Nghiên cứu một số chỉ tiêu số lượng, chất lượng tinh dịch và khả năng sản xuất tinh đông lạnh của bò đực giống holstein friesian australia nuôi tại việt nam

LỜI CẢM ƠN Trong quá trình nghiên cứu ñể hoàn thành luận văn của mình, tôi ñã nhận ñược sự chỉ bảo tận tình, sự giúp ñỡ quý báu của các thầy giáo, cô giáo, các nhà khoa học, các nhà quản

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-
-

PHAN VĂN HẢI

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CHỈ TIÊU SỐ LƯỢNG, CHẤT LƯỢNG TINH DỊCH VÀ KHẢ NĂNG SẢN XUẤT TINH ðÔNG LẠNH CỦA BÒ ðỰC GIỐNG HOLSTEIN FRIESIAN AUSTRALIA

NUÔI TẠI VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Thú Y

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Văn Thanh

HÀ NỘI - 2012

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn này là trung thực, chính xác và chưa ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Mọi sự giúp ñỡ thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2012

Tác giả luận văn

Phan Văn Hải

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình nghiên cứu ñể hoàn thành luận văn của mình, tôi ñã nhận ñược sự chỉ bảo tận tình, sự giúp ñỡ quý báu của các thầy giáo, cô giáo, các nhà khoa học, các nhà quản lý, cán bộ công nhân viên Trung tâm giống gia súc lớn Trung ương, Trạm nghiên cứu và sản xuất tinh ñông lạnh Moncada

Nhân dịp này, cho phép tôi ñược bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:

PGS - TS Nguyễn Văn Thanh - Trưởng bộ môn Ngoại - Sản, Khoa Thú y - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, giúp ñỡ và tạo ñiều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài, ñánh giá kết quả và hoàn thành luận văn

Tập thể, các thầy giáo, cô giáo, Viện ñào tạo sau ñại học, bộ môn Ngoại

- Sản, Khoa Thú y - Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội,

Tôi xin chân thành cảm ơn tới lãnh ñạo, cán bộ công nhân viên Trung tâm giống gia súc lớn Trung ương, Trạm nghiên cứu và sản xuất tinh ñông lạnh Moncada,

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn toàn thể gia ñình, bạn bè, anh em, ñồng nghiệp ñã tạo mọi ñiều kiện thuận lợi và giúp ñỡ tôi về mọi mặt, ñộng viện khuyến khích tôi hoàn thành luận văn này!

Hà Nội, ngày tháng năm 2012

Tác giả luận văn

Phan Văn Hải

2.1 Sự thành thục về tính và cấu tạo bộ máy sinh dục của bò ñực 3

2.1.2 ðặc ñiểm giải phẫu cơ quan sinh dục bò ñực 4

2.4.4 Nồng ñộ tinh trùng 20

2.4.8 Những nhân tố ảnh hưởng ñến ñặc tính sinh học của tinh dịch 24

2.5 Một số nguyên lý cơ bản về ñông lạnh tinh trùng 27

2.5.2 Ảnh hưởng của hiện tượng ñông băng lên tế bào tinh trùng 282.5.3 Một số nhân tố làm tăng sức kháng ñông của tinh trùng 30

3 ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 353.1 ðối tượng, ñịa ñiểm và thời gian nghiên cứu 35

3.2.1 Nghiên cứu một số chỉ tiêu số lượng, chất lượng tinh dịch của bò

3.2.2 Nghiên cứu khả năng sản xuất tinh ñông lạnh của bò ñực giống

3.3.1 Phương pháp nghiên cứu một số chỉ tiêu số lượng, chất lượng

3.3.2 Phương pháp nghiên cứu khả năng sản xuất tinh ñông lạnh của

3.3.3 Khai thác tinh dịch từ bò ñực giống HF 373.3.4 Các bước sản xuất tinh bò ñông lạnh dạng cọng rạ 38

4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 394.1 Chất lượng tinh dịch của bò ñực giống HF Úc 39

