Рынок промышленных ферментов SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2024-2031)

Объем рынка промышленных ферментов оценивается 7,53 млрд долларов США в 2024 году Ожидается, что он достигнет US$ 11,42 Bn к 2031 году, растущие с совокупным годовым темпом роста (CAGR) 6,1% из 2024-2031 гг.. Промышленные ферменты — это белки, которые действуют как катализаторы различных биохимических реакций. Они производятся путем ферментации микроорганизмов, таких как бактерии и грибы. Существуют различные типы промышленных ферментов, которые используются во всех отраслях промышленности. Протеазы помогают в переваривании белка и используются в моющих средствах для удаления жестких пятен. Амилазы используются для модификации крахмала в пищевой и текстильной промышленности. Целлюлязы и гемицеллюлозы разрушают целлюлозу и помогают в производстве биотоплива из биомассы. Липасы полезны в пищевой промышленности для модификации жира и масла.

Каждый тип промышленного фермента имеет свои преимущества. Например, амилазы позволяют легко превращать крахмал в сахар. Протеазы помогают мягко расщеплять белки. Однако они также имеют некоторые недостатки. Будучи белками, ферменты могут быть денатурированы экстремальным рН, температурой и химическими обработками. Их активность зависит от условий реакции, таких как уровень влаги, концентрация субстрата и другие. Крупномасштабное производство и стандартизация ферментных характеристик также увеличивают затраты. В целом, как естественные биокатализаторы, промышленные ферменты позволили создать новые приложения и улучшить процессы во многих отраслях промышленности.

Региональные исследования рынка промышленных ферментов:

• Северная Америка: Северная Америка занимает самую большую долю рынка промышленных ферментов из-за 45% высокого спроса на промышленные ферменты в продуктах питания и напитках, моющих средствах для стирки, фармацевтических препаратах и присутствии основных игроков в регионе.
• Азиатско-Тихоокеанский регион: По прогнозам, рынок в Азиатско-Тихоокеанском регионе будет удерживать вторую по величине долю рынка в 30% из-за значительного роста в здравоохранении, продуктах питания и напитках, моющих средствах для стирки, фармацевтических препаратах и личном уходе.
• Европа: Рынок промышленных ферментов в Европе занимает 10% рынка и присутствие крупных игроков в регионе.

Фигура 1. Доля рынка промышленных ферментов (%), по регионам, 2024

To learn more about this report, request sample copy

Аналитик рынка промышленных ферментов:

Рынок промышленных ферментов остается перспективным в долгосрочной перспективе, что обусловлено растущим спросом со стороны нескольких отраслей конечного использования. На долю пищевой промышленности приходится наибольшая доля, и ожидается, что она останется основным потребителем промышленных ферментов. Северная Америка доминирует на рынке, но Азиатско-Тихоокеанский регион, вероятно, станет свидетелем самого быстрого роста в ближайшем будущем во главе с Китаем, Индией и другими развивающимися экономиками региона.

Хотя растущие экологические проблемы положительно влияют на спрос на био- и экологически чистые продукты, высокая зависимость от цен на сырье представляет собой проблему. Заменители, доступные для определенных применений, также действуют как ограничение. Тем не менее, с быстрой урбанизацией и изменением образа жизни, возможности будут возникать из-за необходимости новых и улучшенных продуктов питания. Необходимость сокращения производственных затрат также будет стимулировать спрос со стороны моющих средств.

Ферменты для специальных применений в текстиле, кормах для животных и производстве бумаги, вероятно, будут испытывать растущий спрос. Растущая потребность в низкокалорийных и обезжиренных продуктах открывает новые возможности. Непрерывные исследования и инновации в продуктах расширят охват промышленных ферментов в новых областях и помогут компаниям преодолеть узкие места, связанные с поставками сырья.

Рыночные драйверы промышленных ферментов:

