工業用酵素市場 規模とシェアの分析 - 成長傾向と予測 (2025-2032) 分析

工業用酵素市場規模は2025年に75.4億米ドル、2032年には115.6億米ドルに達すると予測され、2025年から2032年までの年平均成長率（CAGR）は6.3%で推移する見込みである。工業用酵素は、様々な生化学反応の触媒として働くタンパク質である。細菌や真菌のような微生物の発酵によって生産される。工業用酵素には様々な種類があり、各業界で使用されている。プロテアーゼはタンパク質の消化を助け、頑固な汚れを落とすために洗剤に使用される。アミラーゼは、食品加工や繊維産業におけるデンプンの改質に使用される。セルラーゼとヘミセルラーゼはセルロースを分解し、バイオマスからのバイオ燃料生産に役立つ。リパーゼは、食品加工における油脂の改質に有用である。

工業用酵素にはそれぞれ利点がある。例えば、アミラーゼはデンプンを簡単に糖に変えることができる。プロテアーゼはタンパク質を穏やかに分解するのに役立つ。しかし、これらには欠点もある。タンパク質である酵素は、極端なpH、温度、化学処理によって変性する可能性がある。酵素の活性は、水分レベルや基質濃度などの反応条件に左右される。また、大量生産と酵素特性の標準化により、コストが上昇する。全体として、天然の生体触媒である工業用酵素は、環境に優しい方法で、多くの産業にわたる新しい応用と改善されたプロセスを可能にしている。

工業用酵素市場の地域別インサイト

• 北米： 北米：北米は、食品・飲料、洗濯用洗剤、医薬品、パーソナルケアなどの主要企業における工業用酵素の需要が45％と高いため、工業用酵素市場で最大の市場シェアを占めている。
• アジア太平洋地域： アジア太平洋地域の市場は、ヘルスケア、食品・飲料、洗濯用洗剤、医薬品、パーソナルケアの著しい成長により、30%の第2位の市場シェアを占めると予測される。
• 欧州： 欧州の工業用酵素市場は市場の10%を占め、同地域には大手企業が存在する。

図1.工業用酵素市場シェア（%）、地域別、2025年

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産業用酵素市場アナリストの視点

産業用酵素市場は、複数の最終用途産業からの需要拡大に牽引され、長期的に有望であり続ける。食品・飲料産業が最大のシェアを占めており、今後も工業用酵素の主要消費者であり続けると予想される。北米が市場を支配しているが、アジア太平洋地域は中国、インド、その他の発展途上国に牽引され、近い将来最も急成長する可能性が高い。

環境問題への関心の高まりは、バイオベースで環境に優しい製品の需要にプラスの影響を与えているが、原料価格への依存度の高さが課題となっている。また、特定の用途で利用可能な代替品も抑制要因となっている。しかし、急速な都市化とライフスタイルの変化に伴い、新規かつ改良された食品へのニーズから機会が生まれるだろう。生産コスト削減の必要性は、洗剤業界の需要にも拍車をかけるだろう。

繊維、動物飼料、製紙などの特殊用途向け酵素の需要も増加するとみられる。低カロリー・低脂肪食品へのニーズの高まりが新たな道を開く。継続的な研究と製品革新は、工業用酵素の新たな分野への進出を拡大し、企業が原料供給に関するボトルネックを克服するのに役立つだろう。