4.2.4 Tỷ lệ tinh cọng rạ ñạt tiêu chuẩn sau ñông lạnh và Số lượng tinh

DANH MỤC BẢNG

4.1 Thể tích tinh dịch của bò ñực giống HF Úc 404.2 Hoạt lực tinh trùng trong tinh dịch của bò ñực giống HF Úc 424.3 Nồng ñộ tinh trùng của bò ñực giống HF Úc 45

4.6 Tỷ lệ tinh trùng kỳ hình của bò ñực giống HF Úc 514.7 Tỷ lệ tinh trùng sống của bò ñực giống HF Úc 544.8 Tổng số tinh trùng sống tiến thẳng của bò ñực giống HF Úc 564.9 Tỷ lệ các lần khai thác tinh ñạt TC của bò ñực giống HF Úc 584.10 Số lượng tinh cọng rạ sản xuất ñược trong một lần khai thác tinh

4.11 Hoạt lực tinh trùng sau giải ñông của bò ñực giống HF Úc 624.12 Số liều tinh cọng rạ ñạt tiêu chuẩn sau ñông lạnh/năm của bò

DANH MỤC HÌNH

2.3 Mặt cắt dịch hoàn và dịch hoàn phụ của bò ñực 7

2.5 Các dạng kỳ hình phổ biến của tinh trùng 22

2.8 Ảnh hưởng của glycerol trong dung dịch NaCl so với nồng ñộ

NaCl trong dung dịch còn lại khi dung dịch NaCl (0,15M) ñược

2.9 Biến ñổi vật lý trong tế bào khi ñông lạnh (Mazur) 34 4.1 Thể tích tinh bình quân của bò ñực giống HF Úc 41 4.2 Hoạt lực tinh trùng của bò ñực giống HF Úc 44 4.3 Nồng ñộ tinh trùng của bò ñực giống HF Úc 46 4.4 Tỷ lệ xuất hiện màu sắc tinh dịch của bò ñực giống HF Úc 48

4.6 Tỷ lệ tinh trùng kỳ hình của bò ñực giống HF Úc 52 4.7 Tỷ lệ tinh trùng sống của bò ñực giống HF Úc 55 4.9 Tỷ lệ các lần khai thác tinh ñạt tiêu chuẩn và không ñạt tiêu

4.10 Số lượng tinh cọng rạ sản xuất ñược trong một lần khai thác tinh

4.11 Hoạt lực tinh trùng sau giải ñông của bò ñực giống HF Úc 64

về quy mô cả số lượng và chất lượng, nhằm ñáp ứng nhu cầu thực tiễn của xã hội và thực hiện Chiến lược phát triển chăn nuôi ñến năm 2020, của Thủ tướng Chính phủ ñã phê duyệt tại Quyết ñịnh số 10/2008/Qð - TTg ngày 16/01/2008[5] Với mục tiêu ñưa tỷ trọng ngành chăn nuôi trong nông nghiệp ñến năm 2020 ñạt trên 42%, trong ñó ñàn bò sữa tăng bình quân trên 11% năm, ñạt 500 ngàn con, trong ñó 100% số lượng bò sữa ñược nuôi thâm canh

và bán thâm canh, ñể sản lượng sữa ñạt khoảng trên 1000 tấn và bình quân/ người ñạt trên 10kg

ðể nâng cao khả năng sản xuất, số lượng cũng như chất lượng giống

bò, nâng cao hiệu quả kinh tế của ngành chăn nuôi bò và ñáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước và ñể thực hiện mục tiêu kế hoạch ñề ra, nhà nước ñã ñưa ra các chính sách hỗ trợ về vốn, kỹ thuật và các chính sách xã hội khác nhằm tạo ñiều kiện cho phát triển ñàn bò Trong chiến lược phát triển ñàn bò thì thụ tinh nhân tạo (TTNT) và sản xuất tinh ñông lạnh trong nước là một nhân tố quan trọng, góp phần vào việc nhân nhanh ñàn bò, khai thác có hiệu quả các

bò ñực giống có tiềm năng và giảm chi phí trong sản xuất từ việc phải nuôi nhiều bò ñực giống

