Marktgröße, Anteil, Wachstum und Branchenanalyse für Biokatalyse und Biokatalysatoren, nach Typ (Hydrolasen, Oxidoreduktasen, Transferasen und andere), nach Anwendung (Lebensmittel und Getränke, Reinigungsmittel, Landwirtschaft und Futtermittel, Biokraftstoffproduktion, Biopharmazeutika und andere) sowie regionale Einblicke und Prognosen bis 2035

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BIOKATALYSE UND BIOKATALYSEN MARKTÜBERSICHT

Der Markt für Biokatalyse und Biokatalysatoren wird im Jahr 2026 auf 2,16 Milliarden US-Dollar geschätzt und erreicht bis 2035 letztendlich 2,27 Milliarden US-Dollar bei einer konstanten jährlichen Wachstumsrate von 0,6 % von 2026 bis 2035.

Der Markt für Biokatalyse und Biokatalysatoren wächst weiterhin rasant, da der Trend in jedem Sektor zu einer Abspaltung der Nachfrage nach umweltfreundlichen Verfahren führt. Aus diesem Grund sind Enzyme und Zellen gute Kandidaten für die Biokatalyse, da ihre Aktivität durch hohe Reaktionsgeschwindigkeiten und Selektivität gekennzeichnet ist. Der Einsatz von GVO ist in vielen Branchen unterschiedlich, beispielsweise im Gesundheitswesen, in der Lebensmittelproduktion und sogar bei der Kraftstoffproduktion, wo es um Biokraftstoffe geht. Das Marktwachstum ist auf den anhaltenden Fortschritt in der Enzymtechnik zurückzuführen, der die Wirksamkeit von Biokatalysatoren steigert, sowie auf die zunehmende Bekanntheit und Anwendung umweltfreundlicher Lösungen der grünen Chemie.

In jüngerer Zeit wird das Wachstum des Biokatalysemarktes auch durch eine erhöhte Nachfrage aus dem Bereich der personalisierten Medizin sowie die ständige Suche nach neuen biokatalytischen Synthesen neuer Arzneimittel und Arzneimittelproduktionsverfahren vorangetrieben. Von nun an gilt die Einbindung der Biokatalyse in industrielle Prozesse als entscheidend für die Erzielung nachhaltiger Entwicklungen. Darüber hinaus steigen die F&E-Ausgaben und die Partnerschaften der Biotech-Unternehmen mit akademischen Beschlüssen zur Erweiterung des Marktes. Wenn ich weiter auf den zunehmenden Einsatz umweltfreundlicher Technologien in der Industrie spreche, muss ich sagen, dass die Nachfrage nach Biokatalysatoren; wird weiterhin konstant bleiben, damit die Entwicklung dieses Sektors unterstützt und verbessert wird.

WICHTIGSTE ERKENNTNISSE

AUSWIRKUNGEN VON COVID-19

Erhöhte Nachfrage nach Arzneimitteln soll das Marktwachstum deutlich steigern

Die globale COVID-19-Pandemie war beispiellos und erschütternd, da der Markt für Biokatalyse und Biokatalysatoren im Vergleich zum Niveau vor der Pandemie in allen Regionen eine höher als erwartete Nachfrage verzeichnete. Das plötzliche Marktwachstum, das sich im Anstieg der CAGR widerspiegelt, ist auf das Marktwachstum und die Rückkehr der Nachfrage auf das Niveau vor der Pandemie zurückzuführen.

Die COVID-19-Pandemie, die mit einem weltweiten Anstieg des Verbrauchs pharmazeutischer Güter einherging, war daher durch einen verstärkten Einsatz von Biokatalysatoren bei der Arzneimittelherstellung gekennzeichnet. Die Biokatalyse war die Plattform für die Herstellung umweltfreundlicher und ressourceneffizienter Virostatika und Impfstoffe. Außerdem wurden die Ausgaben für Forschung und Entwicklung erhöht, um neue Anwendungen biokatalytischer Prozesse zu entdecken, die der Verbesserung der Effizienz und der Vermeidung von Verschwendung dienen. Die Notwendigkeit einer schnellen Entwicklung und Produktion der mit COVID-19 verbundenen Arzneimittel trug ebenfalls dazu bei, die Biokatalyseindustrie voranzutreiben.

