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 ホワイトバイオテクノロジーの世界市場 2025-2035The Global White Biotechnology Market 2025-2035 世界のホワイト（工業用）バイオテクノロジー市場は、従来の石油ベースの製品に代わる持続可能な製品に対する需要の高まりによって、大きな成長を遂げている。ホワイトバイオテクノロジーは、生物学的システム... もっと見る
サマリー
世界のホワイト（工業用）バイオテクノロジー市場は、従来の石油ベースの製品に代わる持続可能な製品に対する需要の高まりによって、大きな成長を遂げている。ホワイトバイオテクノロジーは、生物学的システム、酵素、微生物を活用して、環境に優しいプロセスで化学物質、材料、エネルギーを生産する。環境問題への関心の高まり、バイオベース製品を支援する政府規制、合成生物学における技術的進歩により、この分野は大幅な拡大が見込まれている。同市場は、バイオ燃料、バイオベース化学品、バイオプラスチック、医薬品、食品原料、繊維、建設資材など、複数の産業にわたる多様な用途を特徴としている。主な成長促進要因としては、炭素税政策、持続可能な製品に対する消費者の嗜好の高まり、企業の持続可能性への取り組みなどが挙げられる。白色バイオテクノロジーが農業残渣、林業廃棄物、都市固形廃棄物、産業副産物など様々な廃棄物の流れの有価化を可能にするため、循環型経済原則への移行が採用をさらに加速している。
合成生物学、代謝工学、そして新たな分野である生成生物学における技術革新は、生産効率を飛躍的に向上させ、バイオ製造可能な分子の範囲を拡大している。高度な発酵プロセス、無細胞システム、新規微生物シャーシ生物の開発は、白色バイオテクノロジー製品の商業的実現可能性の向上に寄与している。
レポート内容
市場分析と予測 2025-2035年
技術環境評価
応用分野分析
持続可能性と循環型経済 統合
戦略的洞察と機会
包括的企業プロフィール
本レポートは、産業バイオテクノロジーのバリューチェーン全体で事業を展開する395社以上の企業の包括的プロフィールを掲載している。これらの企業には、ノボザイムズ、ブラスケム、ランザテック、コルビオンといった業界のリーダー企業や、新規技術やアプリケーションを開発する革新的な新興企業が含まれる。多様なエコシステムには、特殊な合成生物学プラットフォーム（Ginkgo Bioworks、Arzeda）、バイオ燃料メーカー（Aemetis、Gevo）、バイオプラスチックメーカー（NatureWorks、Total Energies Corbion、Danimer Scientific）、バイオベースの化学品開発企業（Avantium、METEX）、無細胞システム革新企業（EnginZyme、Solugen）、バイオセメント（Biomason）やバイオテキスタイル（Bolt Threads、Modern Meadow、Spiber）のような新興アプリケーションに注力する企業が含まれる。また、AI主導のバイオテクノロジープラットフォーム（Asimov、Zymergen）や、廃棄物から価値を生み出す専門企業（Celtic Renewables、Full Cycle Bioplastics）も含まれる。この包括的な企業分析により、世界の産業バイオテクノロジーエコシステムにおける主要な市場参加者の競争力、技術力、戦略的位置付けに関する比類のない洞察が得られます。
目次1 要約 27
1.1 バイオテクノロジーの「色」 27
1.2 定義 27
1.3 従来のプロセスとの比較 28
1.4 市場と応用 28
1.5 利点 30
1.6 持続可能性 31
1.7 循環型経済のためのホワイトバイオテクノロジー 32
1.7.1 農業廃棄物 32
1.7.2 林業廃棄物および紙廃棄物 33
1.7.3 ガス発酵 33
1.7.4 プラスチックのアップサイクル 34
1.7.5 廃水の有効利用 34
2 技術分析 35
2.1 生産ホスト 35
2.1.1 バクテリア 35
2.1.2 酵母 36
2.1.3 真菌 37
2.1.4 海洋 38
2.1.5 酵素 38
2.1.6 光合成生物 39
2.2 生物製造プロセス 39
2.2.1 バッチ生物製造 42
2.2.2 連続バイオ製造 42
2.2.3 バイオ製造のための細胞工場 44
2.2.4 産業特有の微生物応用 48
2.2.4.1 大腸菌（E.coli） 49
2.2.4.2 コリネバクテリウム・グルタミクム（C. glutamicum） 50
2.2.4.3 バシラス・サブティリス（B. subtilis） 50
2.2.4.4 サッカロマイセス・セレビシエ（S. cerevisiae） 50
2.2.4.5 ヤロウイア・リポリティカ（Y. lipolytica） 50
2.2.5 機械学習 53
2.2.6 下流工程 55
2.2.7 灌流バイオリアクター 56
2.2.8 タンジェンシャルフローろ過（TFF） 56
2.2.9 バイオテクノロジーと化学のハイブリッドアプローチ 57
2.2.10 プロセスの強化および高細胞密度発酵 58
2.3 合成生物学 59
2.3.1 技術の概要 59
2.3.2 ホワイトバイオテクノロジーに応用される合成生物学 64
2.3.3 代謝工学 64
2.3.3.1 DNA合成 65
2.3.3.2 CRISPR 65
2.3.3.2.1 CRISPR/Cas9改変生合成経路 66
2.3.4 タンパク質／酵素工学 67
2.3.4.1 コンピュータ支援設計 68
2.3.4.2. 合成生物学と代謝工学（200ワード） 69
2.3.4.3 産業用微生物株 70
2.3.4.4 スケーリング 70
2.3.5 菌株の構築と最適化 71
2.3.6 スマートバイオプロセッシング 71
2.3.7 無細胞システム 73
2.3.8 シャーシ生物 75
2.3.9 バイオミメティクス 77
2.3.10 持続可能な材料 78
2.3.11 ロボット工学と自動化 78
2.3.11.1 ロボット・クラウド・ラボ 79
2.3.11.2 生物体設計の自動化 79
2.3.11.3 人工知能と機械学習 79
2.3.11.4 生物体設計の自動化 80
2.3.11.5 デ・ノボ蛋白質予測 80
2.3.11.6 企業 84
2.3.12 発酵プロセス 88
2.4 生成生物学 89
2.4.1 生成モデル 91
2.4.2 生成対抗ネットワーク（GANs） 91
2.4.2.1 変分オートエンコーダー（VAEs） 91
2.4.2.2 ノルマライジング・フロー 92
2.4.2.3 自己回帰モデル 92
2.4.2.4 進化型生成モデル 92
2.4.3 設計最適化 92
2.4.3.1 進化アルゴリズム（e.g...、遺伝的アルゴリズム、進化戦略） 93
2.4.3.1.1 遺伝的アルゴリズム（GA） 93
2.4.3.1.2 進化戦略（ES） 93
2.4.3.2 強化学習 93
2.4.3.3 多目的最適化 94
2.4.3.4 ベイズ最適化 94
2.4.4 計算生物学 95
2.4.4.2 分子動力学シミュレーション
2.4.4.2 量子力学計算 95
2.4.4.3 システムバイオロジーモデリング 96
2.4.4.4 代謝工学モデリング 97
2.4.5 データ駆動型アプローチ 97
2.4.5.1 機械学習 98
2.4.5.2 グラフニューラルネットワーク 98
2.4.5.3 教師なし学習 98
2.4.5.4 能動学習とベイズ最適化 99
2.4.6 エージェントベースモデリング 99
2.4.7 ハイブリッドアプローチ 100
2.5 フィードストック 101
2.5.1 C1原料 105
2.5.1.1 利点 105
2.5.1.2 経路 106
2.5.1.3 課題 106
2.5.1.4 非メタンC1原料 107
2.5.1.5 ガス発酵 108
2.5.2 C2原料 108
2.5.3 CO2の生物学的変換 108
2.5.4 食品加工廃棄物 112
2.5.5 リグノセルロース系バイオマス 112
2.5.6 メタン 113
2.5.7 都市固形廃棄物 116
2.5.8 プラスチック廃棄物 117
2.5.9 植物油 118
2.5.10 でんぷん 118
2.5.11 糖類 119
2.5.12 使用済み食用油 119
2.5.13 炭素回収 120
2.5.14 グリーン水素製造 123
2.5.15 ブルー水素製造 124
2.6 ブルーバイオテクノロジー（海洋バイオテクノロジー） 126
