Trong những thập kỷ gần đây với sựtăng lên theo cấp số nhân vềứng dụng của enzyme trong nhiều lĩnh vực khác nhau đã đặt ra yêu cầu cấp thiết là phải mở rộng và tăng cường cả việc cải tiến chất lượng và nâng cao về số lượng thông qua việc cải tiến chủng, tối ưu môi trường, và tìm kiếm quá trình lên men hiệu quảđể tăng sản lượng enzyme.
Tăng sản lượng enzyme có thểđạt được bằng tối ưu môi trường nuôi cấy và điều kiện sinh trưởng nhưng cách tiếp cận này bị giới hạn trong khả năng tổng hợp sản phẩm của cơ thể. Việc cải tiến chủng được thực hiện để giảm giá thành bằng cách tăng năng suất hay giảm chi phí sản xuất vì vậy nó có vai trò quan trọng trong công nghiệp lên men. Cải thiện chủng là quá trình cải tiến và thao tác trên các chủng vi sinh vật để tăng cường khảnăng trao đổi chất cho các ứng dụng của công nghệ sinh học (Gonzalez & cs., 2003). Do hệ thống kiểm soát vốn có của mình, các vi sinh vật thường sản sinh ra các chất trao đổi thương mại ở nồng độ rất thấp chỉ đủ có lợi cho chúng, do đó việc tăng cường sản xuất các chất trao đổi hiếm khi xảy ra và mặc dù năng suất có thểtăng lên bởi việc tối ưu hóa điều kiện môi trường, tuy nhiên năng suất cuối cùng vẫn được kiểm soát bởi bộ gen (genome) của sinh vật (Pathak & cs., 2015). Việc cải tiến chủng chủ yếu tập trung vào sự gia tăng hiệu suất của quá trình lên men, giảm chi phí và tăng các lợi ích kinh tế và cũng có thể có thêm một số đặc tính mong muốn khác (Prabakaran & cs., 2009; Singh & cs., 2011).
Nghiên cứu về biến đổi gen trong những năm qua đã đóng góp lớn để hiểu cơ chế ổn định và hoạt động cho cải tiến của enzyme công nghiệp. Hầu hết các chủng dại mà có tiềm năng sử dụng trong quá trình lên men công nghiệp bắt buộc phải cải tiến để việc lên men đạt hiệu quả kinh tế cao (Mishra & cs., 2014).