Enzyme là một chất xúc tác sinh học chỉ được tạo thành trong tế bào sinh vật. Enzyme đĩng vai trị quan trọng trong quá trình trao đổi chất ở tế bào, phần lớn các phản ứng trao đổi chất trong tế bào cĩ sự xúc tác của enzyme. Enzyme khơng chỉ xúc tác cho các phản ứng bên trong tế bào mà cịn xúc tác cho các phản ứng bên ngồi tế bào. Do đĩ, enzyme được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực cơng nghiệp và đời sống.
Enzyme cĩ thể được thu nhận từ động vật (như: pepsin từ dạ dày, trypsin từ tụy tạng…), từ thực vật (như: amylase từ thĩc nảy mầm, bromelin từ trái thơm, papain từ trái đu đủ…) và từ các vi sinh vật (như: vi khuẩn, nấm mốc, nấm men…).
Enzyme thu từ nguồn vi sinh vật cĩ một số ưu điểm so với enzyme thu từ nguồn động vật và thực vật như sau:
- Hoạt tính enzyme từ vi sinh vật rất cao, chỉ cần sử dụng một lượng nhỏ enzyme cĩ thể chuyển hĩa một lượng cơ chất lớn.
- Vi sinh vật cĩ khả năng tổng hợp nhiều loại enzyme khác nhau, trong đĩ một số enzyme động vật và thực vật khơng tổng hợp được. - Vi sinh vật sinh sản, phát triển và tổng hợp enzyme với tốc độ cực
kỳ nhanh, trên mơi trường nuơi cấy khá đơn giản, rẻ tiền… Do đĩ, rút ngắn thời gian thu nhận enzyme và làm giảm giá thành sản xuất enzyme.
- Vi sinh vật chịu ảnh hưởng lớn của thành phần mơi trường dinh dưỡng và các tác nhân lý hĩa của mơi trường. Do đĩ, người ta cĩ thể thay đổi thành phần dinh dưỡng của mơi trường nuơi cấy hoặc các tác nhân lý hĩa của mơi trường, nhằm tạo ra các chủng vi sinh vật sản xuất ra enzyme với hàm lượng lớn và cĩ hoạt tính xúc tác cao. Việc sản xuất enzyme từ vi sinh vật trên thế giới đã được tiến hành ở qui mơ cơng nghiệp. Hàng năm, người ta sản xuất ra hàng nghìn tấn/ năm các chế phẩm enzyme khác nhau, ở dạng thơ cho chăn nuơi và cho nhiều ngành cơng nghiệp khác như: dệt, da…; hoặc ở dạng tinh khiết cho thực phẩm, y học, dược học. Ở Nhật, cĩ rất nhiều cơng ty sản xuất các chế phẩm enzyme từ
vi sinh vật. hàng năm, Nhật sản xuất khoảng 9850 tấn Amylase, 8906 tấn protease, 100 tấn Lipase… Các nước phát triển khác như: Anh, Pháp, Đan Mạch… cũng phát triển ngành cơng nghiệp sản xuất enzyme từ vi sinh vật khá mạnh.
Các chủng vi sinh vật cĩ khả năng sản sinh enzyme thường được phân lập từ các mẫu đất, nước, thực phẩm… Người ta thấy rằng các chủng vi sinh vật cĩ khả năng tổng hợp enzyme cellulase thường hiện diện trên các mẫu giàu cellulose như: rơm rạ, thực vật chết… cịn các vi sinh vật cĩ khả năng sản sinh enzyme amylase thường được phân lập từ các mẫu giàu tinh bột… Trong một số trường hợp, các chủng vi sinh vật phân lập theo phương pháp thơng thường chỉ tổng hợp được một lượng nhỏ enzyme, các chủng này cĩ thể được gây đột biến để tạo ra các chủng vi sinh vật cĩ khả năng tổng hợp lượng lớn enzyme.