未来を切り拓くアグリテックーアグリバイオとリジェネラティブ農業
2024/04/08
サステナビリティに向けた取り組みがグローバル規模で進むなか、農業分野においても、スタートアップが持続可能な食料生産の実現に向けて成長をとげています。本記事では、世界各地で活発化するアグリテックスタートアップの動向や最新のトレンドを探り、注目分野「アグリバイオテック」と「リジェネラティブ農業」について解説します。
[目次]
- 未来を切り拓くアグリテック：2023年の振り返り
- アグリバイオテック
- 生産領域におけるイノベーション
- ”ゲノム編集”への追い風 – 大手企業× スタートアップ –
- リジェネラティブ農業
- “リジェネラティブ農業”とは？
- “リジェネラティブ農業”に取り組むスタートアップ
Writer: Naoki Kato
Ventures Analyst
1. 未来を切り拓くアグリテック：2023年の振り返り
近年、世界中で気候変動やそれに伴う食糧危機への関心が高まっていることから、食料生産に直接関係するアグリテック市場が活況を呈しています。アグリテックの2023年グローバル市場規模は約245億ドルと推定され、2031年には約492億ドルに達し、成長率は12%を超える見込みです。ここで言及されているアグリテックとは、農業領域におけるバイオテクノロジー関連の技術及びビッグデータや分析技術、IoT関連などのICT技術を活用した市場のことを指しています。
一方、日本においてはバイオテクノロジー関連を除いた、いわゆるスマート農業という領域において2023年には約322億円の市場規模が見込まれており、2029年には約708億円まで達し、成長率は14%を超える見込みです。農業領域のバイオテクノロジーに関しては、2020年時の市場規模として約135億円となっており、2030年には約200億円まで達すると見込まれています。
このように市場の成長が予測される背景には、気候変動と農業人口の減少という要因があると考えられます。
気候変動という観点においては、同領域への投資や支援が国家政策として進められています。2021年にアメリカとUAEが主導となり、国連気候変動枠組条約第27回締約国会議（COP27）で、農業分野における気候変動対策へのイノベーション投資を倍増し、80億ドルとすると発表しました。このイニシアチブは、「The Agriculture Innovation Mission for Climate：AIM for Climate」として展開され、2021年から2025年までの期間に各国が気候変動に配慮した農業技術の開発や研究に取り組んでいます。アメリカとUAEに加えて、日本やEUを含む23カ国・地域が参画しています。
さらにグローバル規模で農業人口が減少していることから、農業における生産効率性を上げる手段としてアグリテックが注目を浴びています。アメリカでは2017年に約204万の農業事業者がいましたが、2023年には約189万と7%の減少が見られます。日本においては更なる減少が見込まれており、2015年の175.7万人から2023年には約35%減の116.4万人となっています。労働人口の減少が見込まれる中で今後は農家人口の減少がさらに進むことでしょう。
気候変動と農業人口の減少に向けた取り組みのニーズがグローバルで高まっている中、アグリテック分野では、アメリカを中心に多くのスタートアップが存在し、ユニコーン企業が誕生しています。国として日本もアグリテック分野に注力している中で、各国におけるスタートアップの企業数を見てみましょう。
*スタートアップ（SU）企業の数及び調達額は2023年の数値を参照。農業生産額は現在発表されている2022年の数値を参照。OECD-FAOの発表では2022-2031の10年間で、世界の農業生産量は毎年1.1％増加すると発表されているため、2022-2023で数値に大きな変化はないと予測。また、その追加生産は主に中低所得国が中心となると予測していることから、上記5ヶ国への影響は限定的であると考えられる。