2.6.1 藍藻 128
2.6.2 マクロ藻類 129
2.6.3 企業 129
3 市場分析 131
3.1 市場動向 131
3.1.1 バイオベース製品に対する需要 131
3.1.2 政府規制 132
3.1.3 コスト 133
3.1.4 炭素税 133
3.2 産業界の課題と制約 134
3.2.1 コスト 135
3.2.1.1 石油価格 136
3.2.1.2 グリーンプレミアム 136
3.2.1.3 細胞工場コスト 137
3.3 バイオエコノミーにおけるホワイトバイオテクノロジー 138
3.4 SWOT分析 138
3.5 市場マップ 140
3.6 主要市場プレーヤーと競争環境 140
3.7 規制 142
3.7.1 米国 142
3.7.2 欧州連合 143
3.7.3 国際 143
3.7.4 特定の規制とガイドライン 144
3.8 主な最終用途市場 144
3.8.1 バイオ燃料 145
3.8.1.1 市場サプライチェーン 145
3.8.1.2 固形バイオ燃料 147
3.8.1.3 液体バイオ燃料 148
3.8.1.4 気体状バイオ燃料 149
3.8.1.5 従来型バイオ燃料 149
3.8.1.6 次世代バイオ燃料 150
3.8.1.7 原料 151
3.8.1.7.1 第一世代（1-G） 152
3.8.1.7.2 第二世代（2-G） 153
3.8.1.7.2.1 リグノセルロース系廃棄物および残渣 154
3.8.1.7.2.2 バイオリファイナリーリグニン 155
3.8.1.7.3 第三世代（3-G） 159
3.8.1.7.3.1 藻類バイオ燃料 159
3.8.1.7.3.1.1 特性 160
3.8.1.7.3.1.2 利点 160
3.8.1.7.4 第4世代（4-G） 161
3.8.1.7.5 エネルギー作物 162
3.8.1.7.6 農業残渣 162
3.8.1.8.1.7.7 糞尿、下水汚泥、有機廃棄物 162
3.8.1.7.8 林業および木材廃棄物 163
3.8.1.7.9 原料コスト 163
3.8.1.8 バイオエタノール 164
3.8.1.8.1 エタノールからジェット燃料技術 165
3.8.1.8.2 紙パルプ生産からのメタノール 165
3.8.1.8.3 亜硫酸塩使用済み液発酵 166
3.8.1.8.4 ガス化 166
3.8.1.8.4.1 バイオマスガス化および合成ガス発酵 166
3.8.1.8.4.2 バイオマスガス化および合成ガス熱化学変換 167
3.8.1.8.5 CO2回収およびアルコール合成 167
3.8.1.8.8.6 バイオマスの加水分解と発酵 167
3.8.1.8.7 加水分解と発酵の分離 167
3.8.1.8.7.1 糖化と発酵の同時進行（SSF） 168
3.8.1.8.7.2 予備加水分解と糖化と発酵の同時進行（PSSF） 168
3.8.1.8.7.3 同時糖化・同時発酵（SSCF） 169
3.8.1.8.7.4 直接転換（連結バイオプロセス）（CBP） 169
3.8.1.9 バイオディーゼル 169
3.8.1.10 バイオガス 172
3.8.1.10.1 バイオメタン 173
3.8.1.10.2 供給原料 175
3.8.1.10.3 嫌気性消化 175
3.8.1.8.1.11 再生可能ディーゼル 176
3.8.1.12 バイオジェット燃料 177
3.8.1.13 藻類バイオ燃料（ブルーバイオテクノロジー） 181
3.8.1.13.1 変換経路 181
3.8.1.13.2 市場の課題 183
3.8.1.13.3 価格 183
3.8.1.13.4 生産者 184
3.8.1.14 バイオ水素 185
3.8.1.14.1 生物学的変換経路 187
3.8.1.14.1.1 生物光化学反応 187
3.8.1.14.1.2 発酵および嫌気性消化 187
3.8.1.15 バイオブタノール 187
3.8.1.16 バイオベースのメタノール 189
3.8.1.16.1 嫌気性消化 191
3.8.1.16.2 バイオマスのガス化 191
3.8.1.16.3 メタンへの変換能力192
3.8.1.17 バイオイソプレン 193
3.8.1.18 脂肪酸エステル 193
3.8.2 バイオベースの化学物質 193
3.8.2.1 市場サプライチェーン 193
3.8.2.2.2 酢酸 194
3.8.2.3 アジピン酸 194
3.8.2.4 アルデヒド 196
3.8.2.5 アクリル酸 196
3.8.2.6 バクテリアセルロース 197
3.8.2.7 1,4-ブタンジオール（BDO） 199
3.8.2.8 バイオDME 200
3.8.2.9 ドデカン二酸（DDDA） 201
3.8.2.10 エチレン 201
3.8.2.11 3-ヒドロキシプロピオン酸（3-HP） 202
3.8.2.12 1,3-プロパンジオール（1,3-PDO） 203
3.8.2.13 イタコン酸 204
3.8.2.14 乳酸（D-LA） 204
3.8.2.15 1,5-ジアミノペンタン（DA5） 205
3.8.2.16 テトラヒドロフラン（THF） 206
3.8.2.17 マロン酸 207
3.8.2.18 モノエチレングリコール（MEG） 208
3.8.2.8.2.19 プロピレン 208
3.8.2.20 コハク酸（SA） 209
3.8.2.21 トリグリセリド 211
3.8.2.22 酵素 211
3.8.2.23 ビタミン 211
3.8.2.24 抗生物質 212
3.8.3 バイオプラスチックとバイオポリマー 213
3.8.3.1 ホワイトバイオテクノロジーによるバイオプラスチック 213
3.8.3.2 単糖類からのバイオベースポリマー 214
3.8.3.3 市場サプライチェーン 214
3.8.3.4 乳酸とポリ乳酸（PLA） 216
3.8.3.4.1 乳酸（C3H6O3） 217
3.8.3.4.2 乳酸の工業生産 217
3.8.3.4.3 乳酸生産のための工学的酵母株 225
3.8.3.4.4 ポリ乳酸（PLA）の生産 225
3.8.3.5 コハク酸 228
3.8.3.5.1 バイオベースのコハク酸製造 228
3.8.3.5.2 PBS 229
3.8.3.6 2,5-フランジカルボン酸（FDCA） 230
3.8.3.6.1 モノマー製造 230
3.8.3.7 ポリエチレンフラノエート(PEF) 231
3.8.3.8 C6モノマー 241
3.8.3.9 セバシン酸 241
3.8.3.10 ドデカン二酸 241
3.8.3.11 1,5-ペンタンジアミン（PDA） 242
3.8.3.12 1,3-ブタジエン 243
3.8.3.13 イソプレン 244
3.8.3.14 イソブテン（イソブチレン） 244
3.8.3.15 PHA 245
3.8.3.15.1 PHAの製造 247
3.8.3.15.2 PHB、PHBV、P(3HB-co-4HB) 253
3.8.3.15.3 市販PHAの風景 262
3.8.3.15.4 短鎖および中鎖長PHA 262
3.8.3.15.5 PHA生産の経済性 269
3.8.3.15.6 リスク 269
3.8.3.15.7 生産規模 270
3.8.3.15.8 PHA生産の風景 271
3.8.3.15.9 市販のPHA 272
3.8.3.16 バイオPET 274
3.8.3.17 デンプンブレンド 274
3.8.3.18 タンパク質ベースのバイオプラスチック 274
3.8.4 バイオレメディエーション 276
3.8.5 生体触媒 277
3.8.5.1 生体変換 277
3.8.5.2 カスケード生体触媒 278
3.8.5.3 共因子のリサイクル 278
3.8.5.4 固定化 278
3.8.6 食品および栄養補助食品成分 279
3.8.6.1 市場サプライチェーン 279
3.8.6.2 代替タンパク質 280
3.8.6.3 天然甘味料 281
3.8.6.4 天然香料 282
3.8.6.5 テクスチャ剤および増粘剤 282
3.8.6.6 栄養補助食品およびサプリメント 283
3.8.7 農業バイオテクノロジー 283
3.8.7.1 市場サプライチェーン 283
3.8.7.2 バイオ肥料 284
3.8.7.2.1 概要 284
3.8.7.2.2 企業 285
3.8.7.3 生物農薬 285
3.8.7.3.1 概要 285
3.8.7.3.2 企業 285
3.8.7.4 生物刺激剤 286
3.8.7.4.1 概要 286
