Công nghệ vi sinh (Microbial Technology)

Các lĩnh vực ứng dụng chính của công nghệ vi sinh

Công nghệ vi sinh có phạm vi ứng dụng rộng rãi và ngày càng mở rộng, đóng góp quan trọng vào nhiều khía cạnh của đời sống hiện đại:

• Sản xuất thực phẩm: Đây là một trong những ứng dụng lâu đời và phổ biến nhất. Vi sinh vật đóng vai trò then chốt trong quá trình lên men để sản xuất nhiều loại thực phẩm quen thuộc như sữa chua, pho mát, bánh mì, bia, rượu vang, dưa chua, nước tương và các sản phẩm lên men truyền thống khác. Quá trình lên men không chỉ tạo ra hương vị đặc trưng và kéo dài thời gian bảo quản mà còn cải thiện giá trị dinh dưỡng và khả năng tiêu hóa của thực phẩm. Ví dụ điển hình là vi khuẩn Lactobacillus và Streptococcus trong sản xuất sữa chua, hay nấm men Saccharomyces cerevisiae trong sản xuất bánh mì và bia.
• Nông nghiệp: Công nghệ vi sinh mang đến các giải pháp nông nghiệp bền vững. Vi sinh vật được sử dụng để sản xuất phân bón sinh học (như vi khuẩn cố định đạm Rhizobium, vi khuẩn hòa tan lân), giúp cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng và cải thiện độ phì nhiêu của đất một cách tự nhiên. Thuốc trừ sâu sinh học, ví dụ như sản phẩm chứa độc tố từ vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt), giúp kiểm soát sâu bệnh hại hiệu quả mà ít gây hại cho môi trường và các sinh vật có ích khác. Ngoài ra, các chế phẩm vi sinh còn được dùng để kích thích tăng trưởng cây trồng và tăng khả năng chống chịu với điều kiện bất lợi.
• Y dược: Lĩnh vực y dược đã có những bước tiến vượt bậc nhờ công nghệ vi sinh. Sản xuất kháng sinh (ví dụ, penicillin từ nấm Penicillium notatum), vắc-xin (sử dụng virus giảm độc lực, kháng nguyên bề mặt hoặc công nghệ tái tổ hợp), enzyme trị liệu, hormone (như insulin người sản xuất từ vi khuẩn E. coli hoặc nấm men tái tổ hợp), và nhiều dược phẩm sinh học khác đều dựa trên nền tảng vi sinh vật. Công nghệ DNA tái tổ hợp, sử dụng vi sinh vật làm “nhà máy” tế bào, đã cách mạng hóa việc sản xuất các protein trị liệu phức tạp.
• Môi trường: Vi sinh vật là những “công nhân” cần mẫn trong việc bảo vệ và phục hồi môi trường. Chúng được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp, nơi chúng phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ thành các hợp chất đơn giản, ít độc hại hơn (như $CO_2$ và $H_2O$). Công nghệ vi sinh còn được dùng để xử lý chất thải rắn hữu cơ (ủ compost), phân hủy sinh học các chất ô nhiễm trong đất và nước ngầm (bioremediation), như dầu loang hay thuốc trừ sâu tồn dư, góp phần làm sạch môi trường bị ô nhiễm.
• Công nghiệp: Công nghệ vi sinh cung cấp các quy trình sản xuất hiệu quả và thân thiện với môi trường cho nhiều ngành công nghiệp. Các sản phẩm tiêu biểu bao gồm nhiên liệu sinh học (như ethanol từ lên men sinh khối, biogas từ phân hủy kỵ khí), nhựa sinh học (bioplastics) có khả năng phân hủy, enzyme công nghiệp sử dụng trong sản xuất bột giặt, dệt may, giấy…, các axit amin, vitamin, dung môi hữu cơ và nhiều hóa chất cơ bản khác. Việc sử dụng vi sinh vật giúp giảm phụ thuộc vào nguyên liệu hóa thạch và giảm phát thải khí nhà kính.

