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市場動向

推進要因: 環境の持続可能性とエネルギー安全保障への懸念によるバイオ燃料の需要の増加

クリーンエネルギー源とエネルギー安全保障の必要性により、各国が酵素市場で代替燃料を探すようになったため、世界的にバイオ燃料の消費が増加する傾向にあります。国際エネルギー機関の報告によると、練炭の生産量は2023年に15億バレルと記録されており、バイオ燃料が世界のエネルギー需要を解決する方法であるという証拠をさらに繰り返しています。酵素は、バイオ燃料の生産プロセス、特に発酵可能な糖へのバイオマスの加水分解において触媒として機能します。米国だけでも、バイオ燃料の研究開発活動に 150 億ドルを支出しており、酵素はこれらの技術革新の中心的な部分を占めています。バイオエタノール最大の生産国の一つであるブラジルでは、400以上の稼働中のバイオエタノール生産プラントで酵素が使用されていると報告されている。

第14次5カ年計画の中で、中国は2025年までにバイオエタノールの生産・消費量を2,000万トンに達するという野心的な目標を報告し、そのために酵素技術を推進した。さらに、欧州連合の再生可能指令は、2030 年までに 4,000 万トンのバイオマスを使用する必要があると述べており、これには大部分が酵素プロセスにも必要となります。酵素、特にセルラーゼとリパーゼは、バイオ燃料の生産への応用により、市場規模で 1,000 万単位以上成長しました。最も急速に成長するバイオ燃料市場となるあらゆる能力を備えているインドは、バイオエタノール用酵素の開発を目的とした200の新規プロジェクトについて報告した。

化石燃料の使用における保守的な政策と温室効果ガスの削減が、バイオ燃料部門の足場を固める一貫した理由です。酵素は、バイオマスを考慮すべきエネルギーへのよりコスト効率の高い変換を表します。バイオ燃料酵素市場は、2023 年時点で金額ベースで 20 億ドルでしたが、2026 年までに 30 億ドルに増加すると予想されています。50 か国以上でもバイオ燃料政策を導入しており、その結果、酵素の種類によっては、これらの持続可能性目標の達成に大いに役立ちます。バイオ燃料の生産プロセスに酵素を採用することは、パフォーマンスの向上に役立つだけでなく、エネルギー依存や環境悪化への対策にも貢献します。

トレンド：医薬品の開発および製造における酵素応用の拡大

生物学と化学の融合がますます進み、製薬分野に触媒酵素を導入する余地が生まれています。世界の製薬用酵素市場は、2023 年に 550 万ドルと評価され、抗生物質と抗ウイルス薬が主な貢献者です。プロテアーゼとリパーゼは、複雑な薬物分子の合成を可能にする工業用酵素となり、プロセスを 2 か月からバッチあたり約 200 時間に短縮します。酵素補体も酵素送達システムの形で、今年承認された35の新薬の規制当局の承認を見た。反応を触媒するために酵素が使用される生体触媒は、世界中の 400 以上の医薬品製造プロセスに組み込まれています。国立衛生研究所は、酵素戦争メカニズムに年間 8 億ドルの資金が投入されていると報告しました。酵素工学技術の応用による薬物分子の数十年にわたる開発により、副作用の少ないより優れた薬物が出現し、酵素ベースの薬物送達を使用した 100 以上の臨床試験の逆転が進行中です。日本は世界の酵素市場において酵素内臓技術でトップに位置しており、150社の製薬会社が研究開発に酵素の使用を採用しています。

酵素の使用量の増加は、より効果的な薬物合成のための販売業者の酵素に関与する新しい酵素の製造のための遺伝子技術の活用によっても推進されています。 2023 年、業界は製薬目的で 50 を超える新しい酵素変異体を導入し、複雑さと量の点で医薬品開発を改善しました。酵素を使用した合計 20 種類の新しいバイオ医薬品が、さまざまな病状の治療を目的として欧州医薬品庁によって承認されました。さらに、疾患診断用のラテラルフロー酵素イムノアッセイが 1,000 台、世界中の整備工場で購入されました。この成長は、より効率的な医薬品の性能を促進するだけでなく、よりクリーンでより持続可能な生産方法を追求する医薬品製造業界に対する存在感を高めます。

課題: 合成代替品との競争と、生産に影響を与える原材料の入手可能性の変動

酵素市場の成長は、市場の成長を決定する合成代替品と酵素生産用の原材料の予測不可能な入手可能性の大きな影響に直面しています。 2023 年には、天然酵素に代わる 200 種類以上の新規合成触媒が登場した合成生物学の出現も観察されました。このような対策は従来の製品よりも安定しており、安価になる傾向があるため、従来の酵素生産者にとっては非常に困難な状況となっています。世界の酵素生産市場も供給停止の影響を受け、今年だけで約500トンの重要な原料が生産中止となった。酵素生産に使用される主要原料であるトウモロコシと大豆の価格は、以前の価格が通常よりも低かったことが判明したため、現在は1トン当たり20ドル上乗せされている。その結果、酵素技術協会によると、酵素の生産と販売は 15% 急増しました。政治危機によりサプライチェーンが中断され、サトウキビやパーム油などの主要原料の入手可能性に影響が及んでいます。その結果、100社以上の酵素メーカーが供給リスクを回避するために代替原料を探していると報告している。

