ホワイトバイオテック市場規模と展望、2024年～2032年

## ホワイトバイオテック市場の包括的分析：持続可能性への転換を牽引する産業バイオテクノロジー

### 1. 市場概要

世界のホワイトバイオテック市場は、2023年に3,743.4億米ドルの規模に達し、2032年には1兆650.7億米ドルに達すると予測されており、予測期間（2024年～2032年）中に年平均成長率（CAGR）12.32%で顕著な成長を遂げると見込まれています。ホワイトバイオテックは、産業バイオテクノロジーとも称され、酵素や微生物といった生体触媒を活用し、生分解性およびバイオベースの製品を生産するためのバイオテクノロジーの科学的原則を応用する分野です。これは、従来の化石燃料由来の製品やプロセスに代わる、持続可能で環境に優しい代替手段を提供することを目的としています。

ホワイトバイオテックの応用範囲は非常に広く、様々な重要な生理活性化合物、二次代謝産物、色素、クエン酸、酢酸、グリセリン、アセトンなどの有機化合物、さらにはペニシリン、ストレプトマイシン、マイトマイシンといった抗生物質の生産に頻繁に利用されています。また、代謝産物、生分解性プラスチック、生物学的防除剤、バイオベース燃料、持続可能なエネルギー源の開発、さらには廃棄物処理といった幅広い分野でもその技術が活用されています。

その多岐にわたる用途は、バイオエネルギー、繊維、建設、化学、食品・飲料、医薬品といった主要産業に及び、持続可能な社会への移行において不可欠な役割を担っています。近年、ホワイトバイオテックの様々な利点、例えば環境への優しさ、製造コストの削減、廃棄物発生量の低減、原材料の最大限の活用といった認識が広まるにつれて、最終使用者からの需要が急速に高まっています。

### 2. 成長要因 (Drivers)

ホワイトバイオテック市場の成長を牽引する要因は多岐にわたりますが、その中核にあるのは、環境問題への意識の高まりと、持続可能で環境に優しい生産プロセスへの転換を求める規制圧力の増大です。