Các kỹ thuật chính trong công nghệ vi sinh

Để khai thác hiệu quả tiềm năng của vi sinh vật, công nghệ vi sinh sử dụng và phát triển nhiều kỹ thuật cốt lõi:

• Nuôi cấy vi sinh vật (Microbial Cultivation): Đây là kỹ thuật nền tảng, bao gồm việc cung cấp môi trường dinh dưỡng và điều kiện vật lý tối ưu (nhiệt độ, pH, oxy…) cho sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật trong phòng thí nghiệm hoặc quy mô công nghiệp (sử dụng các thiết bị lên men – bioreactor). Kỹ thuật này đòi hỏi kiểm soát nghiêm ngặt điều kiện vô trùng để tránh tạp nhiễm, nhằm thu được sinh khối vi sinh vật hoặc các sản phẩm trao đổi chất mong muốn với hiệu suất cao.
• Kỹ thuật di truyền và sinh học phân tử (Genetic Engineering & Molecular Biology): Các kỹ thuật này cho phép thao tác và cải biến vật liệu di truyền của vi sinh vật. Thông qua công nghệ DNA tái tổ hợp, chỉnh sửa gen (như CRISPR-Cas9), các nhà khoa học có thể tạo ra các chủng vi sinh vật cải tiến với những đặc tính vượt trội, ví dụ như tăng khả năng sản xuất một hợp chất cụ thể (kháng sinh, enzyme, hormone), nâng cao khả năng chịu đựng các điều kiện môi trường khắc nghiệt (nhiệt độ cao, pH thấp, nồng độ muối cao), hoặc bổ sung các con đường trao đổi chất mới.
• Kỹ thuật lên men (Fermentation Technology): Lên men là quá trình nuôi cấy vi sinh vật có kiểm soát, thường ở quy mô lớn, để thực hiện các chuyển hóa sinh học mong muốn. Quá trình này có thể diễn ra trong điều kiện hiếu khí (cần oxy) hoặc kỵ khí (không cần oxy), tùy thuộc vào vi sinh vật và sản phẩm mục tiêu. Kỹ thuật lên men bao gồm việc thiết kế và vận hành các hệ thống bioreactor, theo dõi và điều khiển các thông số quá trình (nhiệt độ, pH, sục khí, khuấy trộn, nồng độ cơ chất) để tối ưu hóa hiệu suất tạo sản phẩm.
• Kỹ thuật cố định tế bào/enzyme (Immobilization Techniques): Kỹ thuật này bao gồm việc giữ các tế bào vi sinh vật hoặc enzyme trên hoặc trong một vật liệu mang (chất nền rắn). Việc cố định giúp tăng cường sự ổn định của tế bào/enzyme, dễ dàng tách sản phẩm ra khỏi hỗn hợp phản ứng, và cho phép tái sử dụng xúc tác sinh học nhiều lần, từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế của quy trình sản xuất, đặc biệt trong các hệ thống phản ứng liên tục.

Ưu điểm của công nghệ vi sinh

Công nghệ vi sinh mang lại nhiều lợi ích đáng kể so với các phương pháp hóa học hoặc vật lý truyền thống:

• Thân thiện với môi trường: Nhiều quy trình vi sinh diễn ra ở điều kiện nhiệt độ và áp suất thường, ít tiêu tốn năng lượng và giảm thiểu việc sử dụng hóa chất độc hại, đồng thời có khả năng xử lý chất thải hiệu quả.
• Sử dụng nguồn nguyên liệu tái tạo: Vi sinh vật có thể sử dụng các nguồn cơ chất rẻ tiền, dồi dào và có khả năng tái tạo như sinh khối nông nghiệp, phụ phẩm công nghiệp để tạo ra sản phẩm giá trị.
• Hiệu quả và tính đặc hiệu cao: Enzyme và các quá trình trao đổi chất của vi sinh vật thường có tính đặc hiệu cao đối với cơ chất và phản ứng, dẫn đến hiệu suất chuyển hóa cao và tạo ra ít sản phẩm phụ không mong muốn.
• Chi phí sản xuất tiềm năng thấp: Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu có thể cao, nhưng việc sử dụng nguyên liệu rẻ, điều kiện phản ứng ôn hòa và khả năng tối ưu hóa quy trình có thể dẫn đến chi phí vận hành và sản xuất cạnh tranh ở quy mô công nghiệp.

