MARCHé DES ENZYMES INDUSTRIELLES ANALYSE DE LA TAILLE ET DE LA PART DE MARCHÉ - TENDANCES ET PRÉVISIONS DE CROISSANCE (2024-2031)

La taille du marché est évaluée 7,53 milliards de dollars en 2024 et devrait atteindre 11,42 milliards de dollars É.-U. en 2031, en croissance à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 6,1% de 2024 à 2031. Les enzymes industrielles sont des protéines qui agissent comme catalyseurs pour diverses réactions biochimiques. Ils sont produits par la fermentation de microorganismes comme les bactéries et les champignons. Il existe différents types d'enzymes industrielles qui sont utilisées dans toutes les industries. Les protéases aident à la digestion des protéines et sont utilisées dans les détergents pour éliminer les taches difficiles. Les Amylases sont utilisées pour la modification de l'amidon dans les industries alimentaires et textiles. Les cellules et les hémicellules décomposent la cellulose et contribuent à la production de biocarburants à partir de la biomasse. Les lipases sont utiles dans la transformation des aliments pour la modification des graisses et des huiles.

Chaque type d'enzyme industrielle a ses avantages. Par exemple, les amylases permettent la conversion de l'amidon en sucres facilement. Les protéases aident à décomposer les protéines en douceur. Cependant, ils présentent également certains inconvénients. Étant des protéines, les enzymes peuvent être dénaturées par un pH extrême, une température et des traitements chimiques. Leur activité dépend de conditions de réaction comme le niveau d'humidité, la concentration du substrat et d'autres. La production à grande échelle et la normalisation des caractéristiques des enzymes augmentent également les coûts. Dans l'ensemble, en tant que biocatalyseurs naturels, les enzymes industrielles ont permis de nouvelles applications et d'améliorer les processus dans de nombreuses industries d'une manière respectueuse de l'environnement.

Marché des enzymes industrielles Perspectives régionales :

• Amérique du Nord : L'Amérique du Nord détient la plus grande part du marché des enzymes industrielles, en raison de la forte demande d'enzymes industrielles dans les aliments et boissons, les détergents à lessive, les produits pharmaceutiques et la présence de soins personnels des principaux intervenants de la région.
• Asie-Pacifique : Le marché de la région Asie-Pacifique devrait représenter la deuxième part de marché la plus importante, soit 30 %, en raison de la forte croissance des soins de santé, des aliments et des boissons, des détergents à laver, des produits pharmaceutiques et des soins personnels.
• Europe: Le marché des enzymes industrielles en Europe détient 10% sur le marché et la présence d'acteurs majeurs dans la région.

Graphique 1. Part de marché des enzymes industrielles (%), par région, 2024

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Analyste du marché des enzymes industrielles Point de vue :

Le marché des enzymes industrielles reste prometteur à long terme, en raison de la demande croissante de plusieurs industries d'utilisation finale. L'industrie des aliments et des boissons représente la plus grande part et devrait demeurer un grand consommateur d'enzymes industrielles. L'Amérique du Nord domine le marché, mais l'Asie-Pacifique connaîtra probablement la croissance la plus rapide dans un avenir proche, sous la direction de la Chine, de l'Inde et d'autres économies en développement de la région.

Bien que les préoccupations environnementales croissantes aient une incidence positive sur la demande de produits biologiques et respectueux de l'environnement, une forte dépendance à l'égard des prix des matières premières pose problème. Les substituts disponibles pour certaines applications servent également de limite. Cependant, avec l'urbanisation rapide et l'évolution des modes de vie, des possibilités découleront de la nécessité d'offrir des produits alimentaires nouveaux et améliorés. La nécessité de réduire les coûts de production stimulera également la demande de l'industrie des détergents.

Les enzymes destinées aux applications spécialisées dans les textiles, les aliments pour animaux et la fabrication de papier sont susceptibles de connaître une augmentation de la demande. Le besoin croissant d'aliments faibles en calories et riches en matières grasses ouvre de nouvelles voies. La recherche continue et l'innovation des produits élargiront la portée des enzymes industrielles dans de nouveaux domaines et aideront les entreprises à surmonter les goulets d'étranglement liés à l'approvisionnement en matières premières.

