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: Nhật Bản : Sự khác biệt về giới trong giáo dục lập trình, trải nghiệm ngoài trường học và kỳ vọng của phụ huynh.
Nhật Bản : Sự khác biệt về giới trong giáo dục lập trình, trải nghiệm ngoài trường học và kỳ vọng của phụ huynh.
Một cuộc khảo sát của các tổ chức phi chính phủ quốc tế cho thấy học sinh nữ có xu hướng ít kinh nghiệm hơn về giáo dục lập trình ngoài trường học so với học sinh nam, và phụ huynh của các em cũng...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Giá điện tháng 8 giảm trên 10 công ty do Chính phủ tăng trợ cấp.
Nhật Bản : Giá điện tháng 8 giảm trên 10 công ty do Chính phủ tăng trợ cấp.
Vào ngày 30, 10 công ty điện lực lớn đã công bố giá điện cho tháng Tám (hóa đơn tháng Chín). Ngoài việc giá dầu thô giảm, chính phủ Nhật Bản đang tăng trợ cấp cho điện và khí đốt như một phần...
Thumbnail bài viết: Môi trường Thương mại Toàn cầu Bất ổn, Ảnh hưởng đến Tăng trưởng Kinh tế , dự báo mới nhất của IMF.
Môi trường Thương mại Toàn cầu Bất ổn, Ảnh hưởng đến Tăng trưởng Kinh tế , dự báo mới nhất của IMF.
Quỹ Tiền tệ Quốc tế (IMF) dự đoán rằng mặc dù nền kinh tế toàn cầu đã phần nào phục hồi trước các chính sách thuế quan của Tổng thống Mỹ Trump, nhưng vẫn còn yếu và dễ bị tổn thương trước các cú...
Thumbnail bài viết: Hơn 80% doanh nghiệp lưu trú đang gặp khó khăn với vali bị bỏ quên , Cục hội nghị và du lịch Osaka cảm thấy khủng hoảng.
Hơn 80% doanh nghiệp lưu trú đang gặp khó khăn với vali bị bỏ quên , Cục hội nghị và du lịch Osaka cảm thấy khủng hoảng.
Cục Hội nghị và Du lịch Osaka đã công bố kết quả khảo sát vào ngày 29, sau khi ghi nhận tình trạng du khách thường xuyên bỏ quên vali tại các cơ sở lưu trú và trên đường phố. Trong số 34 doanh...
Thumbnail bài viết: Lượng khách du lịch đến Osaka đạt mức kỷ lục 8,476 triệu người , ứớc tính Tháng 1- Tháng 6.
Lượng khách du lịch đến Osaka đạt mức kỷ lục 8,476 triệu người , ứớc tính Tháng 1- Tháng 6.
Ngày 29, Cục Hội nghị và Du lịch Osaka công bố ước tính có 8,476 triệu du khách nước ngoài đã đến thăm Osaka trong nửa đầu năm 2025 (tháng 1-Tháng 6), tăng 23% so với cùng kỳ năm ngoái. Đây là số...
Thumbnail bài viết: Tập đoàn Ngân hàng Sumitomo Mitsui sẽ tạm dừng dịch vụ tích hợp ATM và ứng dụng thanh toán, chuyển đổi sang hệ thống mới vào tháng 1 năm 2026.
Tập đoàn Ngân hàng Sumitomo Mitsui sẽ tạm dừng dịch vụ tích hợp ATM và ứng dụng thanh toán, chuyển đổi sang hệ thống mới vào tháng 1 năm 2026.
Tập đoàn Ngân hàng Sumitomo Mitsui (SMBC) sẽ tạm dừng các dịch vụ như ngân hàng trực tuyến và ATM cùng với việc chuyển đổi sang hệ thống mới. Việc tạm dừng này sẽ diễn ra từ 21:00 ngày 11 tháng 1...
Thumbnail bài viết: Năm lý do tại sao điện thoại thông minh của bạn không nhận được cảnh báo khẩn cấp ?
Năm lý do tại sao điện thoại thông minh của bạn không nhận được cảnh báo khẩn cấp ?
Khi xảy ra động đất hoặc sóng thần lớn, "cảnh báo khẩn cấp" sẽ thông báo cho điện thoại thông minh của bạn bằng âm thanh cảnh báo lớn. Tuy nhiên, có khá nhiều trường hợp điện thoại thông minh của...
Thumbnail bài viết: Tác động của việc giá lương thực tăng cao , 673 triệu người đang "suy dinh dưỡng", chiếm hơn 8% dân số thế giới.
Tác động của việc giá lương thực tăng cao , 673 triệu người đang "suy dinh dưỡng", chiếm hơn 8% dân số thế giới.
Tác động của việc giá lương thực tăng cao đang trở nên nghiêm trọng hơn ở các nước thu nhập thấp. Vào ngày 28, Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO) và Tổ chức Y tế Thế giới...
Thumbnail bài viết: Bưu điện Nhật Bản lỗ 63 tỷ yên trong năm tài chính vừa qua , năm thứ ba liên tiếp thua lỗ.
Bưu điện Nhật Bản lỗ 63 tỷ yên trong năm tài chính vừa qua , năm thứ ba liên tiếp thua lỗ.
Bưu điện Nhật Bản (Japan Post) thông báo mảng bưu chính của mình đã lỗ 63 tỷ yên trong năm tài chính vừa qua, ghi nhận năm thứ ba liên tiếp thua lỗ. Theo Japan Post, khoản lỗ hoạt động của mảng...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Ghi nhận 258 vụ tai nạn nghiêm trọng và tử vong liên quan đến tài xế nước ngoài , tỷ lệ cao kỷ lục trong tổng số vụ tai nạn.
Nhật Bản : Ghi nhận 258 vụ tai nạn nghiêm trọng và tử vong liên quan đến tài xế nước ngoài , tỷ lệ cao kỷ lục trong tổng số vụ tai nạn.
Ngày 29, Cơ quan Cảnh sát Quốc gia thông báo rằng trong nửa đầu năm nay (từ tháng 1 đến tháng 6), đã có 258 vụ tai nạn nghiêm trọng và tử vong liên quan đến tài xế nước ngoài, chiếm 2,1% tổng số...
Top