Thách thức của công nghệ vi sinh

Bên cạnh những ưu điểm, việc triển khai công nghệ vi sinh cũng đối mặt với một số thách thức:

• Kiểm soát sự nhiễm tạp: Môi trường nuôi cấy giàu dinh dưỡng rất dễ bị nhiễm các vi sinh vật không mong muốn, ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng sản phẩm, đòi hỏi quy trình vô trùng nghiêm ngặt.
• Duy trì điều kiện nuôi cấy tối ưu: Việc kiểm soát chính xác và ổn định các thông số như nhiệt độ, pH, oxy hòa tan, dinh dưỡng trong suốt quá trình nuôi cấy, đặc biệt ở quy mô lớn, là một thách thức kỹ thuật.
• Nâng cao hiệu suất và hiệu quả kinh tế: Việc tối ưu hóa hoạt động của vi sinh vật, cải thiện quy trình tách chiết và tinh sạch sản phẩm, cũng như mở rộng quy mô sản xuất (scale-up) một cách hiệu quả về mặt kinh tế vẫn là những vấn đề cần liên tục nghiên cứu và cải tiến.
• Các vấn đề về an toàn sinh học và pháp lý: Việc sử dụng vi sinh vật, đặc biệt là các chủng biến đổi gen, đòi hỏi tuân thủ các quy định nghiêm ngặt về an toàn sinh học và đối mặt với các rào cản pháp lý, cũng như sự chấp nhận của cộng đồng.

Tóm lại, công nghệ vi sinh là một lĩnh vực khoa học ứng dụng quan trọng với nhiều ứng dụng trong đời sống con người. Nó đóng góp vào việc sản xuất thực phẩm, thuốc men, bảo vệ môi trường và phát triển công nghiệp bền vững. Sự phát triển của công nghệ vi sinh hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích cho xã hội trong tương lai.

Các khía cạnh quan trọng khác của Công nghệ Vi sinh

Ngoài các ứng dụng trực tiếp, công nghệ vi sinh còn bao hàm nhiều lĩnh vực và khía cạnh nghiên cứu chuyên sâu khác, đóng góp vào sự phát triển và hiểu biết chung:

