類し、再利用や回収を可能にするインテリジェントな廃棄物管理システムを通じて、都市の清潔さを高めることに取り組んでいます。

この目標を達成するために、HERA は、入ってくる廃棄物のビデオ映像をキャプチャし、人工知能 (AI) を使用して廃棄物の識別プロセスを自動化する戦略を実行しました。この革新的なソリューションの開発を迅速化および合理化するために、HERA は IBM と戦略的パートナーシップを結びました。両社は協力して、廃棄物を効率的に分類および管理する AI 搭載システムを開発し、持続可能な廃棄物管理慣行を促進し、環境への影響を最小限に抑えています。

セグメント別インサイト

製品別インサイト

製品別では、バイオ燃料は 2023 年に世界のホワイトバイオテクノロジー市場で最も急速に成長するセグメントとして浮上しました。バイオ燃料の成長の背後にある主な推進力の 1 つは、環境の持続可能性です。大気汚染や気候変動の原因となる化石燃料とは異なり、バイオ燃料は農業残渣、藻類、エネルギー専用作物などの再生可能なバイオマス源から得られます。バイオ燃料の生産と燃焼により、通常、温室効果ガスの純排出量が削減されるため、バイオ燃料は気候変動を緩和し、カーボン ニュートラル目標を達成するための戦略の重要な要素となります。

バイオ燃料は、輸入化石燃料と不安定な世界石油市場への依存を減らすことで、エネルギー安全保障に貢献します。各国は、エネルギー自立を強化し、燃料価格を安定させ、石油供給途絶に関連する地政学的リスクを軽減するために、国内のバイオ燃料生産に投資しています。エネルギー源を多様化することで、バイオ燃料は国家のエネルギー ポートフォリオを強化し、変動する石油価格と地政学的緊張に対する回復力を促進します。

バイオテクノロジー プロセスの進歩により、バイオ燃料生産の効率と拡張性が大幅に向上しました。酵素加水分解や微生物発酵などのバイオコンバージョン技術は、バイオマスをバイオエタノール、バイオディーゼル、バイオジェット燃料などのバイオ燃料に変換します。遺伝子工学と代謝工学により、研究者は微生物株と酵素経路を最適化して、収量を増やし、環境条件に対する耐性を改善し、生産効率を高めることができます。

アプリケーションの洞察

アプリケーションに基づいて、医薬品成分は予測期間中に世界のホワイトバイオテクノロジー市場の主要なセグメントとして浮上しました。バイオベースの医薬品成分は、従来の化学ベースの成分に比べて明確な利点があり、広く採用され、市場で優位に立っています。重要な利点の1つは持続可能性です。バイオベースの成分は、植物、藻類、微生物などの再生可能なバイオマス源から得られるため、有限の化石資源への依存が減り、環境への影響が最小限に抑えられます。これは、製薬業界における二酸化炭素排出量の削減と環境に優しい製造方法の促進を目的とした世界的な持続可能性の目標と規制イニシアチブと一致しています。

バイオプロセスにおける技術革新は、医薬品原料の生産に革命をもたらしました。酵素、微生物、生体触媒は、バイオリファイナリーで使用され、持続可能で効率的なプロセスを通じてバイオマスを高価値の医薬品化合物に変換します。バイオテクノロジープラットフォームは化学反応を正確に制御し、従来の合成方法と比較してバイオベース原料の収量、純度、一貫性を向上させます。このスケーラビリティと信頼性は、API（医薬品有効成分）とバイオ医薬品の大規模生産をサポートし、革新的な医薬品に対する世界的な需要を満たします。

厳格な規制基準と安全で持続可能な製品に対する消費者の需要により、製薬メーカーはバイオベース原料を採用するようになっています。世界中の規制当局は、インセンティブ、補助金、有利な承認プロセスを通じて、バイオベースソリューションの使用をますます促進しています。バイオベースの医薬品成分は、多くの場合、化学薬品に比べて安全性プロファイル、生分解性、毒性が低いため、規制遵守と市場での受け入れが容易になります。

地域別インサイト

地域別では、北米が2023年の世界のホワイトバイオテクノロジー市場で支配的な地域として浮上しています。北米には、バイオテクノロジーの革新を促進する世界的に有名な大学や研究機関があります。これらの機関は、画期的な研究開発（R＆D）イニシアチブのハブとして機能し、新しいバイオベースの製品やプロセスの発見と商業化を推進しています。この地域はバイオテクノロジーの新興企業に多額の投資を集めており、初期段階のベンチャー企業が革新的な技術を開発して拡大するための重要な資金を提供しています。ベンチャーキャピタル企業は、政府の助成金やインセンティブと相まって、ホワイトバイオテクノロジーにおける起業家の取り組みをサポートしています。

北米は、バイオベース製品の開発と商業化を促進する明確に定義された規制枠組みの恩恵を受けています。米国環境保護庁（EPA）やカナダ保健省などの機関は、持続可能な慣行を推進し、環境への影響を減らすことを目的とした明確なガイドラインと支援の取り組みを提供しています。北米の政府は、バイオベース技術の採用を奨励する政策とインセンティブを実施しています。これには、研究活動に対する税額控除、再生可能エネルギープロジェクトに対する助成金、持続可能な製品の調達優遇措置が含まれ、市場の成長を促す環境が育まれています。

最近の開発

• 2024年2月、コベストロは、重要な化学物質であるアニリンを石油ではなく植物バイオマスのみから初めて生産する新しいプロセスの実装を開始しました。レバクーゼンの施設では、この目的のために専用のパイロットプラントの運用を開始しました。最初は、バイオベースのアニリンを大量に製造し、最終的には産業レベルに拡大するための技術のさらなる開発を促進します。アニリンは、プラスチック業界のさまざまな用途に不可欠なものであり、断熱フォームに不可欠な MDI の製造にも使用されています。これにより、建物のエネルギー効率が向上し、CO2 排出量が削減されます。Covestro は、この取り組みを循環型経済を推進する触媒と見なし、同社の包括的な持続可能性の目標と密接に一致させています。

主要な市場プレーヤー

• Novozymes A/S   
• カネカ株式会社
• AngelYeast株式会社
• KoninklijkeDSM NV
• アクゾノーベル NV
• BASF SE
• ヘンケル AG& Co.KGaA
• 三菱商事株式会社
• デュポン ドゥヌムール、 Inc.
• Amyris,Inc.