2018年版 高機能・高付加価値型「次世代植物工場」の市場展望

日本及び海外において高機能・高付加価値植物を生産する「次世代植物工場」の運営会社、システムメーカー及び研究機関の動向と今後の戦略を調査・分析し、更に周辺情報を加えることで次世代植物工場市場の現状と今後の展望を把握することを目的とした。

発刊日
2018/09/13
体裁
A4 / 148頁
資料コード
C60107600
PDFサイズ
5.7MB
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調査資料詳細データ

調査概要
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調査対象:高機能・高付加価値植物(遺伝子組換え植物、生薬植物、機能性野菜)を生産する植物工場の運営会社、システムメーカー、研究機関、大学
※高機能・高付加価値植物の定義
①遺伝子組換え植物:植物が本来持っていない新たな遺伝子を導入させたり、その植物が本来持っている遺伝子を改変させ、新たな形質を付与させた植物
②生薬植物:薬用成分や機能性成分を有し、医薬品や生薬に用いられる植物
③機能性野菜:植物が持つ機能性成分を従来より高めたり、逆に低下させることで高付加価値化を図った野菜
調査方法:直接面談取材をベースに、文献調査を併用。
調査期間:2018年5月~2018年9月

調査結果サマリー
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高機能・高付加価値型「次世代植物工場」市場に関する調査を実施
2020年の次世代植物工場の世界市場規模は2017年比4.6倍の165億円超に
牽引役は遺伝子組換え植物

資料ポイント
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  • 遺伝子組換え植物の市場規模予測を算出(世界市場、生産量・金額ベース:2016年~2025年予測)
  • 生薬植物の市場規模予測を算出(世界市場、生産量・金額ベース:2016年~2025年予測)
  • 機能性野菜の市場規模予測を算出(世界市場、生産量・金額ベース:2016年~2025年予測)
  • 主要地域(日、韓、中、米、欧)における次世代植物工場市場の現状(政府政策及び支援制度、研究開発及び事業化動向)を掲載
  • 主要プレーヤーにおける次世代植物工場関連動向を収録
    千葉大学、筑波大学/インプランタイノベーションズ、鹿島建設、朝日工業社、神戸大学、日本アドバンストアグリ、エスペックミック、キーストーンテクノロジー、韓国科学技術研究院、バイオアップ、忠北大学、カスト新環境農業技術、ネクストエー、マンナCEA、等

資料概要
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第1章 次世代植物工場市場の現状
第2章 次世代植物工場市場の将来展望
第3章 次世代植物工場企業・研究機関の動向と戦略