• Sinh tổng hợp (Biosynthesis): Vi sinh vật là những “nhà máy hóa học” tí hon, có khả năng tổng hợp một cách hiệu quả nhiều hợp chất hữu cơ phức tạp mà khó hoặc tốn kém để sản xuất bằng phương pháp hóa học thuần túy. Công nghệ vi sinh khai thác các con đường trao đổi chất tự nhiên hoặc được thiết kế lại của vi sinh vật để sản xuất các sản phẩm có giá trị cao như vitamin (ví dụ: vitamin B12 sản xuất bởi Pseudomonas denitrificans hoặc Propionibacterium shermanii, riboflavin bởi Ashbya gossypii), axit amin thiết yếu (lysine bởi Corynebacterium glutamicum, axit glutamic dùng sản xuất bột ngọt), axit hữu cơ, dung môi, và các tiền chất dược phẩm.
• Khai thác enzyme vi sinh vật (Microbial Enzymes): Enzyme là các chất xúc tác sinh học, và vi sinh vật là nguồn cung cấp enzyme dồi dào và đa dạng. Enzyme vi sinh vật được ưa chuộng do khả năng sản xuất quy mô lớn, hoạt tính cao, tính đặc hiệu, và thường bền vững hơn trong điều kiện công nghiệp so với enzyme từ động vật hay thực vật. Chúng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành: công nghiệp thực phẩm (amylase thủy phân tinh bột, protease làm mềm thịt, pectinase làm trong nước quả), dệt may (cellulase làm mềm vải, xử lý bề mặt), giấy và bột giấy (xylanase, ligninase tẩy trắng sinh học), sản xuất chất tẩy rửa (lipase, protease, amylase tăng hiệu quả giặt tẩy), và sinh khối chuyển hóa.
• Metagenomics (Hệ gen học môi trường): Đây là một cách tiếp cận mạnh mẽ để nghiên cứu cộng đồng vi sinh vật trực tiếp từ môi trường sống của chúng (đất, nước, ruột người…) mà không cần nuôi cấy riêng lẻ từng loài. Bằng cách phân tích tổng thể DNA chiết xuất từ mẫu môi trường, metagenomics cho phép khám phá sự đa dạng sinh học khổng lồ của thế giới vi sinh vật, bao gồm cả những loài chưa thể nuôi cấy được (chiếm phần lớn). Qua đó, các nhà khoa học có thể phát hiện các gen mới mã hóa cho các enzyme, protein hoặc con đường trao đổi chất có tiềm năng ứng dụng chưa từng được biết đến.
• Sinh học tổng hợp (Synthetic Biology): Là một lĩnh vực giao thoa giữa sinh học và kỹ thuật, tập trung vào việc thiết kế và xây dựng các bộ phận, thiết bị và hệ thống sinh học mới hoặc thiết kế lại các hệ thống sinh học tự nhiên cho các mục đích hữu ích. Trong công nghệ vi sinh, sinh học tổng hợp được ứng dụng để tạo ra các “khung tế bào” vi sinh vật với các chức năng được lập trình sẵn, ví dụ như sản xuất các hóa chất đặc biệt, nhiên liệu sinh học thế hệ mới, cảm biến sinh học để phát hiện chất ô nhiễm, hay thậm chí là các liệu pháp điều trị dựa trên vi khuẩn được biến đổi.
• Động học sinh trưởng và trao đổi chất của vi sinh vật: Việc hiểu rõ các quy luật định lượng về tốc độ sinh trưởng, tiêu thụ cơ chất và tạo thành sản phẩm của vi sinh vật là yếu tố then chốt để thiết kế, tối ưu hóa và kiểm soát các quy trình lên men công nghiệp. Các mô hình toán học, như phương trình Monod, được sử dụng rộng rãi để mô tả mối quan hệ giữa tốc độ sinh trưởng riêng ($\mu$) và nồng độ cơ chất giới hạn (S): $\mu = \mu_{max} \frac{S}{K_s + S}$. Trong đó, $\mu_{max}$ là tốc độ sinh trưởng riêng cực đại (khi cơ chất không còn là yếu tố giới hạn) và $K_s$ là hằng số bán bão hòa (nồng độ cơ chất mà tại đó $\mu = \frac{1}{2}\mu_{max}$). Việc xác định các tham số động học này giúp dự đoán hành vi của vi sinh vật và tính toán các điều kiện vận hành tối ưu cho bioreactor.

Tương lai của Công nghệ Vi sinh

Công nghệ vi sinh đang bước vào một kỷ nguyên phát triển mới đầy hứa hẹn. Sự hội tụ của các công nghệ tiên tiến như chỉnh sửa gen chính xác (CRISPR-Cas9 và các hệ thống mới hơn), sinh học tổng hợp, hệ gen học (genomics, transcriptomics, proteomics, metabolomics), tin sinh học (bioinformatics) và trí tuệ nhân tạo (AI) đang mở ra những khả năng to lớn. AI có thể được dùng để phân tích dữ liệu phức tạp từ các hệ thống “-omics”, dự đoán chức năng gen, tối ưu hóa điều kiện lên men, và thiết kế các chủng vi sinh vật mới. Trong tương lai, công nghệ vi sinh được kỳ vọng sẽ:

• Cung cấp các giải pháp bền vững hơn nữa cho sản xuất năng lượng (nhiên liệu sinh học tiên tiến), hóa chất và vật liệu (thay thế các quy trình hóa dầu).
• Đóng góp giải quyết các thách thức toàn cầu về an ninh lương thực (cải thiện cây trồng, sản xuất protein thay thế), sức khỏe cộng đồng (kháng sinh mới, vắc-xin, liệu pháp vi hệ miễn dịch), và bảo vệ môi trường (xử lý ô nhiễm hiệu quả hơn, thu giữ carbon).
• Phát triển các ứng dụng hoàn toàn mới dựa trên sự hiểu biết sâu sắc hơn về thế giới vi sinh vật và khả năng thiết kế sinh học ngày càng tinh vi.