* **環境意識の高まりと規制強化:** 地球温暖化、プラスチック汚染、資源枯渇といった世界的な環境課題は、産業界に大きな変革を迫っています。各国政府や国際機関は、炭素排出量削減、廃棄物削減、資源効率の向上を目的とした厳しい規制を導入しており、企業はこれに対応するためにホワイトバイオテックのような革新的なソリューションを求めています。ホワイトバイオテックは、化石燃料への依存を減らし、環境負荷を最小限に抑えるバイオベースの代替品を提供することで、これらの課題に対する有効な解決策となります。
* **ホワイトバイオテックの利点への認識:** ホワイトバイオテックは、従来の化学合成プロセスと比較して、より穏やかな条件下での反応、高い選択性、エネルギー消費量の削減、毒性物質の使用回避、そして再生可能なバイオマスを原料とすることなど、多くの利点を提供します。これらの利点は、製造コストの低減、廃棄物の発生抑制、原材料の効率的な利用を可能にし、産業界におけるその採用を促進しています。
* **バイオ燃料需要の増加:** 自動車産業や消費財産業など、多くの産業が持続可能性目標の達成を迫られる中で、バイオ燃料への需要が世界的に増加しています。ホワイトバイオテックは、エタノールやバイオディーゼルなどのバイオ燃料を効率的かつ持続可能な方法で生産するための鍵となる技術であり、エネルギー部門における脱炭素化の推進に大きく貢献しています。
* **「グリーンケミカル」への消費者需要:** 特に北米やヨーロッパのような先進国市場では、消費者の間で環境意識が高まり、「グリーンケミカル」製品への需要が顕著に増加しています。消費者は、環境に配慮した製品に対して「グリーンプレミアム」を支払う意欲があることも多く、これによりメーカーは従来の化学生産方法からホワイトバイオテックベースの生産方法への移行を余儀なくされています。
* **ポリマー開発技術の進歩:** バイオマスを原料とするポリマー開発技術の進歩は、生化学製品市場に大きな機会をもたらしています。バイオベースのポリマーは、パーソナルケア製品、食品、コーティング、繊維産業など、幅広い商業用途で利用されており、地球規模でのホワイトバイオテック市場を加速させています。特に、既存の用途に「ドロップイン」で利用できるバイオベースのポリエチレン（PE）やポリプロピレン（PP）といった汎用樹脂への需要が高まっており、生分解性よりもバイオベース含有量に重点が置かれる傾向が adoption を加速させています。
* **人口増加と食料需要の増加:** 国連の予測によると、世界の人口は2019年の77億人から2050年には97億人へと25%以上増加すると見られています。これにより、人間と家畜の両方に対する食料需要が増大し、都市部の拡大による農地の減少と相まって、土地利用への圧力が強まっています。このような世界的な傾向は、バイオテクノロジーが農業生産性を向上させる機会を提供しています。例えば、遺伝子編集技術は、より厳しい環境条件に耐えたり、同じ栄養価を維持しながらより少ないスペースでより多くの収穫量をもたらす小麦やトウモロコシの品種を作り出すことができます。また、生物農薬の開発は、環境への害や有害な化学物質から作物を保護する可能性を秘めています。
* **バイオプラスチック市場の成長:** まだ発展途上にあるものの、バイオプラスチック産業はすでにいくつかの商業市場と用途で主要な地位を確立しています。消費者の環境に優しい素材への選好、プラスチック加工業者や配合業者によるバイオプラスチックの使用増加、そしてバイオプラスチックの利点を広げる新製品の導入により、ほぼすべての地域市場で需要が大幅に増加すると予測されています。英国のバイオテック企業Torapheneが2020年に世界初のグラフェン強化バイオプラスチックを導入したことは、この分野の技術革新の一例です。
* **政府の支援と投資:** 各国政府は、持続可能な経済成長と環境保護を目的として、ホワイトバイオテック分野の研究開発および商業化に対する資金提供や政策支援を強化しています。例えば、米国政府は2006年以来、エタノール生産における「最先端技術」の研究に追加資金を提供しており、農務省（USDA）は高濃度エタノール混合燃料の利用促進のために1億ドルの助成金を提供しています。中東地域でも、政府の資金提供の増加と生化学製品の革新がホワイトバイオテック需要を後押ししています。
* **医薬品産業の拡大:** バイオマテリアルや工業用酵素の利用拡大により、医薬品産業におけるホワイトバイオテックの存在感が増しています。整形外科、心臓病学、創傷ケアなど、様々な医療分野でバイオマテリアルが応用されており、その商業的関心と研究資金が市場を牽引しています。工業用酵素は、創傷治癒の促進、病原性微生物の排除、疾患の診断、さらにはキラル化合物や合成が困難な中間体（医薬品有効成分など）の生産を可能にし、医薬品開発に不可欠な役割を果たしています。人口増加、消費者の需要、疾患への意識の高まりが、これらの製品の医薬品産業での利用をさらに促進すると予想されます。

