Marktbericht Lebensmittelbiotechnologie: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Produkt (Transgene Pflanzen, Produkte der synthetischen Biologie), Technologie (Desoxyribonukleinsäure (DNA), Biochips, Genomeditierungswerkzeuge, RNA-Interferenz (RNAi)), Anwendung (Pflanzen, Tiere, Sonstige) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktoren des Marktes für Lebensmittelbiotechnologie

Steigende Nachfrage nach Lebensmitteln

Laut dem US-Außenministerium wird die Weltbevölkerung bis zum Jahr 2050 voraussichtlich von derzeit 7 Milliarden auf rund 9 Milliarden ansteigen. Dieses Wachstum wird weltweit die Nahrungsmittelproduktion ankurbeln, um die steigende Nachfrage zu decken. Daher wurden verschiedene Technologien und Projekte initiiert, die auf eine ausreichende Nahrungsmittelversorgung abzielen. Beispielsweise soll das Programm BioCassava Plus (BC+) die Mangelernährung in Afrika durch den Einsatz moderner Biotechnologien verringern. Diese Verfahren sollen die Wirksamkeit und den Vitamingehalt der Grundnahrungsmittel der Region durch transgene Strategien erhöhen.

Zur Veranschaulichung: Es wird erwartet, dass die weltweite Nahrungsmittelnachfrage zwischen 2010 und 2050 um 35 bis 56 % steigen wird. Die Zahl der von Hungersnot bedrohten Menschen wird sich im gleichen Zeitraum jedoch voraussichtlich zwischen -91 % und +8 % verändern.

DNA-Technologie beschleunigt den Prozess der genetischen Kombination.

Transgene Nutzpflanzen werden aufgrund zahlreicher Vorteile, wie höherer Erträge, verbesserter Nährstoffgehalt und hoher Resistenz gegen Insekten, Herbizide und Viren, in großem Umfang produziert. Die kommerziellen Aktivitäten in der Landwirtschaft konzentrieren sich hauptsächlich auf Gewebekulturverfahren und Mikrovermehrung, mit denen krankheitsfreie, identische Pflanzen erzeugt werden. Dies ist dank der DNA-Technologie möglich, die genetische Merkmale kombiniert und so langwierige Pflanzenzüchtungsprogramme, die mehr als zehn Jahre dauern, vermeidet. Der Markt ist anwendungsbezogen in Pflanzen, Tiere und Sonstiges unterteilt. Die steigende Nachfrage nachBio-Lebensmittelhat zum Wachstum des Pflanzensegments auf dem Markt beigetragen.

Marktbeschränkung

Lange Forschungsperiode

Die lange Forschungsdauer, die für die Entwicklung gentechnisch veränderter Produkte erforderlich ist, stellt ein erhebliches Hindernis für die Lebensmittelbiotechnologie dar. Diese Einschränkung behindert die rasche Kommerzialisierung und Innovation gentechnisch veränderter Produkte und beeinträchtigt somit deren Markteinführung. Der beträchtliche Zeit- und Ressourcenaufwand für Forschung und Entwicklung in der Lebensmittelbiotechnologie kann die Marktexpansion hemmen, die Einführung neuer Produkte verzögern und die Fähigkeit der Branche einschränken, sich schnell an veränderte Verbraucherpräferenzen und den technologischen Fortschritt anzupassen.

Wichtigste Marktchancen

Steigende Nachfrage nach gesunden und nahrhaften Lebensmitteln

Einer der einflussreichsten Trends, der die weltweite Lebensmittelindustrie umgestaltet, ist die steigende Nachfrage nach nährstoffreichen und gesunden Lebensmitteln, insbesondere im Bereich der Gesundheits- und Wellnessprodukte. Veränderte Verbraucherpräferenzen hin zu Lebensmitteln, die einen gesunden Lebensstil fördern, ein gesteigertes Gesundheitsbewusstsein und die Zunahme von Zivilisationskrankheiten treiben diese Nachfrage an.

Zudem suchen immer mehr Verbraucher aktiv nach nährstoffreichen Lebensmitteln, insbesondere nach proteinreichen Produkten, um sich gesünder zu ernähren. Protein ist essenziell für die allgemeine Gesundheit und das Wohlbefinden und treibt die steigende Nachfrage nach proteinreichen Lebensmitteln an. Verstärkt wird diese Entwicklung durch die Erkenntnis, dass Protein für Stoffwechselprozesse, die Gewichtsregulierung und das allgemeine Wohlbefinden unverzichtbar ist.