Moteurs du marché des enzymes industrielles :

• Augmentation de la demande de biocarburants: La demande mondiale de sources d'énergie propres et renouvelables a augmenté régulièrement au cours des dernières décennies. L'éthanol produit à partir de la biomasse est devenu l'une des alternatives viables aux combustibles fossiles. L'éthanol peut être utilisé directement dans les véhicules comme carburant ou mélangé avec de l'essence. De nombreux pays du monde ont mis en oeuvre des politiques et des règlements pour promouvoir l'utilisation du bioéthanol comme carburant de transport. Cela a stimulé la production commerciale de bioéthanol à l'échelle mondiale. Les enzymes industrielles jouent un rôle essentiel dans le processus de production du bioéthanol. Les Amylases, les cellulases et les autres enzymes de dégradation des glucides sont utilisées pour décomposer l'amidon et la cellulose présents dans les sources de biomasse comme le maïs, la bagasse de la canne à sucre et la biomasse lignocellulosique en sucres fermentables. Sans l'application de ces enzymes spécialisées, il serait impossible d'hydrolyser efficacement les polysaccharides complexes en sucres plus simples. En outre, les nouvelles technologies telles que le biotraitement consolidé, la saccharification et la fermentation simultanées sont de plus en plus acceptées dans l'industrie des biocarburants, car elles offrent une productivité plus élevée et des coûts moins élevés. Ces processus avancés reposent encore plus fortement sur des formulations enzymatiques personnalisées. La demande croissante et les politiques appuyant les objectifs en matière de biocarburants dans des régions comme les États-Unis, le Brésil, l'Union européenne (UE) et d'autres ont encouragé d'importants investissements dans de nouvelles distilleries et l'expansion des usines d'éthanol existantes dans le monde. Cela entraîne une consommation significativement plus élevée d'enzymes industrielles pour la production de biocarburants. Les principaux fournisseurs d'enzymes développent activement de nouveaux produits enzymatiques spécialement conçus pour différentes matières premières de la biomasse et des procédés de production afin d'obtenir des avantages. L'industrie des biocarburants devrait être à l'origine de la demande et servir de moteur de croissance important pour le marché des enzymes industrielles dans un proche avenir.
• Progrès de la fabrication pharmaceutique : L'industrie pharmaceutique a toujours été à l'avant-garde de l'innovation et du progrès. Au fil des décennies, elle a évolué à travers plusieurs transformations technologiques allant des médicaments à petites molécules aux produits biologiques complexes. Les enzymes industrielles ont trouvé de nombreuses applications à diverses étapes de la fabrication des médicaments, y compris la fabrication d'ingrédients pharmaceutiques actifs (IPA), la synthèse des intermédiaires chiraux et la catalyse des étapes critiques de la réaction. L'accent est de plus en plus mis sur l'élaboration de méthodes de production plus efficaces, plus économiques et plus durables dans toute la chaîne d'approvisionnement pharmaceutique. Cela incite les entreprises à remplacer les voies traditionnelles de synthèse chimique par des processus enzymatiques lorsque cela est possible. Par rapport aux catalyseurs chimiques, les enzymes offrent souvent une plus grande sélectivité, des conditions de réaction plus douces et la production de sous-produits moins toxiques. Ils sont en mesure de réaliser des transformations difficiles avec une excellente spécificité stéréo et régio-spécifique qui peut ne pas être réalisable par des moyens chimiques. De plus, les enzymes peuvent être conçues grâce à des techniques d'ingénierie protéique pour améliorer davantage leur activité et leur aptitude aux réactions biocatalytiques à l'échelle industrielle. Parallèlement, les produits biopharmaceutiques ont révolutionné le traitement des maladies complexes. Avec l'approbation et le lancement d'entités biologiques nouvelles, les fabricants pharmaceutiques investissent énormément dans la mise en place de grands anticorps monoclonaux et d'autres installations de fabrication de produits biologiques dans le monde entier. Le traitement en aval de ces produits repose sur l'application de diverses enzymes industrielles pour l'analyse, la purification, la formulation et la lyophilisation. De nouvelles approches de livraison de médicaments utilisent également des réactions enzymatiques. Tous ces facteurs propulsent une demande considérable d'enzymes industrielles dans la fabrication pharmaceutique. Les principaux acteurs du marché dans cet espace étudient et développent activement de nouvelles solutions enzymatiques pour soutenir le développement de médicaments et les processus de production commerciale à grande échelle.