### 3. 阻害要因 (Restraints)

ホワイトバイオテック市場は大きな成長の可能性を秘めている一方で、いくつかの課題と阻害要因に直面しています。

* **バイオ作物の生産不安定性:** 世界的な人口増加、農地の不足、小規模農地の問題、そして土壌肥沃度の低下といった要因は、バイオ作物の安定的な生産を脅かしています。特に、肥料の過剰な使用や不適切な施用は、農地の肥沃度を低下させ、作物の生産量に不確実性をもたらし、バイオ作物の価格変動を引き起こしています。これは、ホワイトバイオテックの原材料供給に影響を与え、市場拡大を阻害する可能性があります。インド土壌科学研究所の報告によると、集約的な耕作システムの下では、作物生産性と施肥に対する反応率が年々低下しており、リン（15-20%）、硫黄（8-12%）、窒素（30-50%）など、ほとんどの栄養素の利用効率が依然として低い水準にとどまっています。この土壌肥沃度の低下は、予測期間におけるバイオ作物の生産を制約し、市場の成長を鈍化させる可能性があります。
* **製品の品質と規制上の課題:** 特に中国のような新興市場では、バイオ医薬品および医薬品市場において、製品汚染に起因する効力の不均一性や製品品質の低さが市場拡大を妨げています。政府による介入や品質管理規制の強化があったにもかかわらず、不明確な承認プロセス、遅延、遺伝子組み換え成分を含む高品質医薬品の販売を許可するシステムにおけるその他の行政手続き上の課題が業界の成熟を阻んでいます。これらの課題は、ホワイトバイオテック製品の信頼性と市場受容性に影響を与える可能性があります。
* **研究開発と商業化の高いコスト:** ホワイトバイオテックは、高度な科学技術を必要とし、研究開発から商業化に至るまでに多額の投資と長い時間を要することがあります。特に、新しい微生物株の開発、酵素の最適化、大規模生産プロセスの確立には、専門的な知識とインフラが必要です。これらの初期投資の高さは、特に中小企業にとって参入障壁となる可能性があります。
* **技術的な複雑さとスケールアップの課題:** 実験室規模での成功を、産業規模の生産にスケールアップすることは、ホワイトバイオテックにおいて重要な課題です。反応条件の最適化、汚染の防止、生産効率の維持など、技術的な複雑さが伴います。また、バイオリアクターの設計や運用、下流工程の最適化も、効率的な生産には不可欠であり、これらが市場成長のボトルネックとなることがあります。

### 4. 機会 (Opportunities)

ホワイトバイオテック市場は、現在の課題を乗り越え、将来の成長を促進するための多くの機会を内在しています。

* **バイオプラスチック産業の発展:** バイオプラスチック産業はまだ発展の初期段階にあるものの、すでに複数の商業市場と用途で確立された地位を築いています。消費者の環境に優しい素材への選好、プラスチック加工業者やコンパウンダーによるバイオプラスチックの利用増加、そしてバイオプラスチックの利点を広げる新製品の導入により、ほぼすべての地域市場で需要の大幅な増加が予測されています。特に、バイオベースのポリエチレンやポリプロピレンといった汎用樹脂への需要が高まっており、これらは既存の用途に「ドロップイン」で利用できるため、急速な採用が期待されています。
* **食料安全保障への貢献:** 国連が予測する世界人口の増加は、食料生産の増強という緊急の課題を突きつけます。ホワイトバイオテックは、遺伝子編集技術を通じて、より過酷な環境条件下でも生育可能で、単位面積あたりの収穫量が多い、または栄養価の高い作物品種を開発することで、農業生産性の向上に貢献できます。また、生物農薬の開発は、環境負荷を低減しつつ作物病害から保護する効果的な手段を提供し、持続可能な農業の実現を支援します。
* **新興市場における成長:** アジア太平洋地域は、最も重要な収益貢献地域であり、予測期間中にCAGR 17.95%で成長すると予想されています。中国のバイオテックセクターは過去10年間で急速に拡大し、バイオ医薬品と医療技術が生産の大部分を占めています。同国における遺伝子組み換え食品成分の市場供給が増加しており、これは成長を加速させる要因です。また、人口増加とそれに伴う食料需要は、遺伝子組み換え作物にとって大きな市場機会を生み出しています。地域プレーヤーが現地企業に投資することで、市場はさらに活性化するでしょう。
* **北米におけるイノベーションと投資:** 北米は、ホワイトバイオテックのイノベーションと市場拡大における主要な牽引役です。特に米国は、世界のバイオ医薬品市場の約3分の1を占める最大の市場であり、バイオ医薬品の研究開発において世界をリードしています。米国政府は、エタノール生産における「最先端技術」の研究に資金を提供し、POET-DSM Advanced Biofuels LLCのような企業が酵素製造施設の拡張を行うなど、バイオ燃料分野への投資が活発です。これらの投資は、世界のホワイトバイオテック市場のプレーヤーに魅力的な成長機会をもたらすと期待されています。
* **中東における産業の多様化:** 中東地域は、政府資金の増加と生化学製品の革新により、予測期間中にホワイトバイオテックの需要が増加する重要な市場です。バイオマテリアルは、心臓病学、形成外科、整形外科、神経学などの分野で利用され、生化学産業を牽引しています。また、人口増加、加工食品への消費者支出、化学物質よりも天然保存料の利点に対する消費者の意識の高まりは、市場に新たな製品の導入を促しています。バイオ燃料の使用による炭素排出量削減と大気汚染の低減は、この産業におけるさらなるパートナーシップを引きつけています。
* **サステナブル製品への需要拡大:** 家庭用石鹸や洗剤、パーソナルケア製品などの分野では、規制の厳格化、環境問題、そして持続可能な製品に対する消費者の需要が市場の成長に貢献しています。これにより、家庭用製品のメーカーは、包装の削減、バイオベース成分の割合の増加、製品使用推奨温度の引き下げなどにより、二酸化炭素排出量の削減に長年取り組んできました。ユニリーバがエボニックのラムノリピッドを使用した食器用洗剤をチリで展開した事例のように、世界のリーディングカンパニーも持続可能な製品に対する継続的な消費者需要に応えるため、生化学製品を自社製品ラインナップに組み入れています。

