精密発酵の技術成長機会

競合の激化が、多様な産業向けにインパクトの高い持続可能な新原料の出現を可能にする

従来の発酵は、特に食品製造のために長い間使用されてきました。発酵の用途は、代替タンパク質やその他の成分の生産にまで広がっています。伝統的な発酵は、工業化学品、バイオマテリアル、医薬品、飲食品、パーソナルケア製品用のバイオベース原料を生産するために、微生物を自然の状態で用います。あるいは、バイオマス発酵では、タンパク質を多く含む微生物を培養し、急速に増殖した微生物バイオマスが代替タンパク質原料となります。従来の発酵は化学合成よりも持続可能で環境に優しいですが、このプロセスでは限られた多様な成分しか生産できません。その他の欠点としては、大量の原料が必要であること、収量や純度が低いこと、高価で時間のかかる上流処理、品質が一定しないことによる健康リスク、有毒廃棄物や副製品による環境への悪影響などが挙げられます。

精密発酵とは、精密に制御された発酵プロセスにおいて、最適化された菌株や遺伝子操作された菌株を用いて成分を生産することであり、製造における新しい波です。環境に優しい化学物質や原料、製品を強化する特性を持つ新規原料、サプライチェーンの確保、生産性の向上といったニーズの高まりに対応するため、多様な業界の大手企業が精密発酵を採用しています。本レポートの調査範囲は、精密発酵に最も大きな影響を与える用途である、化学品・材料、飲食品、医薬品、パーソナルケア産業における精密発酵技術のみを対象としています。

コラボレーションや戦略的パートナーシップは、この業界の大幅な成長を可能にしています。米国と欧州が精密発酵のイノベーションと採用をリードしています。主要な業界企業は、精密発酵由来の成分の生産規模の拡大と生産コストの削減に注力しています。特筆すべきは、合成生物学の新興企業が原料の設計を可能にすることで精密発酵の進歩にますます影響を及ぼすようになっており、この分野がバイオテクノロジー企業にとって有望な成長機会となっていることです。AI、ロボット工学、合成生物学技術の進歩が成長機会を可能にしています。

精密発酵は、特に飲食品やパーソナルケア業界では、従来の原料に完全に取って代わることはないかもしれないです。しかし、様々な業界で持続可能な原料への需要が高まっていることから、近い将来、生産技術の主流となり、大手企業の成長を可能にすると思われます。

本調査が回答する質問

• 精密発酵に対する業界のニーズは何か？精密発酵とその利点とは何か？精密発酵の種類と用途は何か？
• 精密発酵技術とそれを可能にする技術を開発している主要企業はどこか？
• 精密発酵産業の成長促進要因と成長抑制要因は何か？
• 業界のニーズと精密発酵の影響は？地域動向は？さまざまな応用分野の参入企業は？どのような技術を採用し、そのソリューションの用途は何か？精密発酵を採用している主な企業はどこか、またなぜ採用しているのか？最近のパートナーシップとコラボレーション活動とは？精密発酵が応用分野の様々な原料に与える影響は？
• 業界における資金調達と知的財産（IP）活動の動向は？
• 精密発酵業界の成長機会は？
• 精密発酵が様々な用途に与える影響、業界の主要なハードルを克服するための推奨戦略、精密発酵の将来についてのアナリストの見解は？

目次

戦略的課題

• なぜ成長が難しくなっているのか？
• The Strategic Imperative 8（TM）
• 精密発酵産業における上位3つの戦略的課題の影響
• 成長機会がGrowth Pipeline Engine（TM）を促進
• 調査手法

成長機会分析

• 従来の発酵における課題
• 精密発酵 - 概要
• 精密発酵の分類
• 精密発酵技術の種類と比較分析
• ハイスループットスクリーニング発酵
• 連続発酵
• 連続バッチ発酵
• pH制御発酵
• 攪拌タンク発酵
• 微生物バイオリアクター発酵
• 精密発酵技術を開発する主な企業
• 精密発酵を可能にする企業
• 最終用途産業における精密発酵の応用 - セグメンテーション
• 成長促進要因
• 成長抑制要因
• 分析範囲

用途分析：化学品と材料

• 化学品・材料向け精密発酵 - 概要
• 地域・規制動向
• 化学品と材料の発酵 - イノベーション・エコシステム
• 精密発酵の主な採用企業
• 化学品・材料生産の商業化に向けた最近のパートナーシップとコラボレーション
• 精密発酵の化学品・材料原料への影響

用途分析：飲食品

• 飲食品向け精密発酵 - 概要
• 地域・規制動向
• 飲食品成分の発酵 - イノベーション・エコシステム
• 精密発酵の主な採用企業
• 飲食品成分生産の商業化に向けた最パートナーシップとコラボレーション
• 精密発酵の飲食品成分への影響