リサーチ内容

調査結果のポイント

第1章 次世代植物工場市場の現状

1.次世代植物工場の必要性
  (1)従来型植物工場の限界
   メリットを活かしきれず低付加価値ビジネスに止まる
   3つのネガが大きく立ちはだかる
   図.植物工場の分類
   表.植物工場タイプ別特長と課題
   表.日本における植物工場数の推移
   図.日本における植物工場の収支状況
   ①葉菜類に限定された生産物
   図.日本における植物工場の主な栽培品目
   ②高い生産コスト
   図.日本における人工光型レタス栽培工場の栽培実面積(左)と年間生産量(右)
   ③付加価値の提供が困難
  (2)植物工場市場の拡大に不可欠な高機能・高付加価値植物の生産
   成長エンジンは高付加価値ビジネス
   一番の強みを最大限活かした差別化領域で勝負
  (3)高機能・高付加価値植物の分類
   表.植物工場での高機能・高付加価値植物の生産
   ①遺伝子組換え植物
   ②生薬植物
   ③機能性野菜
2.主要地域における次世代植物工場市場の現状
  2-1.日本
   (1)遺伝子組換え植物
   ①政府政策及び支援制度
   図.経済産業省の遺伝子組換え植物工場関連技術マップ
   図.経済産業省の遺伝子組換え植物工場関連ロードマップ
   表.「植物機能を活用した高度モノ作り基盤技術開発/
   植物利用高付加価値物質製造基盤技術開発」事業の概要
   表.「密閉型植物工場を活用した遺伝子組換え植物ものづくり実証研究開発」事業の概要
   表.「植物等の生物を用いた高機能品生産技術開発」事業の概要
   ②研究開発及び事業化動向
   表.遺伝子組換え植物を利用した有用物質の生産を研究する主要プレーヤー
   図.遺伝子組換え技術による有用物質の生産法
   (2)生薬植物
   ①政府政策及び支援制度
   表.「甘草の人工水耕栽培システムの開発」プロジェクトの概要
   表.「人工水耕栽培システムにより生産した甘草等漢方薬原料生薬の実用化に向けた実証的研究」
   プロジェクトの概要
   ②研究開発及び事業化動向
   表.植物工場にて生薬植物の栽培を研究する主要プレーヤーの動向
   (3)機能性野菜
   ①政府政策及び支援制度
   ②研究開発及び事業化動向
   表.植物工場にて機能性野菜を栽培する主要プレーヤーの動向
  2-2.韓国
   (1)政府政策及び支援制度
   表.垂直型農場ビジネスモデルの実証事業
   表.遺伝子組換え植物を利用した有用物質の生産に関する主要研究開発プロジェクト
   表.植物工場での生薬植物の生産に関する主要研究開発プロジェクト
   表.植物工場での機能性野菜の生産に関する主要研究開発プロジェクト
   (2)研究開発及び事業化動向
   ①遺伝子組換え植物
   表.遺伝子組換え植物を利用した有用物質の生産を研究する主要プレーヤー
   ②生薬植物
   表.植物工場にて生薬植物の栽培を研究する主要プレーヤーの動向
   ③機能性野菜
   表.植物工場にて機能性野菜の栽培を研究する主要プレーヤーの動向
  2-3.中国
   (1)政府政策及び支援制度
   表.「知能型植物工場生産技術研究」プロジェクトの概要
   (2)研究開発及び事業化動向
   ①遺伝子組換え植物
   ②生薬植物
   ③機能性野菜
  2-4.米国
   (1)遺伝子組換え植物
   ①政府政策及び支援制度
   ②研究開発及び事業化動向
   表.遺伝子組換え植物を利用したヒト用有用物質の生産を研究する主要プレーヤー
   写真.Medicago社のタバコ栽培温室
   写真.Fraunhofer USA Center for Molecular Biotechnologyの人工光型cGMP施設
   写真.iBio社の人工光型cGMP施設
   写真.Kentucky BioProcessing社の人工光型植物工場
   (2)生薬植物及び機能性野菜
   写真.MedMen社の大麻栽培温室
   写真.Eve Farms社の大麻栽培施設
  2-5.欧州
   (1)遺伝子組換え植物
   ①政府政策及び支援制度
   ②研究開発及び事業化動向
   写真.Fraunhofer IMEのタバコ栽培温室及びGMP工場
   (2)生薬植物及び機能性野菜

第2章 次世代植物工場市場の将来展望

1.事業化への阻害要因及び市場拡大の条件
  (1)遺伝子組み換え植物
   ①異分野との連携
   ②メガファーマの参入
   ③遺伝子組換え植物の栽培技術及び有用物質の生産技術の開発
   ④生産コストの削減
   表.遺伝子組換え植物の課題及び市場拡大の条件
  (2)生薬植物
   ①植物工場での栽培に向いている品種の選定
   表.日本漢方生薬製剤協会会員会社が使用している植物性生薬トップ10
   ②優良種苗の安定確保
   ③栽培技術の構築
   ④販路の開拓
   表.生薬植物の課題及び市場拡大の条件
  (3)機能性野菜
   ①市場を見据えたターゲット成分と品種の選定
   ②付加価値の見える化
   ③健康補助食品市場への参入
   表.機能性野菜の課題及び市場拡大の条件
2.次世代植物工場の将来展望
  (1)次世代植物工場の将来展望
   2017年、機能性野菜の販売拡大を受け、前年比20%台の成長率で推移
   次世代植物工場の本格的な立ち上がり期は2020年になる見通し
  (2)遺伝子組み換え植物
   複数のバイオ医薬品開発プロジェクトが実用化する2020年から市場拡大の目処が付く
  (3)生薬植物
   栽培技術の確立に時間がかかり、市場開花が遅れる
  (4)機能性野菜
   差別化を図った多様な機能性野菜の登場で市場は順調に拡大