工業用酵素市場の推進要因

• バイオ燃料生産に対する需要の高まり： よりクリーンで再生可能なエネルギー源に対する世界的な需要は、過去数十年にわたって着実に増加している。バイオマスから生産されるエタノールは、化石燃料に代わる実行可能な代替燃料の一つとして浮上してきた。エタノールは、燃料として直接自動車に使用することも、ガソリンに混合して使用することもできる。世界中の多くの国が、輸送用燃料としてバイオエタノールの使用を促進する政策や規制を実施している。このため、世界的にバイオエタノールの商業生産に弾みがついている。工業用酵素は、バイオエタノールの生産工程において重要な役割を果たしている。アミラーゼ、セルラーゼ、その他の炭水化物分解酵素は、トウモロコシ、サトウキビバガス、リグノセルロース系バイオマスなどのバイオマス原料に含まれるデンプンやセルロースを発酵可能な糖に分解するために使用される。これらの特殊な酵素を用いなければ、複雑な多糖類をより単純な糖類に効率的に加水分解することは不可能である。さらに、連結バイオプロセスや糖化と発酵の同時進行といった新しい技術は、より高い生産性と低コストを実現するため、バイオ燃料産業で受け入れられつつある。これらの先進プロセスは、カスタマイズされた酵素製剤にさらに大きく依存している。米国、ブラジル、欧州連合（EU）をはじめとする地域では、バイオ燃料目標を支援する政策とともに需要が拡大しており、世界中で新しい蒸留所への大規模な投資と既存のエタノールプラントの拡張が奨励されている。このため、バイオ燃料生産用の工業用酵素の消費量が大幅に増加している。主要な酵素サプライヤーは、さまざまなバイオマス原料や生産プロセス向けに特別に設計された新規酵素製品を積極的に開発し、優位性を獲得しようとしている。バイオ燃料産業は需要を牽引し、近い将来、工業用酵素市場の重要な成長ドライバーとして機能すると予想される。
• 医薬品製造の進歩： 製薬業界は常に革新と進歩の最前線にいる。数十年にわたり、低分子医薬品から複雑な生物製剤まで、いくつかの技術的変遷を経てきた。工業用酵素は、医薬品有効成分（API）の製造、キラル中間体の合成、重要な反応段階の触媒など、医薬品製造に関わる様々な段階で数多くの用途を見出してきた。医薬品のサプライチェーン全体において、より効率的で経済的かつ持続可能な製造方法の開発が重視されるようになってきている。このため、企業は従来の化学合成ルートを、可能であれば酵素プロセスで置き換えることを求めている。化学触媒に比べ、酵素は選択性が高く、反応条件が穏やかで、毒性の低い副生成物を生成することが多い。酵素は、化学的手段では達成できないような難しい変換を、優れた立体および位置特異性で行うことができる。また、酵素はタンパク質工学の技術によって、その活性や工業規模の生体触媒反応への適合性をさらに高めることができる。同時に、バイオ医薬品は複雑な疾患の治療に革命をもたらした。新規の生物学的製剤の承認と上市に伴い、製薬メーカーは大規模なモノクローナル抗体やその他の生物学的製剤の製造施設を世界中に設置するために多額の投資を行っている。これらの製品の川下処理は、分析、精製、製剤化、凍結乾燥のための様々な工業用酵素の応用に依存している。新しい薬物送達アプローチも酵素反応を利用している。これらすべての要因が、医薬品製造における工業用酵素の需要を大きく押し上げている。この分野の主要な市場プレーヤーは、医薬品開発と大規模な商業生産プロセスを支援する新しい酵素ソリューションを積極的に研究開発している。

工業用酵素市場の機会

• 廃棄物バイオマスの利用： 産業用酵素市場は、廃棄物バイオマスの利用から大きな利益を得る可能性を秘めている。酵素はバイオマスを分解し、バイオ燃料生産などのプロセスを促進する上で重要な役割を果たす。持続可能な実践と循環型経済への注目が高まる中、様々な産業から排出される廃棄物バイオマスは再生可能な原料源として注目されている。廃棄物バイオマスの利用は、工業用酵素メーカーにとって製造コストを削減する戦略的な機会にもなる。廃棄物の流れは、発酵によって目的とする酵素を大量生産するための低コストの基質となる。農業残渣やその他の非食品バイオマスを利用して、セルラーゼ、アミラーゼ、その他の酵素を生産する実証プラントをすでに設立している企業もある。例えば、欧州委員会は、2030年までに6,000万トンの農業残渣の再利用を促進する戦略的ロードマップを持っている。
• 高付加価値の化学品や素材の生産： 高付加価値の化学品や素材の生産は、産業用酵素市場の成長にとって大きなチャンスとなる可能性がある。酵素は、様々な特殊化学品のより持続可能で効率的な生産方法を可能にする可能性を秘めており、これが大きな需要の原動力となる可能性がある。酵素を利用した生産方法がさらに普及する可能性のある主な特殊化学品・材料には、バイオベースプラスチック、医薬品中間体、ファインケミカル、生化学などがある。従来の化学合成ルートに比べ、工業用酵素触媒は高い選択性と収率でキラル分子を容易に製造できる。化学物質生産をめぐる環境規制が世界的に強化され、持続可能な代替物質に対する消費者の需要が高まるにつれて、工業用バイオテクノロジー・ソリューションへの投資はさらに増えるだろう。大手企業はすでに、特殊化学品ポートフォリオ全体にグリーン酵素を取り入れ始めている。今後を展望すると、タンパク質工学を通じてより堅牢で安定した酵素品種を開発するための技術革新が進めば、今後数年間（2025年）には、コーティング、エレクトロニクス、消費財製造といった新たな分野への応用が可能になるだろう。バイオエコノミーやカーボンニュートラルの目標に対する世界的な注目が高まる中、持続可能な生体触媒ルートによる高付加価値商品の生産が、工業用酵素需要の主要な牽引役として今後台頭してくることが予想される。例えば、国連工業開発機関の報告書によると、2021年には、酵素プロセスによって、様々な医薬品原料や農薬の製造業者は、不要な鏡像体を生成することなく、目的のエナンチオマーだけを生産することができるようになり、それによって重要な環境的・経済的利点がもたらされる。