3.8.7.4.2 企業 286
3.8.7.5 作物バイオテクノロジー 287
3.8.7.5.1 遺伝子工学 287
3.8.7.5.2 ゲノム編集 287
3.8.7.5.3 企業 288
3.8.8 繊維 288
3.8.8.1 市場サプライチェーン 289
3.8.8.2 バイオベース繊維 290
3.8.8.2.1 リヨセル 290
3.8.8.2.2 バクテリアセルロース 290
3.8.3.8.2.3 藻類繊維 291
3.8.8.3 スパイダーシルク 292
3.8.8.4 コラーゲン由来繊維 293
3.8.8.5 組換え材料 293
3.8.8.6 持続可能な加工 294
3.8.9 消費財 294
3.8.9.1 市場サプライチェーン 294
3.8.9.2 消費財におけるホワイトバイオテクノロジー 295
3.8.10 バイオ医薬品 296
3.8.10.1 市場サプライチェーン 296
3.8.10.2 ホワイトバイオテクノロジーの市場概要 297
3.8.11 化粧品 298
3.8.11.1 市場サプライチェーン 298
3.8.11.2 ホワイトバイオテクノロジーの市場概要 299
3.8.12 界面活性剤と洗剤 300
3.8.12.1 市場サプライチェーン 300
3.8.12.2 ホワイトバイオテクノロジーの市場概要 301
3.8.13 建築材料 302
3.8.13.1 市場サプライチェーン 302
3.8.13.2 バイオセメント 303
3.8.13.3 菌糸体材料 305
3.9 世界の市場収益 2018-2035 307
3.9.1 分子別 307
3.9.2 市場別 308
3.9.3 地域別 310
3.10 将来の市場展望 312
4 企業プロフィール 313 （396社のプロファイル）5 付録 571
5.1 調査方法 571
5.2 頭字語 572
5.3 用語集 573
6 参考文献 574図表リスト表の一覧
表1 バイオテクノロジーの「色」 27
表2 ホワイトバイオテクノロジーと従来のプロセスとの違い 28
表3 ホワイトバイオテクノロジーの応用分野 29
表4 ホワイトバイオテクノロジーの利点 30
表5 ホワイトバイオテクノロジーにおける炭素回収のルート 31
表6 産業バイオ製造によって生産される分子 35
表 7 ホワイトバイオテクノロジー生産に一般的に使用される細菌宿主 36
表 8 ホワイトバイオテクノロジー生産に一般的に使用される酵母宿主 36
表 9 ホワイトバイオテクノロジープロセスに使用される真菌宿主の例 37
表 10 ホワイトバイオテクノロジー応用のための宿主としての海洋生物の例 38
表 11 ホワイトバイオテクノロジー応用のための宿主としての一般的な微生物38
表 11 ホワイトバイオテクノロジーにおける酵素生産に使用される一般的な微生物宿主 38
表 12 ホワイトバイオテクノロジーにおける生産宿主として使用される光合成微生物 39
表 13 ホワイトバイオテクノロジーで利用されるバイオ製造プロセス 40
表 14 連続バイオ製造とバッチバイオ製造の比較41
表 15 バッチ式バイオ製造プロセスと連続式バイオ製造プロセスにおける主要発酵パラメーター 42
表 16 バイオ製造プロセスにおける微生物 44
表 17 製薬産業 48
表 18 バイオ燃料産業 48
表 19 工業用酵素生産 48
表 20 食品・飲料産業 49
表 21 非バイオテクノロジー用モデル生物ホワイトバイオテクノロジーにおけるモデル生物 51
表 22 生物製造における機械学習の応用 54
表 23 ハイブリッドバイオテクノロジー-化学的アプローチ 57
表 24 中核段階-設計、構築、及びテスト60
表 25 合成生物学：採用の推進要因と障害 61
表 26 合成生物学が可能にする製品と用途 63
表 27 工業用途における工学的タンパク質 69
表 29 無細胞系と細胞系システム 73
表 30 技術の即応性評価 76
表 31 機械学習に基づく生物製造の改善 81
表 32 AI主導の発酵プラットフォーム企業駆動型発酵プラットフォーム企業 84
表 33 ホワイトバイオテクノロジー発酵プロセス 89
表 34 ホワイトバイオテクノロジーの代替原料 102
表 35 ホワイトバイオテクノロジーにおける C1 原料からの製品 107
表 36 C2 原料製品 108
表 37 生物学的転換-応用による CO2 由来製品、110
表 38 バイオリファイナリーにおけるリグニン生産者の生産能力 113
表 39 生化学物質を生産するための原料として使用できる一般的なデンプン源 119
表 40 ホワイトバイオテクノロジーにおける炭素捕捉のための経路 120
表 41 バイオマスプロセスの概要、プロセスの説明および TRL 124
表 42 バイオマスからの水素製造経路 126
表 43 アルギン酸の概要-説明、特性、 127
表 44 青色バイオテクノロジー企業 129
表 45 白色バイオテクノロジーの市場動向と促進要因 131
表 46 白色バイオテクノロジーにおける業界の課題と阻害要因 134
表 47 白色バイオテクノロジーの主要応用分野と製品 144
表 48 バイオ燃料の比較 146
表 49 固形バイオ燃料の分類と例 148
表 50 バイオ燃料と電子燃料の化石燃料と電気燃料に対する比較150
表 51 バイオマス原料の分類 151
表 52 バイオリファイナリー原料 151
表 53 原料転換経路 152
表 54 第一世代原料 152
表 55 リグノセルロース系エタノールプラントと生産能力 154
表 56 パルプ化リグニンとバイオリファイナリーリグニンの比較 156
表 57 バイオリファイナリーリグニン生産設備と プロセス 156
表 58 リグノセルロース系バイオリファイナリーおよび産業排ガスからエタノールへの転換 158
表 59 微細藻類と大型藻類の特性 160
表 60 藻類とその他のバイオディーゼル作物の収量 161
表 61 バイオエタノール生産のプロセス 168
表 62 リグノセルロース系バイオマスからのエタノール生産に CBP で使用される微生物 169
表 63 バイオディーゼルの世代別生産技術170
表 64 バイオディーゼルの生産技術 171
表 65 バイオマス熱分解プロセスからのバイオ燃料生産コスト 172
表 66 バイオガス原料 175
表 67 バイオガスの利点と欠点航空燃料 178
表 68 バイオ航空燃料の製造経路 178
表 69 バイオ航空燃料の現在の設備と能力 180
表 70 藻類由来のバイオ燃料製造業者 184
表 71 バイオ水素の市場と用途 185
表 72 バイオ水素のさまざまな製造経路の比較 186
表 73 ガソリンとバイオブタノールの特性 188
表 74 バイオガスとバイオメタンガスと天然ガスの比較、 190
表 75 バイオベースのカプロラクタムの用途 195
表 76 バイオベースのアクリル酸の用途 196
表 77 バイオベースの 1、4-ブタンジオール(BDO) 200
表 78 バイオベースエチレンの用途 201
表 79 3-HP のバイオベース原料供給源 202
表 80 3-HP の用途 202
表 81 バイオベース 1,3-プロパンジオール (1,3-PDO) の用途 203
表 82 イタコン酸のバイオベース原料供給源 204
表 83 バイオベースイタコン酸の用途 204
表 84 1、5-ジアミノペンタン（DA5） 205
表 85 DN5 の用途 206
表 86 バイオベースのテトラヒドロフラン（THF）の用途 207
表 87 マロン酸の市場および用途 207
表 88 MEG のバイオベース原料供給源 208
表 89 バイオベースの MEG の用途208
表 90 バイオベースのプロピレンの用途209
表 91 コハク酸のバイオベース原料供給源 210
表 92 コハク酸の用途 210
表 94 ホワイトバイオテクノロジー工程で合成されるバイオプラスチック及びバイオプラスチック前駆体 216
表 95 発酵に最適な乳酸菌株 219
表 96 ポリ乳酸（PLA）市場分析-製造、利点、 226
表 97 PLA生産者と生産能力 227
表 98 その他のバイオベース合成ポリマーの分子 232
表 99 ポリアミドの生合成経路 237
表 100 PHAの生合成経路 245
表 101 主な市販PHAと微細構造 249
表 102 PHAの種類 253
表 103 市販PHAの材料特性 255
表 104 用途別の特性比較 260