2023年時点でのスタートアップ企業数は、アメリカが6,319社で1位、イギリスが1,224社で2位、カナダが1,143社で3位、オーストラリアが863社で4位となっています。一方、日本は120社という数にとどまっています。さらに、2022年の「農業生産額 / 資金調達額」の指標を見ると、日本は国内市場の規模の割にスタートアップの資金調達額が少ないことがわかります。この数値は農業生産額に対してアグリテックにどの程度投資が無されているのかを意味しており、他国に比べてスタートアップの成長の余地はまだ存分にあるように見受けられます。 このような環境で、スタートアップの数が増えていない理由は何故なのでしょうか。日本とアメリカの農業のあり方の違いから紐解いていきます。
農家の在り方とスタートアップ投資の現在地
アメリカの農家は、農業従事者が減少している中で農地の集約化及びIT導入を進めることにより、農業の効率化を図っています。アメリカ農業センサスによると、2017年から2022年の期間において、アメリカの農家の数は7%減少していますが、平均農地面積は同じ期間で5%上昇しています。これは農地の集約化をすることで栽培の効率化を実現しているものと考えられます。さらに、農家におけるIT導入も進んでおり、農場の管理を行うソフトウェアの導入率は2,000-5,000エーカーを持つ農家で66%となっており、2,000エーカー以下の農家は39%、5,000エーカー以上の農家は65%となっています。
一方、日本においても農地の集約化は一部行われていますが、大規模農家である法人経営体に限られています。農家全体の約96%以上が個人経営体であるため、これら個人経営体の農家における効率化の取り組みが重要となります。ただ、個人経営体における平均所得は2021年度で115万2,000円と、法人経営体の433万5,000円と比べると低い水準となっており、効率化に向けた投資は難しくなっているが現状です。さらに、日本の農業従事者の平均年齢は2022年時点で68.4歳とアメリカの57.5歳と大きな差があり、IT導入においても年齢という点においてハードルが高くなっています。現に日本の農業におけるデータ活用の割合は約20%と低い水準にとどまっています。
データ活用が進んでいないため、独自のノウハウや経験を駆使した形で行っている農家が多くなっていると考えられています。その結果、農家向けにサービスを展開する企業においては、各農家へのカスタマイズ性が求められ、企業側のサービスとしてのスケールアップが難しくなっています。このような現状の中、日本市場においては各農家におけるカスタマイズ性を考慮しながら、日本流に効率化できるサービスを設計する必要が出てきます。
まだまだ成長の余地があると思われる日本のアグリスタートアップへの投資ですが、海外ではどのような動きがあるのでしょうか。上記のグローバルにおける2021年の取り組み（The Agriculture Innovation Mission for Climate：AIM for Climate）の影響により、2021年にはアグリフードテック分野への投資額が532億ドルに達し、そのうち123億ドルがアグリテック分野に流れました。しかし、2022年には金利の引き上げや景況感の不透明化などの市場環境の影響を受け、アグリテック分野の投資額は106億ドルと約14%の減少が見られました。ただ、グローバル全体におけるスタートアップ投資額が35%減少したことを踏まえると、アグリテック分野は引き続き一定レベルでの優先度が保たれていたとも捉えられます。2023年のアグリテック分野の投資額は71億ドルにとどまり、2020年のコロナ禍の影響を受けた時と同様の投資額に落ち着くことが予想されています。このような市況の中、2023年に特に盛り上がりを見せた領域である「アグリバイオテック」「リジェネラティブ農業」、これら二つの領域について本レポートではご紹介します。
2. アグリバイオテック
生産領域におけるイノベーション
2021年から2022年において、アグリテック全体としては投資額44%減となっていたにもかかわらず、アグリバイオテックにおいては、25億ドルから27億円と8%の成長が見られ、2023年においても投資額は増加すると予測されていました。アグリバイオテックとは、農業領域においてバイオテクノロジーを活用し、環境や生態系にかける負荷を軽減させることを目的とした、技術及びサービスを開発する領域です。実際に2023年の第三四半期においてアグリバイオテックは、アグリテック領域の中で一番の投資額（48件の投資件数及び約10億ドルの合計投資額）となり盛り上がりを見せました。中でも2023年に特に注目を浴びたのはゲノム編集による育種の改変です。国内外の市場及び規制の変化だけでなく、大手企業とスタートアップのオープンイノベーションという観点においても、大きな分岐点になったと言えるでしょう。