Tiềm năng ứng dụng trong tương lai:

• Sản xuất protein đơn bào (Single Cell Protein – SCP) từ các nguồn phế thải hoặc $CO_2$.
• Phát triển các “vi khuẩn thông minh” làm cảm biến sinh học hoặc hệ thống phân phối thuốc mục tiêu.
• Ứng dụng vi sinh vật trong khai thác khoáng sản (bioleaching) và thu hồi kim loại quý.
• Sử dụng vi sinh vật để phân hủy nhựa và các chất ô nhiễm khó phân hủy khác.
• Phát triển các vật liệu sinh học mới có nguồn gốc vi sinh vật.

Tóm tắt về Công nghệ vi sinh

Công nghệ vi sinh là một lĩnh vực rộng lớn và đa dạng, khai thác tiềm năng của vi sinh vật để tạo ra các sản phẩm và dịch vụ hữu ích. Ứng dụng của nó trải dài từ sản xuất thực phẩm và dược phẩm đến xử lý môi trường và công nghiệp. Việc hiểu biết về các quá trình trao đổi chất của vi sinh vật, cũng như các kỹ thuật nuôi cấy và thao tác với chúng, là chìa khóa để ứng dụng thành công công nghệ vi sinh.

Một trong những điểm mạnh của công nghệ vi sinh là khả năng sử dụng các nguồn nguyên liệu tái tạo và thân thiện với môi trường. Ví dụ, việc sản xuất biofuel từ sinh khối thực vật giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch và giảm lượng khí thải nhà kính. Tương tự, việc sử dụng vi sinh vật để xử lý nước thải và chất thải rắn góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

Tuy nhiên, công nghệ vi sinh cũng đối mặt với một số thách thức. Việc kiểm soát sự nhiễm bẩn của vi sinh vật không mong muốn và duy trì điều kiện nuôi cấy tối ưu là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng và hiệu suất sản xuất. Đồng thời, việc mở rộng quy mô sản xuất và giảm chi phí cũng là những vấn đề cần được quan tâm. Ví dụ, trong sản xuất ethanol từ sinh khối, việc tối ưu hóa quá trình lên men và tách chiết sản phẩm là rất quan trọng để đạt được hiệu quả kinh tế. Hiểu biết về động học sinh trưởng vi sinh vật, được mô tả bằng phương trình Monod ($µ = µ_{max} \frac{S}{K_s + S}$), là cần thiết để tối ưu hóa các điều kiện nuôi cấy.

Tương lai của công nghệ vi sinh đầy hứa hẹn với sự phát triển của các công nghệ mới như chỉnh sửa gen CRISPR-Cas9 và sinh học tổng hợp. Những công nghệ này cho phép thiết kế và xây dựng các vi sinh vật mới với các đặc tính mong muốn, mở ra những khả năng ứng dụng mới trong nhiều lĩnh vực. Công nghệ vi sinh được kỳ vọng sẽ đóng góp quan trọng vào việc giải quyết các thách thức toàn cầu trong tương lai.

• Prescott, L. M., Harley, J. P., & Klein, D. A. (2002). Microbiology. McGraw-Hill.
• Brock Biology of Microorganisms (15th Edition). Madigan, M. T., Bender, K. S., Buckley, D. H., Sattley, W. M., & Stahl, D. A. (2018). Pearson.
• Stanbury, P. F., Whitaker, A., & Hall, S. J. (2013). Principles of fermentation technology. Elsevier.

Câu hỏi và Giải đáp

Làm thế nào để tối ưu hóa quá trình lên men trong sản xuất ethanol từ sinh khối bằng công nghệ vi sinh?

Trả lời: Tối ưu hóa quá trình lên men ethanol từ sinh khối liên quan đến nhiều yếu tố, bao gồm:

• Lựa chọn chủng vi sinh vật: Chọn các chủng vi sinh vật (như nấm men Saccharomyces cerevisiae) có khả năng chịu nồng độ ethanol cao và hiệu suất chuyển đổi đường thành ethanol tốt.
• Tiền xử lý sinh khối: Xử lý sinh khối (như bã mía, rơm rạ) để giải phóng đường lên men được, ví dụ bằng phương pháp thủy phân enzyme hoặc acid.
• Điều kiện lên men: Kiểm soát các thông số như nhiệt độ, pH, nồng độ oxy và chất dinh dưỡng để tạo điều kiện tối ưu cho sinh trưởng và hoạt động của vi sinh vật.
• Kỹ thuật lên men: Sử dụng các kỹ thuật lên men phù hợp như lên men gián đoạn, lên men bán liên tục hoặc lên men liên tục để tối đa hóa hiệu suất sản xuất.
• Tách chiết và tinh chế ethanol: Áp dụng các phương pháp tách chiết hiệu quả như chưng cất để thu hồi ethanol từ dịch lên men.