表 105 PHAの用途 263
表 106 用途別経済分析267
表 107 ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)の抽出方法 271
表 108 市販PHA 273
表 109 タンパク質ベースのバイオプラスチックの種類、 275
表 110 バイオレメディエーションと環境修復におけるホワイトバイオテクノロジーの応用 276
表 111 発酵由来の食品を開発する企業281
表 112 生物肥料企業 285
表 113 生物農薬企業 285
表 114 生物刺激剤企業 286
表 115 作物バイオテクノロジー企業 288
表 116 消費財におけるホワイトバイオテクノロジーの応用 295
表 117 ホワイトバイオテクノロジーの医薬品への応用 298
表 118 化粧品産業におけるホワイトバイオテクノロジーの応用 300
表 119 界面活性剤と洗剤の持続可能なバイオ製造 302
表 120 ホワイトバイオテクノロジーの世界売上高、分子別、2018～2035 年（10 億米ドル） 307
表 121 ホワイトバイオテクノロジーの世界収益、市場別、2018～2035 年（10 億米ドル） 308
表 122 ホワイトバイオテクノロジーの世界収益、地域別、2018-2035 (Billion USD) 310
表 123 ホワイトバイオテクノロジー頭字語集 572
表 124 ホワイトバイオテクノロジー用語集 573
図の一覧
図 1 CRISPR/Cas9 & 標的ゲノム編集 67
図 2 遺伝子回路支援スマート微生物工学 72
図 3 無細胞および細胞ベースのタンパク質合成システム 75
図 4 天然物生合成のための微生物シャーシ開発 77
図 5 設計-試験学習のループ 90
図 6 LanzaTech ガス発酵プロセス 109
図 7 生物学的 CO2 の電子燃料への変換の概略図 110
図 8 バイオガス利用の概要 114
図 9 バイオガスおよびバイオメタン経路 115
図 10 バイオメタン生産のための嫌気性消化プロセスの概略 116
図 11 Algix 社の BLOOM マスターバッチ 128
図 12 SWOT 分析：139
図 13 市場マップ：ホワイトバイオテクノロジー 140
図 14 バイオ燃料市場のサプライチェーン 146
図 15 担体および化学品製造のためのバイオリファイナリーの概略図 156
図 16 加水分解リグニン粉末 159
図 17 供給原料タイプ別のバイオマスコストの範囲 163
図 18 バイオガス利用の概要 173
図 19 バイオガスおよびバイオメタン経路 174
図 20 バイオメタン製造のための嫌気性消化プロセスの概略 176
図 21 バイオ燃料製造のための藻類バイオマス転換プロセスバイオ燃料生産 183
図 22 バイオ燃料への藻類バイオマス転換経路 185
図 23 バイオブタノール生産経路 188
図 24 異なる原料からの再生可能メタノール生産プロセス 190
図 25 嫌気性消化および改良によるバイオメタン生産 191
図 26 バイオマスガス化およびメタン化によるバイオメタン生産 192
図 27 パワー・トゥ・メタンプロセスによるバイオメタン生産192
図 28 バイオ由来化学品市場のサプライチェーン 194
図 29 東レプロセスの概要 195
図 30 細菌性ナノセルロースの形状 198
図 31 バイオプラスチックおよびバイオポリマー市場のサプライチェーン 215
図 32 食品および栄養補助食品原料市場のサプライチェーン 280
図 33 農業バイオテクノロジー市場のサプライチェーン 284
図 34 バイオテキスタイル市場のサプライチェーン 290
図 35 アルジキックスニーカー、Algiknit バイオポリマーゲルを使用したスニーカー 292
図 36 バイオベース消費財市場のサプライチェーン 295
図 37 バイオ医薬品市場のサプライチェーン 297
図 38 バイオベース化粧品市場のサプライチェーン 299
図 39 界面活性剤および洗剤市場のサプライチェーン 301
図 40 バイオベース建設資材市場のサプライチェーン 303
図 41 バイオメイソンセメント304
図 42 微細藻類ベースのバイオセメント石積みブロック 305
図 43 菌糸体ベースの発泡体の典型的な構造305
図 44 市販の菌糸体複合建材 306
図 45 ホワイトバイオテクノロジーの世界売上高、市場別、2018-2035 (Billion USD) 309
図 46 ホワイトバイオテクノロジーの世界収益（地域別）、
図 47 アルジニット糸 320
図 48 アルジセル社製フォトバイオリアクター 321
図 49 ゼリー状の海藻ベースのナノセルロースハイドロゲル 322
図 50 BIOLO 社製 e-コマースメーラーバッグ352
図 51 Domsjo プロセス 396
図 52 Mushroom leather 399
図 53 PHA 製造プロセス 418
図 54 ライト・バイオ 生物発光植物 457
図 55 リグニンゲル 458
図 56 バイオフレックス プロセス 461
図 57 トランスレザー 465
図 58 Reishi 479
図 59 生分解性ウォーターポッド 488
図 60 プレシジョン・フォトシンセシスTM 技術 514
図 61 Enfinity セルロース系エタノール技術プロセス 515
図 62 ウール 70％、Qmilk 30％から成る布地 518
図 63 リヨセルプロセス 533
図 64 スパイダーシルク製造 538
図 65 Corbion FDCA 製造プロセス 551
図 66 UPM バイオリファイナリープロセス 555
図 67 ProesaR プロセス 559
図 68 XtalPi の自動化およびロボット稼働ワークステーション 566
Summary
The global white (industrial) biotechnology market is experiencing significant growth, driven by increasing demand for sustainable alternatives to traditional petroleum-based products. White biotechnology leverages biological systems, enzymes, and microorganisms to produce chemicals, materials, and energy through environmentally friendly processes. With rising environmental concerns, government regulations supporting bio-based products, and technological advancements in synthetic biology, the sector is poised for substantial expansion. The market is characterized by diverse applications across multiple industries including biofuels, bio-based chemicals, bioplastics, pharmaceuticals, food ingredients, textiles, and construction materials. Major growth drivers include carbon taxation policies, increasing consumer preference for sustainable products, and corporate sustainability commitments. The transition toward circular economy principles is further accelerating adoption as white biotechnology enables the valorization of various waste streams including agricultural residues, forestry waste, municipal solid waste, and industrial by-products.