Nhằm góp phần phát triển ngành chăn nuôi bò sữa của nước ta ngày một tốt hơn, năm 2009 Bộ Khoa học và Công nghệ cùng Bộ Nông nghiệp

và Phát triển nông thôn và Trung tâm Giống gia súc lớn Trung ương ựã nhập ựàn bò ựực giống Holstein Friesian (HF) thuần chủng cao sản từ Australia (Úc) về nuôi tại Trạm nghiên cứu và sản xuất tinh ựông lạnh Moncada (Tản Lĩnh - Ba Vì - Hà Nội), ựể sản xuất tinh ựông lạnh, phục

vụ cho công tác truyền tinh nhân tạo bò ở Việt Nam

Việc nghiên cứu ựặc ựiểm sinh học của tinh dịch kết hợp với nguồn gốc của bò và các ựặc ựiểm khác nhằm phản ánh khả năng sinh sản, ựánh giá tắnh thắch nghi và giá trị kinh tế của bò ựực giống, nhất là bò ựực giống Holstien Friesian nhập ngoại thuần chủng nhập về Việt Nam Ở nước ta, các nhà nghiên cứu ựã thực hiện nhiều công trình nghiên cứu trên ựàn bò, trong ựó có truyền giống nhân tạo, nhằm hoàn thiện qui trình công nghệ tinh ựông lạnh trong ựiều kiện Việt Nam, phát huy ý nghĩa to lớn của TTNT, ựẩy mạnh chương trình cải tiến ựàn bò sữa Việt Nam và ựể tiếp tục các nghiên cứu về công nghệ sinh sản trên ựàn bò, chúng tôi thực hiện ựề tài:

" Nghiên cứu một số chỉ tiêu số lượng, chất lượng tinh dịch và khả năng sản xuất tinh ựông lạnh của bò ựực giống Holstein Friesian Australia nuôi tại Việt Nam"

1.2 Mục ựắch của ựề tài

đánh giá khả năng sản xuất tinh ựông lạnh của bò ựực giống Holstein Friesian Australia nuôi tại Moncada

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ựề tài

Kết quả nghiên cứu của ựề tài nhằm bổ sung cơ sở lý luận về ựặc ựiểm sinh học tinh dịch của bò ựực giống HF Úc nuôi tại Việt Nam Một mặt góp phần vào việc tuyển chọn ựược những bò ựực giống HF có chất lượng giống, chất lượng tinh tốt phù hợp với ựiều kiện của Việt Nam

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Sự thành thục về tính và cấu tạo bộ máy sinh dục của bò ñực

2.1.1 Sự thành thục về tính

Trong quá trình sinh trưởng, phát triển, một con ñực hoặc cái ñạt ñến thành thục về tính dục là khi bộ máy sinh dục ñã phát triển hoàn thiện Dưới tác ñộng của thần kinh thể dịch, con vật xuất hiện các hiện tượng hưng phấn sinh dục (các phản xạ về sinh dục) Khi ñó ở con cái trong buồng trứng có các noãn bao chín và tế bào trứng rụng, ở con ñực trong dịch hoàn hình thành tinh trùng và có hiện tượng phóng tinh (Hiroshi)[19], (Kunitada)[22], (Trần Tiến Dũng và cs)[9]

Sự thành thục về tính phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như:

- Giống gia súc: Giống gia súc nhỏ thường thành thục về tính sớm hơn

giống gia súc lớn, giống thuần sớm thành thục hơn giống lai, ñộng vật nuôi thành thục về tính sớm hơn thú hoang

- ðiều kiện chăm sóc nuôi dưỡng, quản lý khai thác và sử dụng: Trong

ñiều kiện chăm sóc nuôi dưỡng quản lý, khai thác và sử dụng tốt sức khoẻ gia súc tốt hơn, gia súc thành thục về tính sớm hơn và ngược lại