Die Pandemie hat das Bewusstsein für Umweltbelange geschärft, und es gab eine massive Verbesserung bei der Einbindung grüner Chemie und Biokatalyse in zahlreichen Sektoren aufgrund der Effizienz dieser Kategorie bei der Bereitstellung umweltfreundlicher Prozesse. Günstige staatliche Maßnahmen sowie Richtlinien für Forschung und Entwicklung im Bereich Biotechnologie und Pharmazeutika haben gute Marktchancen für die Biokatalyse im Zusammenhang mit COVID-19-Impfstoffen und -Therapie geschaffen. Es wird erwartet, dass der Markt das Wachstum des Marktes für Biokatalyse und Biokatalysatoren nach der Pandemie ankurbeln wird.

NEUESTE TRENDS

Integration mit Biotechnologie und synthetischer Biologie zur Förderung des Marktwachstums

Die Verschmelzung von Biokatalyse mit Biotechnologie und synthetischer Biologie führte zur Entstehung komplexerer Biokatalysatoren. Mithilfe synthetischer Biologieinstrumente konstruierte Thromb die gewünschten Enzyme, die aufgrund der Beschränkungen der Natur zuvor nicht hergestellt oder verwendet werden konnten. Dank einiger neuer Methoden der Enzymtechnik, die sich auf die Erforschung der Funktionsweise von Biokatalysatoren konzentrieren, ist eine Steigerung der Effizienz eines Enzyms auf dem richtigen Weg. Die beiden allgemeinen Techniken der gerichteten Evolution und des Computerdesigns zielen explizit darauf ab, Enzyme stabiler, aktiver und selektiver zu machen. Es wird erwartet, dass diese neuesten Entwicklungen den Marktanteil von Biokatalyse und Biokatalysatoren erhöhen werden. Es wird erwartet, dass diese neuesten Entwicklungen den Marktanteil von Biokatalyse und Biokatalysatoren steigern werden.

• Laut dem Bioökonomie-Strategiebericht (2022) der Europäischen Kommission konzentrieren sich mittlerweile über 60 % der neuen biokatalytischen Verfahren in Europa auf nachhaltige Enzymanwendungen für Pharmazeutika und Biokraftstoffe.
• Nach Angaben der US-Umweltschutzbehörde (EPA) haben seit 2020 fast 40 % der Chemieproduktionsanlagen in den USA Biokatalysatoren integriert, um gefährliche Abfälle zu minimieren

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Marktsegmentierung für Biokatalyse und Biokatalysatoren

Nach Typ

Je nach Typ kann der globale Markt in Hydrolasen, Oxidoreduktasen, Transferasen und andere eingeteilt werden.

• Hydrolasen: Hydrolasen sind andere Enzyme, die die chemischen Bindungen von Substraten aufbrechen, indem sie ihnen Wasser hinzufügen, um die Bindungen aufzuspalten. Aufgrund seiner Fähigkeit, Milch- oder Stärkeprodukte zu verarbeiten, wird es in der Lebensmittelverarbeitung und aufgrund seiner Eigenschaft, komplizierte Biomoleküle aufzuspalten, in Pharmazeutika für die Arzneimittelherstellung sowie für die Synthese von Biokraftstoffen und Biopolymeren eingesetzt.

• Oxidoreduktasen: Oxidoreduktasen sind eine Klasse von Enzymen, die Oxidations-Reduktions-Reaktionen katalysieren. Die allgemeine Funktion einer Oxidoreduktase besteht darin, Elektronen von einem Elektronendonormolekül auf ein anderes Elektronenakzeptormolekül zu übertragen. Diese Enzyme sind wichtig bei der Herstellung enantiomerenreiner Substanzen, die als Pillen in der volumetrischen Analyse und bei der Synthese optisch energetischer Verbindungen, Biosensoren, biologischer Umweltsanierung und Abwasserbehandlungen verwendet werden, da sie die Oxidationsstufen vieler Substrate verändern können.

• Transferasen: Transferasen dienen der Übertragung einer Gruppe oder Organisationseinheit von einem Molekül auf ein anderes; zum Beispiel eine Methyl-, Glykosyl- oder Phosphorylgruppe. Solche Reagenzien werden häufig bei der Herstellung von Antibiotika, der Glykosylierung pharmazeutischer Wirkstoffe und in der Biochemie der Lebensmittel- und Agrarindustrie eingesetzt, wo sie zum Schutz und zur Veränderung der Funktionalität von Biomolekülen durch Funktionalisierungs-/Diversifizierungschemie benötigt werden.

