Người cha Nhật Bản của Công nghệ sinh học Hoa Kỳ

YukiSakura

Tia nắng mặt trời
Jokichi Takamine (1854-1922) Người cha Nhật Bản của Công nghệ sinh học Hoa Kỳ, cha đẻ Adrénaline, khám phá Aspergillus oryzae
Mốc màu hoa cau mà nhân dân ta thường dùng để làm tương là một loài nấm sợi có tên khoa học là Aspergillus oryzae. Đây cũng chính là loài mà người Nhật dùng để đường hóa gạo khi làm rượu Sake. Người nghiên cứu sớm nhất về loài nấm này là một nhà khoa học Nhật Bản tên là Jokichi Takamine. Ông sinh ngày 3-10-1854 tại Takaoka nhưng sớm được chuyển đến sống ở Kanazawa. Bố ông là thầy thuốc Seiichi, còn mẹ ông- bà Yukiko ,lớn lên từ một gia đình làm rượu sake. Từ nhỏ Jokichi đã học giỏi các môn Ngôn ngữ và Khoa học. Năm 16 tuổi ông vào học Trường trung học y tế ở Osaka. Hai năm sau Jokichi chuyển lên học Hóa học ở Đại học Khoa học và Công nghệ Tokyo. Năm 24 tuổi Jokichi được gửi sang Scotland để làm nghiên cứu sinh tại Đại học Glasgow. Chẳng bao lâu anh đã nói thạo tiếng Anh và say mê nghiên cứu về sản xuất phân bón hóa học. Trở về Nhật ông làm việc tại Bộ Nông nghiệp và Thương mại với mong muốn đưa được công nghệ phương Tây về Nhật. Anh được cử sang New Orleans (Hoa Kỳ) để làm cuộc triển lãm về bông. Anh trọ tại nhà Đại tá Ebenezer Hitch và vì thế mà có chuyện yêu cô con gái ông Đại tá này - cô Caroline Field Hitch.
takamine-jokichi.jpg
takamine-caroline.jpg

Trở về Nhật Bản ông được cử làm Chủ nhiệm Văn phòng cấp Bằng sáng chế và Nhãn hiệu hàng hóa. Vì công việc mà ông có dịp trở lại Hoa Kỳ trong hai năm. Đám cưới được thực hiện tại New Orleans vào mùa hè năm 1887. Trong tuần trăng mật họ đã đến Nam Carolina và thăm nhà máy phân bón hóa học tại đây. Sau đó Takamine đến Washinton để nghiên cứu về luật cấp bằng sáng chế ở Hoa Kỳ và rồi trở về Nhật. Ông đã thành công trong việc xây dựng Nhà máy superphosphate đầu tiên ở Nhật dưới sự đầu tư của Công ty phân bón hóa học Tokyo. Đôi vợ chồng trẻ sống gần nhà máy và họ sinh ngay ba năm đôi được hai cậu con trai. Tình trạng kinh tế trở nên khó khăn và gia đình Takamine phải quay trở lại Hoa Kỳ. Đây là thời gian Takamine chuyển hướng chú ý sang công nghệ sản xuất cồn-rượu. Thời đó để đường hóa tinh bột lúa mỳ và ngô ở phương Tây người ta dùng mầm đại mạch (malt), trong khi đó ở Nhật lại dùng loại nấm sợi mà ta gọi là mốc tương. Cơm đã cho mọc loại mốc này ở Nhật gọi là Koji. Hoạt tính men (enzyme) trong Koji cao hơn nhiều so với trong mầm đại mạch. Với sự ủng hộ của Công ty Liên hiệp Whiskey (Whiskey Trust),Takamine đã đưa công nghệ dùng Koji vào các nhà máy sản xuất rượu Whisky và bia ở Chicago và Peoria (bang Illinois). Hoạt tính của Koji làm cho quá trình đường hóa rút ngắn lại và giá thành rẻ hơn rõ rệt. Nhưng thật rủi ro cho Takamine, các nhà máy sản xuất mầm đại mạch ở vùng này đã không hoan nghênh sáng kiến này của ông (!).Một sự kiện lạ lùng có thể do sự kỳ thị chủng tộc gây nên, nhà máy nơi ông làm việc bị cháy trụi (!)và gia đình ông trở nên khánh kiệt. Họa vô đơn chí, ông bị bệnh gan cấp tính và phải mổ cấp cứu tại Chicago. Đó là thời gian bi kịch nhất đối với gia đình ông. Caroline phải đi bán tranh ảnh và đồ thủ công để lo bữa ăn cho gia đình. Cũng may là Takamine rất chóng bình phục và có lại ngay tinh thần lạc quan. Năm 1894 ông lấy được bằng sáng chế về quá trình sản xuất men đường hóa (Proces of making diastatic enzyme) và được thưởng tiền. Đấy là US Patent số 252.823, trình bầy phương pháp phương pháp nuôi nấm sợi Aspergillus trên cám và dùng cồn để chiết xuất ra men amylase (men đương hóa tinh bột). Sau đó Takamine đã chứng minh được men này có thể ứng dụng trong y học và ông nhận được Bằng sở hữu trí tuệ về men của ông do Parke, Davis & Công ty (ở Ditroit, Michigan) sản xuất với tên gọi là men Taka-diastase. Parke và Davis quảng cáo men này trợ giúp tiêu hóa tinh bột, chữa bệnh khó tiêu . Sản phẩm bán rất chạy và Takamine trở thành cố vấn của Công ty. Nên biết rằng lịch sử ngành Sinh hóa học (Biochemistry) gắn liền voái lịch sử nghiên cứu enzyme. Mặc dầu nghề làm tương ở Việt Nam và nghề làm sake ở Nhật Bản đã có từ lâu đời ,nhưng việc chiêt rút ra enzyme và sản xuất chế phẩm enzyme thì Takamine là người đi tiên phong. Mãi ba năm sau (1897) Eduard Buchner mới chiết xuất từ tế bào nấm men (yeast cells) enzyme xúc tác quá trình chuyển hóa đường thành rượu ethanol. Hiện nay nhân loại đã biết tới trên 2000 enzyme khác nhau và có trên 200 loại đã thu được dưới dạng tinh thể tinh khiết. Sau chiến công này được sự giúp đỡ của Parke và Davis, Takamine đã đưa được gia đình về New York và lập một Pjóng thí nghiệm riêng cho mình ở đường 103 Đông Manhattan. Tại đây ông tiếp tục có nhiều phát minh mới, trong đó có việc khám phá ra các nội tiết tố, đặc biệt là Adrenalin do tuyến thượng thận sinh ra.