- ðiều kiện ngoại cảnh: Khí hậu nhiệt ñộ cũng ảnh hưởng tới tính thành

thục của gia súc, khí hậu nóng ẩm gia súc thành thục về tính sớm hơn khí hậu khô lạnh, gia súc sống ở vùng nhiệt ñới thành thục về tính sớm hơn gia súc sống ở vùng ôn ñới Chăn thả gia súc chung giữa gia súc ñực và cái sẽ thành thục về tính sớm hơn chăn thả riêng biệt

- Tính biệt: Gia súc cái thành thục sớm hơn gia súc ñực cả về tính và

thể vóc

- Tuổi thành thục về tính: là tuổi mà lúc ñó gia súc bắt ñầu có khả năng

sinh sản, nó biểu hiện bằng hiện tượng hưng phấn sinh dục (các phản xạ sinh sản) gia súc cái bắt ñầu xuất hiện chu kỳ sinh dục, gia súc ñực bắt ñầu có hiện

tượng xuất tinh, tuổi thành thục về tính bao giờ cũng sớm hơn tuổi thành thục

về thể vóc

Ở bò ñực, trong ống sinh tinh lúc 3-4 tháng tuổi xuất hiện các tinh bào

sơ cấp, lúc bê ñực 6 tháng tuổi xuất hiện các tinh trùng trưởng thành Bò ñực 10-12 tháng tuổi ñã thành thục về tính Khi thành thục về tính, bò ñực có khả năng giao phối và bài xuất tinh trùng Khi con ñực thành thục về tính, tại dịch hoàn những tế bào sinh dục nguyên thủy trải qua quá trình phân chia và biến ñổi phức tạp ñể tạo thành tinh bào sơ cấp, tinh bào thứ cấp rồi thành tinh trùng (ðinh Văn Cải và Nguyễn Ngọc Tấn )[6]

Bò ñực HF 11 tháng tuổi, lượng xuất tinh có thể ñạt 3ml/lần với tổng số tinh trùng là khoảng 2,5 tỷ tinh trùng, lượng tinh dịch tăng dần ñến khi bò ñực ñược 17 tháng tuổi và tăng nhanh ñến khi bò ñực trưởng thành (Hiroshi)[19]

2.1.2 ðặc ñiểm giải phẫu cơ quan sinh dục bò ñực

Cơ quan sinh dục con ñực bao gồm: bao dịch hoàn, dịch hoàn, phụ dịch hoàn (epididymus) ống dẫn tinh, các tuyến sinh dục phụ và dương vật (hình 2.1)

Bao dịch hoàn

Bao dịch hoàn ở bò là một túi da nằm ở vùng bẹn, nơi chứa dịch hoàn Bao dịch hoàn của bò dài và thõng, cổ thon, có rãnh giữa phân chia Bao dịch hoàn cùng với thừng dịch hoàn có vai trò ñiều hoà nhiệt ñộ trong dịch hoàn Khi nhiệt ñộ môi trường cao thì bao dịch hoàn thõng xuống, dịch hoàn cách

xa cơ thể Khi nhiệt ñộ môi trường thấp, bao dịch hoàn co rút kéo dịch hoàn cao lên gần cơ thể ðiều này duy trì nhiệt ñộ bên trong dịch hoàn luôn thấp hơn nhiệt ñộ cơ thể từ 4- 70C, có lợi cho việc sản xuất tinh trùng trong dịch hoàn với số lượng và chất lượng tốt hơn Tùy thời tiết nó tạo nhiệt ñộ thích hợp cho sự sinh tinh và bảo tồn tinh trùng trong cơ thể bò ñực trước khi xuất tinh ra ngoài (Nguyễn Tấn Anh và Nguyễn Duy Hoan)[2]

Hình 2.1: Cơ quan sinh dục bò ñực

(ðinh Văn Cải và Nguyễn Ngọc Tấn)[6]

Dịch hoàn:

Dịch hoàn gồm hai dịch hoàn có dạng hình trứng nằm trong bao dịch hoàn Kích thước dài khoảng 11-12 cm, ñường kính 5-7 cm và khối lượng khoảng 250-350 gam Dịch hoàn là nơi sản xuất ra tinh trùng và hormon sinh dục ñực (testosteron) Dịch hoàn chứa các ống sinh tinh Ống sinh tinh có ñường kính rất nhỏ (200µm) ñược xếp ngoằn ngoèo trong dịch hoàn, chiều dài tổng cộng của chúng tới 5000 m Những tế bào kẽ (tế bào Leydig) nằm giữa các ống sinh tinh sản sinh ra hormon sinh dục ñực Những tế bào ñỡ (Sertoli) và tế bào mầm trong ống sinh tinh biệt hoá thành tế bào tinh và thành tinh trùng

Dịch hoàn phụ:

Dịch hoàn phụ là ống dẫn tinh từ dịch hoàn ra ngoài, nằm trên bề mặt dịch hoàn ðỉnh dịch hoàn phụ gồm nhiều ống nhỏ gom tinh vào một ống lớn phía ñáy dịch hoàn phụ Dịch hoàn phụ cũng là nơi cất trữ tinh trùng trong thời gian ñợi phóng tinh Trong phụ dịch hoàn tinh trùng lớn lên về kích thước và hoàn thiện về chức năng

Hình 2.2: Dịch hoàn của bò ñực

Ở những bò ñực giống giao phối tự nhiên hoặc ñược lấy tinh bình thường thì thời gian tinh trùng lưu trữ và vận chuyển trong dịch hoàn phụ từ 9-11 ngày Tại ñây tinh trùng có thể duy trì sức sống và năng lực thụ tinh tới

60 ngày

Ống dẫn tinh: Ống dẫn tinh bắt ñầu từ ñuôi dịch hoàn phụ vào

xoang bụng và ñổ vào ống dẫn niệu Phía cuối phình ra tạo thành một túi chứa lớn có dạng như một cái ampule Có nhiệm vụ hứng lấy tinh trùng

và dẫn tinh trùng ñổ về ống niệu

Tuyến sinh dục phụ: bao gồm tuyến tinh nang (tuyến túi), tuyến tiền liệt

(prostate) và tuyến cầu niệu ñạo (tuyến Cao-pơ - Cowper) Dịch tiết của chúng làm tăng thể tích tinh dịch (khoảng 3/4 lượng tinh dịch) và cung cấp chất dinh dưỡng cho tinh trùng họat ñộng, cung cấp chất ñệm phosphate và carbonate ñể duy trì pH của tinh dịch, ñảm bảo cho sức sống, sự vận ñộng và khả năng thụ tinh của tinh trùng (Kunitada)[22], (Trần Tiến Dũng và cs)[9]

Hình 2.3: Mặt cắt dịch hoàn và dịch hoàn phụ của bò ñực

( Nguồn: ðinh Văn Cải và Nguyễn Ngọc Tấn)[6]

Các tuyến sinh dục phụ:

+ Tuyến tinh nang là ñôi tuyến có hình “chùm nho”, chất tiết của tuyến

này có nhiều fructose và sorbitol là nguồn năng lượng chủ yếu cho tinh trùng Trong dịch tiết này còn có cả hệ ñệm phosphate và carbonat làm ổn ñịnh pH tinh dịch giúp tinh trùng sống lâu hơn

+ Tuyến tiền liệt là tuyến ñơn nằm dọc và bao quanh niệu ñạo, ngay gần

sát sau lỗ thoát của tuyến tinh nang Chất tiết của tuyến tiền liệt có tính kiềm, chứa nhiều các ion Na+, Clo-, Ca2+, Zn2+ và Mg2+ là những nguyên tố có khả năng trung hòa ñộ axít trong tinh dịch

+ Tuyến củ hành (còn gọi là tuyến cầu niệu ñạo, tuyến Cowper, Glandula

bulborethrales): Nằm ở ñoạn cuối niệu ñạo trong xoang chậu, trên vòng cung ngồi Chất tiết của nó có pH kiềm tính, có khả năng sát trùng trong khi phóng tinh chất tiết này ra trước và tẩy rửa sạch ñường sinh dục cho tinh trùng ra sau