Auf Antrag

Basierend auf der Anwendung kann der globale Markt in Lebensmittel und Getränke eingeteilt werden.ReinigungAgenten, Landwirtschaft und Futtermittel,BiokraftstoffProduktion, Biopharmazeutika und andere.

• Lebensmittel und Getränke: Biokatalysatoren verbessern die Umwandlung von Chemikalien in löslichere und reaktivere Produkte, die in Lebensmitteln und Getränken sicher sind, wodurch die Qualität verbessert und die Haltbarkeit sowie die Textur von Mahlzeiten und Getränkeprodukten verlängert werden. Sie katalysieren Fermentationsprozesse, Geschmacksveränderungen und den Stoffwechsel komplexer Kohlenhydrate. Zu den Hauptanwendungsgebieten gehören das Brauen, die Milchverarbeitung und der Herstellungsprozess von Maissirup mit hohem Fruchtzuckergehalt.

• Reinigungsmittel: Im Bereich der Reinigung werden Biokatalysatoren wie Protease, Lipase und Amylase in Wasch- und Reinigungsmittel eingebettet, um die an der Oberfläche haftenden Proteine, Fette und Stärken abzubauen. Dies verbessert die Fleckenentfernung und die Gesamtreinigungseffizienz. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Verringerung der Umweltverschmutzung durch den Einsatz umweltfreundlicher alternativer Chemikalien, die wiederum die biologische Abbaubarkeit verbessern und die Auswirkungen auf die Umwelt verringern.

• Landwirtschaft und Futtermittel: Biokatalysatoren werden im Umweltsektor eingesetzt, um nachhaltige Böden zu schaffen, eine gute Wachstumsumgebung für die Pflanze zu gewährleisten und die Zykluszeit zu verkürzen, indem sie Nährstoffe freisetzen und Schädlinge bekämpfen, die andernfalls zu Ernteausfällen führen würden. Durch den enzymbasierten Ansatz der Tierernährung, zum Beispiel Phytasen und Proteasen, wird die Verdaulichkeit des Futters erhöht und dadurch eine bessere Nährstoffaufnahme und eine Leistungssteigerung der Nutztiere festgestellt.

• Biokraftstoffproduktion: Im Zuge der Biokraftstoffproduktion werden diese Biomassen durch Enzyme wie Cellulasen und Lipasen in Ethanol und Biodiesel – Bioenergieträger – zerlegt. Katalysieren Sie den effektiven Abbau von Pflanzenmaterialien und Ölen in nachhaltige Energieressourcen, damit diese entstehen und die Abhängigkeit der Welt von fossilen Brennstoffen verringert werden können.

• Biopharmazeutika: Die Biokatalyse ist ein wesentlicher Bestandteil der pharmazeutischen Industrie, da sie der Hebel für die komplexe Arzneimittelsynthese ist und das Arzneimittelmolekül liefert, das hochspezifisch und leistungsstark sein kann. Enzyme werden in der Lage sein, diese bereitzustellen, indem sie aktive pharmazeutische Inhaltsstoffe (APIs) herstellen, Arzneimittelformulierungen verbessern und Biopharmazeutika wie therapeutische Proteine ​​und Antikörper erweitern.

FAHRFAKTOREN

Nachfrage in der Pharmaindustrie zur Ankurbelung des Marktes

Fortschritte in der Enzymtechnik und der synthetischen Biologie verbessern die katalytische Leistung, Robustheit und Selektivität katalytischer Proteine. Aktuelle Ansätze für Biokatalysatoren umfassen gerichtete Evolution, enzymatische Technik und Computersimulation von Enzymen, die zu verbesserten Biokatalysatoren führen. Ein Grund dafür ist die Tatsache, dass in der Pharmaindustrie ein hoher Bedarf an wirksamen und hochselektiven Synthesewegen für komplexe Moleküle besteht. Die Biokatalyse ermöglicht auch die Synthese von APIs mit hoher Enantioselektivität und Regioselektivität, was bei der Herstellung eines Arzneimittels von erheblicher Bedeutung sein kann.