これらの企業は、化学触媒の開発によって作られた合成代替品とのさらなる競争に直面しており、2023年には市場規模が10億米ドルに成長することが見込まれている。このようなオプションは、使用中に極端な条件にさらされると、酵素よりも効率的に機能する傾向がある。産業用途。これらの課題に対処するために、酵素市場は酵素の安定性と有効性を高めるために 5 億ドルを投じてきました。バイオゲートと協力する 50 社が、合成触媒と競合できるハイブリッド酵素の作成という、一見不可能に見える課題に取り組んでいます。それにもかかわらず、酵素業界は、持続可能な市場ソリューションを維持し提供するための市場での競争に加え、原材料や合成代替品の変動性が高いため、困難な状況に陥っています。

セグメント分析 

タイプ別 

タイプに基づいて、カルボヒドラーゼは酵素市場をリードしており、収益シェアは約 37% です。業界内のすべての酵素の中でも、カルボヒドラーゼ酵素、より具体的にはアミラーゼとセルラーゼは、さまざまな業界で使用されているため、収益セグメントとして顕著なシェアを占めています。食品および飲料では、炭水化物酵素は醸造、製パン、とりわけシロップ産業で使用されます。 2023 年だけでも、世界のベーカリー部門は、生地の品質向上と賞味期限の延長のために、およそ 120 万トンのカルボヒドラーゼ酵素を消費しました。ビール生産に関しては、発酵を確実にし、ビールの味を高めるために、800,000 トンを超えるカルボヒドラーゼ酵素が使用されました。デンプン加工産業も同様に、カルボヒドラーゼによるデンプンからのより単純な糖の合成に関心があり、ほぼ世界中でこれらの酵素の約200万トンの消費を記録している。さらに、世界的なバイオ燃料の消費が増加するにつれてセルラーゼの利用も増加しており、カルボヒドラーゼの助けを借りて毎年 15 億リットルを超えるバイオエタノールが生産されています。

食品および飲料分野とは別に、繊維および洗剤市場は依然として酵素市場におけるカルボヒドラーゼの主要な消費者の一部です。 2023年に発行された酵素の産業利用に関する報告書によると、繊維製品の製造には、生地の品質を向上させ耐久性を高める生地の柔軟化や生物分極プロセスのために、そのような酵素が約60万トン使用されていました。洗浄アプローチをより持続可能かつ効果的にするために、洗剤業界は炭水化物ベースの汚れを除去するために製品に約 500,000 トンのカルボヒドラーゼを組み込みました。紙・パルプ産業も、パルプ処理と紙の品質を向上させるために約 400,000 トンを使用してこれらの酵素の恩恵を享受しています。それとは別に、動物飼料部門でも、原料にカルボヒドラーゼを添加すると恩恵を受けることができます。原料の消化率を高め、その後の動物の成長に関する全体的な効率を高めるために70万トン。このように多様かつ膨大な利用が行われているということは、カルボヒドラーゼが酵素市場で依然として重要な存在である理由の一部を説明しており、酵素の需要が高まるにつれてカルボヒドラーゼの競争はさらに激化すると予想されます。

ソース別

微生物は酵素の潜在的な供給源であることがよく報告されており、現在市場シェアの 79.2% 以上を占めているため、酵素市場における微生物の重要性は非常に重要です。これは、さまざまな機能を実行する無数の酵素を生成するその並外れた能力の結果です。さまざまな種類の環境で生存する能力と高い増殖速度により、工業用酵素の生産における優れた候補となります。しかし、2023 年には世界市場が微生物ベースの酵素に急速に移行しつつあります。微生物ベースの酵素は安価で、環境に優しい生産方法で簡単に遺伝子組み換えができるためです。それらの細胞の真核生物の性質により、食品飲料、製薬産業、バイオ燃料産業などのさまざまな目的に使用できるアミラーゼ、プロテアーゼ、リパーゼなどの酵素を大量に生産できます。 2023 年、世界の酵素総生産量は 1 億 2,000 万トンで、そのうち微生物による寄与は 8,500 万トンでした。食品および飲料用途別の酵素市場は4,000万トンを記録しており、食品の加工および保存における微生物源の使用が増加するにつれて、この傾向は続くと考えられます。