Technological innovations in synthetic biology, metabolic engineering, and the emerging field of generative biology are dramatically improving production efficiencies and expanding the range of possible bio-manufactured molecules. Advanced fermentation processes, cell-free systems, and the development of novel microbial chassis organisms are contributing to increased commercial viability of white biotechnology products.
Report Contents include :
Market Analysis and Forecasts 2025-2035
Technology Landscape Assessment
Application Sector Analysis
Sustainability and Circular Economy Integration
Strategic Insights and Opportunities
Comprehensive Company Profiles
The report provides comprehensive profiles of over 395 companies operating across the industrial biotechnology value chain. These include established industry leaders like Novozymes, Braskem, LanzaTech, and Corbion, alongside innovative startups developing novel technologies and applications. The diverse ecosystem encompasses specialized synthetic biology platforms (Ginkgo Bioworks, Arzeda), biofuel producers (Aemetis, Gevo), bioplastics manufacturers (NatureWorks, Total Energies Corbion, Danimer Scientific), bio-based chemical developers (Avantium, METEX), cell-free system innovators (EnginZyme, Solugen), and companies focused on emerging applications like biocement (Biomason) and bio-textiles (Bolt Threads, Modern Meadow, Spiber). The landscape also includes AI-driven biotechnology platforms (Asimov, Zymergen) and specialized waste-to-value companies (Celtic Renewables, Full Cycle Bioplastics). This comprehensive company analysis provides unparalleled insights into the competitive dynamics, technological capabilities, and strategic positioning of key market participants across the global industrial biotechnology ecosystem.
Table of Contents1 EXECUTIVE SUMMARY 27
1.1 Biotechnology "colours" 27
1.2 Definition 27
1.3 Comparison with conventional processes 28
1.4 Markets and applications 28
1.5 Advantages 30
1.6 Sustainability 31
1.7 White Biotechnology for the Circular Economy 32
1.7.1 Agricultural Waste 32
1.7.2 Forestry and Paper Waste 33
1.7.3 Gas Fermentation 33
1.7.4 Plastics Upcycling 34
1.7.5 Wastewater Valorization 34
2 TECHNOLOGY ANALYSIS 35
2.1 Production hosts 35
2.1.1 Bacteria 35
2.1.2 Yeast 36
2.1.3 Fungi 37
2.1.4 Marine 38
2.1.5 Enzymes 38
2.1.6 Photosynthetic organisms 39
2.2 Biomanufacturing processes 39
2.2.1 Batch biomanufacturing 42
2.2.2 Continuous biomanufacturing 42
2.2.3 Cell factories for biomanufacturing 44
2.2.4 Industry-Specific Microorganism Applications 48
2.2.4.1 Escherichia coli (E. coli) 49
2.2.4.2 Corynebacterium glutamicum (C. glutamicum) 50
2.2.4.3 Bacillus subtilis (B. subtilis) 50
2.2.4.4 Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae) 50
2.2.4.5 Yarrowia lipolytica (Y. lipolytica) 50
2.2.5 Machine learning 53
2.2.6 Downstream processing 55
2.2.7 Perfusion bioreactors 56
2.2.8 Tangential flow filtration (TFF) 56
2.2.9 Hybrid biotechnological-chemical approaches 57
2.2.10 Process intensification and high-cell-density fermentation 58
2.3 Synthetic Biology 59
2.3.1 Technology Overview 59
2.3.2 Synthetic biology applied to white biotechnology 64
2.3.3 Metabolic engineering 64
2.3.3.1 DNA synthesis 65
2.3.3.2 CRISPR 65
2.3.3.2.1 CRISPR/Cas9-modified biosynthetic pathways 66
2.3.4 Protein/Enzyme Engineering 67
2.3.4.1 Computer-aided Design 68
2.3.4.2 Synthetic Biology and Metabolic Engineering (200 words) 69
2.3.4.3 Industrial Microbial Strains 70
2.3.4.4 Scaling 70
2.3.5 Strain construction and optimization 71
2.3.6 Smart bioprocessing 71
2.3.7 Cell-free systems 73
2.3.8 Chassis organisms 75
2.3.9 Biomimetics 77
2.3.10 Sustainable materials 78
2.3.11 Robotics and automation 78
2.3.11.1 Robotic cloud laboratories 79
2.3.11.2 Automating organism design 79
2.3.11.3 Artificial intelligence and machine learning 79
2.3.11.4 Automating Organism Design 80
2.3.11.5 De Novo Protein Prediction 80
2.3.11.6 Companies 84
2.3.12 Fermentation Processes 88
2.4 Generative Biology 89
2.4.1 Generative Models 91
2.4.2 Generative Adversarial Networks (GANs) 91
2.4.2.1 Variational Autoencoders (VAEs) 91
2.4.2.2 Normalizing Flows 92
2.4.2.3 Autoregressive Models 92
2.4.2.4 Evolutionary Generative Models 92
2.4.3 Design Optimization 92
2.4.3.1 Evolutionary Algorithms (e.g., Genetic Algorithms, Evolutionary Strategies) 93
2.4.3.1.1 Genetic Algorithms (GAs) 93
2.4.3.1.2 Evolutionary Strategies (ES) 93
2.4.3.2 Reinforcement Learning 93
2.4.3.3 Multi-Objective Optimization 94
2.4.3.4 Bayesian Optimization 94
2.4.4 Computational Biology 95
2.4.4.1 Molecular Dynamics Simulations 95
2.4.4.2 Quantum Mechanical Calculations 95
2.4.4.3 Systems Biology Modeling 96
2.4.4.4 Metabolic Engineering Modeling 97
2.4.5 Data-Driven Approaches 97
2.4.5.1 Machine Learning 98
2.4.5.2 Graph Neural Networks 98
2.4.5.3 Unsupervised Learning 98
2.4.5.4 Active Learning and Bayesian Optimization 99
2.4.6 Agent-Based Modeling 99
2.4.7 Hybrid Approaches 100
2.5 Feedstocks 101
2.5.1 C1 feedstocks 105
2.5.1.1 Advantages 105
2.5.1.2 Pathways 106
2.5.1.3 Challenges 106
2.5.1.4 Non-methane C1 feedstocks 107
2.5.1.5 Gas fermentation 108
2.5.2 C2 feedstocks 108
2.5.3 Biological conversion of CO2 108
2.5.4 Food processing wastes 112
2.5.5 Lignocellulosic biomass 112
2.5.6 Methane 113
2.5.7 Municipal solid wastes 116
2.5.8 Plastic wastes 117
2.5.9 Plant oils 118
2.5.10 Starch 118
2.5.11 Sugars 119
2.5.12 Used cooking oils 119
2.5.13 Carbon capture 120
2.5.14 Green hydrogen production 123
2.5.15 Blue hydrogen production 124
2.6 Blue biotechnology (Marine biotechnology) 126
2.6.1 Cyanobacteria 128
2.6.2 Macroalgae 129
2.6.3 Companies 129
3 MARKET ANALYSIS 131
3.1 Market trends 131
3.1.1 Demand for biobased products 131
3.1.2 Government regulation 132
3.1.3 Costs 133
3.1.4 Carbon taxes 133
3.2 Industry challenges and constraints 134
3.2.1 Costs 135