Công nghệ sinh học mở đầu bằng thành công của Takamine trong việc sản xuất ra enzyme Taka-diastase và vì thành công này thực hiện ở Hoa Kỳ cho nên Takamine đã được tôn vinh là Người cha Nhật Bản của Công nghệ sinh học Hoa Kỳ (Japanese father of American biotechnology).

Nghề làm tương và làm rượu Sake với loài nấm sợi này đã có từ rất lâu đời. Trước đây bào tử nấm này từ thiên nhiên rơi vào trong xôi hay gạo và mọc lên mốc làm tương hay làm rượu. Bây giờ tình hình ở Nhật đã hoàn toàn khác hẳn. Nấm sợi Aspergillus oryzae đã được chọn lọc để có các chủng có hoạt tính rất cao. Koji được sản xuất ra dưới dạng bánh thì gọi là mochi-koji, còn dưới dạng hạt thì gọi là bara-koji. Quá trình sản xuất ra koji gọi là sei-koji. Nấm này còn được dùng ở Nhật Bản để sản xuất tương Nhật từ đậu tương, dạng đặc gọi là miso (soybean paste) , dạng loãng gọi là shoyu (soy sauce). Khi làm rượu Sake thì quan trọng nhất là khâu sản xuất koji, thứ nhì là chuẩn bị giống nấm men rượu (moto), thứ ba mới là lên men (tsukuri). Theo phương pháp truyền thống có từ thời Muromachi (thế kỷ XIII-XV) thì mốc được sản xuất trên gạo hấp chín theo tỷ lệ 96% gạo và 4% tro của một số lá cây (như camellia, zelkova, …), nuôi cấy ở 34-360C trong 7 ngày. Loại koji này được gọi là tane-koji. Bộ gen di truyền của Aspergillus oryzae hiện đã được phân tích và biết rất kỹ vào năm 2001. Nấm này có thể dùng trong công nghiệp để sản xuất nhiều loại enzyme khác nhau (amylase, protease, lipase, hemicellulase, cellulase, oxidoreductase, phytase, pectinesterase…).
takamine-jokichi01.jpg