工業用酵素市場の動向

• 統合バイオリファイナリーの出現： 統合バイオリファイナリーの増加傾向は、工業用酵素市場に大きな影響を及ぼしている。バイオ精製工場は、バイオマスを統合的に処理し、市場性のある製品やエネルギーに変換することを目的としている。バイオリファイナリーは、さまざまな処理工程をひとつ屋根の下に統合することで、コストの削減、効率の向上、持続可能な原料から得られる価値の最大化に貢献する。この統合的アプローチは、様々な段階での特殊な工業用酵素の応用に大きく依存している。工業用酵素は、バイオリファイナリー内の前処理、加水分解、発酵プロセスにおいて重要な役割を果たす。これらの酵素は、バイオマスを発酵可能な糖に分解し、それらの糖を価値の高いバイオベースの化学物質、燃料、材料に変換するのを助ける。例えば、セルラーゼとヘミセルラーゼは、セルロースとヘミセルロース画分をより単純な糖に分解するために、前処理の段階で添加される。アミラーゼは、デンプンを含むバイオマスの糖化を助ける。プロテアーゼはタンパク質を可溶化し、栄養の再利用を助ける。リパーゼやセルラーゼのような特定の酵素は、バイオディーゼル、バイオプラスチック、その他の生化学物質を生産するためのアップグレードプロセスにも応用されている。例えば、国際再生可能エネルギー機関のデータによると、先進バイオ燃料生産能力への世界投資は2020年の10億米ドルから2021年には27億米ドルに増加する。2021年には70億米ドルに増加し、そのほとんどが統合バイオリファイナリーのコンセプトに基づいている 。
• 業界プレーヤー間の統合活動： 産業用酵素メーカー間の統合傾向は、近年の産業用酵素市場に大きな影響を与えている。多くの大手企業が、より大きな市場シェアを獲得し、製品ポートフォリオを強化するために、小規模なライバルを買収したり、同業他社と合併したりしている。例えば、2020年にデュポンはLBGの酵素事業を買収し、洗浄とバイオベース製品のポートフォリオを拡大した。同様に、2022年にはAB EnzymesがNovozymesと合併し、強固な微生物酵素事業を構築した。このような統合活動により、企業はスケールメリット、統合されたサプライチェーン、地理的範囲の拡大から利益を得ることができる。また、グローバルな事業展開において、生産コストの最適化やプロセスの効率化にも役立つ。また、より大規模な連結事業体は、研究開発（R&D）により多くの投資を行うことができるため、より強力な製品パイプラインと、長期的な工業用酵素技術の革新が可能になる。例えば、AB Enzymes社は合併後、研究開発投資を大幅に増やし、2年以内に洗剤、皮革、繊維の用途でより持続可能なバイオベース製品を発売するに至った。