### 5. セグメント分析

#### 5.1. タイプ別分析

市場は、バイオ燃料、バイオマテリアル、生化学製品、および工業用酵素のタイプに基づいて分類されます。

* **生化学製品（Biochemicals）:** このセグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中にCAGR 16.77%で成長すると予想されています。生化学製品はさらに、家庭用石鹸・洗剤、パーソナルケア製品、紙・パルプ、繊維に細分されます。
* **家庭用石鹸・洗剤:** 厳格化する規制、環境への懸念、そしてより持続可能な製品に対する消費者の需要が、この市場セグメントの成長に貢献しています。これにより、家庭用洗浄製品のメーカーは、包装の削減、バイオベース成分の割合の増加、製品使用推奨温度の引き下げなどにより、炭素排出量の削減に長年取り組んできました。世界の家庭用石鹸・洗剤市場のリーディングカンパニーも、持続可能な製品に対する継続的な消費者需要に応えるため、生化学製品を自社製品ラインナップに組み入れています。例えば、ユニリーバはチリでエボニック製のラムノリピッドを使用した食器用洗剤を販売しています。
* **パーソナルケア製品:** 化粧品やスキンケア製品においても、天然由来成分や環境に優しい製法への関心が高まっており、バイオベースの界面活性剤、乳化剤、保存料などが広く採用されています。
* **紙・パルプ:** 製紙プロセスにおいて、酵素はパルプの漂白、繊維の改質、インク除去などに利用され、化学薬品の使用量を減らし、エネルギー効率を向上させます。
* **繊維:** バイオベースの染料、酵素による繊維処理（精練、脱ガム、バイオポリッシングなど）は、従来の化学処理に比べて環境負荷が低く、製品の品質向上にも寄与します。
* **バイオ燃料（Biofuels）:** 炭素排出量の削減、炭素クレジットの取得可能性、化石燃料への依存度低減、そして再生可能な原料の使用といった利点から、近年バイオ燃料は大きな注目を集めています。これらの利点に加え、インドやブラジルのような農業を基盤とする経済圏では、豊富な原料生産地があるため、バイオ燃料市場が恩恵を受けています。世界中で23カ国以上の政府が、バイオ燃料の普及と利用を促進するための義務化、開発計画、政策、規制を発表しています。米国、ブラジル、フランス、中国が主要なバイオディーゼル消費国であり、ドイツ、英国、イタリア、スペイン、ポーランド、タイ、インドネシアがそれに続きます。
* **バイオマテリアル（Biomaterials）:** ホワイトバイオテックにおけるバイオマテリアルは、生体適合性、生分解性、特定の物理的特性を持つ素材を指します。医療分野では、整形外科用インプラント、心臓血管系デバイス、創傷被覆材、組織工学用足場材料などに利用され、患者のQOL向上に貢献しています。医療用途以外でも、バイオプラスチックやバイオ複合材料として、包装、自動車部品、建設材料など幅広い産業で、持続可能な代替素材として注目されています。
* **工業用酵素（Industrial Enzymes）:** 工業用酵素は、特定の化学反応を触媒する生体触媒であり、その高い特異性、効率性、そして穏やかな反応条件が特徴です。食品・飲料産業（ベーキング、醸造、乳製品加工）、繊維産業（脱ガム、精練、漂白）、洗剤産業（洗浄力向上）、医薬品産業（キラル合成、中間体生産）、紙・パルプ産業（漂白、繊維改質）など、多岐にわたる産業で利用されています。酵素の活用は、プロセス効率の向上、エネルギー消費量の削減、有害化学物質の使用量の低減に寄与します。