Opportunités de marché des enzymes industrielles :

• Utilisation de la biomasse des déchets: Le marché des enzymes industrielles est susceptible d'être considérablement enrichi par l'utilisation de la biomasse résiduaire. Les enzymes jouent un rôle crucial dans la dégradation de la biomasse et la facilitation de processus comme la production de biocarburants. L'accent étant mis de plus en plus sur les pratiques durables et l'économie circulaire, la biomasse des déchets provenant de diverses industries est considérée comme une source renouvelable de matières premières. L'utilisation de la biomasse résiduelle offre également des possibilités stratégiques de réduire les coûts de fabrication des producteurs d'enzymes industrielles. Les flux de déchets fournissent un substrat peu coûteux pour l'hyperproduction d'enzymes ciblées par fermentation. Certaines entreprises ont déjà établi des usines de démonstration en utilisant des résidus agricoles et d'autres biomasses non alimentaires pour produire des cellulases, des amylases et d'autres enzymes. Par exemple, la Commission européenne dispose de feuilles de route stratégiques pour promouvoir la réutilisation de 60 millions de tonnes de résidus agricoles d'ici 2030.
• Production de produits chimiques et de matériaux de grande valeur: La production de produits chimiques et de matériaux de grande valeur pourrait en effet représenter une grande opportunité de croissance sur le marché des enzymes industrielles. Les enzymes peuvent permettre des méthodes de production plus durables et plus efficaces pour divers produits chimiques de spécialité, ce qui pourrait contribuer à stimuler une demande importante. Parmi les principaux produits chimiques et matériaux de spécialité dont les méthodes de production à base d'enzymes peuvent gagner en traction, mentionnons les plastiques biologiques, les produits intermédiaires pharmaceutiques, les produits chimiques fins et les produits biochimiques. Comparativement aux voies de synthèse chimique traditionnelles, la catalyse enzymatique industrielle facilite la production de molécules chirales à haute sélectivité et à rendement élevé. Alors que les réglementations environnementales relatives à la production de produits chimiques se resserrent à l'échelle mondiale et que la demande des consommateurs pour des solutions de remplacement durables augmente, nous sommes susceptibles d'être témoins d'un investissement accru dans des solutions de biotechnologie industrielle. Les grandes entreprises ont déjà commencé à incorporer des enzymes vertes dans leurs portefeuilles de produits chimiques spécialisés. Dans l'avenir, d'autres innovations visant à développer des variétés enzymatiques plus robustes et stables grâce à l'ingénierie des protéines pourraient débloquer des applications dans des domaines plus récents comme les revêtements, l'électronique et la fabrication de biens de consommation au cours des prochaines années (2025). Compte tenu de l'importance croissante accordée à la bioéconomie et aux objectifs de neutralité en matière de carbone, la production de biens de grande valeur par des voies biocatalytiques durables devrait devenir un moteur important de la demande industrielle d'enzymes. Par exemple, selon un rapport de l ' Organisation des Nations Unies pour le développement industriel, en 2021, les procédés enzymatiques permettent aux fabricants de divers ingrédients pharmaceutiques et de produits agrochimiques de produire uniquement l ' énantiomère souhaité sans produire la forme de miroir indésirable, ce qui procure un avantage environnemental et économique important.

Marché des enzymes industrielles Tendances :