• Рост спроса на биотопливо: Глобальный спрос на более чистые и возобновляемые источники энергии неуклонно растет в течение последних нескольких десятилетий. Этанол, полученный из биомассы, стал одной из жизнеспособных альтернатив ископаемому топливу. Этанол можно использовать непосредственно в транспортных средствах в качестве топлива или смешивать с бензином. Многие страны во всем мире внедрили политику и правила для содействия использованию биоэтанола в качестве транспортного топлива. Это дало толчок для коммерческого производства биоэтанола во всем мире. Промышленные ферменты играют важную роль в процессе производства биоэтанола. Амилазы, целлюлозы и другие разрушающие углеводы ферменты используются для разрушения крахмала и целлюлозы, присутствующих в источниках биомассы, таких как кукуруза, сахарный тростник и лигноцеллюлозная биомасса, в ферментируемые сахара. Без применения этих специализированных ферментов было бы невозможно эффективно гидролизовать сложные полисахариды в более простые сахара. Кроме того, новые технологии, такие как консолидированная биопереработка и одновременная сахарификация и ферментация, получают признание в отрасли биотоплива, поскольку они обеспечивают более высокую производительность и более низкие затраты. Эти продвинутые процессы еще больше зависят от индивидуальных рецептур ферментов. Растущий спрос, а также политика поддержки целевых показателей биотоплива в регионах, включая США, Бразилию, Европейский союз (ЕС) и другие, стимулировали крупные инвестиции в новые винокурни и расширение существующих заводов по производству этанола во всем мире. Это приводит к значительно более высокому потреблению промышленных ферментов для производства биотоплива. Крупные поставщики ферментов активно разрабатывают новые ферментные продукты, специально предназначенные для различных видов сырья и производственных процессов биомассы, чтобы получить преимущества. Ожидается, что индустрия биотоплива будет стимулировать спрос и выступать в качестве важного драйвера роста рынка промышленных ферментов в ближайшем будущем.
• Достижения в фармацевтическом производстве: Фармацевтическая промышленность всегда была на переднем крае инноваций и развития. На протяжении десятилетий она прошла через несколько технологических преобразований, от малых молекул до сложных биологических препаратов. Промышленные ферменты нашли множество применений на различных этапах производства лекарств, включая производство активных фармацевтических ингредиентов (API), синтез хиральных промежуточных соединений и катализирование этапов критической реакции. Все больше внимания уделяется разработке более эффективных, экономичных и устойчивых методов производства в фармацевтической цепочке поставок. Это побуждает компании заменять традиционные пути химического синтеза ферментативными процессами там, где это возможно. По сравнению с химическими катализаторами ферменты часто обеспечивают более высокую селективность, более мягкие условия реакции и генерацию менее токсичных побочных продуктов. Они способны осуществлять сложные преобразования с отличной стерео- и региоспецифичностью, которые могут быть недостижимы с помощью химических средств. Кроме того, ферменты могут быть спроектированы с помощью методов белковой инженерии для дальнейшего повышения их активности и пригодности для биокаталитических реакций промышленного масштаба. В то же время биофармацевтические препараты произвели революцию в лечении сложных заболеваний. С утверждением и запуском новых биологических предприятий фармацевтические производители вкладывают значительные средства в создание крупных моноклональных антител и других производственных мощностей по всему миру. Нисходящая обработка этих продуктов основана на применении различных промышленных ферментов для аналитики, очистки, формулирования и лиофилизации. Новые подходы к доставке лекарств также используют ферментативные реакции. Все эти факторы стимулируют значительный спрос на промышленные ферменты в фармацевтическом производстве. Ведущие игроки рынка в этой области активно исследуют и разрабатывают новые ферментативные решения для разработки лекарств и крупномасштабных коммерческих производственных процессов.

Возможности рынка промышленных ферментов:

• Использование биомассы отходов: Рынок промышленных ферментов может значительно выиграть от использования биомассы отходов. Ферменты играют решающую роль в разрушении биомассы и облегчении таких процессов, как производство биотоплива. С растущим акцентом на устойчивую практику и циркулярную экономику биомасса отходов из различных отраслей промышленности рассматривается как возобновляемый источник сырья. Использование биомассы отходов также предоставляет стратегические возможности для снижения производственных затрат для производителей промышленных ферментов. Потоки отходов обеспечивают недорогой субстрат для гиперпродукции целевых ферментов путем ферментации. Некоторые компании уже создали демонстрационные заводы, используя сельскохозяйственные остатки и другую непищевую биомассу для производства целлюлаз, амилаз и других ферментов. Например, Европейская комиссия имеет стратегические дорожные карты для содействия повторному использованию 60 миллионов тонн сельскохозяйственных остатков к 2030 году.
• Производство высокоценных химических веществ и материалов: Производство высокоценных химических веществ и материалов действительно может стать отличной возможностью для роста на рынке промышленных ферментов. Ферменты имеют потенциал для обеспечения более устойчивых и эффективных методов производства различных специальных химических веществ, которые могут помочь стимулировать значительный спрос. Некоторые ключевые специальные химические вещества и материалы, где методы производства на основе ферментов могут получить большую тягу, включают биопластики, фармацевтические промежуточные продукты, тонкие химические вещества и биохимические вещества. По сравнению с традиционными путями химического синтеза промышленный ферментный катализ позволяет легче производить хиральные молекулы с высокой селективностью и выходами. По мере ужесточения экологических норм в отношении химического производства во всем мире и роста потребительского спроса на устойчивые альтернативы мы, вероятно, станем свидетелями увеличения инвестиций в промышленные биотехнологические решения. Крупные компании уже начали включать зеленые ферменты в свои специализированные химические портфели. Заглядывая в будущее, дальнейшие инновации для разработки более надежных и стабильных сортов ферментов с помощью белковой инженерии могут открыть приложения в новых областях, таких как покрытия, электроника и производство потребительских товаров в течение следующих лет (2025). Ожидается, что с ростом глобального внимания к биоэкономике, а также к целям углеродной нейтральности производство высокоценных товаров через устойчивые биокаталитические маршруты станет основным драйвером промышленного спроса на ферменты в будущем. Например, согласно докладу Организации Объединенных Наций по промышленному развитию, в 2021 году ферментативные процессы позволяют производителям различных фармацевтических ингредиентов и агрохимикатов производить только нужный энантиомер без генерации нежелательной зеркальной формы изображения, тем самым обеспечивая важное экологическое и экономическое преимущество.