#### 5.2. 用途別分析

市場は、化学製品、医薬品、食品・飲料、飼料の用途に基づいて分類されます。

* **化学製品（Chemicals）:** このセグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中にCAGR 14.24%で成長すると予想されています。長年にわたり、化学メーカーはビタミン、ナイロン、プラスチック、天然ガス、石油、プロセス化学品など、様々な製品を生産するために複雑でしばしば有害なプロセスに依存してきました。しかし、近年の技術進歩により、ホワイトバイオテックは産業部門へと押し出されています。原油価格の高騰と環境に優しい製品に対する消費者の需要増加に加え、技術革新の加速と製造における二酸化炭素排出コストの増加が、化学産業におけるホワイトバイオテックの採用を加速させる要因となっています。特に北米やヨーロッパでは、消費者が様々な再生可能製品に対して「グリーンプレミアム」を支払う意欲があるため、化学メーカーは従来の化学製造ではなく、ホワイトバイオテックプロセスへと移行しています。化学メーカーは、生化学製品へと転換することで、化学市場を拡大しようとしています。乳酸、コハク酸などのバルクケミカルのバイオ生産、微細化学品における酵素触媒の利用は、グリーンケミストリーの原則に合致し、持続可能な化学産業への移行を促進しています。
* **医薬品（Pharmaceuticals）:** バイオメディカル企業の商業的関心と研究資金により、医薬品産業におけるバイオマテリアルなどのホワイトバイオテックの利用が拡大しています。バイオマテリアルは、整形外科、心臓病学、創傷ケアなど、医薬品産業の様々な分野で応用されています。また、工業用酵素も医薬品分野におけるホワイトバイオテックの発展を促進しています。創傷治癒の促進、病原性微生物の排除、疾患の診断などが医薬品の主な用途です。人口増加、消費者の需要、疾患とその影響に対する意識の高まりが、これらの製品の医薬品産業での利用を推進すると予想されています。このプロセスで利用される酵素は、キラル化合物や、医薬品有効成分のような合成が困難な中間体の生産も可能にします。今後8年間で、特にヨーロッパにおける医薬品産業の拡大が市場を牽引すると予測されています。
* **食品・飲料（Food and Beverages）:** ホワイトバイオテックは、食品添加物（アミノ酸、ビタミン、香料、甘味料）、酵素（ベーキング、醸造、乳製品加工）、天然保存料、加工助剤、機能性成分の生産において重要な役割を果たしています。これにより、食品の安全性、品質、栄養価、保存期間が向上し、より健康的で持続可能な食品生産が可能になります。例えば、発酵技術を利用した代替タンパク質の開発は、食肉需要の増加に対する持続可能な解決策を提供します。
* **飼料（Feed）:** 飼料産業では、ホワイトバイオテックが飼料添加物（アミノ酸、消化酵素、プロバイオティクス）、単細胞タンパク質、その他のバイオベース成分の生産に利用されています。これらの添加物は、動物の健康と成長効率を向上させ、抗生物質への依存を減らし、持続可能な畜産を支援します。例えば、酵素は飼料の消化率を高め、栄養素の吸収を改善することで、動物の成長を促進し、飼料コストを削減します。

