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: Tại sao Nhật Bản không thể thờ ơ với thỏa thuận các quốc gia thành viên NATO rằng "sẽ chi 5% GDP cho quốc phòng trong 10 năm" ?
Tại sao Nhật Bản không thể thờ ơ với thỏa thuận các quốc gia thành viên NATO rằng "sẽ chi 5% GDP cho quốc phòng trong 10 năm" ?
Vào ngày 25 tháng 6, Tổ chức Hiệp ước Bắc Đại Tây Dương (NATO) đã tổ chức một hội nghị thượng đỉnh tại Hà Lan và đã nâng đáng kể mục tiêu chi tiêu quốc phòng và các khoản đầu tư liên quan của các...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : JAL mở rộng "Sân bay thông minh" đến 11 sân bay khu vực như Nagasaki, Miyazaki, Aomori, v.v.
Nhật Bản : JAL mở rộng "Sân bay thông minh" đến 11 sân bay khu vực như Nagasaki, Miyazaki, Aomori, v.v.
Japan Airlines đã thông báo vào ngày 2 tháng 7 rằng hãng sẽ mở rộng số lượng sân bay mà hãng sẽ đưa vào "Sân bay thông minh", giúp cải thiện sự tiện lợi của sân bay bằng cách thiết kế lại quầy...
Thumbnail bài viết: "Những rối loạn tiềm ẩn" trong thời đại điện thoại thông minh đang trở nên nghiêm trọng hơn.
"Những rối loạn tiềm ẩn" trong thời đại điện thoại thông minh đang trở nên nghiêm trọng hơn.
Điện thoại thông minh đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta, từ giao tiếp hàng ngày đến thu thập thông tin và giải trí. Tuy nhiên, đằng sau sự tiện lợi, chúng có thể...
Thumbnail bài viết: Mục tiêu đặt ra cho hành khách tàu du lịch Nhật Bản , 1 triệu lượt khách vào năm 2030.
Mục tiêu đặt ra cho hành khách tàu du lịch Nhật Bản , 1 triệu lượt khách vào năm 2030.
Vào ngày 26, nhóm chuyên gia của Bộ Đất đai, Cơ sở hạ tầng, Giao thông và Du lịch đã biên soạn một báo cáo bao gồm mục tiêu đạt 1 triệu hành khách tàu du lịch Nhật Bản vào năm 2030. Trong tương...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Công ty nào là công ty số một mà sinh viên tốt nghiệp tìm việc năm 2027 muốn làm việc ?
Nhật Bản : Công ty nào là công ty số một mà sinh viên tốt nghiệp tìm việc năm 2027 muốn làm việc ?
Sankei Shimbun và Works Japan (cả hai đều có trụ sở tại quận Chiyoda, Tokyo) đã tiến hành một cuộc khảo sát đối với sinh viên đại học (bao gồm cả sinh viên sau đại học) dự kiến tốt nghiệp vào...
Thumbnail bài viết: Sáu công ty ô tô Nhật Bản chứng kiến doanh số bán hàng tại Mỹ tăng 3% , nhu cầu vào phút chót trước khi áp thuế mới.
Sáu công ty ô tô Nhật Bản chứng kiến doanh số bán hàng tại Mỹ tăng 3% , nhu cầu vào phút chót trước khi áp thuế mới.
Sáu công ty ô tô lớn của Nhật Bản đã công bố vào ngày 1 rằng doanh số bán ô tô mới tại Mỹ trong nửa đầu năm 2025 (từ tháng 1 đến tháng 6) đạt tổng cộng 3.052.420 xe, tăng 3,7% so với cùng kỳ năm...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Cơ sở tiền tệ trong tháng 6 giảm 3,5% so với cùng kỳ năm trước, tháng giảm thứ 10 liên tiếp.
Nhật Bản : Cơ sở tiền tệ trong tháng 6 giảm 3,5% so với cùng kỳ năm trước, tháng giảm thứ 10 liên tiếp.
Ngân hàng Trung ương Nhật Bản công bố vào ngày 2 rằng số dư trung bình của cơ sở tiền tệ trong tháng 6 là 6.479.525 triệu yên, giảm 3,5% so với cùng kỳ năm trước, đánh dấu tháng giảm thứ 10 liên...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Doanh thu thuế doanh nghiệp đạt mức cao nhất kể từ "thời kỳ bong bóng", "trái phiếu thâm hụt" trị giá 5 nghìn tỷ yên sẽ bị hủy.
Nhật Bản : Doanh thu thuế doanh nghiệp đạt mức cao nhất kể từ "thời kỳ bong bóng", "trái phiếu thâm hụt" trị giá 5 nghìn tỷ yên sẽ bị hủy.
Bản phác thảo về quyết toán tài khoản chung của quốc gia năm tài chính 2024 đã được công bố vào ngày 1. Do hiệu suất kinh doanh thuận lợi của doanh nghiệp, doanh thu thuế doanh nghiệp đạt 17,9...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Giá bán cà phê của các cửa hàng tiện lợi tăng từ tháng 7.
Nhật Bản : Giá bán cà phê của các cửa hàng tiện lợi tăng từ tháng 7.
Seven Cafe tăng giá Cà phê size R từ 120 yên lên 140 yên. Giá của một số sản phẩm của Seven Eleven , chẳng hạn như cà phê nóng, sẽ tăng dần từ ngày 7 tháng 7. Cà phê nóng size R sẽ là 140 yên...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Tâm lý người tiêu dùng cải thiện trong tháng thứ hai liên tiếp vào tháng 6, giá gạo và xăng tăng chậm lại.
Nhật Bản : Tâm lý người tiêu dùng cải thiện trong tháng thứ hai liên tiếp vào tháng 6, giá gạo và xăng tăng chậm lại.
Theo Khảo sát xu hướng người tiêu dùng tháng 6 do Văn phòng Nội các công bố vào ngày 1, Chỉ số tâm lý người tiêu dùng (hộ gia đình có hai người trở lên, điều chỉnh theo mùa), cho biết tâm lý người...
Top