Technologische Fortschritte

Die laufenden technologischen Durchbrüche im Bereich der Lebensmittelbiotechnologie eröffnen Chancen für Innovation und Produktentwicklung. Die Entwicklung verbesserter Verfahren zur genetischen Modifizierung, biotechnologischer Werkzeuge und Forschungsmethoden ermöglicht die Herstellung gentechnisch veränderter Produkte mit höheren Erträgen, gesteigertem Nährwert und anderen wünschenswerten Eigenschaften.

Produkt-Einblicke

Transgene Nutzpflanzen dominieren das Produktsegment im Prognosezeitraum. Transgene Nutzpflanzen sind gentechnisch veränderte Pflanzen, die so verändert wurden, dass sie bestimmte Eigenschaften aufweisen. Ein Beispiel hierfür sind violette Tomaten, die so verändert wurden, dass sie erhebliche Mengen an Anthocyanen anreichern. Anthocyane sind Flavonoide mit antioxidativen Eigenschaften. Die betreffenden Tomaten können als Anthocyan-Speicher dienen, die bekanntermaßen die Gesundheit fördern und die Lebensspanne von krebsanfälligen Nagetieren verlängern. Diese Reissorte produziert Anthocyane durch die Expression von acht Transgenen; sie ist ein Beispiel für synthetische Pflanzenbiologie mit dem Ziel, den Nährwert und die gesundheitlichen Vorteile zu verbessern.

Biologisch gewonnene synthetische Produkte bezeichnen Materialien oder Moleküle, die durch biologische Prozesse erzeugt oder aus biologischen Quellen gewonnen werden, im Gegensatz zu herkömmlichen chemischen Synthesemethoden. Diese Produkte nutzen biologische Prozesse wie Fermentation, Biokatalyse und Gentechnik, um Chemikalien mit einem breiten Anwendungsspektrum herzustellen. Der Impossible Patty ist ein pflanzlicher Patty, der mit gentechnisch verändertem, in Hefe hergestelltem Soja-Leghämoglobin angereichert ist. Dieses Produkt veranschaulicht den Einsatz synthetischer Biologie bei der Entwicklung von Fleischersatzprodukten mit verbesserten Eigenschaften.Aromen und Duftstoffeund fördert so die Nachhaltigkeit durch Maßnahmen zur Erhaltung von Landflächen und zur Minderung von Treibhausgasemissionen.

Technologie-Einblick

Desoxyribonukleinsäure (DNA) dominiert den globalen Markt im Technologiesegment und hielt 2023 einen Marktanteil von 53 %. Die Anwendung der Gentechnik zur Einführung neuer Gene einer Art in eine nicht verwandte Art ermöglicht die Entwicklung gentechnisch veränderter Organismen (GVO) und die Steigerung der landwirtschaftlichen Produktivität. Die DNA-Rekombinationstechnologie wird eingesetzt, um durch den Transfer von Transgenen gewünschte Eigenschaften in Wirtspflanzen einzuführen; Weiterentwicklungen von Techniken wie dem CRISPR/Cas-System ermöglichen eine präzise Genomeditierung und Modifizierung der pflanzlichen DNA.

Biochips finden Anwendung in der synthetischen Biologie von Nutzpflanzen, wo sie in eine umfassende Strategie integriert sind, die sowohl die Pflanzenentwicklung als auch die Züchtung umfasst. Sie dienen dazu, fremde DNA in Getreide einzuführen, um dessen genetische Zusammensetzung und Eigenschaften zu verbessern.

Anwendungseinblicke

Transgene Pflanzen sind Pflanzen, deren DNA mithilfe gentechnischer Verfahren so verändert wird, dass neue Merkmale eingeführt und ihre Eigenschaften verbessert werden. Ziel ist es, die landwirtschaftliche Produktivität durch die Entwicklung gentechnisch veränderter Organismen (GVO) mit überlegenen Eigenschaften zu steigern.
Die synthetische Biologie von Nutzpflanzen befasst sich mit der Entwicklung und Züchtung von Nutzpflanzen. Dazu gehört die Einführung fremder DNA in Pflanzen, um deren genetische Zusammensetzung zu erweitern und bestimmte Eigenschaften zu verbessern. Die Anwendung dieses umfassenden Ansatzes ist entscheidend für die Entwicklung gentechnisch veränderter Nutzpflanzen mit den gewünschten Eigenschaften.

Das andere Segment hat einen bedeutenden Anteil. Biotechnologische Fortschritte haben das Gesundheitssystem tiefgreifend beeinflusst und die Behandlung einer Vielzahl von Erkrankungen erleichtert. Technologien wie Big Data und Omics-basierte Ansätze haben das Gesundheitswesen grundlegend verändert, indem sie eine verbesserte Prognose, Behandlung und das Management nichtübertragbarer Krankheiten (NCDs) und der COVID-19-Pandemie ermöglicht haben. Die genannten Entwicklungen haben die Ergebnisse im Gesundheitswesen verbessert und bergen Potenzial für die Implementierung von Präzisionsmedizin.

