Mikroorganismen benutzen Enzyme als Werkzeuge für ihre zahlreichen Aktivitäten. Enzyme sind natürliche Katalysatoren für sämtliche Lebensprozesse sowie für Wachstum und Entwicklung jeglicher Lebewesen, ob Tier, Pflanze oder Mikroben.
Durch sie werden Substanzen chemisch auf,- um,- und abgebaut.
Die etwa 7000 natürlich vorkommenden Enzyme reinigen Abwasser, produzieren Antibiotika, treiben körpereigene Stoffwechselkreisläufe an, erzeugen Käse, Alkohol und unterschiedlichste Nahrungsmittel, bauen Zucker ab und setzen dabei Energie für Wachstum und Entwicklung frei. Sie arbeiten, egal ob beim Aufbau oder Abbau, meist in Reaktionsketten.
Viele von ihnen benötigen als zusätzlichen Faktor ein Nicht-Protein-Molekül wie Calcium und Coenzyme, die aus Vitaminen wie Riboflavin gebildet werden, das wiederum in Mikroorganismen hergestellt wird.
Enzyme reagieren sehr spezifisch mit Stoffen die zu ihnen passen, wie ein Schlüssel zum zugehörigen Schloss. Ein Stoff der zu einem Enzym passt wird als Substrat bezeichnet.
Durch die Enzym-Substrat-Bindung wird chemische Energie frei. Dieses ist das zentrale Ereignis bei den Myriaden von Umwandlungen in der belebten Welt.
Oft entfernt ein Enzym einfach ein Stück des Substrats oder spaltet es in zwei Teile. Solche Reaktionen laufen sehr schnell ab und das Enzym geht aus der Reaktion unverändert hervor, sodass es sofort für eine weitere Reaktion bereit ist.
Auf diese Weise ist ein Enzymmolekül innerhalb kürzester Zeit und mit hoher Effizienz in der Lage riesige Mengen von Substratmolekülen zu verarbeiten.
Mikroorganismen finden deshalb in der biotechnologischen Industrie eine große Rolle bei der Produktion von Enzymen. Besonders bei den Waschmitteln konnte man mit dem Slogan: „weißer als weiß“ durch das Enzym Alkalase, das nicht nur Proteinflecken abbaut, sondern auch von den anderen Bestandteilen des Waschmittels nicht angegriffen wird und bei üblichen Waschtemperaturen arbeitet, große Erfolge erzielen. Es folgten weiterer Enzyme für Waschmittel, wie Esperase und Savinase. Diese entfernen Flecken bereits bei niedrigen Temperaturen – eine wichtige Eigenschaft, die einen wesentlichen Beitrag zur Einsparung von Energie beim Waschen leistet.
Der Trend zu niedrigen Temperaturen brachte zunächst das Problem der fettigen Flecken (Butter, Soße, Lippenstift) mit sich, konnte jedoch mit einem neu erzeugten Enzym, der Lipolase gelöst werden.
Seit neuestem werden auch Amylasen (stärkespaltende Enzyme) zum Entfernen der Reste von Nahrungsmitteln (Spaghetti, Schokolade, Brot- und Kuchenreste) eingesetzt.