ゲノム編集とは、ゲノム内のDNA配列を意図的に切断し、切断されたDNAが修復される過程で必要な遺伝子の機能が書き換えられることを狙った技術であり、遺伝子の機能を「停止」もしくは「強化」することができます。生物が持つゲノムDNA上の特定の塩基配列を狙って変化させる技術のため、外来の遺伝子導入により細胞に新たな性質を付け加える遺伝子組換えに対し、ゲノム編集は自然に起こりうる遺伝子の変化を人為的に誘発する点で異なっています。
本領域における2023年の大きな動きとして、米スタートアップのPairwiseがゲノム編集された野菜（カラシナ）の販売を開始しました。アメリカ市場において、CRISPR/Cas9技術（以下CRISPR）を用いたゲノム編集による初めての食品を迎えた転換期となりました。また日本においても、米農業大手のCortevaがゲノム編集技術を使い開発した、もちもちとした食感を高めたトウモロコシがゲノム編集食品として厚生労働省に届出されました。届出が受理された場合、一般の食品としての利用が可能になるため、上市に向けた準備を進めている段階であることが想定されます。こういった新たな市場の動きだけでなく、大手企業とスタートアップの連携においても大きな動きがありました。以下では、アメリカ市場における大手企業とスタートアップの連携事例を2件ご紹介させてします。
”ゲノム編集”への追い風 - 大手企業 × スタートアップ -
Bayer × Pairwise
BayerとPairwiseはゲノム編集の適用に向けた取り組みを共同研究という形で2019年より5年間で総額約1億ドルの契約の元、取り組みを行ってきました。2023年6月にプロジェクトの満期を迎えましたが、この度5年間の更新契約を結び、さらなる連携に向けた動きをスタートしています。過去5年間はトウモロコシ、大豆、小麦、綿花、カノーラに関する研究を行っており、これらの研究の成果をもとに、次の5年間は従来品種より背が低いトウモロコシ「ショートコーン」の開発に注力をしていくと発表しました。ショートコーンは、「気候変動への耐性」と「成長後の管理のしやすさ」という特徴があります。従来のトウモロコシより背が低いため、空気抵抗が小さく、異常気象による嵐などで強風を受けても倒れにくくなっています。また、成長後にトラクターが畑に入ることができるため、従来は難しかった生育状況に応じての肥料の追加や、特定の区画だけ農薬を散布するなどの調節ができるようになります。
Pairwise（シリーズB, $115M）
2017年創業のアメリカのスタートアップPairwiseは、CRISPRのゲノム編集技術をベースとして、さまざまな作物の品種改良を行なっています。外部とパートナーシップを結びゲノム編集した作物の開発を進めているケースが多く見受けられますが、自社でも独自製品の開発を進めています。上述したように、アメリカ市場においてゲノム編集による初めての製品となった新種のカラシナを2023年に上市しました。同社が市場に展開するまでに要した期間はわずか4年であり、10年はかかると言われている従来の交配よりも劇的な効率化を実現しました。
同社はハーバード大学とマサチューセッツ総合病院から取得した、植物における塩基編集技術と高い正確性と増幅力を兼ね備えた酵素の独占ライセンスをベースに独自技術を開発しています。CRISPRがターゲットとする特定のDNA配列において細かな部位の編集を実現する技術及びそれを実現する上で有効となる独自酵素により、効率的なゲノム編集を実現しています。
Corteva × Tropic Biosciences
CortevaとTropic Biosciencesは、2023年9月にトウモロコシと大豆の耐病性を高める品種の開発に向けてパートナーシップ契約を結んだことを発表しました。両社は農作物の生産性や食料安全保障に大きな影響を与える病害の脅威の抑制に取り組むと同時に、環境的に持続可能な農業を推進することを目指しています。Cortevaの業界をリードする遺伝子編集の専門知識とTropic Biosciencesの革新的なGEiGS®技術を組み合わせることで、植物のパフォーマンスを向上させ、病害に対する抵抗性を高め、環境への影響の低減を目指します。具体的な協業の期間は明かされていませんが、中長期的な取り組みとなることが予測されます。
