Опыт, полученный в исследованиях холеры, открыл Ермольевой путь к тем самым медицинским прорывам, которые ждали ее впереди.
В 30-е годы Зинаида Виссарионовна возобновляет работу своего коллеги — Павла Николаевича Лащенкова. В 1909 году он открыл лизоцим. Вместе с коллегами она создает технологию выделения фермента, концентрирования его для дальнейших медицинских и сельскохозяйственных применений.
В то же время Ермольева изучает вирусы, способные уничтожать бактериальные клетки микроорганизмов — бактериофаги. В ходе работы ей удается выделить несколько образцов, которые будут применяться в предотвращении целых эпидемий.