Branchenkooperationen und Partnerschaften zur Erweiterung des Marktes

Die Nutzung und Umsetzung der Biotechnologie erfordert eine Synergie zwischen Industrien, Forschungseinrichtungen und akademischen Einrichtungen. Dies wird durch die wachsenden strategischen Allianzen deutlich, die bei der Kommerzialisierung biokatalytischer Prozesse üblich sind. Alle diese Partnerschaften tragen zum Wissens- und Ressourcenaustausch sowie zur Anwendung von Technologien bei. Auch die Verfügbarkeit unterstützender staatlicher Richtlinien und regulatorischer Rahmenbedingungen für die Umsetzung der grünen Chemie und ihrer Praktiken wie der Biokatalyse beflügelt den Markt. Weitere treibende Faktoren für den Markt sind auch Anreize und Fördermittel für Forschung und Entwicklung in diesem Bereich. Es wird erwartet, dass diese Faktoren den Marktanteil von Biokatalyse und Biokatalysatoren steigern werden.

• Nach Angaben der Internationalen Energieagentur (IEA) hat die Biokatalyse dazu beigetragen, die CO₂-Emissionen bei bestimmten industriellen chemischen Reaktionen im Vergleich zu herkömmlichen Katalysatoren um bis zu 50 % zu reduzieren.
• Die Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) stellt fest, dass im Jahr 2022 weltweit über 1.200 neue Industrieenzyme patentiert wurden, was die schnelle Forschungs- und Entwicklungsaktivität bei Biokatalysatoren unterstreicht.

EINHALTUNGSFAKTOR

Technische Herausforderungen könnten das Marktwachstum behindern

Es ist bekannt, dass Enzyme bei optimierten Parametern ihre beste Leistung erbringen, z. pH-Wert, Temperatur und Substratkonzentration. Allerdings ist es schwierig, diese Bedingungen im industriellen Maßstab zu erreichen, was die Entwicklung der Biokatalyse in bestimmten Prozessen hemmen kann. Mikrobielle Enzyme können hochselektiv sein oder auch nicht und können mit einer breiten Palette von Substraten optimal arbeiten oder nur eine sehr begrenzte Auswahl haben. Diese begrenzte Substratspezifität kann die Vielseitigkeit einiger Biokatalysatoren in den verschiedenen Branchen, die sie benötigen, einschränken und erfordert daher die Entwicklung verbesserter oder neuer Enzyme. Es wird erwartet, dass die Faktoren das Wachstum des Marktes für Biokatalyse und Biokatalysatoren behindern.

• Nach Angaben der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) müssen mehr als 70 % der enzymbasierten Produkte aufgrund komplexer regulatorischer Anforderungen in der EU mit verlängerten Zulassungsfristen rechnen.
• Die U.S. Small Business Administration (SBA) berichtet, dass aufgrund mangelnden technischen Know-hows nur 35 % der kleinen und mittleren Unternehmen im Chemiesektor biokatalytische Prozesse eingeführt haben.
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BIOKATALYSE UND BIOKATALYSTEN MARKT REGIONALE EINBLICKE

Nordamerika dominiert den Markt mit fortschrittlicher F&E-Infrastruktur und starken Biotechnologiesektoren

Der Markt ist hauptsächlich in Europa, Lateinamerika, den asiatisch-pazifischen Raum, Nordamerika sowie den Nahen Osten und Afrika unterteilt.

Nordamerika, insbesondere die USA, verfügt über eine klar entwickelte Forschungs- und Entwicklungsbasis. Die Biokatalyseforschung ist das Streben nach wirksameren biologischen Katalysatoren für die praktische Anwendung in der Industrie und wird von führenden Biotechnologieunternehmen, akademischen Einrichtungen und Forschungsorganisationen vorangetrieben. Die Region ist die Heimat einer gut entwickelten Biotechnologie- und Pharmaindustrie, die Biokatalyse bei der Synthese von Wirkstoffen, Arzneimittelzwischenprodukten und anderen stereo- und regioselektiven Molekülen einsetzt. Unter den Faktoren, die den Markt für Biokatalysatoren prägen, ist die höhere Nachfrage nach Produkten wie Katalysatoren in der Arzneimittelproduktion und -entwicklung einer der einflussreichsten. Zu den wichtigsten Unterstützungsquellen gehören Bundesinstitutionen mit Sitz in Nordamerika wie das NIH und die NSF, die erhebliche Unterstützung für die Forschung in den Bereichen Biotechnologie und Biokatalyse leisten. Eine solche Unterstützung ist entscheidend für die Entwicklung neuer Anwendungen biokatalytischer Prozesse und die Schaffung neuer Werkzeuge.