Tropic Biosciences（シリーズC, $73.5M）
コーヒーなどの熱帯作物におけるゲノム編集技術応用を事業としている2016年創業のアメリカのスタートアップです。同社が提供するGEiGS™は、CRISPRやTALENなどの遺伝子編集ツールを用いて、既存のRNA遺伝子を編集し、そのサイレンシング機能を植物自身の遺伝子などの新しいターゲットにすることで、作物の抵抗性強化や品質向上を実現しています。コーヒー豆は2種類のゲノムを持つ異質四倍体である複二倍体であるため、ターゲットとする遺伝子が多く、ゲノム編集での技術適用の難易度が高いとされていますが、それを独自の技術により実現しています。
現在、ローカフェイン、そして豆の溶解性を高めることに成功し、より低い温度で処理可能な美味しいコーヒーの開発を行っています。また、バナナや米などの主要な熱帯作物においても展開しており、2023年3月にはBritish Sugarと戦略的パートーナーシップを結び、テンサイの開発を進めていくことを発表しています。
日本においては、現在6例のゲノム編集食品が厚生労働省により届出を受理されており、そのうちの4例は既に上市しています。プロセスとしては、厚生労働省に受理をされた後、上市に向けての承認を取る流れとなります。届出が受理される上でも、厚生労働省の「ゲノム編集飼料及び飼料添加物の飼料安全上の取扱要領」に基づき審査が行われています。野菜としては、3年ぶりとなる厚生労働省による届出の受理がゲノム編集とうもろこしにされたことをきっかけに、さらに注目を浴びている領域です。また、カロリーベース及び生産高ベースの食料自給率が年々減少傾向にある日本において、国としては2030年までにカロリーベース食料自給率を45%まであげることを目標としています（2022年：38%）。サステナブルな食料の生産を目指す必要がある中で、今後日本国内においても、ゲノム編集技術を活用した農作物の取り組みが進むことが予測されます。農林水産省も「ゲノム編集技術を用いた農林水産物に関するQ&A」において、「今後、食料や農林水産業が直面する持続可能性の課題解決のため、生産力向上と持続性の両立を図りながらイノベーションで実現することが重要です。その一環として、ゲノム編集技術の活用を推進します。」と回答をしており、国としてもゲノム編集技術に注目していることがわかります。そういった中で、海外事例のようにゲノム編集技術を持たない大手企業が技術を持つスタートアップと協業することで、環境に適応できる新たな品種を効率的に開発し、日本の食料自給率の向上及び食料安全保障の担保にも繋がるのではないでしょうか。
3. リジェネラティブ農業
“リジェネラティブ農業”とは？
リジェネラティブ農業とは、土地や生態系を回復・再生しながら食料生産を行う手法を指します。野生動物の生息地確保や植物の多様性保持、水資源の保護や再生可能エネルギーの活用など、環境保護と持続可能な食料生産の両立を目指す取り組みを総称しています。
これらの取り組みを加速化する出来事として、2015年国連サミットで「持続可能な開発のための2030アジェンダ」が採択されたことにより、大手食品企業が持続可能性の目標を数々設定してきました。特にここ2-3年においては、各企業が目標に向けて大幅に前進しようとしている中、農家は従来の生産方法からの転換を始めたばかり、もしくはこれから始めようとしている段階となっています。このギャップを埋めるため、企業や政府機関は農家と共に、リジェネラティブ農業への新たな一歩を踏み出そうとしています。
2023年は進展の兆しとして、国連の気候サミットで初めて、食品と農業のトピックが議論されました。アメリカでは、リジェネラティブ農業実現に向けた農業法の改正に向けて議論が白熱しており、同領域への投資が今後も増えていくと予測されます。