第3章 次世代植物工場企業・研究機関の動向と戦略

千葉大学
  他研究機関・企業と連携し、高機能・高付加価値植物の研究開発を有機的に推進
  1.植物工場関連展開
   2拠点に植物工場施設を設け、研究開発及び実証事業を展開
   表.千葉大学における植物工場施設の概要
   表.千葉大学の当面の研究テーマ
   表.「人工知能技術を用いた植物フェノミクスとその応用に関する先導研究」の概要
  2.高機能・高付加価値植物の研究開発内容
   遺伝子組換え植物から生薬植物、機能性野菜まで幅広い分野で研究開発を実施
   ①遺伝子組換え植物
   ア)遺伝子組換えイチゴ
   写真.遺伝子組換えイチゴ栽培の様子
   写真.遺伝子組換えイチゴ(左)とイチゴの乾燥粉末(右)
   イ)遺伝子組換えイネ
   ウ)遺伝子組換えタバコ
   ②生薬植物及び機能性野菜
   ア)カンゾウ
   写真.土耕栽培と水耕栽培によるカンゾウの比較(栽培300日目)
   イ)シソ
   写真.ロスマリン酸の分子(左)と植物工場におけるシソ栽培の様子(右)
   図.富士通の生薬植物と機能性野菜の栽培データ記録システム

筑波大学/株式会社インプランタイノベーションズ
  遺伝子組換えトマトを利用したミラクリン生産技術を開発
  1.高機能・高付加価値植物の研究開発内容
   ミラクルフルーツに含まれる機能性成分のミラクリンに着目し、
   トマトに遺伝子組換え技術を利用してミラクリンを生産する技術開発に成功
   表.「組換えトマトを利用したミラクリン製造の基盤技術開発」の目標及び成果
   写真.従来のミラクリン発現トマト(56B)と交配系統の植物体及び果実のサイズ比較
   表.従来のミラクリン発現トマト(56B)と交配系統のミラクリン生産性の比較
  2.課題及び展望
   2020年3月までミラクリントマトの周年栽培試験を実施
   ①食品安全性評価
   図.遺伝子組換え食品の安全性審査の流れ
   表.遺伝子組換え食品(種子植物)の安全性評価基準
   ②環境安全性評価
   ③事業化

鹿島建設株式会社
  遺伝子組換え植物工場システム及びカンゾウの栽培技術を開発
  1.植物工場関連事業の展開
   2005年以降、10件以上の植物工場施工実績を保有
   表.「人工知能技術を用いた植物フェノミクスとその応用に関する先導研究」の概要
  2.高機能・高付加価値植物の研究開発内容
   医薬品工場の施工実績から培った高度の技術を活かし、遺伝子組換え植物工場を開発
   生薬植物分野では、国内生産への需要が高まっているカンゾウの栽培技術を開発
   ①遺伝子組換え植物工場
   表.鹿島建設の密閉型遺伝子組換え植物工場エンジニアリング
   図.産業技術総合研究所・北海道センターの完全密閉型遺伝子組換え植物工場の平面図
   ②カンゾウ(甘草)
   写真.土耕栽培と水耕栽培によるカンゾウの比較(栽培300日目)
   写真.従来型水耕栽培と鹿島建設の水耕栽培技術によるカンゾウの比較
   写真.カンゾウ水耕栽培ユニット
  3.課題及び展望
   取り扱える遺伝子組換え植物の種類を拡大する必要あり
   カンゾウの商業生産希望者には実証栽培試験をサポート
   ①遺伝子組換え植物工場
   ②生薬植物工場(カンゾウ)

