Enzyme bản chất là một loại protein, được phát hiện vào năm 1926 bởi James Sumner. Các quy trình được thực hiện qua trung gian enzyme đang nhanh chóng được quan tâm vì lợi ích từ việc giảm thời gian xử lý, năng lượng tiêu thụ đầu vào thấp, không độc hại… Hơn nữa, với sự ra đời của công nghệ DNA tái tổ hợp và kỹ thuật protein, một lượng lớn enzyme có thể được sản xuất để đáp ứng nhu cầu enzyme công nghiệp ngày càng tăng. Enzyme có tính đặc hiệu cao, giúp đẩy nhanh tốc độ của phản ứng, do đó chúng là các phân tử sinh học quan trọng hỗ trợ sự sống.
Các enzyme có thể được sản xuất từ nhiều nguồn khác nhau như thực vật, động vật, vi sinh vật, trong đó vi sinh vật là nguồn cung cấp enzyme công nghiệp được ưa chuộng do dễ có và tốc độ tăng trưởng nhanh. Các thay đổi di truyền bằng công nghệ DNA tái tổ hợp có thể dễ dàng được thực hiện trên các tế bào vi sinh vật để sản xuất các enzyme nâng cao [4]. Với những tiến bộ đạt được trong lĩnh vực hóa sinh sau năm 1940, một số lượng lớn các enzyme đã được phân lập và xác định đặc tính. Do đó, Ủy ban Enzyme (EC) đã được thành lập để hướng dẫn cách đặt tên và phân loại hệ thống cho các enzyme [5]. Theo loại phản ứng được xúc tác, EC đã phân các enzyme thành các loại chính, gồm: Oxidoreductase, Transferase, Hydrolase, Lyase, Isomerase, Ligase.
Các công ty chính tham gia vào thị trường enzyme công nghiệp toàn cầu có thể kể đến như Novozymes (Đan Mạch), Danisco/DuPont (Mỹ), BASF (Mỹ), AB Enzymes GmbH (Đức), DSM (Hà Lan), Chr. Hansen (Đan Mạch)...
Enzyme được ứng dụng ở nhiều lĩnh vực, nhất là trong kỹ thuật, sản xuất thực phẩm và đồ uống, nhiên liệu sinh học, thức ăn chăn nuôi. Quy trình sử dụng enzyme đang dần thay thế các bước trong quy trình hóa học truyền thống vốn được thực hiện dưới các môi trường công nghiệp khắc nghiệt về nhiệt độ, áp suất, pH, các hóa chất. Enzyme kỹ thuật bao gồm các loại enzyme được sử dụng trong ngành công nghiệp dệt, giấy và bột giấy, da thuộc, chất tẩy rửa. Với những tiến bộ trong công nghệ enzyme, cả enzyme đơn và hỗn hợp enzyme đang được ứng dụng trong ngành dệt may. Đối với ngành công nghiệp giấy và bột giấy, các bước thông thường được thực hiện bởi enzyme bao gồm khử mực, tinh chế bột giấy, tẩy trắng bột giấy và xử lý chất thải bằng cách tăng nhu cầu oxy sinh học (BOD) và nhu cầu oxy hóa học (COD). Ngành công nghiệp chất tẩy rửa là một trong những ngành tiêu thụ enzyme lớn nhất. Enzyme trong các sản phẩm tẩy rửa được sử dụng để loại bỏ các vết bẩn do protein, tinh bột, dầu và chất béo gây ra, đồng thời tăng hiệu quả của chất tẩy rửa. Việc ứng dụng enzyme trong các sản phẩm tẩy rửa khá thuận lợi vì các sản phẩm này chứa ít chất tẩy trắng, phốt phát, và do đó không gây hại đối với sức khỏe con người và môi trường Ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống là một trong những ngành công nghiệp chủ chốt sử dụng enzyme trong tất cả các loại quy trình. Một số quy trình phổ biến liên quan đến việc sử dụng các enzyme trong ngành công nghiệp này bao gồm làm mềm thịt, sản xuất rượu và nước hoa quả, sản xuất bia, chế biến sữa… Việc sử dụng có kiểm soát các enzyme có thể cải thiện hương vị, màu sắc, kết cấu, hình thức và chất lượng của thực phẩm. Thị trường enzyme công nghiệp rất hấp dẫn và có tính cạnh tranh cao. Nó có thể được chia thành thị trường enzyme kỹ thuật, enzyme thực phẩm và đồ uống, enzyme thức ăn chăn nuôi và enzyme sản xuất nhiên liệu sinh học. Thị trường enzyme công nghiệp toàn cầu được định giá khoảng 5,5 tỷ USD trong năm 2018 và dự kiến sẽ đạt khoảng 7,0 tỷ USD vào năm 2023 với tốc độ CAGR là 4,9% trong giai đoạn 2018-2023
Enzyme đóng vai trò quan trọng trong các ngành công nghiệp khác nhau như thực phẩm và đồ uống, dệt, da, chất tẩy rửa, giấy và bột giấy, thức ăn chăn nuôi và nhiên liệu sinh học. Đổi mới trong các ứng dụng enzyme đã tạo ra một cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp, việc sử dụng enzyme thay cho các hóa chất nguy hiểm đã mang lại cơ hội giảm thiểu ô nhiễm và chi phí sản xuất do bản chất phân hủy sinh học và hiệu quả chi phí của chúng. Các enzyme thương mại trên thị trường được sản xuất dưới dạng enzyme cô đặc, là kết quả của quá trình lên men và tinh chế sau đó (quá trình downstream). Với các tiến bộ trong công nghệ sinh học như sự ra đời của kỹ thuật di truyền và protein đã tạo ra một cuộc cách mạng trong việc phát triển các enzyme có sẵn trên thị trường thành các chất xúc tác công nghiệp tốt hơn. Do các nhu cầu ứng dụng ngày càng tăng, ngành enzyme công nghiệp đang chứng kiến một sự phát triển nhanh chóng.