3.2.1.1 Oil prices 136
3.2.1.2 Green Premium 136
3.2.1.3 Cell Factory Cost 137
3.3 White biotechnology in the bioeconomy 138
3.4 SWOT analysis 138
3.5 Market map 140
3.6 Key market players and competitive landscape 140
3.7 Regulations 142
3.7.1 United States 142
3.7.2 European Union 143
3.7.3 International 143
3.7.4 Specific Regulations and Guidelines 144
3.8 Main end-use markets 144
3.8.1 Biofuels 145
3.8.1.1 Market supply chain 145
3.8.1.2 Solid Biofuels 147
3.8.1.3 Liquid Biofuels 148
3.8.1.4 Gaseous Biofuels 149
3.8.1.5 Conventional Biofuels 149
3.8.1.6 Next-generation Biofuels 150
3.8.1.7 Feedstocks 151
3.8.1.7.1 First-generation (1-G) 152
3.8.1.7.2 Second-generation (2-G) 153
3.8.1.7.2.1 Lignocellulosic wastes and residues 154
3.8.1.7.2.2 Biorefinery lignin 155
3.8.1.7.3 Third-generation (3-G) 159
3.8.1.7.3.1 Algal biofuels 159
3.8.1.7.3.1.1 Properties 160
3.8.1.7.3.1.2 Advantages 160
3.8.1.7.4 Fourth-generation (4-G) 161
3.8.1.7.5 Energy crops 162
3.8.1.7.6 Agricultural residues 162
3.8.1.7.7 Manure, sewage sludge and organic waste 162
3.8.1.7.8 Forestry and wood waste 163
3.8.1.7.9 Feedstock costs 163
3.8.1.8 Bioethanol 164
3.8.1.8.1 Ethanol to jet fuel technology 165
3.8.1.8.2 Methanol from pulp & paper production 165
3.8.1.8.3 Sulfite spent liquor fermentation 166
3.8.1.8.4 Gasification 166
3.8.1.8.4.1 Biomass gasification and syngas fermentation 166
3.8.1.8.4.2 Biomass gasification and syngas thermochemical conversion 167
3.8.1.8.5 CO2 capture and alcohol synthesis 167
3.8.1.8.6 Biomass hydrolysis and fermentation 167
3.8.1.8.7 Separate hydrolysis and fermentation 167
3.8.1.8.7.1 Simultaneous saccharification and fermentation (SSF) 168
3.8.1.8.7.2 Pre-hydrolysis and simultaneous saccharification and fermentation (PSSF) 168
3.8.1.8.7.3 Simultaneous saccharification and co-fermentation (SSCF) 169
3.8.1.8.7.4 Direct conversion (consolidated bioprocessing) (CBP) 169
3.8.1.9 Biodiesel 169
3.8.1.10 Biogas 172
3.8.1.10.1 Biomethane 173
3.8.1.10.2 Feedstocks 175
3.8.1.10.3 Anaerobic digestion 175
3.8.1.11 Renewable diesel 176
3.8.1.12 Biojet fuel 177
3.8.1.13 Algal biofuels (blue biotech) 181
3.8.1.13.1 Conversion pathways 181
3.8.1.13.2 Market challenges 183
3.8.1.13.3 Prices 183
3.8.1.13.4 Producers 184
3.8.1.14 Biohydrogen 185
3.8.1.14.1 Biological Conversion Routes 187
3.8.1.14.1.1 Bio-photochemical Reaction 187
3.8.1.14.1.2 Fermentation and Anaerobic Digestion 187
3.8.1.15 Biobutanol 187
3.8.1.16 Bio-based methanol 189
3.8.1.16.1 Anaerobic digestion 191
3.8.1.16.2 Biomass gasification 191
3.8.1.16.3 Power to Methane 192
3.8.1.17 Bioisoprene 193
3.8.1.18 Fatty Acid Esters 193
3.8.2 Bio-based chemicals 193
3.8.2.1 Market supply chain 193
3.8.2.2 Acetic acid 194
3.8.2.3 Adipic acid 194
3.8.2.4 Aldehydes 196
3.8.2.5 Acrylic acid 196
3.8.2.6 Bacterial cellulose 197
3.8.2.7 1,4-Butanediol (BDO) 199
3.8.2.8 Bio-DME 200
3.8.2.9 Dodecanedioic acid (DDDA) 201
3.8.2.10 Ethylene 201
3.8.2.11 3-Hydroxypropionic acid (3-HP) 202
3.8.2.12 1,3-Propanediol (1,3-PDO) 203
3.8.2.13 Itaconic acid 204
3.8.2.14 Lactic acid (D-LA) 204
3.8.2.15 1,5-diaminopentane (DA5) 205
3.8.2.16 Tetrahydrofuran (THF) 206
3.8.2.17 Malonic acid 207
3.8.2.18 Monoethylene glycol (MEG) 208
3.8.2.19 Propylene 208
3.8.2.20 Succinic acid (SA) 209
3.8.2.21 Triglycerides 211
3.8.2.22 Enzymes 211
3.8.2.23 Vitamins 211
3.8.2.24 Antibiotics 212
3.8.3 Bioplastics and Biopolymers 213
3.8.3.1 Bioplastics via white biotechnology 213
3.8.3.2 Biobased polymers from monosaccharides 214
3.8.3.3 Market supply chain 214
3.8.3.4 Lactic Acid and Polylactic Acid (PLA) 216
3.8.3.4.1 Lactic Acid (C3H6O3) 217
3.8.3.4.2 Industrial production of lactic acid 217
3.8.3.4.3 Engineering Yeast Strains for Lactic Acid Production 225
3.8.3.4.4 Polylactic acid (PLA) production 225
3.8.3.5 Succinic Acid 228
3.8.3.5.1 Biobased succinic acid production 228
3.8.3.5.2 PBS 229
3.8.3.6 2,5-furandicarboxylic acid (FDCA) 230
3.8.3.6.1 Monomer Production 230
3.8.3.7 Polyethylene Furanoate (PEF) 231
3.8.3.8 C6 monomers 241
3.8.3.9 Sebacic Acid 241
3.8.3.10 Dodecanedioic Acid 241
3.8.3.11 1,5-Pentanediamine (PDA) 242
3.8.3.12 1,3-Butadiene 243
3.8.3.13 Isoprene 244
3.8.3.14 Isobutene (Isobutylene) 244
3.8.3.15 PHAs 245
3.8.3.15.1 Production of PHAs 247
3.8.3.15.2 PHB, PHBV, and P(3HB-co-4HB) 253
3.8.3.15.3 Commercial PHA landscape 262
3.8.3.15.4 Short and medium chain-length PHAs 262
3.8.3.15.5 Economic viability of PHA production 269
3.8.3.15.6 Risks 269
3.8.3.15.7 Production scale 270
3.8.3.15.8 PHA production landscape 271
3.8.3.15.9 Commercially available PHAs 272
3.8.3.16 Bio-PET 274
3.8.3.17 Starch blends 274
3.8.3.18 Protein-based bioplastics 274
3.8.4 Bioremediation 276
3.8.5 Biocatalysis 277
3.8.5.1 Biotransformations 277
3.8.5.2 Cascade biocatalysis 278
3.8.5.3 Co-factor recycling 278
3.8.5.4 Immobilization 278
3.8.6 Food and Nutraceutical Ingredients 279
3.8.6.1 Market supply chain 279
3.8.6.2 Alternative Proteins 280
3.8.6.3 Natural Sweeteners 281
3.8.6.4 Natural Flavors and Fragrances 282
3.8.6.5 Texturants and Thickeners 282
3.8.6.6 Nutraceuticals and Supplements 283
3.8.7 Agricultural biotechnology 283
3.8.7.1 Market supply chain 283
3.8.7.2 Biofertilizers 284
3.8.7.2.1 Overview 284
3.8.7.2.2 Companies 285
3.8.7.3 Biopesticides 285
3.8.7.3.1 Overview 285
3.8.7.3.2 Companies 285
3.8.7.4 Biostimulants 286
3.8.7.4.1 Overview 286
3.8.7.4.2 Companies 286
3.8.7.5 Crop Biotechnology 287
3.8.7.5.1 Genetic engineering 287
3.8.7.5.2 Genome editing 287
3.8.7.5.3 Companies 288
3.8.8 Textiles 288
3.8.8.1 Market supply chain 289
3.8.8.2 Bio-Based Fibers 290
3.8.8.2.1 Lyocell 290
3.8.8.2.2 Bacterial cellulose 290
3.8.8.2.3 Algae textiles 291
3.8.8.3 Spider silk 292
3.8.8.4 Collagen-derived textiles 293
3.8.8.5 Recombinant Materials 293
3.8.8.6 Sustainable Processing 294
3.8.9 Consumer goods 294
3.8.9.1 Market supply chain 294
3.8.9.2 White biotechnology in consumer goods 295