Рынок промышленных ферментов Тренды:

• Развитие интегрированных биоперерабатывающих заводов:Растущая тенденция интегрированных биоперерабатывающих заводов оказывает существенное влияние на рынок промышленных ферментов. БиоНПЗ нацелены на комплексную переработку биомассы в спектр товарных продуктов и энергии. Консолидируя различные этапы переработки под одной крышей, биоперерабатывающие заводы помогают снизить затраты, повысить эффективность и максимизировать ценность, получаемую от устойчивого сырья. Этот комплексный подход в значительной степени зависит от применения специализированных промышленных ферментов на различных этапах. Промышленные ферменты играют жизненно важную роль в процессах предварительной обработки, гидролиза и ферментации на биоперерабатывающих заводах. Они помогают расщеплять биомассу на ферментируемые сахара и позволяют превращать эти сахара в ценные биохимические вещества, топливо и материалы. Например, целлюлозы и гемицеллюлозы добавляются во время фазы предварительной обработки для деконструкции фракций целлюлозы и гемицеллюлозы на более простые сахара. Амилазы помогают в сахаризации крахмалсодержащей биомассы. Протеазы помогают растворять белки для переработки питательных веществ. Специфические ферменты, такие как липазы и целлюлозы, также находят применение в процессах модернизации для производства биодизеля, биопластика и других биохимических веществ. Например, согласно данным, предоставленным Международным агентством по возобновляемым источникам энергии, глобальные инвестиции в передовые мощности по производству биотоплива увеличились с 1 млрд долларов США в 2020 году до 2,7 доллара США. Bn в 2021 году, с большей частью этой новой мощности, основанной на интегрированных концепциях биоНПЗ.
• Консолидация между игроками отрасли: Тенденция консолидации среди производителей промышленных ферментов значительно повлияла на рынок промышленных ферментов в последние годы. Многие крупные игроки либо приобрели более мелких конкурентов, либо объединились со сверстниками, чтобы получить большую долю рынка и укрепить свои продуктовые портфели. Например, в 2020 году Dupont приобрела бизнес LBG по производству ферментов и расширила портфель продуктов для очистки и биопрепаратов. Аналогичным образом, в 2022 году AB Enzymes объединилась с Novozymes для создания надежного бизнеса микробных ферментов. Такая консолидация позволяет компаниям извлекать выгоду из масштабной экономики, интегрированных цепочек поставок и расширенного географического охвата. Это помогает им оптимизировать производственные затраты и повысить эффективность процессов в глобальных операциях. Более крупные консолидированные организации могут также больше инвестировать в исследования и разработки (НИОКР), тем самым обеспечивая более прочные продуктовые конвейеры и инновации в промышленных ферментных технологиях в долгосрочной перспективе. Например, после слияния AB Enzymes значительно увеличила свои инвестиции в НИОКР, что привело к запуску более устойчивых продуктов на биооснове для моющих средств, кожи и других продуктов. текстиль заявки в течение двух лет.

Рынок промышленных ферментов сдерживает:

• Высокая стоимость R&D:Высокие затраты на исследования и разработки представляют собой серьезную проблему для роста на рынке промышленных ферментов. Разработка новых рецептур ферментов требует обширных лабораторных экспериментов для определения оптимальных комбинаций ферментов и условий реакции для различных промышленных применений. Ферменты являются сложными биокатализаторами, и даже незначительные изменения в их аминокислотных структурах могут повлиять на их эффективность и стабильность. В результате процесс НИОКР является длительным и ресурсоемким, с использованием сложных методов белковой инженерии. Кроме того, поскольку экологические нормы стали более строгими во всем мире, спецификации производительности промышленных ферментов также выросли. Производители должны продемонстрировать, что их продукты обеспечивают повышенную специфичность субстрата, эффективность при экстремальных условиях pH / температуры, устойчивость к ингибиторам и способность работать в нетрадиционных растворителях / реакторах. Это расширяет границы бионауки и требует более высоких инвестиций в инфраструктуру, оборудование и квалифицированные человеческие ресурсы. Для многих мелких игроков поддержание таких капиталоемких инноваций из года в год представляет собой проблему. Даже крупным корпорациям трудно постоянно финансировать проекты с высокой степенью риска и высокой прибылью в таких областях применения, как биотопливо, биопластик и белая биотехнология. Например, согласно данным, опубликованным Организацией Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО), в 2020 году глобальные расходы на научные исследования и разработки выросли с 1,5 триллиона долларов США в 2015 году до почти 2,2 триллиона долларов США в 2020 году, причем наука о жизни претендует на растущую долю.
• Контрбаланс: Высокие затраты на исследования и разработки должны быть очень четко рассмотрены ключевыми игроками рынка, прежде чем будут понесены те же расходы.
• Нестабильность поставок сырья: Одним из основных факторов, сдерживающих рост рынка промышленных ферментов, является нестабильность поставок сырья. Ферменты, используемые для промышленного применения, в основном получены из микроорганизмов в процессе ферментации. Ключевым сырьем, необходимым для ферментации, являются углеводы, минералы, аминокислоты и витамины. Однако поставки этого сырья в последние годы становятся все более непредсказуемыми из-за изменения климатических условий и геопространственных условий, влияющих на сельскохозяйственное производство. Экстремальные погодные явления, такие как засухи, наводнения и жара, привели к снижению доступности основных сельскохозяйственных товаров во многих частях мира. Например, засухи в Бразилии и Западной Европе в 2020-21 годах значительно сократили урожай сахарного тростника и сахарной свеклы, которые являются важными источниками углеводов для микробного брожения ФАО, 2022 год.

Последние события:

• В декабре 2022 года, НовозимыЗаметная биотехнологическая компания объявила о значительном слиянии с Chr. Hansen, датским центром в области сельского хозяйства, фармацевтики и пищевых ингредиентов. Этот шаг рассматривается Новозимами как тактическая стратегия для укрепления своего присутствия на рынке. Novozymes A/S - глобальная биотехнологическая компания со штаб-квартирой в Багсверде, за пределами Копенгагена, Дания. В центре внимания компании находятся исследования, разработки и производство промышленных ферментов, микроорганизмов и биофармацевтических ингредиентов.
• В августе 2022 года, BASF SE Компания приняла стратегическое решение продать свое подразделение выпечки ферментов BASF Nutrilife Lallemand Inc., известной фирме по производству ферментов. Это приобретение обогащает различные предложения Lallemand Inc, включая специализированные дрожжевые и бактериальные технологические платформы. BASF SE - глобальная химическая компания со штаб-квартирой в Людвигсхафене, Германия, со значительным присутствием в Северной Америке через свою дочернюю компанию BASF Corporation, базирующуюся в Флорхэм-Парке, Нью-Джерси. Компания работает в различных сегментах, включая химикаты, материалы, промышленные решения, поверхностные технологии, питание и уход и сельскохозяйственные решения.
• В ноябре 2021 года Novozymes объединила усилия с Novo Nordisk Pharmatech. Их совместное предприятие фокусируется на создании превосходных технических ферментов, направленных на увеличение производства в биофармацевтической отрасли. Ожидается, что это партнерство поможет Novozymes расширить свои возможности в растущей области регенеративной медицины. Novozymes - глобальная биотехнологическая компания со штаб-квартирой в Багсверде, за пределами Копенгагена, Дания. Основное внимание компании уделяется исследованиям, разработке и производству промышленных ферментов, микроорганизмов и биофармацевтических ингредиентов. Novo Nordisk Pharmatech A/S является ведущим мировым поставщиком высококачественных ингредиентов для биофармацевтической и фармацевтической промышленности. Компания специализируется на производстве четвертичных соединений аммония (Quats), используемых в качестве активного и рекомбинантного инсулина для использования в средах клеточной культуры для повышения роста клеток, жизнеспособности и производительности.

Фигура 2. Доля рынка промышленных ферментов (%), Источник, 2024

To learn more about this report, request sample copy

Ключевые компании на рынке промышленных ферментов:

• Передовые ферментные технологии,
• Лесафр, Адиссео,
• Развитие ферментов Корпорация,
• BASF SE, Новозим,
• Дюпон Даниско,
• DSM,
• Novus International,
• Associated British Foods PLC
• Hansen Holding A/S

Определение: Промышленные ферменты — это белки, которые используются в различных промышленных процессах для катализа химических реакций. Эти ферменты обычно производятся микроорганизмами, такими как бактерии и грибы, и используются в таких отраслях, как фармацевтика, химическое производство. биотопливопродуктов питания и напитков, а также потребительских товаров. Они используются в технических приложениях, таких как целлюлозно-бумажная, текстильная и прачечная моющие средства, а также в пищевой промышленности, кормах для животных, здравоохранении, текстиле, обработке кожи и производстве биотоплива.