用途分析：医薬品

• 医薬品原料の精密発酵 - 概要
• 地域・規制動向
• 医薬品原料の発酵 - イノベーション・エコシステム
• 発酵医薬品成分の前臨床／臨床研究
• 精密発酵の主な採用企業
• 医薬品成分生産の商業化に向けた最近のパートナーシップとコラボレーション
• 精密発酵の医薬品成分への影響

用途分析：パーソナルケア

• パーソナルケア製品向け精密発酵 - 概要
• 地域・規制動向
• パーソナルケア成分発酵 - イノベーション・エコシステム
• 発酵パーソナルケア成分の前臨床／臨床研究
• 精密発酵の主な採用企業
• パーソナルケア成分生産を商業化するための最近のパートナーシップとコラボレーション
• 精密発酵のパーソナルケア成分への影響

資金調達分析

• 精密発酵の用途別資金調達（2020～2023年)
• 精密発酵の資金調達案件動向（2020～2023年)
• 精密発酵産業の上位受益者（2020～2023年)
• 精密発酵産業における注目すべき資金調達案件

特許分析

• 精密発酵産業における知的財産活動
• 精密発酵産業における知的財産活動（管轄地域別)
• 精密発酵における知的財産活動 - 化学品と材料
• 精密発酵における知的財産活動 - 化学品と材料（管轄地域別)
• 精密発酵における知的財産活動 - 飲食品
• 精密発酵における知的財産活動 - 飲食品（管轄地域別)
• 精密発酵における知的財産活動 - 医薬品
• 精密発酵における知的財産活動 -医薬品（管轄地域別)
• 精密発酵における知的財産活動 - パーソナルケア
• 精密発酵における知的財産活動 - パーソナルケア（管轄地域別)

成長機会領域

• 成長機会1：精密発酵におけるAIとロボティクスの統合
• 成長機会2：新たな合成生物学技術
• 成長機会3：ビーガン人口の増加

アナリストの視点

• 精密発酵 - 用途インパクト分析
• 精密発酵の課題と克服戦略
• 精密発酵の将来

付録

次のステップ

Competitive Intensity Enabling Emergence of New High-impact Sustainable Ingredients for Diverse Industries

Conventional fermentation has long been in use, especially for food production. Fermentation applications have expanded to the production of alternate proteins and other ingredients. Traditional fermentation employs microorganisms in their natural state to produce bio-based ingredients for industrial chemicals, biomaterials, pharmaceuticals, food and beverages, and personal care products. Alternatively, biomass fermentation involves culturing protein-dense microorganisms where the rapidly grown microbial biomass becomes the alternative protein ingredient. While conventional fermentation is more sustainable and environmentally friendly than chemical synthesis, the process can only produce a limited diversity of ingredients. Other drawbacks include the large volumes of feedstock needed, low yield and purity, expensive and time-consuming upstream treatments, health risks due to inconsistent quality, and adverse environmental impact from the toxic waste and byproducts.

Precision fermentation, the production of ingredients using optimized or genetically engineered strains in a precisely controlled fermentation process, is the new wave in manufacturing. To meet the growing needs for environmentally friendly chemicals and ingredients, novel ingredients with product-enhancing properties, securing the supply chain, and higher productivity, major players in diverse industries are adopting precision fermentation. The scope of this report only covers precision fermentation technologies in the chemicals and materials, food and beverage, pharmaceutical, and personal care industries, the applications with the greatest impact on precision fermentation.

Collaborations and strategic partnerships are enabling substantial growth in this industry. The United States and Europe are leading precision fermentation innovation and adoption. Major industry players focus on scaling up the production of precision fermentation-derived ingredients and reducing the cost of production. Notably, synthetic biology start-ups are increasingly influencing advances in precision fermentation by enabling the designing of ingredients, making the field a promising growth opportunity for biotechnology companies. Advancements in AI, robotics, and synthetic biology technologies are enabling growth opportunities.

Precision fermentation may not entirely replace conventional ingredients, especially in the food and beverage and personal care industries; however, with increased demand for sustainable ingredients in various industries, it will soon become a mainstream production technology, enabling growth among major players.

Questions This Research Answers:

• What are the industry needs for precision fermentation? What is precision fermentation and its advantages? What are the different types and applications of precision fermentation?

• Who are the major players developing precision fermentation technologies and enabling technologies?

• What are the drivers and restraints for the growth of the precision fermentation industry?

• What are the industry needs and the impact of precision fermentation? What are the regional trends? Who are the participants in the different application segments? What technologies do they employ, and what are the applications of their solutions? Who are the main adopters, and why are they adopting precision fermentation? What are the recent partnership and collaboration activities? What is the impact of precision fermentation on various ingredients in application segments?