工業用酵素市場の阻害要因

• 研究開発コストの高さ： 研究開発（R&D）コストの高さは、工業用酵素市場の成長にとって大きな課題となる。新しい酵素製剤の開発には、様々な産業用途に最適な酵素の組み合わせと反応条件を特定するための大規模な実験室での実験が必要である。酵素は複雑な生体触媒であり、アミノ酸構造を少し調整するだけでも、その効力や安定性に影響を及ぼす可能性がある。そのため、研究開発プロセスには、高度なタンパク質工学技術が必要とされ、長い時間と資源が費やされる。さらに、環境規制が世界的に厳しくなるにつれて、工業用酵素の性能仕様も上昇している。メーカーは、自社製品が基質特異性の向上、極端なpH／温度条件下での有効性、阻害剤に対する耐性、非従来型の溶媒／反応器での操作能力を備えていることを実証しなければならない。これはバイオサイエンスの限界を押し広げるものであり、研究開発インフラ、設備、熟練した人材への投資を増やす必要がある。多くの中小企業にとって、このような資本集約的なイノベーションを毎年持続させることは難題である。バイオ燃料、バイオプラスチック、ホワイトバイオテクノロジーなど、多様化する応用分野において、ハイリスク・ハイリターンのプロジェクトに継続的に資金を提供することは、大企業でさえ困難である。例えば、国連教育科学文化機関（ユネスコ）が発表したデータによると、2020年の世界の科学研究開発費は、2015年の1兆5,000億米ドルから2020年には2兆2,000億米ドル近くまで増加し、ライフサイエンスの占める割合が高まっている。
• 対抗策 高額の研究開発費は、同じ支出が発生する前に、主要な市場関係者が明確に検討する必要がある 。
• 原料供給の不安定さ： 工業用酵素市場の成長を抑制する主な要因の1つは、原料供給の不安定性である。工業用途に使用される酵素は、主に発酵プロセスを通じて微生物から得られる。発酵に必要な主な原料には、炭水化物、ミネラル、アミノ酸、ビタミンなどがある。しかし、農業生産に影響を及ぼす気候パターンや地理的条件の変化により、これらの原料の供給は近年ますます予測不可能になっている。干ばつ、洪水、熱波のような異常気象は、世界の多くの地域で主要農産物の供給減少につながっている。例えば、2020年から21年にかけてブラジルと西ヨーロッパで発生した干ばつは、微生物発酵の重要な炭水化物源であるサトウキビとテンサイの収穫を大幅に減少させたFAO, 2022。

最近の進展：

• 2022年12月、注目すべきバイオテクノロジー企業であるノボザイムズは、デンマークを拠点とする農業、医薬品、食品原料の分野における大企業であるChr.Hansenとの重要な合併を発表した。この動きは、ノボザイムズによる市場での存在感を高めるための戦術的戦略として注目されている。ノボザイムズA/Sは、デンマークのコペンハーゲン郊外のバッグスヴェルトに本社を置く世界的なバイオテクノロジー企業である。同社は工業用酵素、微生物、バイオ医薬品原料の研究、開発、生産に注力している。
• 2022年8月、BASF SEは製パン用酵素部門であるBASFニュートリライフを、有名な酵素製造会社であるラレマンド社に売却する戦略的決定を下した。この買収により、Lallemand Inc.は、特殊な酵母とバクテリアの技術プラットフォームを含む多様な製品を提供できるようになった。BASF SEはドイツのルートヴィヒスハーフェンに本社を置く世界的な化学会社で、ニュージャージー州フローラムパークに拠点を置く関連会社BASFコーポレーションを通じて北米でも重要な存在感を示している。化学、素材、産業ソリューション、表面技術、栄養＆ケア、農業ソリューションなど様々な分野で事業を展開している。
• 2021年11月、ノボザイムズはノボ ノルディスク ファーマテックと提携した。両社の合弁事業は、優れた技術的酵素の創製に重点を置き、バイオ医薬品分野での生産強化を目指す。この提携により、ノボザイムズは急成長する再生医療分野での能力拡大に大きく貢献するものと期待されている。ノボザイムズ社は、デンマークのコペンハーゲン郊外のバッグスヴェルトに本社を置く世界的なバイオテクノロジー企業である。工業用酵素、微生物、バイオ医薬品原料の研究・開発・生産に注力している。Novo Nordisk Pharmatech A/S社は、バイオ医薬品および製薬業界向けに高品質な原料を提供する世界有数のサプライヤーである。同社は、細胞の成長、生存能力、生産性を高めるために細胞培養培地で使用される活性インスリンや組み換えインスリンとして使用される第4級アンモニウム化合物（Quats）の製造を専門としている。

図2.工業用酵素市場シェア（%）、製品別、2025年

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工業用酵素市場の主要企業

• アドバンスト・エンザイム・テクノロジーズ
• レザフレ、アディッセオ
• 酵素開発株式会社
• BASF SE, Novozyme、
• デュポン・ダニスコ
• DSM
• ノーバス・インターナショナル
• アソシエイテッド・ブリティッシュ・フーズPLC
• ハンセン・ホールディングA/S

定義 工業用酵素は、化学反応を触媒するために様々な工業プロセスで使用されるタンパク質である。これらの酵素は通常、バクテリアや菌類などの微生物によって生産され、医薬品、化学生産、バイオ燃料、食品・飲料、消費者製品などの産業で使用されている。また、パルプ・製紙、繊維、洗濯用洗剤産業、食品加工、動物飼料、ヘルスケア、繊維、皮革加工、バイオ燃料生産などの技術的用途にも使用されている。