Metagenomics đóng vai trò như thế nào trong việc khám phá các enzyme mới cho ứng dụng công nghiệp?

Trả lời: Metagenomics cho phép nghiên cứu vật liệu di truyền trực tiếp từ môi trường, bỏ qua bước nuôi cấy vi sinh vật trong phòng thí nghiệm. Điều này mở ra cơ hội khám phá sự đa dạng di truyền khổng lồ của vi sinh vật trong tự nhiên, bao gồm cả những loài chưa được biết đến. Thông qua phân tích metagenomic, các nhà khoa học có thể xác định các gen mã hóa cho enzyme mới có hoạt tính xúc tác đặc biệt và ứng dụng tiềm năng trong công nghiệp.

CRISPR-Cas9 có thể được ứng dụng như thế nào trong công nghệ vi sinh?

Trả lời: CRISPR-Cas9 là một công cụ chỉnh sửa gen mạnh mẽ có thể được sử dụng để thay đổi chính xác bộ gen của vi sinh vật. Trong công nghệ vi sinh, CRISPR-Cas9 có thể được ứng dụng để:

• Cải thiện chủng vi sinh vật: Tăng cường khả năng sản xuất các sản phẩm mong muốn, tăng khả năng chịu đựng điều kiện khắc nghiệt, hoặc loại bỏ các đặc tính không mong muốn.
• Phát triển các chủng vi sinh vật mới: Thiết kế và xây dựng các chủng vi sinh vật có chức năng mới, ví dụ như sản xuất các hợp chất mới hoặc phân hủy các chất ô nhiễm.
• Nghiên cứu chức năng gen: Xác định chức năng của các gen trong vi sinh vật.

Ngoài ethanol, còn những loại nhiên liệu sinh học nào khác có thể được sản xuất bằng công nghệ vi sinh?

Trả lời: Ngoài ethanol, công nghệ vi sinh còn có thể được sử dụng để sản xuất nhiều loại nhiên liệu sinh học khác, bao gồm:

• Butanol: Một loại rượu có năng lượng cao hơn ethanol và có thể được sử dụng trực tiếp trong động cơ xăng.
• Biodiesel: Được sản xuất từ dầu thực vật hoặc mỡ động vật thông qua quá trình transesterification.
• Biogas: Một hỗn hợp khí chủ yếu gồm methane và carbon dioxide, được sản xuất từ quá trình phân hủy yếm khí sinh khối.
• Hydro: Một nhiên liệu sạch có thể được sản xuất từ vi tảo hoặc vi khuẩn quang hợp.

Những rủi ro tiềm ẩn nào liên quan đến việc sử dụng vi sinh vật biến đổi gen trong công nghệ vi sinh?

Trả lời: Mặc dù vi sinh vật biến đổi gen mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại một số rủi ro tiềm ẩn:

• Khả năng lây lan gen: Gen biến đổi có thể lây lan sang các vi sinh vật khác trong môi trường, gây ra những hậu quả khó lường.
• Tác động đến hệ sinh thái: Vi sinh vật biến đổi gen có thể ảnh hưởng đến cân bằng sinh thái.
• An toàn sinh học: Cần có các biện pháp an toàn sinh học nghiêm ngặt để ngăn chặn sự rò rỉ của vi sinh vật biến đổi gen ra môi trường.
• Vấn đề đạo đức: Việc sử dụng vi sinh vật biến đổi gen cũng đặt ra nhiều vấn đề đạo đức cần được xem xét kỹ lưỡng.

Việc nghiên cứu và đánh giá kỹ lưỡng các rủi ro tiềm ẩn là cần thiết để đảm bảo an toàn và phát triển bền vững công nghệ vi sinh.