Sản xuất rượu sake thời xưa ở Nhật
takamine-sanxuat-sake.jpg
 
Thumbnail bài viết: Không phải vì "an toàn" hay "du lịch" . Lý do thực sự khiến giới nhà giàu thế giới đến Nhật Bản là gì?
Không phải vì "an toàn" hay "du lịch" . Lý do thực sự khiến giới nhà giàu thế giới đến Nhật Bản là gì?
Ẩm thực cao cấp là lý do chính khiến giới nhà giàu thế giới đến thăm Nhật Bản. Điểm đến tiếp theo của họ không phải là các thành phố lớn, mà là các "khu vực". Ẩm thực địa phương, sự kết hợp giữa...
Thumbnail bài viết: Bảng xếp hạng "Yêu cầu Chính phủ" , mục nào đã tăng gấp đôi mức độ phổ biến so với năm năm trước và đang đứng đầu ?
Bảng xếp hạng "Yêu cầu Chính phủ" , mục nào đã tăng gấp đôi mức độ phổ biến so với năm năm trước và đang đứng đầu ?
"Khảo sát Ý kiến Công chúng về Lối sống Quốc gia" (Văn phòng Nội các, công bố ngày 26 tháng 9 năm 2025) đã khảo sát 2.700 hộ gia đình trên toàn quốc về lối sống và phong cách sống của họ, đồng...
Thumbnail bài viết: "Hệ số Engel" đạt mức cao nhất trong 43 năm . Nhật Bản có thực sự trở nên nghèo hơn ?
"Hệ số Engel" đạt mức cao nhất trong 43 năm . Nhật Bản có thực sự trở nên nghèo hơn ?
Nhật Bản có thực sự trở thành một quốc gia nghèo ? Xét đến thuật ngữ "Hệ số Engel", vốn đã trở thành một câu nói quen thuộc gần đây, câu trả lời thật đáng ngạc nhiên là không hề đơn giản. Hệ số...
Thumbnail bài viết: Số lượng nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc tại nhà nộp đơn xin phá sản đạt mức cao kỷ lục 85 vụ. Căng thẳng do thiếu hụt lao động và giá cả tăng cao.
Số lượng nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc tại nhà nộp đơn xin phá sản đạt mức cao kỷ lục 85 vụ. Căng thẳng do thiếu hụt lao động và giá cả tăng cao.
Một cuộc khảo sát của Tokyo Shoko Research vào ngày 7 cho thấy số vụ phá sản của các nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc tại nhà đã đạt 85 vụ từ tháng 1 đến tháng 11, một kỷ lục mới trong năm 2025 . Đây...
Thumbnail bài viết: Đề xuất tăng gấp ba lần thuế xuất cảnh, tại sao lại áp dụng cho cả người Nhật ? Cần phải xác định rõ ràng hơn về cách thức sử dụng khi tăng thuế.
Đề xuất tăng gấp ba lần thuế xuất cảnh, tại sao lại áp dụng cho cả người Nhật ? Cần phải xác định rõ ràng hơn về cách thức sử dụng khi tăng thuế.
"Thuế nên được áp dụng thống nhất, bất kể quốc tịch." Tính đến tháng 10 năm nay, khoảng 35,55 triệu du khách nước ngoài đã đến thăm Nhật Bản, một kỷ lục mới. Bên cạnh việc tiêu dùng nội địa tăng...
Thumbnail bài viết: Kinh tế Nhật Bản năm 2026 : Chủ đề là "Con người".
Kinh tế Nhật Bản năm 2026 : Chủ đề là "Con người".
Những chủ đề chính của nền kinh tế Nhật Bản năm 2026 sẽ là gì? Tôi tin rằng "con người" sẽ là một từ khóa then chốt. Cụ thể, sự chú ý sẽ tập trung vào tỷ lệ sinh, người nước ngoài và người lao...
Thumbnail bài viết: Tỷ lệ ủng hộ Nội các Takaichi đạt 75,8%. 59% ủng hộ dự luật của Đảng Dân chủ Tự do về việc giảm số ghế tại Hạ viện.
Tỷ lệ ủng hộ Nội các Takaichi đạt 75,8%. 59% ủng hộ dự luật của Đảng Dân chủ Tự do về việc giảm số ghế tại Hạ viện.
Một cuộc thăm dò ý kiến gần đây của JNN cho thấy khoảng 60% người dân "ủng hộ" dự luật do Đảng Dân chủ Tự do (LDP) và Đảng Duy tân Nhật Bản đệ trình tuần trước nhằm giảm 10% số ghế tại Hạ viện...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Phản đối mạnh mẽ việc máy bay chiến đấu Trung Quốc chiếu radar vào máy bay của Lực lượng Phòng vệ Nhật Bản.
Nhật Bản : Phản đối mạnh mẽ việc máy bay chiến đấu Trung Quốc chiếu radar vào máy bay của Lực lượng Phòng vệ Nhật Bản.
Bộ Ngoại giao Nhật Bản đã triệu Đại sứ Trung Quốc vào ngày 7 và gửi công hàm phản đối mạnh mẽ. Chiều ngày 7, Thứ trưởng Ngoại giao Funakoshi Takehiro đã triệu Đại sứ Trung Quốc Ngô Giang Hạo và...
Thumbnail bài viết: Máy bay Trung Quốc khóa radar vào F-15 của Nhật Bản: Sự cố nguy hiểm đầu tiên được công bố
Máy bay Trung Quốc khóa radar vào F-15 của Nhật Bản: Sự cố nguy hiểm đầu tiên được công bố
Ngày 6/12, Bộ Quốc phòng Nhật Bản công bố một thông tin chưa từng có: chiến đấu cơ J-15 của Trung Quốc, cất cánh từ tàu sân bay Liêu Ninh, đã liên tục chiếu xạ radar vào hai máy bay F-15 của Lực...
Thumbnail bài viết: Bảng xếp hạng thành phố du lịch thế giới năm 2025 . Paris dẫn đầu năm thứ 5 liên tiếp, Tokyo đứng thứ ba.
Bảng xếp hạng thành phố du lịch thế giới năm 2025 . Paris dẫn đầu năm thứ 5 liên tiếp, Tokyo đứng thứ ba.
Trong Bảng xếp hạng Thành phố Du lịch Thế giới năm 2025 do công ty nghiên cứu Euromonitor International thực hiện, thủ đô Paris của Pháp đã duy trì vị trí dẫn đầu năm thứ năm liên tiếp. Tokyo đứng...
Top