WICHTIGSTE INDUSTRIE-AKTEURE

Wichtige Akteure konzentrieren sich auf Partnerschaften, um sich einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen

Der Markt für Biokatalyse und Biokatalysatoren wird maßgeblich von wichtigen Branchenakteuren beeinflusst, die eine entscheidende Rolle bei der Förderung der Marktdynamik und der Gestaltung der Verbraucherpräferenzen spielen. Diese Hauptakteure verfügen über umfangreiche Einzelhandelsnetzwerke und Online-Plattformen, die den Verbrauchern einen einfachen Zugang zu einer Vielzahl von Optionen bieten. Ihre starke globale Präsenz und Markenbekanntheit haben dazu beigetragen, das Vertrauen und die Loyalität der Verbraucher zu stärken und die Produktakzeptanz voranzutreiben. Darüber hinaus investieren diese Branchenriesen kontinuierlich in Forschung und Entwicklung, Materialien und intelligente Funktionen in der Biokatalyse und Biokatalysatoren, um den sich verändernden Bedürfnissen und Vorlieben der Verbraucher gerecht zu werden. Die gemeinsamen Anstrengungen dieser großen Akteure haben erhebliche Auswirkungen auf die Wettbewerbslandschaft und die zukünftige Entwicklung des Marktes.

• DuPont: Nach Angaben des US-Landwirtschaftsministeriums (USDA) haben die enzymbasierten Lösungen von DuPont dazu beigetragen, den Wasserverbrauch in Stärkeverarbeitungsbetrieben um 15 % zu senken.
• Codexis: Nach Angaben der US-amerikanischen Food and Drug Administration (FDA) wurden die von Codexis entwickelten Enzyme in über 50 Synthesen aktiver pharmazeutischer Inhaltsstoffe (API) verwendet, die in den letzten fünf Jahren zugelassen wurden.

Liste der führenden Unternehmen für Biokatalyse und Biokatalysatoren

• DuPont [U.S.]
• Codexis [U.S.]
• Chr. Hansen [Denmark]
• Dyadic [U.S.]
• Royal DSM [Netherlands]

INDUSTRIELLE ENTWICKLUNG

April 2023:Viviant™ ist eine hochwertige Enzymformulierung, die Novozymes bereits speziell für den Bereich der Biokraftstoffproduktion entwickelt hat. Es fördert den Abbau hochmolekularer Polysaccharide in der Biomasse, was wiederum die Ethanolproduktion und den gesamten Prozess ankurbelt. Dieses innovative Produkt erfüllt eine der Anforderungen der ökologischen Nachhaltigkeit, indem es den Einsatz fossiler Brennstoffe bei der Produktion nachhaltiger Biokraftstoffe minimiert.

BERICHTSBEREICH

Die Studie umfasst eine umfassende SWOT-Analyse und gibt Einblicke in zukünftige Entwicklungen im Markt. Es untersucht verschiedene Faktoren, die zum Wachstum des Marktes beitragen, und untersucht eine breite Palette von Marktkategorien und potenziellen Anwendungen, die sich auf seine Entwicklung in den kommenden Jahren auswirken könnten. Die Analyse berücksichtigt sowohl aktuelle Trends als auch historische Wendepunkte, bietet ein ganzheitliches Verständnis der Marktkomponenten und identifiziert potenzielle Wachstumsbereiche.

Der Forschungsbericht befasst sich mit der Marktsegmentierung und nutzt sowohl qualitative als auch quantitative Forschungsmethoden, um eine gründliche Analyse bereitzustellen. Außerdem werden die Auswirkungen finanzieller und strategischer Perspektiven auf den Markt bewertet. Darüber hinaus präsentiert der Bericht nationale und regionale Bewertungen unter Berücksichtigung der vorherrschenden Kräfte von Angebot und Nachfrage, die das Marktwachstum beeinflussen. Die Wettbewerbslandschaft wird akribisch detailliert beschrieben, einschließlich der Marktanteile wichtiger Wettbewerber. Der Bericht umfasst neuartige Forschungsmethoden und Spielerstrategien, die auf den erwarteten Zeitrahmen zugeschnitten sind. Insgesamt bietet es auf formale und leicht verständliche Weise wertvolle und umfassende Einblicke in die Marktdynamik.