3.8.10 Biopharmaceuticals 296
3.8.10.1 Market supply chain 296
3.8.10.2 Market overview for white biotechnology 297
3.8.11 Cosmetics 298
3.8.11.1 Market supply chain 298
3.8.11.2 Market overview for white biotechnology 299
3.8.12 Surfactants and detergents 300
3.8.12.1 Market supply chain 300
3.8.12.2 Market overview for white biotechnology 301
3.8.13 Construction materials 302
3.8.13.1 Market supply chain 302
3.8.13.2 Biocement 303
3.8.13.3 Mycelium materials 305
3.9 Global market revenues 2018-2035 307
3.9.1 By molecule 307
3.9.2 By market 308
3.9.3 By region 310
3.10 Future Market Outlook 312
4 COMPANY PROFILES 313 (396 company profiles)5 APPENDIX 571
5.1 Research methodology 571
5.2 Acronyms 572
5.3 Glossary of Terms 573
6 REFERENCES 574List of Tables/GraphsList of Tables
Table 1 Biotechnology "colours" 27
Table 2 Differences between white biotechnology and conventional processes 28
Table 3 Application areas for white biotechnology 29
Table 4 Advantages of white biotechnology 30
Table 5 Routes for carbon capture in white biotechnology 31
Table 6 Molecules produced through industrial biomanufacturing 35
Table 7 Commonly used bacterial hosts for white biotechnology production 36
Table 8 Commonly used yeast hosts for white biotech production 36
Table 9 Examples of fungal hosts used in white biotechnology processes 37
Table 10 Examples of marine organisms as hosts for white biotechnology applications 38
Table 11 Common microbial hosts used for enzyme production in white biotechnology 38
Table 12 Photosynthetic microorganisms used as production hosts in white biotechnology 39
Table 13 Biomanufacturing processes utilized in white biotechnology 40
Table 14 Continuous vs batch biomanufacturing 41
Table 15 Key fermentation parameters in batch vs continuous biomanufacturing processes 42
Table 16 Microorganisms in Biomanufacturing Processes 44
Table 17 Pharmaceutical Industry 48
Table 18 Biofuel Industry 48
Table 19 Industrial Enzyme Production 48
Table 20 Food and Beverage Industry 49
Table 21 Non-Model Organisms for White Biotechnology 51
Table 22 Machine Learning Applications in Biomanufacturing 54
Table 23 Hybrid Biotechnological-Chemical Approaches 57
Table 24 Core stages - Design, Build and Test 60
Table 25 Synthetic Biology: Drivers and Barriers for Adoption 61
Table 26 Products and applications enabled by synthetic biology 63
Table 27 Engineered proteins in industrial applications 69
Table 29 Cell-free versus cell-based systems 73
Table 30 Technology Readiness Assessment 76
Table 31 Machine Learning Based Improvements for Biomanufacturing 81
Table 32 AI-driven Fermentation Platform Companies 84
Table 33 White biotechnology fermentation processes 89
Table 34 Alternative feedstocks for white biotechnology 102
Table 35 Products from C1 feedstocks in white biotechnology 107
Table 36 C2 Feedstock Products 108
Table 37 CO2 derived products via biological conversion-applications, advantages and disadvantages 110
Table 38 Production capacities of biorefinery lignin producers 113
Table 39 Common starch sources that can be used as feedstocks for producing biochemicals 119
Table 40 Routes for carbon capture in white biotechnology 120
Table 41 Biomass processes summary, process description and TRL 124
Table 42 Pathways for hydrogen production from biomass 126
Table 43 Overview of alginate-description, properties, application and market size 127
Table 44 Blue biotechnology companies 129
Table 45 Market trends and drivers in white biotechnology 131
Table 46 Industry challenges and restraints in white biotechnology 134
Table 47 White biotechnology key application sectors and products 144
Table 48 Comparison of biofuels 146
Table 49 Categories and examples of solid biofuel 148
Table 50 Comparison of biofuels and e-fuels to fossil and electricity 150
Table 51 Classification of biomass feedstock 151
Table 52 Biorefinery feedstocks 151
Table 53 Feedstock conversion pathways 152
Table 54 First-Generation Feedstocks 152
Table 55 Lignocellulosic ethanol plants and capacities 154
Table 56 Comparison of pulping and biorefinery lignins 156
Table 57 Commercial and pre-commercial biorefinery lignin production facilities and processes 156
Table 58 Operating and planned lignocellulosic biorefineries and industrial flue gas-to-ethanol 158
Table 59 Properties of microalgae and macroalgae 160
Table 60 Yield of algae and other biodiesel crops 161
Table 61 ?Processes in bioethanol production 168
Table 62 Microorganisms used in CBP for ethanol production from biomass lignocellulosic 169
Table 63 Biodiesel by generation 170
Table 64 Biodiesel production techniques 171
Table 65 Biofuel production cost from the biomass pyrolysis process 172
Table 66 Biogas feedstocks 175
Table 67 Advantages and disadvantages of Bio-aviation fuel 178
Table 68 Production pathways for Bio-aviation fuel 178
Table 69 Current and announced Bio-aviation fuel facilities and capacities 180
Table 70 Algae-derived biofuel producers 184
Table 71 Markets and applications for biohydrogen 185
Table 72 Comparison of different Bio-H2 production pathways 186
Table 73 Properties of petrol and biobutanol 188
Table 74 Comparison of biogas, biomethane and natural gas 190
Table 75 Applications of bio-based caprolactam 195
Table 76 Applications of bio-based acrylic acid 196
Table 77 Applications of bio-based 1,4-Butanediol (BDO) 200
Table 78 Applications of bio-based ethylene 201
Table 79 Biobased feedstock sources for 3-HP 202
Table 80 Applications of 3-HP 202
Table 81 Applications of bio-based 1,3-Propanediol (1,3-PDO) 203
Table 82 Biobased feedstock sources for itaconic acid 204
Table 83 Applications of bio-based itaconic acid 204
Table 84 Biobased feedstocks that can be used to produce 1,5-diaminopentane (DA5) 205
Table 85 Applications of DN5 206
Table 86 Applications of bio-based Tetrahydrofuran (THF) 207
Table 87 Markets and applications for malonic acid 207