Dương vật:

Dương vật là cơ quan giao cấu ở con ñực Dương vật bò có dạng cong hình chữ S, bình thường dương vật nằm trong bao dương vật, khi ñược kích thích thì dương vật cương lên và phần cong hình chữ S ñược làm thẳng ra ðầu dương vật là ñầu mút tự do của dương vật Dương vật nằm trong túi gọi

là bao dương vật

Chức năng chính của dương vật là ñưa tinh dịch vào âm ñạo con cái khi giao cấu Nếu vì một lý do nào ñó dương vật không cương cứng tác dụng của con ñực sẽ bị vô hiệu hóa (Kunitada)[22], (Nguyễn Tấn Anh và Nguyễn Quốc ðạt)[1]

2.2 ðặc ñiểm sinh học của tinh dịch bò

2.2.1 Khái niệm về tinh dịch

Theo Studensop ñịnh nghĩa tinh dịch là dịch tiết tinh tuý nhất của cơ thể ñực, nó sản sinh ra một cách tức thì ngay khi con ñực ñã thành thục về tính, khi con ñực có hưng phấn sinh dục cao ñộ và thực hiện thành công phản

xạ sinh dục Tinh dịch gồm 2 thành phần:

− Tinh thanh (nước tinh) là thành phần vô hình, do các tuyến sinh dục

phụ tiết ra chiếm 95- 97% ðây là thành phần có thể thay thế ñược chính vì vậy trong thực tiễn con người có thể tạo ra tinh thanh ñó chính là môi trường pha chế tinh dịch

− Tinh trùng (tế bào sinh dục ñực hay giao tử ñực) chiếm 3- 5%, do dịch

hoàn sinh ra ðây là thành phần hữu hình và không thể thay thế ñược

2.1.2 Thành phần hoá học của tinh dịch bò

Bảng 2.1 Thành phần hoá học của tinh dịch bò (nguồn: Hiroshi)[19]

2.3 ðặc ñiểm của tinh trùng bò

2.3.1 Quá trình sinh tinh ở bò ñực

Bò ñực 10-12 tháng tuổi ñã thành thục về tính Khi thành thục về tính,

bò ñực có khả năng giao phối và bài xuất tinh trùng Khi con ñực thành thục

về tính, tại dịch hoàn những tế bào sinh dục nguyên thủy trải qua quá trình phân chia và biến ñổi phức tạp ñể tạo thành tinh bào sơ cấp, tinh bào thứ cấp rồi thành tinh trùng

Quá trình hình thành tinh trùng chia ra làm nhiều giai ñoạn kế tiếp nhau, người ta chia thành 5 giai ñoạn:

o Giai ñoạn sinh sản

o Giai ñoạn sinh trưởng

o Giai ñoạn thành thục

o Giai ñoạn biến thái

o Giai ñoạn phát dục

+ Giai ñoạn sinh sản: Tế bào phôi nguyên thuỷ biệt hoá thành tinh

nguyên bào, tinh nguyên bào này xuất hiện không lâu trước khi thành thục về tính, là những tế bào lớn hình tròn, có chất nhiễm sắc phân tán rất ñiển hình,

có dạng hạt nhỏ li ti hay hạt phấn hoa, nó nằm ở màng ñáy trong lòng ống sinh tinh, người ta thấy có 3 dạng khác nhau: Dạng tế bào phôi “A”, dạng

“trung gian” và dạng tế bào phôi “B”

+ Giai ñoạn sinh trưởng: Giai ñoạn này tinh nguyên bào tăng kích thước,

ñến cuối giai ñoạn sinh trưởng tế bào phôi ñược gọi là tinh bào sơ cấp Quá trình này phân chia gián phân cho ra những tinh bào sơ cấp với 2n nhiễm sắc thể (NST) Giai ñoạn này xảy ra từ 15 ñến 17 ngày