Regionalanalyse

Nordamerika dominiert den Weltmarkt

Nordamerika ist der bedeutendste Marktanteil und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 10 % wachsen. Nordamerika war schon immer Vorreiter bei technologischen Fortschritten in allen Industriezweigen. Kontinuierliche staatliche Fördermaßnahmen für Forschung und Entwicklung treiben Innovationen im Markt voran und eröffnen damit vielfältige Chancen. Um die Produktivität des Agrarsektors zu steigern, priorisierte die amerikanische Regierung das Forschungsprogramm des US-Landwirtschaftsministeriums (USDA) und stellte entsprechende Fördermittel für Forschung und damit verbundene Aktivitäten bereit.

Region mit dem schnellsten Wachstum: Europa

Für Europa wird im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 10,5 % erwartet. Aufgrund der florierenden Landwirtschaft und der damit verbundenen Bemühungen um die Ausweitung der Anbauflächen bietet Europa zahlreiche Chancen für den Markt der Lebensmittelbiotechnologie. Darüber hinaus haben agrarpolitische Initiativen die Nachfrage nach Lebensmittelbiotechnologie in der Region angekurbelt. So wurde beispielsweise die EU-China-Leitinitiative für Lebensmittel, Landwirtschaft und Biotechnologie (FAB), ein gemeinsames Forschungsnetzwerk, ins Leben gerufen, um Herausforderungen im Bereich der nachhaltigen Landwirtschaft sowie der Lebensmittelsicherheit in Europa und China anzugehen. Diese Initiative ist in mehrere Phasen und einen jährlichen Zeitraum unterteilt. Die dritte Phase (2018–2019) umfasst integrierte Ansätze für Lebensmittelsicherheit in der Agrar- und Lebensmittelkette, hocheffizientes Bodenmanagement, gesunde Böden für eine gesunde Lebensmittelproduktion sowie hochwertige organische Düngemittel aus Biogas.

Der asiatisch-pazifische Raum beherbergt Entwicklungsländer wie Indien und China mit einer soliden Agrarbasis. Diese Volkswirtschaften haben gute Chancen, Biotechnologie in der Landwirtschaft einzusetzen und so höhere Erträge zu erzielen. Zudem hat der zunehmende Import gentechnisch veränderter (GV) Pflanzen den Markt erweitert. Laut dem US-Landwirtschaftsministerium (USDA) ist China der größte Importeur gentechnisch veränderter Pflanzen und der größte Produzent von GV-Baumwolle.

Laut dem International Service for the Acquisition of Agro-Biotech Applications (ISAAA) betrug die Anbaufläche für gentechnisch veränderte (GV) Pflanzen im Jahr 2017 rund 2,9 Millionen Hektar. Damit war China weltweit der achtgrößte GV-Produzent. Das indische Biotechnologieministerium hat die Nationale Biotechnologie-Entwicklungsstrategie ins Leben gerufen, um das Wachstum der Biotechnologie in verschiedenen Sektoren wie Gesundheitswesen, Ernährung/Landwirtschaft, saubere Energie und Bildung zu fördern. Ziel dieser Strategie ist der Aufbau von Netzwerken zur technologischen Entwicklung und zum Wissenstransfer mit globalen Partnern in ganz Indien.

Lateinamerika bietet aufgrund landwirtschaftlich aktiver Regionen wie Brasilien zahlreiche Wachstumsperspektiven für den Markt. Brasilien ist einer der bedeutendsten Produzenten von Agrarprodukten wie Zucker, Baumwolle und Sojabohnen.Kaffee, Kakao und andere. Laut dem Ministerium für Wissenschaft und Technologie (MCT) ist Brasilien nach den USA der zweitgrößte Produzent von Pflanzenbiotechnologie weltweit.

Der Nahe Osten und Afrika stehen vor vielfältigen Herausforderungen, darunter die Verknappung von Süßwasserressourcen, steigende Temperaturen und regionale Konflikte. Laut der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) beeinträchtigen die schwindenden Süßwasserressourcen die Nahrungsmittelversorgung und -stabilität der Region drastisch. Um diese Probleme anzugehen, haben Regierungen verschiedene Technologien eingeführt. So hat beispielsweise das Landwirtschaftsministerium der Vereinigten Arabischen Emirate (VAE) die verstärkte Nutzung der Hydrokultur bei Landwirten priorisiert. Diese Methode spart rund 70 % Wasser, vermeidet den Einsatz gefährlicher Chemikalien und ermöglicht eine längere Anbausaison. Daher wird erwartet, dass diese Technologien und die Biotechnologie zu höheren Erträgen führen.