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 : Hệ thống "Vé xanh" sẽ được áp dụng cho các vi phạm giao thông xe đạp từ tháng 4 , chi tiết danh sách và mức xử phạt.
Nhật Bản : Hệ thống "Vé xanh" sẽ được áp dụng cho các vi phạm giao thông xe đạp từ tháng 4 , chi tiết danh sách và mức xử phạt.
Cơ quan Cảnh sát Quốc gia sẽ áp dụng hệ thống "vé xanh" cho các vi phạm giao thông xe đạp từ ngày 1 tháng 4. Áp dụng cho người từ 16 tuổi trở lên, mức phạt được thiết kế tăng dần theo mức độ nguy...
Thumbnail bài viết: "Vấn đề về phép lịch sự" trên những chuyến tàu đông đúc. Liệu việc "cầm" hành lý có sai không ?
"Vấn đề về phép lịch sự" trên những chuyến tàu đông đúc. Liệu việc "cầm" hành lý có sai không ?
Vào tháng 4, nhiều người bắt đầu sử dụng tàu do đi học, đi làm hoặc chuyển công tác. Hàng năm, cho đến khoảng Tuần lễ Vàng, các chuyến thường đông đúc hơn so với các thời điểm khác trong năm, đặc...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Hệ thống tàu điện ngầm lắp đặt tủ khóa tự động đặt trước qua điện thoại thông minh tại tất cả các ga , mở rộng mạng lưới do nhu cầu tăng.
Nhật Bản : Hệ thống tàu điện ngầm lắp đặt tủ khóa tự động đặt trước qua điện thoại thông minh tại tất cả các ga , mở rộng mạng lưới do nhu cầu tăng.
Hệ thống tàu điện ngầm Osaka sẽ lắp đặt tủ khóa tự động có thể đặt trước qua điện thoại thông minh tại tất cả các ga vào năm tài chính 2026. Do lượng khách du lịch nước ngoài đến thành phố Osaka...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : 65% phụ nữ không muốn sinh con, lần đầu tiên vượt qua nam giới [Sách Trắng về Sinh Sản 2025]
Nhật Bản : 65% phụ nữ không muốn sinh con, lần đầu tiên vượt qua nam giới [Sách Trắng về Sinh Sản 2025]
Một cuộc khảo sát do Công ty Dược phẩm Rohto ( quận Ikuno , Osaka) thực hiện trong "Sách Trắng về Sinh Sản 2025" cho thấy hơn 60% phụ nữ không muốn sinh con. Cuộc khảo sát này, được thực hiện hàng...
Thumbnail bài viết: Natto trở thành hiện tượng toàn cầu . Bối cảnh và triển vọng tương lai.
Natto trở thành hiện tượng toàn cầu . Bối cảnh và triển vọng tương lai.
Natto, một món ăn truyền thống của Nhật Bản, đang trải qua một cơn sốt ở nước ngoài. Giá trị xuất khẩu đã đạt mức cao kỷ lục, với một số công ty chứng kiến mức tăng xuất khẩu gấp 60 lần. Các cửa...
Thumbnail bài viết: Sản lượng toàn cầu của Toyota giảm 3,9% trong tháng 2. Ghi nhận mức giảm tại Trung Quốc và Nhật Bản.
Sản lượng toàn cầu của Toyota giảm 3,9% trong tháng 2. Ghi nhận mức giảm tại Trung Quốc và Nhật Bản.
Tập đoàn Toyota Motor Corporation thông báo vào ngày 30 rằng sản lượng toàn cầu trong tháng 2 đạt 749.673 chiếc, giảm 3,9% so với cùng kỳ năm ngoái, đánh dấu tháng giảm thứ tư liên tiếp. Sự sụt...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Ghi nhận 5.000 trường hợp học sinh tử vong hoặc bị thương nặng trong các vụ tai nạn xe đạp trong 5 năm qua . "Hãy đội mũ bảo hiểm!"
Nhật Bản : Ghi nhận 5.000 trường hợp học sinh tử vong hoặc bị thương nặng trong các vụ tai nạn xe đạp trong 5 năm qua . "Hãy đội mũ bảo hiểm!"
Trong 5 năm tính đến năm 2025 đã ghi nhận tổng cộng 5.244 trẻ em, từ tiểu học đến trung học phổ thông đã tử vong hoặc bị thương nặng trong các vụ tai nạn xe đạp. Phân tích các vụ tai nạn này của...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Dự toán ngân sách tạm thời được thông qua vào ngày 30, lần đầu tiên sau 11 năm.
Nhật Bản : Dự toán ngân sách tạm thời được thông qua vào ngày 30, lần đầu tiên sau 11 năm.
Dự toán ngân sách tạm thời cho năm tài chính 2026 đã được thông qua với đa số phiếu của đảng cầm quyền và các đảng đối lập, bao gồm cả Liên minh Cải cách Trung dung, tại phiên họp toàn thể của Hạ...
Thumbnail bài viết: Hơn 2.500 mặt hàng tăng giá trong tháng 4, các sản phẩm quen thuộc như sốt mayonnaise và khăn giấy sẽ đồng loạt tăng giá.
Hơn 2.500 mặt hàng tăng giá trong tháng 4, các sản phẩm quen thuộc như sốt mayonnaise và khăn giấy sẽ đồng loạt tăng giá.
Khi năm tài chính mới sắp bắt đầu và chi phí tăng lên do sự khởi đầu của cuộc sống mới, làn sóng tăng giá đang ảnh hưởng nặng nề đến ngân sách hộ gia đình. ■ Hơn 2.500 mặt hàng sẽ tăng giá Theo...
Thumbnail bài viết: Nguyên nhân gốc rễ của sự suy giảm du lịch Nhật Bản . Thực trạng giá phòng khách sạn tăng cao và những hạn chế của trí tuệ nhân tạo.
Nguyên nhân gốc rễ của sự suy giảm du lịch Nhật Bản . Thực trạng giá phòng khách sạn tăng cao và những hạn chế của trí tuệ nhân tạo.
Môi trường du lịch Nhật Bản đang thay đổi mạnh mẽ. Đối với du lịch nước ngoài, giá vé máy bay đến và đi từ Nhật Bản vẫn ở mức cao, và đồng yên yếu đang đẩy chi phí du lịch lên cao. Hơn nữa, du...
Top