• Avent de bioraffineries intégrées:La tendance croissante des bioraffineries intégrées a un impact considérable sur le marché des enzymes industrielles. Les bioraffineries visent à transformer la biomasse en un éventail de produits et d'énergie commercialisables de manière intégrée. En regroupant les différentes étapes de transformation sous un même toit, les bioraffineries aident à réduire les coûts, à accroître l'efficacité et à maximiser la valeur des matières premières durables. Cette approche intégrée repose largement sur l'application d'enzymes industrielles spécialisées à différents stades. Les enzymes industrielles jouent un rôle vital dans les processus de prétraitement, d'hydrolyse et de fermentation au sein des bioaffineries. Ils aident à décomposer la biomasse en sucres fermentables et permettent la conversion de ces sucres en produits chimiques, combustibles et matériaux à haute valeur biologique. Par exemple, des cellulases et des hémicellules sont ajoutées pendant la phase de prétraitement pour déconstruire les fractions cellulose et hémicellulose en sucres plus simples. Les Amylases aident à la saccharification de la biomasse contenant de l'amidon. Les protéases aident à solubiliser les protéines pour le recyclage des nutriments. Des enzymes spécifiques comme les lipases et les cellulases trouvent également application dans les processus de mise à niveau pour produire du biodiesel, des bioplastiques et d'autres produits biochimiques. Par exemple, selon les données fournies par l'Agence internationale des énergies renouvelables, les investissements mondiaux dans la capacité de production avancée de biocarburants sont passés de 1 milliard de dollars en 2020 à 2,7 millions de dollars. Bn en 2021, avec la plupart de cette nouvelle capacité basée sur des concepts intégrés de bioraffinerie.
• Activités de consolidation entre acteurs industriels: La tendance à la consolidation chez les fabricants d'enzymes industrielles a eu des répercussions importantes sur le marché des enzymes industrielles au cours des dernières années. De nombreux grands acteurs ont soit acquis des rivaux plus petits ou fusionné avec des pairs pour gagner une part de marché plus grande et renforcer leur portefeuille de produits. Par exemple, en 2020, Dupont a acquis l'activité enzymatique de LBG et élargi son portefeuille de produits de nettoyage et de produits bio. De même, en 2022, AB Enzymes a fusionné avec Novozymes pour créer une solide entreprise d'enzymes microbiennes. Ces activités de consolidation permettent aux entreprises de bénéficier d'économies d'échelle, de chaînes d'approvisionnement intégrées et d'une portée géographique élargie. Elle les aide à optimiser les coûts de production et à améliorer l'efficacité des processus dans toutes les opérations mondiales. Les grandes entités consolidées peuvent également investir davantage dans la recherche et le développement (R-D), ce qui permet de renforcer les pipelines de produits et d'innover à long terme dans les technologies enzymatiques industrielles. Par exemple, après la fusion, AB Enzymes a considérablement augmenté ses investissements dans la R-D, ce qui a mené au lancement de produits biologiques plus durables pour les détergents, le cuir et textiles dans les deux ans.

Restrictions du marché des enzymes industrielles:

• Coûts élevés de R-D :Les coûts élevés de la recherche et du développement (R-D) constituent un défi important pour la croissance du marché des enzymes industrielles. L'élaboration de nouvelles formulations enzymatiques nécessite une vaste expérimentation en laboratoire pour identifier les combinaisons enzymatiques optimales et les conditions de réaction pour diverses applications industrielles. Les enzymes sont des biocatalyseurs complexes et même des modifications mineures des structures de leurs acides aminés peuvent avoir une incidence sur leur efficacité et leur stabilité. Par conséquent, le processus de R-D est long et exige beaucoup de ressources, ce qui implique des techniques sophistiquées d'ingénierie protéique. En outre, à mesure que les réglementations environnementales sont devenues plus strictes dans le monde entier, les spécifications de performance pour les enzymes industrielles ont également augmenté. Les fabricants doivent démontrer que leurs produits offrent une plus grande spécificité du substrat, une efficacité à des conditions de pH/température extrêmes, une résistance aux inhibiteurs et une capacité à fonctionner dans des solvants/réacteurs non conventionnels. Cela repousse les limites de la bioscience et nécessite des investissements plus importants dans l'infrastructure, l'équipement et les ressources humaines qualifiées en R-D. Pour beaucoup de petits acteurs, le maintien d'une telle innovation à forte intensité de capital année après année pose un défi. Même les grandes entreprises ont du mal à financer continuellement des projets à haut risque et à rendement élevé dans des domaines d'application diversifiés comme les biocarburants, les bioplastiques et la biotechnologie blanche. Par exemple, selon les données publiées par l'Organisation des Nations Unies pour l'éducation, la science et la culture (UNESCO) en 2020, les dépenses mondiales de R-D scientifique sont passées de 1,5 billion de dollars américains en 2015 à près de 2,2 billions de dollars américains en 2020, les sciences de la vie obtenant une part croissante.
• Contrepoids Les coûts élevés de la recherche et du développement doivent être considérés très clairement par les acteurs clés du marché, avant que les mêmes dépenses ne soient engagées.
• Instabilité dans l'approvisionnement en matières premières: L'un des principaux facteurs qui freinent la croissance du marché des enzymes industrielles est l'instabilité de l'offre de matières premières. Les enzymes utilisées pour les applications industrielles proviennent principalement de microorganismes par fermentation. Les principales matières premières nécessaires à la fermentation sont les glucides, les minéraux, les acides aminés et les vitamines. Toutefois, l'offre de ces matières premières est devenue de plus en plus imprévisible ces dernières années en raison des changements climatiques et des conditions géospatiales affectant la production agricole. Des phénomènes météorologiques extrêmes comme les sécheresses, les inondations et les vagues de chaleur ont réduit la disponibilité des principaux produits agricoles dans de nombreuses régions du monde. Par exemple, les sécheresses survenues au Brésil et en Europe occidentale en 2020-2021 ont considérablement réduit les récoltes de canne à sucre et de betteraves sucrières, qui sont des sources importantes de glucides pour la fermentation microbienne FAO, 2022.