業界がより環境に優しく、コスト効率の高いプロセスを模索する中、微生物の酵素の需要予測は高まっています。特派員によると、2023年の世界の酵素市場は120億ドルと評価され、そのうち90億ドルは微生物に焦点を当てた酵素に関連したものでした。これは、微生物酵素の開発だけで 35 億米ドルを投資したバイオセクターの発展によるものです。製薬部門は、薬効のある化合物の生産に重要な薬の配合と開発に 2,500 万トンの微生物酵素を費やしました。さらに、バイオ燃料部門では、バイオマス変換プロセスを強化するために 1,500 万トンの微生物酵素が使用されました。環境への意識と環境の持続可能性がほとんどの消費者にとって重要な要素となるため、微生物ベースの酵素の需要の成長曲線が平坦になる可能性は低いです。市場内での継続的な開発により、2023 年末までに約 500 種類の微生物由来の新しい酵素製剤が市場に投入されました。産業界がより持続可能で効率的なプロセスを求めるにつれ、微生物ベースの酵素への依存が増加し、現在の産業運営において微生物ベースの酵素は不可欠なものとなっています。

用途別 

用途に関しては、家庭ケアが酵素市場全体の 23.4% 以上を占めています。酵素は家庭用ケア製品、特に効率的かつ持続可能な反応に依存するバイオ燃料、生化学物質、バイオディーゼル、バイオガスなどのバイオエネルギーサブセクターで顕著に受け入れられています。酵素市場では、効率を改善する必要がある関連技術または実践プロセスがあり、エネルギー使用だけでなく廃棄物も削減されます。たとえば、バイオディーゼルの生産には、脂肪の脂肪酸メチルエステルへのエステル交換を促進する酵素が含まれているため、添加剤としての化学薬品の必要性が減ります。バイオ燃料酵素市場は2023年に約13億ドルに達し、複雑な炭水化物を発酵させてエタノールバイオ燃料にできる糖に加水分解するのを助けるセルラーゼとアミラーゼの需要が高まっています。同様に、バイオガスを開発する業界も最近、有機物の消化を助ける酵素の採用を開始しており、世界市場の総額は2025年までに97億ドルに達すると予想されています。

生産コストの低下と酵素の安定性と活性の向上により、酵素は将来家庭ケアにおいてさらに大きな役割を果たすと考えられています。新しいタンパク質工学と合成生物学の開発は、特定の目的のために設計された酵素の変異体の生産につながり、酵素の効率を高め、バイオプラスチックやバイオファインケミカルへの応用を拡大するでしょう。バイオエネルギーにおける酵素市場は、2030 年までに最大 25 億ドルに成長すると予想されています。さらに、酵素は環境への影響の削減に大きく貢献し、バイオ燃料の横断的な利用により、バイオ燃料部門全体で年間少なくとも 5,000 万トンの CO2 排出を削減できる可能性があります。 。近年、再生可能エネルギー技術分野への世界的な投資は 3,000 億ドルとなっており、持続可能性に関する規制上の要求や環境に優しい製品を求める消費者の要望により、これらの分野への酵素の応用はさらに拡大すると予想されています。したがって、酵素は持続可能な家事習慣の革新につながることが期待できます。

反応タイプ別 

反応タイプに基づいて、加水分解酵素反応は 75.9% 以上の収益を生み出し、酵素市場をリードしています。酵素は、水を使用すると複雑な分子をより単純な分子に簡単に分解できるため、加水分解酵素反応を促進する際に非常に重要です。この自然な側面は、さまざまな分野でよりグリーンで環境に優しい代替品を求める傾向が高まっていることと一致しています。世界市場は、加水分解酵素が食品、飲料、製薬、バイオ燃料産業で大幅に使用される高速生化学反応の必要性によっても維持されています。加水分解酵素作用に対する需要は、製品の品質と運用パフォーマンスを向上させるための広範な用途によって促進されています。たとえば、食品分野では、チーズの製造、乳糖を含まない製品の乳糖を加水分解するヨーグルトラクターゼ、および醸造プロセスにおいて加水分解酵素に依存しています。 2023 年までに、食品業界は世界規模で 1 億 5,000 万トンを超える乳製品の生産に酵素を組み込むことに成功しました。

酵素市場における加水分解酵素反応の主要なエンドユーザーは、2023 年に 200 以上の新薬の合成に酵素を使用した製薬分野を含む、さまざまな業界にまたがっています。繊維産業は、900 億メートルの繊維の処理と仕上げにおいて、加水分解酵素から依然として利益を得る立場にあります。生地の柔軟化とバイオ研磨のプロセスを改善します。さらに、バイオ燃料の必要性の結果、加水分解酵素は 400 億リットルのバイオエタノールの製造に使用されています。加水分解酵素反応に対する需要の増加のほとんどは、持続可能な開発の目的に適合する、化学廃棄物の生成の削減やエネルギーレベルの使用量の削減など、反応を使用することのより環境に優しい側面によるものです。さらに、2023年に形成された500以上の新しく発売されたスキンケア製品に含まれる加水分解酵素が活性化するという事実により、パーソナルケア分野におけるシトクロムP450の価値が高まる傾向になりつつあります。