• What are the funding and intellectual property (IP) activity trends in the industry?

• What are the growth opportunities for the precision fermentation industry?

• What is the analyst's perspective on the impact of precision fermentation on different applications, recommended strategies to overcome major hurdles in the industry, and the future of precision fermentation?

Table of Contents

Strategic Imperatives

• Why Is It Increasingly Difficult to Grow?The Strategic Imperative 8™: Factors Creating Pressure on Growth
• The Strategic Imperative 8™
• The Impact of the Top 3 Strategic Imperatives on the Precision Fermentation Industry
• Growth Opportunities Fuel the Growth Pipeline Engine™
• Research Methodology

Growth Opportunity Analysis

• Challenges in Conventional Fermentation
• Precision Fermentation-An Overview
• Precision Fermentation Classification
• Types of Precision Fermentation Techniques and Comparative Analysis
• High-throughput Screening Fermentation
• Continuous Fermentation
• Fed-batch Fermentation
• Controlled-pH Fermentation
• Stirred-tank Fermentation
• Microbial Bioreactor Fermentation
• Key Players Developing Precision Fermentation Technologies
• Precision Fermentation Enabling Players
• Applications of Precision Fermentation in End-user Industries-Segmentation
• Growth Drivers
• Growth Restraints
• Scope of Analysis

Application Analysis: Chemicals and Materials

• Precision Fermentation for Chemicals and Materials-Overview
• Regional and Regulatory Trends
• Chemicals and Materials Fermentation-Innovation Ecosystem
• Key Adopters of Precision Fermentation
• Recent Partnerships and Collaborations for Commercializing Chemical and Material Production
• Impact of Precision Fermentation on Chemical and Material Ingredients

Application Analysis: Food and Beverage

• Precision Fermentation for Food and Beverages-Overview
• Regional and Regulatory Trends
• Food and Beverage Ingredient Fermentation-Innovation Ecosystem
• Key Adopters of Precision Fermentation
• Recent Partnerships and Collaborations for Commercializing Food and Beverage Ingredient Production
• Impact of Precision Fermentation on Food and Beverage Ingredients

Application Analysis: Pharmaceuticals

• Precision Fermentation for Pharmaceutical Ingredients-Overview
• Regional and Regulatory Trends
• Pharmaceutical Ingredient Fermentation-Innovation Ecosystem
• Preclinical/Clinical Studies on Fermented Pharmaceutical Ingredients
• Key Adopters of Precision Fermentation
• Recent Partnerships and Collaborations for Commercializing Pharmaceutical Ingredient Production
• Impact of Precision Fermentation on Pharmaceutical Ingredients

Application Analysis: Personal Care

• Precision Fermentation for Personal Care Products-Overview
• Regional and Regulatory Trends
• Personal Care Ingredient Fermentation-Innovation Ecosystem
• Preclinical/Clinical Studies on Fermented Personal Care Ingredients
• Key Adopters of Precision Fermentation
• Recent Partnerships and Collaborations for Commercializing Personal Care Ingredient Production
• Impact of Precision Fermentation on Personal Care Ingredients

Funding Analysis

• Funding across Applications of Precision Fermentation, 2020-2023
• Funding Deal Trends for Precision Fermentation, 2020-2023
• Top Beneficiaries of the Precision Fermentation Industry, 2020-2023
• Notable Funding Deals in the Precision Fermentation Industry

Patent Analysis

• IP Activity in Precision Fermentation Industry
• IP Activity in the Precision Fermentation Industry, by Jurisdiction
• IP Activity in Precision Fermentation-Chemicals and Materials
• IP Activity in Precision Fermentation-Chemicals and Materials, by Jurisdiction
• IP Activity in Precision Fermentation-Food and Beverage
• IP Activity in Precision Fermentation-Food and Beverage, by Jurisdiction
• IP Activity in Precision Fermentation-Pharmaceuticals
• IP Activity in Precision Fermentation-Pharmaceuticals, by Jurisdiction
• IP Activity in Precision Fermentation-Personal Care
• IP Activity in Precision Fermentation-Personal Care Ingredients, by Jurisdiction

Growth Opportunity Universe

• Growth Opportunity 1: Integration of AI and Robotics in Precision Fermentation
• Growth Opportunity 2: Emerging Synthetic Biology Technologies
• Growth Opportunity 3: Growing Vegan Population

Analyst's Perspective

• Precision Fermentation-Application Impact Analysis
• Challenges of Precision Fermentation and Strategies to Overcome
• The Future of Precision Fermentation

Appendix

• Technology Readiness Levels (TRL): Explanation
• Heat Map Analysis Factors-Definitions

Next Steps

• Your Next Steps
• Why Frost, Why Now?
• Legal Disclaimer