Développement récent :

• En décembre 2022, Novozymes, une importante entité de biotechnologie, a annoncé une importante fusion avec Chr. Hansen, une centrale au Danemark dans les domaines de l'agriculture, des produits pharmaceutiques et des ingrédients alimentaires. Ce mouvement est vu comme une stratégie tactique de Novozymes pour renforcer sa présence sur le marché. Novozymes A/S est une société de biotechnologie mondiale basée à Bagsværd, en dehors de Copenhague, au Danemark. L'entreprise se concentre sur la recherche, le développement et la production d'enzymes industrielles, de micro-organismes et d'ingrédients biopharmaceutiques.
• En août 2022, BASE SE a pris la décision stratégique de vendre sa division des enzymes de cuisson, BASF Nutrilife, à Lallemand Inc., une entreprise de fabrication d'enzymes renommée. Cette acquisition enrichit la diversité des offres de Lallemand Inc, y compris ses plateformes technologiques spécialisées en levures et bactéries. BASF SE est une société chimique mondiale dont le siège social est situé à Ludwigshafen, en Allemagne, avec une présence importante en Amérique du Nord par l'intermédiaire de sa filiale, BASF Corporation, basée à Florham Park, dans le New Jersey. L'entreprise opère dans différents segments, notamment les produits chimiques, matériaux, solutions industrielles, technologies de surface, nutrition et soins, et Solutions agricoles.
• En novembre 2021, Novozymes se joignit à Novo Nordisk Pharmatech. Leur entreprise commune se concentre sur la création d'enzymes techniques supérieures, visant à améliorer la production dans le secteur biopharmaceutique. Ce partenariat devrait grandement aider Novozymes à développer ses capacités dans le domaine naissant de la médecine régénérative. Novozymes est une société de biotechnologie mondiale basée à Bagsværd, en dehors de Copenhague, au Danemark. L'entreprise se concentre sur la recherche, le développement et la production d'enzymes industrielles, de micro-organismes et d'ingrédients biopharmaceutiques. Novo Nordisk Pharmatech A/S est un fournisseur mondial de premier plan d'ingrédients de haute qualité pour l'industrie biopharmaceutique et pharmaceutique. La société est spécialisée dans la production de composés d'ammonium quaternaires (Quats) utilisés comme insuline active et recombinante pour l'utilisation dans les milieux de culture cellulaire afin d'améliorer la croissance, la viabilité et la productivité des cellules.

Graphique 2. Part de marché des enzymes industrielles (%), selon la source, 2024

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Principales entreprises du marché des enzymes industrielles :

• Technologies enzymatiques avancées,
• Lesaffre, Adisseo,
• Développement de l'enzyme Société,
• BASF SE, Novozyme,
• DuPont Danisco,
• DSM,
• Novus International,
• Associated British Foods PLC,
• Hansen Holding A/S

Définition: Les enzymes industrielles sont des protéines qui sont utilisées dans divers processus industriels pour catalyser les réactions chimiques. Ces enzymes sont généralement produites par des microorganismes tels que les bactéries et les champignons et sont utilisées dans des industries telles que les produits pharmaceutiques, la production chimique, biocarburants, aliments et boissons et produits de consommation. Ils sont employés dans des applications techniques telles que les industries des pâtes et papiers, du textile et des détergents de blanchisserie, ainsi que dans la transformation des aliments pour animaux, les soins de santé, les textiles, la transformation du cuir et la production de biocarburants.