Table 88 Biobased feedstock sources for MEG 208
Table 89 Applications of bio-based MEG 208
Table 90 Applications of bio-based propylene 209
Table 91 Biobased feedstock sources for Succinic acid 210
Table 92 Applications of succinic acid 210
Table 94 Bioplastics and bioplastic precursors synthesized via white biotechnology processes 216
Table 95 Optimal Lactic Acid Bacteria Strains for Fermentation 219
Table 96 Polylactic acid (PLA) market analysis-manufacture, advantages, disadvantages and applications 226
Table 97 PLA producers and production capacities 227
Table 98 Molecules for Other Biobased Synthetic Polymers 232
Table 99 Biosynthetic Pathways to Polyamides 237
Table 100 Biosynthetic Pathways to PHAs 245
Table 101 Key Commercial PHAs and Microstructures 249
Table 102 Types of PHAs 253
Table 103 Material Properties of Commercial PHAs 255
Table 104 Property Comparison Across Applications 260
Table 105 Applications of PHAs 263
Table 106 Application-Specific Economic Analysis 267
Table 107 Polyhydroxyalkanoate (PHA) extraction methods 271
Table 108 Commercially available PHAs 273
Table 109 Types of protein based-bioplastics, applications and companies 275
Table 110 Applications of white biotechnology in bioremediation and environmental remediation 276
Table 111 Companies developing fermentation-derived food 281
Table 112 Biofertilizer companies 285
Table 113 Biopesticides companies 285
Table 114 Biostimulants companies 286
Table 115 Crop biotechnology companies 288
Table 116 White biotechnology applications in consumer goods 295
Table 117 Pharmaceutical applications of white biotechnology 298
Table 118 Applications of white biotechnology in the cosmetics industry 300
Table 119 Sustainable biomanufacturing of surfactants and detergents 302
Table 120 Global revenues for white biotechnology, by molecule, 2018-2035 (Billion USD) 307
Table 121 Global revenues for white biotechnology, by market, 2018-2035 (Billion USD) 308
Table 122 Global revenues for white biotechnology, by region, 2018-2035 (Billion USD) 310
Table 123 White biotechnology Glossary of Acronyms 572
Table 124 White biotechnology Glossary of Terms 573
List of Figures
Figure 1 CRISPR/Cas9 & Targeted Genome Editing 67
Figure 2 Genetic Circuit-Assisted Smart Microbial Engineering 72
Figure 3 Cell-free and cell-based protein synthesis systems 75
Figure 4 Microbial Chassis Development for Natural Product Biosynthesis 77
Figure 5 The design-make-test-learn loop of generative biology 90
Figure 6 LanzaTech gas-fermentation process 109
Figure 7 Schematic of biological CO2 conversion into e-fuels 110
Figure 8 Overview of biogas utilization 114
Figure 9 Biogas and biomethane pathways 115
Figure 10 Schematic overview of anaerobic digestion process for biomethane production 116
Figure 11 BLOOM masterbatch from Algix 128
Figure 12 SWOT analysis: white biotechnology 139
Figure 13 Market map: white biotechnology 140
Figure 14 Biofuels market supply chain 146
Figure 15 Schematic of a biorefinery for production of carriers and chemicals 156
Figure 16 Hydrolytic lignin powder 159
Figure 17 Range of biomass cost by feedstock type 163
Figure 18 Overview of biogas utilization 173
Figure 19 Biogas and biomethane pathways 174
Figure 20 Schematic overview of anaerobic digestion process for biomethane production 176
Figure 21 Algal biomass conversion process for biofuel production 183
Figure 22 Pathways for algal biomass conversion to biofuels 185
Figure 23 Biobutanol production route 188
Figure 24 Renewable Methanol Production Processes from Different Feedstocks 190
Figure 25 Production of biomethane through anaerobic digestion and upgrading 191
Figure 26 Production of biomethane through biomass gasification and methanation 192
Figure 27 Production of biomethane through the Power to methane process 192
Figure 28 Bio-based chemicals market supply chain 194
Figure 29 Overview of Toray process 195
Figure 30 Bacterial nanocellulose shapes 198
Figure 31 Bioplastics and biopolymers market supply chain 215
Figure 32 Food and Nutraceutical Ingredients market supply chain 280
Figure 33 Agricultural biotechnology market supply chain 284
Figure 34 Bio-textiles market supply chain 290
Figure 35 AlgiKicks sneaker, made with the Algiknit biopolymer gel 292
Figure 36 Biobased consumer goods market supply chain 295
Figure 37 Biopharmaceuticals market supply chain 297
Figure 38 Biobased cosmetics market supply chain 299
Figure 39 Surfactants and detergents market supply chain 301
Figure 40 Biobased construction materials market supply chain 303
Figure 41 BioMason cement 304
Figure 42 Microalgae based biocement masonry bloc 305
Figure 43 Typical structure of mycelium-based foam 305
Figure 44 Commercial mycelium composite construction materials 306
Figure 45 Global revenues for white biotechnology, by market, 2018-2035 (Billion USD) 309
Figure 46 Global revenues for white biotechnology, by region, 2018-2035 (Billion USD) 311
Figure 47 Algiknit yarn 320
Figure 48 ALGIECEL PhotoBioReactor 321
Figure 49 Jelly-like seaweed-based nanocellulose hydrogel 322
Figure 50 BIOLO e-commerce mailer bag made from PHA 352
Figure 51 Domsjo process 396
Figure 52 Mushroom leather 399
Figure 53 PHA production process 418
Figure 54 Light Bio Bioluminescent plants 457
Figure 55 Lignin gel 458
Figure 56 BioFlex process 461
Figure 57 TransLeather 465
Figure 58 Reishi 479
Figure 59 Compostable water pod 488
Figure 60 Precision Photosynthesis? technology 514
Figure 61 Enfinity cellulosic ethanol technology process 515
Figure 62 Fabric consisting of 70 per cent wool and 30 per cent Qmilk 518
Figure 63 Lyocell process 533
Figure 64 Spider silk production 538
Figure 65 Corbion FDCA production process 551
Figure 66 UPM biorefinery process 555
Figure 67 The ProesaR Process 559
Figure 68 XtalPi’s automated and robot-run workstations 566
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