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: 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...
Thumbnail bài viết: Số lượng thẻ My Number đã vượt mốc 100 triệu thẻ .  10 năm kể từ khi phát hành, việc sử dụng thẻ bảo hiểm y tế My number không tăng.
Số lượng thẻ My Number đã vượt mốc 100 triệu thẻ . 10 năm kể từ khi phát hành, việc sử dụng thẻ bảo hiểm y tế My number không tăng.
Tại buổi họp báo ngày 5 , Bộ trưởng Bộ Nội vụ và Truyền thông Yoshimasa Hayashi thông báo rằng số lượng thẻ My Number đang được sở hữu đã vượt mốc 100 triệu, đánh dấu 10 năm kể từ khi thẻ này được...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Có nên phát phiếu gạo hay không ? Khả năng không công bằng giữa các địa phương.
Nhật Bản : Có nên phát phiếu gạo hay không ? Khả năng không công bằng giữa các địa phương.
Liên quan đến việc phát phiếu gạo, việc mà chính phủ đang khuyến khích như một biện pháp chống lại tình trạng giá cả leo thang, phản ứng của các địa phương đang bắt đầu xuất hiện sự khác biệt về...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Liệu các thủ tục đổi bằng lái xe nước ngoài cho đến nay là quá dễ dãi ? Các tỉnh thành có tỷ lệ đậu giảm đáng kể.
Nhật Bản : Liệu các thủ tục đổi bằng lái xe nước ngoài cho đến nay là quá dễ dãi ? Các tỉnh thành có tỷ lệ đậu giảm đáng kể.
Trên mạng xã hội, một loạt ý kiến đã nổi lên, chẳng hạn như: "Điều này cho thấy quy trình cho đến nay đã quá lỏng lẻo", và "Bài thi nên giống như đối với tài xế Nhật Bản". Quy trình "gaimen...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Đề xuất nâng "Ngưỡng Thu nhập" thông qua Khấu trừ thu nhập lương.
Nhật Bản : Đề xuất nâng "Ngưỡng Thu nhập" thông qua Khấu trừ thu nhập lương.
Vào ngày 3, Đảng Dân chủ Tự do và Đảng Duy tân Nhật Bản đã bắt đầu các cuộc thảo luận toàn diện về "ngưỡng thu nhập", ngưỡng bắt đầu đánh thuế thu nhập. Một đề xuất đã được đưa ra nhằm tăng "khấu...
Thumbnail bài viết: Việc xác minh danh tính trực tiếp các thẻ gắn chip IC như thẻ My Number là bắt buộc từ tháng 4 năm 2027.
Việc xác minh danh tính trực tiếp các thẻ gắn chip IC như thẻ My Number là bắt buộc từ tháng 4 năm 2027.
Cơ quan Cảnh sát Quốc gia (NPA) đã công bố kế hoạch xem xét lại các phương pháp xác minh danh tính trực tiếp tại các ngân hàng và các tổ chức khác, giới hạn ở việc quét chip IC trên thẻ My Number...
Thumbnail bài viết: Yêu cầu khắt khe hơn đối với người nước ngoài muốn nhập quốc tịch Nhật Bản. Cân nhắc "Thời hạn cư trú 10 năm trở lên"
Yêu cầu khắt khe hơn đối với người nước ngoài muốn nhập quốc tịch Nhật Bản. Cân nhắc "Thời hạn cư trú 10 năm trở lên"
Chính phủ Nhật Bản đang trong quá trình xem xét nâng thời hạn cư trú đối với người nước ngoài để nhập quốc tịch Nhật Bản từ "5 năm trở lên" hiện tại lên "10 năm trở lên". Một số quan chức chính...
Thumbnail bài viết: Nhật Bản : Xem xét thắt chặt các yêu cầu cấp phép thường trú cho người nước ngoài , từ chối gia hạn do chưa đóng phí bảo hiểm xã hội.
Nhật Bản : Xem xét thắt chặt các yêu cầu cấp phép thường trú cho người nước ngoài , từ chối gia hạn do chưa đóng phí bảo hiểm xã hội.
Chính quyền Takaichi sẽ thắt chặt quy trình sàng lọc tình trạng cư trú của người nước ngoài. Chính quyền đang xem xét thắt chặt các yêu cầu về thường trú, loại hình cư trú phổ biến nhất. Dự kiến...
Thumbnail bài viết: "Mua những thứ không thể mua" với phí thường niên 99.000 yên. Thế giới bí ẩn của những tấm thẻ dành cho giới siêu giàu.
"Mua những thứ không thể mua" với phí thường niên 99.000 yên. Thế giới bí ẩn của những tấm thẻ dành cho giới siêu giàu.
Khách sạn Four Seasons Tokyo tại Otemachi. Khách sạn năm sao hàng đầu này, với giá hơn 150.000 yên mỗi đêm, tọa lạc trong một tòa nhà chọc trời 39 tầng nhìn ra khuôn viên Cung điện Hoàng gia. Trên...
Thumbnail bài viết: Người Nhật có đang dần rời xa iPhone ? Tại sao thị phần của iPhone lại giảm ?
Người Nhật có đang dần rời xa iPhone ? Tại sao thị phần của iPhone lại giảm ?
Thị trường điện thoại thông minh Nhật Bản từng được biết đến là "do iPhone thống trị", một thị trường độc đáo ngay cả trên phương diện toàn cầu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây cho thấy Android đã...
Top