株式会社朝日工業社
  高付加価値イネや機能性野菜などの植物工場栽培システムを開発
  1.植物工場関連事業の展開
   1996年にアグリ分野への参入を果たし、20年以上にわたって植物栽培装置を開発
   図.朝日工業社のアグリ関連分野への取り組みの変遷
  2.高機能・高付加価値植物の研究開発内容
   有用物質生産のための人工光型イネ栽培システムを構築
   ①遺伝子組換えイネ
   図.遺伝子組換え植物栽培システムの要素技術
   表.イネ栽培用の完全人工光型植物工場システムの特徴
   図.イネ利用によるワクチン製造工程及び想定される工程管理項目
   図.医薬品開発の流れ(医薬品承認までのステップ)
   ②機能性野菜
   写真.新規低コスト完全人工光型栽培装置の実証プラント内部の様子
  3.課題及び展望
   完全人工光型植物工場でイネ栽培に成功した経験を如何に活かせるかがポイント

神戸大学
  植物工場における白花蛇舌草とサフランの栽培技術を研究
  1.高機能・高付加価値植物の研究開発内容
   他所で研究されていない高付加価値の生薬植物を研究テーマとして選定
   表.神戸大学の研究設備概要
   ①白花蛇舌草
   ②サフラン
   表.栽培温度によるサフランの生長
  2.課題及び展望
   大型施設で発生しうる栽培環境のバラつきに備える必要あり

日本アドバンストアグリ株式会社
  ストレス負荷栽培で機能性成分の含有量を高めた機能性野菜を生産販売
  1.高機能・高付加価値植物工場の事業展開
   植物工場の装置・システムの販売から機能性野菜の生産販売、
   ライフサイエンス事業まで幅広く展開
   写真.ツブリナ(左、中)とロザリナ(右)
   写真.アイスプラント茶(左)とグラシトール(右)
   表.日本アドバンストアグリの植物工場(長浜工場)の施設概要
   写真.長浜工場におけるアイスプラント栽培の様子
  2.高機能・高付加価値植物の研究開発内容
   長浜バイオ大学の遺伝子組換えセージの研究開発プロジェクトに参加
   表.「カルノシン酸高含有セージの栽培法確立による医薬品イノベーション」
   プロジェクトの年次目標
  3.課題及び展望
   植物工場での栽培に向いており、健康食品の原料として用いられる機能性野菜探しが困難

エスペックミック株式会社
  海洋深層水利用ミネラル野菜「ミネラリーフ」を開発
  1.植物工場関連事業の展開
   2010年から植物工場事業を本格展開
  2.高機能・高付加価値植物の研究開発内容
   2016年から海洋深層水を利用したミネラル野菜の実証生産事業を開始
   ①アイスプラント
   写真.アイスプラント栽培の様子
   ②海洋深層水利用ミネラル野菜
   表.ミネラリーフの特徴
   表.ベジタファーム羽田の施設概要
   写真.ベジタファーム羽田におけるミネラリーフ栽培の様子
   写真.ハワイにおけるミネラリーフ栽培の様子
  3.課題及び展望
   商業生産・販売に備えたブランドづくりとコストダウンが課題
   ①ブランドづくり
   ②コストダウン

株式会社キーストーンテクノロジー
  植物工場装置の製造・販売から機能性野菜の研究・生産・販売まで手掛ける
  1.植物工場関連事業の展開
   植物工場ビジネスの6次産業化を実現
   図.キーストーンテクノロジーの6次産業化
   図.AGRI oh!の装置概要
   表.馬車道LED菜園と新横浜LED菜園の施設概要
   写真.機能性野菜栽培の様子
   写真.機能性野菜サラダパック
  2.高機能・高付加価値植物の研究開発内容
   未病対策として機能性成分の含有量を高めた野菜を生産販売
   ①機能性野菜
   ②生薬植物

韓国科学技術研究院(Korea Institute of Science and Technology)
  民間企業の製品化と連携し、機能性植物の栽培マニュアルを開発
  1.次世代植物工場の事業展開
   生薬植物や機能性野菜の栽培マニュアルを開発
   表.高機能・高付加価値植物の栽培施設概要
   写真.1番部屋の内部風景
   写真.2番部屋の内部風景
   写真.3番部屋の内部風景
  2.高機能・高付加価値植物の研究開発内容
   代表的な研究成果は「ジンセンベリー」と「機能性ケール」
   ①ジンセンベリー
   ②機能性ケール
   図.機能性ケールの栽培室(A)及び栽培システム(B)
   写真.機能性ケール栽培の様子
  3.課題及び展望
   2018年内に機能性ケールの栽培技術移転を期待