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地域分析 

北米は世界市場の 38% 以上の収益を生み出し、酵素市場をリードしています。北米の市場におけるリーダー的地位は、主に技術の進歩と、製薬、食品および飲料、バイオ燃料産業を含むバイオサイエンス関連産業の高い需要によって支えられています。この地域は、バイオテクノロジーと製薬業界のリーダーとして世界的に認められている米国が主導しています。データはさらに、米国のバイオテクノロジー産業の価値が約 2 兆米ドルであると推定しており、酵素市場の利用にとって非常に良い機会を生み出しています。それだけでなく、約1兆8000億米ドル相当の北米の食品・飲料産業は、食品の加工や保存のために酵素をより多く消費する傾向があると推定されています。加工済みのインスタント食品が消費者に受け入れられるようになったことで、酵素の消費量が増加しています。 

さらに、年間約 150 億ガロンのエタノールを生成する米国のバイオ燃料市場では、主に現場での生産最適化のために酵素が使用されています。酵素特許の 70 % 以上が北米の産業界によって出願されているため、この国の酵素市場も同様に高度な研究開発インフラの恩恵を受けています。この地域はノボザイムズ、デュポン、BASF の多くの事業拠点でもあり、上記の市場での優位性を維持しています。さらに、先進医療システムは診断や治療における酵素の使用を促進しており、その市場は約 3 兆米ドルと推定されています。さらに、政府機関からの補助金や積極的な対策の実施といった財政援助により、研究開発のレベルが向上し、製品の商業化が促進され、北米の地位がさらに強化されています。

酵素消費量の観点から見ると、ヨーロッパは北米地域に次いで、持続可能性の実践と新技術への強い移行によって促進されている2番目に大きな酵素市場です。化学物質の使用に関する組合の既存のアプローチにより、特に洗剤や清掃などの分野で、約 400 億ユーロ相当のグリーン酵素の使用が加速しました。この地域はまた、ドイツ、フランス、英国が上位 3 ヶ国となり、工業用酵素の主要な使用国であることを誇っています。 3,000億ユーロ以上の価値がある欧州の医薬品市場は、製剤および製造プロセスにおける酵素の使用への依存度を高めています。この追加作業の具体的な予算は主に EU の Horizo​​n Europe プログラムによって提供され、総予算は 955 億ユーロが研究とイノベーションに充てられ、将来の技術と市場拡大が期待できる酵素関連の研究が対象となります。

世界の酵素市場のトッププレーヤー

• AB 酵素社
• アディセオ
• 高度な酵素技術
• 天野エンザイム株式会社
• 関連するブリティッシュ・フーズ社
• BASF SE
• Ch.ハンセン ホールディング A/S
• コデクシス株式会社
• DSM
• デュポン・ドゥ・ヌムール社
• F. ホフマン・ラ・ロッシュ株式会社
• コーニンクライケ DSM NV
• ノボザイムズ A/S
• ノーバス・インターナショナル
• サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社
• その他の著名な選手

市場セグメンテーションの概要:

タイプ別

• プロテアーゼ
• カルボヒドラーゼ
• リパーゼ
• ポリメラーゼとヌクレアーゼ
• その他

ソース別

• 微生物
• 植物
• 動物

反応タイプ別

• 加水分解酵素
• オキシドレダクターゼ
• トランスフェラーゼ
• リアーゼ
• その他

用途別

• 食べ物と飲み物
• 家事介護
  • バイオエネルギー
  • バイオ燃料
  • バイオケミカル
  • バイオディーゼル
  • バイオガス
  • その他
• 製薬およびバイオテクノロジー
• 餌
• テキスタイル
• 紙パルプ
• 洗剤
• 栄養補助食品
• パーソナルケアと化粧品
• その他

地域別

• 北米
  • 米国
  • カナダ
  • メキシコ
• ヨーロッパ
  • 西欧
    • イギリス
    • ドイツ
    • フランス
    • スペイン
    • イタリア
    • 残りの西ヨーロッパ
  • 東欧
    • ポーランド
    • ロシア
    • 東ヨーロッパの残りの地域
• アジア太平洋地域
  • 中国
  • インド
  • 日本
  • オーストラリアとニュージーランド
  • アセアン
  • 残りのアジア太平洋地域
• 中東およびアフリカ (MEA)
  • アラブ首長国連邦
  • サウジアラビア
  • 南アフリカ
  • MEAの残りの部分
• 南アメリカ
  • アルゼンチン
  • ブラジル
  • 南アメリカの残りの地域