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
 

Điểm tin

Thumbnail bài viết: Bất chấp thực tế "số lượng người nước ngoài đã tăng lên và tội phạm đã giảm xuống," trẻ em đang bị dồn vào thế bí bởi tư tưởng "Ưu tiên người Nhật".
Bất chấp thực tế "số lượng người nước ngoài đã tăng lên và tội phạm đã giảm xuống," trẻ em đang bị dồn vào thế bí bởi tư tưởng "Ưu tiên người Nhật".
Nhận thấy sự lo lắng và bất mãn đối với người nước ngoài đang lan rộng trong công chúng, chính quyền Takaichi đã bắt đầu thực hiện các "chính sách người nước ngoài" nghiêm ngặt, bao gồm tăng cường...
Thumbnail bài viết: Lượng người đến gia hạn Thẻ my number tăng đột biến. Quầy giao dịch đông nghẹt do việc gia hạn 10 năm và ảnh hưởng của chương trình tích điểm.
Lượng người đến gia hạn Thẻ my number tăng đột biến. Quầy giao dịch đông nghẹt do việc gia hạn 10 năm và ảnh hưởng của chương trình tích điểm.
Đã 10 năm kể từ khi thẻ My number được phát hành. Bên cạnh thời hạn gia hạn thẻ, việc hết hạn của "chứng chỉ điện tử" do người dân tạo ra theo chương trình tích điểm cũng đang diễn ra, gây ra tình...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Tỷ lệ tai nạn giao thông liên quan đến xe đạp là bao nhiêu phần trăm ?
Nhật Bản : Tỷ lệ tai nạn giao thông liên quan đến xe đạp là bao nhiêu phần trăm ?
Khi số lượng người sử dụng xe đạp tăng lên, các vụ tai nạn giao thông liên quan đến xe đạp cũng đang thu hút sự chú ý. Tỷ lệ tai nạn giao thông liên quan đến xe đạp là bao nhiêu phần trăm? Hãy xem...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Tận dụng không gian trống trên các chuyến tàu Shinkansen, JR Central liên tiếp ra mắt các dịch vụ mới.
Nhật Bản : Tận dụng không gian trống trên các chuyến tàu Shinkansen, JR Central liên tiếp ra mắt các dịch vụ mới.
JR Central đang tận dụng không gian trống trên các chuyến tàu Tokaido Shinkansen để cung cấp một loạt dịch vụ mới. Công ty đang triển khai dịch vụ "vận chuyển hàng hóa và hành khách kết hợp", vận...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Tình trạng "thiếu giáo viên" trên toàn quốc : 3.827 giáo viên . Khó khăn trong việc tuyển dụng giáo viên bán thời gian.
Nhật Bản : Tình trạng "thiếu giáo viên" trên toàn quốc : 3.827 giáo viên . Khó khăn trong việc tuyển dụng giáo viên bán thời gian.
Bộ Giáo dục, Văn hóa, Thể thao, Khoa học và Công nghệ (MEXT) đã tiến hành một cuộc khảo sát về tình trạng "thiếu giáo viên" - số lượng giáo viên được phân công giảng dạy tại các trường tiểu học...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Nhiều người lao động và doanh nghiệp muốn "giảm" giờ làm việc hơn là "tăng" giờ làm việc. Khảo sát của Bộ Y tế, Lao động và Phúc lợi.
Nhật Bản : Nhiều người lao động và doanh nghiệp muốn "giảm" giờ làm việc hơn là "tăng" giờ làm việc. Khảo sát của Bộ Y tế, Lao động và Phúc lợi.
Bộ Y tế, Lao động và Phúc lợi đã công bố kết quả khảo sát về việc sửa đổi Luật Tiêu chuẩn Lao động, cho thấy cả người lao động và doanh nghiệp đều có xu hướng "giảm" giờ làm việc hơn là "tăng" giờ...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Thí điểm dự trữ 50.000 tấn gạo tư nhân, bắt đầu chào bán công khai vào tháng 5 . Triển khai toàn diện vào năm tài chính 2028.
Nhật Bản : Thí điểm dự trữ 50.000 tấn gạo tư nhân, bắt đầu chào bán công khai vào tháng 5 . Triển khai toàn diện vào năm tài chính 2028.
Vào ngày 5, Bộ Nông nghiệp, Lâm nghiệp và Thủy sản đang xem xét sửa đổi hệ thống dự trữ gạo, với kế hoạch thí điểm cho phép khu vực tư nhân lưu trữ một phần dự trữ thay mặt chính phủ, dự kiến quy...
Thumbnail bài viết: Liệu EU có được miễn trừ khỏi mức thuế 15% mới của Trump ? Mỹ dự kiến tăng thuế ngay trong tuần này.
Liệu EU có được miễn trừ khỏi mức thuế 15% mới của Trump ? Mỹ dự kiến tăng thuế ngay trong tuần này.
Ngày 4, Bộ trưởng Tài chính Bessent cho biết ý định tăng mức thuế toàn cầu mới 10% do chính quyền Trump áp đặt lên 15% ngay trong tuần này. Trong khi đó, Bloomberg cùng ngày đưa tin rằng Liên minh...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Tỷ lệ gánh nặng quốc gia dự kiến sẽ giảm xuống 45,7%, giảm 0,4 điểm phần trăm so với năm tài chính 2025.
Nhật Bản : Tỷ lệ gánh nặng quốc gia dự kiến sẽ giảm xuống 45,7%, giảm 0,4 điểm phần trăm so với năm tài chính 2025.
Ngày 5, Bộ Tài chính thông báo rằng tỷ lệ thuế gánh nặng quốc gia, thể hiện tỷ lệ thu nhập phải đóng thuế và bảo hiểm xã hội, dự kiến sẽ ở mức 45,7% trong năm tài chính 2026. Tăng trưởng thu nhập...
Thumbnail bài viết: "Thiên Hoàng Aiko" là sản phẩm của chủ nghĩa bảo thủ. Thủ tướng Takaichi bước vào "lãnh địa cuối cùng": Luật Hoàng gia.
"Thiên Hoàng Aiko" là sản phẩm của chủ nghĩa bảo thủ. Thủ tướng Takaichi bước vào "lãnh địa cuối cùng": Luật Hoàng gia.
Nội các Takaichi thứ hai chính thức được thành lập vào ngày 18 tháng 2. Điều này sẽ có tác động như thế nào đến Hoàng gia ? Hiromi Shimada, một chuyên gia về lịch sử Hoàng gia, cho biết: "Việc sửa...
Top