また、リジェネラティブ農業の定義が曖昧だったものを、大手食品企業が集まり、足並みを揃える活動を開始しています。持続可能性の推進に取り組む170社の大手食品企業のネットワークであるSAI Platformは、企業が再生農業に移行するための世界的な枠組みを2023年9月に発表しました。この枠組みは”Regenerating Together”と呼ばれ、土壌の健全性、生物多様性、気候、水を保護すると同時に、農家の事業発展を支援する成果ベースのアプローチに焦点を当てています。企業間を超えた活動は既に推進されており、グローバル大手であるPepsico、ADM、Cargillなども外部組織との連携を通して、リジェネラティブ農業への投資や取り組みを推進しようとしています。大手企業が先行する中で、スタートアップがどのような取り組みをおこなっているのかを紹介します。
“リジェネラティブ農業”に取り組むスタートアップ
Loam Bio（シリーズB, $120M）
2019年創業のオーストラリアのスタートアップであるLoam Bioは、微生物学を通じて土壌の炭素貯蔵能力を高める技術を開発しています。2023年2月に750万米ドルの資金調達を行い、事業拡大を進めています。同社は、農家向けに作物種子をコーティングする菌を開発・提供しています。菌を種子にコーティングすることで、土壌有機炭素を分解してCO2を排出するプロセスを抑えることでCO2排出量の削減を目指しています。菌でコーティングされた種子は力強く育ち、また生育過程で土壌中に炭素を閉じ込めることが可能です。
微小凝集体と呼ばれる土壌中の構造内に炭素を結合させるよう設計されており、永久に貯蔵されるCO2の量を増加させることが可能となっています。それらの技術を活用し、現在、オーストラリア炭素クレジットユニットを取得可能とするプロジェクトを農家と共に推進しており、カーボンクレジット創出においても積極的な動きを見せています。
株式会社TOWING（シリーズA, 10億円）
2020年創業の日本のスタートアップである株式会社TOWINGは、植物の炭等の多孔体に微生物を付加し、有機質肥料を混ぜ合わせて適切な状態で管理してつくられた人工土壌「高機能ソイル」を開発しています。国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構が開発した技術とTOWING独自のバイオ炭の前処理技術、微生物培養等に係る技術を融合し、事業を展開しています。通常3〜5年かかる土づくりが約1か月で可能であり、化学肥料と同様の要領で散布が可能となっています。同社のサービスを利用することで、炭素の固定や吸収効果から国からクレジット（排出権）が発行される為、カーボンクレジットを利用したビジネス展開も可能になります。
2023年5月に総額約8.4億円の調達を実施し、累計調達額は10億円を超えました。さらにPlug and Playのアクセラレータープログラム Summer/Fall 2023に採択され、さらなる事業展開を進めています。今後はグローバル展開を含め、多くの企業と連携した事業拡大を進めていくことが予測されます。
2024年もグローバルにおいて、リジェネラティブ農業への取り組みは企業、農家から注目を浴びると予測されます。日本においても、農林水産省が「みどりの食料システム戦略」で、2050年までに化学農薬の使用量を50%減、化学肥料も30%減らし、有機農業を耕地面積の25%まで増やす目標を掲げています。
今後日本においても、欧米と似た構図で大手企業及びスタートアップが牽引役となり、行政や農家を巻き込んでいく可能性が考えられるでしょう。これらを実現していくためにも、リジェネラティブ農業におけるユースケースが海外で増えていく中で、日本に適したユースケースを探索する取り組みが今後必要となります。国内に適したユースケースを生み出していく一つの方法として、海外において実績のある技術を有するスタートアップと大手企業が提携し、日本の農業に適した形にカスタマイズをしていくことで効率的なリジェネラティブ農業を実現できるのではないでしょうか。
世界のスタートアップの中には、高い研究・技術レベルを有する日本企業との提携に可能性を感じ、日本進出を市場拡大の重要なステップと考えている企業も少なくありません。
Plug and Playは、農業領域に取り組む革新的なスタートアップと食品・飲料業界の大手企業とを結びつけることで、日本に最適な農業技術のイノベーションを促し、日本の食料安全保障の向上に貢献していきます。