#### 5.3. 地域別分析

* **アジア太平洋地域（Asia-Pacific）:** この地域は、最も重要な収益貢献地域であり、予測期間中にCAGR 17.95%で成長すると予想されています。過去10年間で、中国のバイオテックセクターは急速に拡大し、バイオ医薬品と医療技術がその生産の大部分を占めています。バイオテクノロジーによって改変された食品成分の市場供給が成長を加速させています。プレーヤーは、この地域で現地企業への投資を行っています。しかし、製品汚染に起因する一貫性のない効力と劣悪な製品品質は、中国のバイオ医薬品および医薬品市場の拡大を妨げています。政府の介入と品質管理規制の厳格化後も、曖昧さ、承認プロセスの遅延、遺伝子組み換え成分を含む高品質医薬品の販売を許可するシステムにおけるその他の行政手続きにより、業界はまだ課題を抱えています。同国の人口増加とそれに伴う食料需要は、遺伝子組み換え作物にとって大きな市場機会を生み出しました。インド、日本、韓国などの国々も、ホワイトバイオテックの研究開発と産業化に積極的に投資しており、地域全体の成長を牽引しています。
* **北米（North America）:** 北米は、予測期間中にCAGR 13.21%で成長すると予想されています。米国は、世界のバイオ医薬品市場の約3分の1を占める最大の市場であり、バイオ医薬品の研究開発において世界をリードしています。米国エネルギー情報局（EIA）によると、2020年1月には52億リットルのエタノールが生産され、米国政府は2006年以来、「最先端技術」に関する追加研究に資金を提供しています。POET-DSM Advanced Biofuels LLCは2017年にアイオワ州エメッツバーグにあるオンサイト酵素製造（OSM）施設の拡張を発表しました。米国農務省（USDA）は2020年5月、高濃度エタノール混合燃料の入手と販売を増やすために1億ドルの助成金を提供すると報告しました。バイオ燃料への投資の増加は、世界のホワイトバイオテック市場のプレーヤーに有利な成長機会をもたらすと予想されます。強固な研究開発インフラ、ベンチャーキャピタルエコシステム、そして支援的な規制環境が、この地域のイノベーションと市場拡大を後押ししています。
* **中東（Middle East）:** 中東は重要な市場です。政府資金の増加と生化学製品の革新により、予測期間中にホワイトバイオテックの需要が増加するでしょう。バイオマテリアルは、心臓病学、形成外科、整形外科、神経学などの分野で利用され、生化学産業を牽引しています。さらに、中東では人口増加、加工食品への消費者支出、そして化学物質よりも天然保存料の利点に対する消費者の意識が高まっており、市場にさらに多くの新製品が導入されています。炭素排出量を削減し、大気汚染を軽減するバイオ燃料の使用は、この産業におけるさらなるパートナーシップを引きつけています。石油依存経済からの脱却を目指す地域戦略の一環として、持続可能な産業への投資が活発化しており、ホワイトバイオテックはその主要な柱の一つとなっています。

### 結論

ホワイトバイオテック市場は、環境問題への意識の高まり、持続可能な解決策への需要、そして技術革新に牽引され、今後も力強い成長を続けると予測されます。生化学製品、バイオ燃料、バイオマテリアル、工業用酵素といった多様なセグメントが、化学、医薬品、食品・飲料、飼料など幅広い産業分野でその応用を拡大しています。課題も存在するものの、政府の支援、研究開発への投資、そして消費者の意識変革が、ホワイトバイオテックが持続可能な未来を築く上での重要な推進力となるでしょう。特にアジア太平洋地域と北米が市場成長の主要な牽引役となり、中東地域もその潜在力を発揮し始めています。

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