株式会社バイオアップ(BioApplications Inc.)
  遺伝子組換えタバコを利用した豚コレラワクチンを開発
  1.次世代植物工場の事業展開
   2017年11月、遺伝子組換えタバコから医薬品の原料を生産するGMP工場を竣工
   表.バイオアップのGMP工場の施設概要
   写真.バイオアップのGMP工場の内部風景
  2.高機能・高付加価値植物の研究開発内容
   2019年内に豚コレラワクチンの商業化を期待
   表.「豚コレラ用グリーンマーカーワクチン開発の商用化技術の開発」
   プロジェクトの概要
  3.課題及び展望
   遺伝子組換え植物を利用したワクチン効能の立証に注力

忠北大学(Chungbuk National University)
  完全人工光型植物工場で高機能性植物の栽培プロトコールを開発
  1.高機能・高付加価値植物の研究開発内容
   2010年以降、生薬植物や機能性野菜などの研究開発を開始
   表.完全人工光型植物工場の施設概要
   写真.ケール(左)と野生セリ(右)栽培の様子
   ①ヤクシソウ
   表.「植物工場を利用した高機能性植物原料の大量生産システム」プロジェクトに
   おける忠北大学の研究目標
   写真.ヤクシソウ栽培の様子
   ②ハマボウフウ、オケラ、ツリガネニンジン
   表.「閉鎖型植物工場における薬用作物の栽培プロトコールの開発及び確立」
   プロジェクトの概要
  2.課題及び展望
   植物工場栽培の経済性及び植物の利用性の向上を図る

株式会社カスト親環境農業技術(KAST Co., Ltd)
  韓国の化粧品や健康食品市場の拡大に備えて生薬植物の研究を開始
  1.植物工場事業の展開
   エネルギー使用量を大幅に削減したLED照明技術を中心に植物工場事業を展開
  2.高機能・高付加価値植物の研究開発内容
   生薬植物を始めとした高付加価値植物の栽培研究を開始
   ①生薬植物
   表.直接運営している植物工場(テストベッド)の概要
   写真.直接運営している植物工場(テストベッド)の内部風景
   ②機能性野菜
   表.「カナダ先住民の健康増進に向けた機能性植物の生産プラットフォームの開発」
   プロジェクトの概要
   ③植物工場システム

株式会社ネクストエー(Next A)
  完全人工光型植物工場における水耕人参の栽培マニュアルを開発
  1.高機能・高付加価値型植物工場の事業展開
   高付加価値植物の栽培コンサルティング及び植物工場の委託運営事業を展開
   写真.雪香イチゴ栽培の様子
  2.高機能・高付加価値植物の研究開発内容
   生育環境制御で人参のサポニン含有量を従来の数倍に増やす研究開発を推進
   写真.水耕人参栽培の様子
  3.課題及び展望
   病害の予防、生育環境データの有効活用、資金力の強化が課題
   ①病害の予防
   ②生育環境データの有効活用ツールの開発
   ③資金力の不足

農業会社法人マンナCEA株式会社(MANNA CEA)
  抗老化化粧品向けガガブタの栽培研究を実施
  1.植物工場の事業展開
   アクアポニックスを採用した太陽光・人工光併用型ガラス温室で主に葉菜類を生産
   表.マンナCEAの施設概要
   写真.ガラス温室の内部風景
  2.高機能・高付加価値植物の研究開発内容
   2015年から抗老化化粧品向けアサザ属の栽培に関する研究開発を開始
   表.研究プロジェクトの概要
   表.アサザ属の栽培施設概要
   写真.ガガブタ栽培の様子
  3.課題及び展望
   ガガブタの大量栽培も視野に入れ、栽培標準化作業と費用削減に向けた研究を続ける

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