+ Giai ñoạn thành thục: ðặc trưng của giai ñoạn này là số lượng nhất

ñịnh các lần phân chia giảm nhiễm bộ nhiễm sắc thành ñơn bội Giai ñoạn này gồm 2 lần phân chia liên tiếp:

- Lần 1: Theo cách phân chia giảm, tạo ra tinh bào thứ cấp với n nhiễm sắc thể, xảy ra từ 13 ñến 17 ngày

- Lần 2: Theo cách phân chia ñều, phân chia NST có sau lần phân chia

1 ñể tạo ra tinh tử, xảy ra nhanh từ 1 ñến 2 ngày

+ Giai ñoạn biến thái: Giai ñoạn này nhân tế bào thu nhỏ lại và biến

thành ñầu tinh trùng, phần lớn tế bào chất dồn về một phía tạo thành cổ và thân Một số thể Golgi tập trung ở ñầu mút trước của tiền tinh trùng tạo thành Acrosom, các màng bọc và xoang Acrosom Acrosom cùng với màng nhân và màng ngoài tạo thành mũ trước chóp của tinh trùng và nối với tế bào Sertoli

ñể nuôi dưỡng tinh trùng (tinh trùng non) Giai ñoạn này xảy ra trong khoảng thời gian từ 14 ñến 15 ngày

+ Giai ñoạn phát dục: Giai ñoạn này xảy ra ở dịch hoàn phụ, tinh trùng

non tiếp tục phát dục và thành thục Trong quá trình di chuyển từ ñầu ñến cuối phụ dịch hoàn, tinh trùng phải di chuyển khá dài Quá trình này khá nhiều tinh trùng non bị phân huỷ (có thể tới 50%), quá trình di chuyển kéo dài

từ 14 ñến 15 ngày

Hình biểu diễn quá trình hình thành tinh trùng

Tế bào tinh hoàn nguyên thuỷ

Tế bào phôi

Tế bào sinh dưỡng Sertoli

Giai ñoạn sinh sản

Tinh nguyên bào ẩn náu

Tinh nguyên bào hoạt ñộng

Tinh bào sơ cấp 2n

Tinh bào thứ cấp 1n

Gð sinh trưởng 13

- 17 ngày

Thành thục a

13 - 17 ngày

Thành thục b 1-2 ngày Tiền tinh trùng

Xảy ra ở ống

sinh tinh

Tinh trùng non

Tinh trùng thành thục

Xảy ra ở dịch

hoàn phụ

Giai ñoạn thành thục

Gð biến thái

Gð phát dục 10- 15 ngày

Ghi chú: Gð là giai ñoạn

2.3.2 Hình thái và cấu tạo của tinh trùng

Tinh trùng của các loài gia súc rất nhỏ, không khác nhau nhiều về hình dạng bên ngoài và kích thước mặc dù khối lượng cơ thể chúng khác nhau rất nhiều Tinh trùng của ñộng vật có vú có hình dạng giống như con nòng nọc, gồm có ñầu, ñoạn giữa và ñuôi Chiều dài tổng cộng từ 55-77µm, ñầu rộng 3,0-4,8µm, ñọan giữa dài 8,0-14,8µm rộng 0,5-1,0µm, ñuôi dài 30-50µm rộng 0,3-0,7µm

Tinh trùng bò hình dạng giống con “nòng nọc” có chiều dài 68 - 80µm,

có thể chia làm bốn phần chính gồm: ðầu, cổ, ñoạn giữa và ñuôi (Hiroshi)[19], (Trần Tiến Dũng và cs)[9]

Hình 2.4: Hình dạng, cấu tạo tinh trùng bò

(Nguồn: ðinh Văn Cải và Nguyễn Ngọc Tấn)[6]

ðầu tinh trùng: ñầu của tinh trùng ñược cấu tạo bởi 75% là nước và

25% là vật chất khô, trong vật chất khô chủ yếu là Protein 85,5%, các chất

lipit 13,2% còn lại là khoáng 1,8% ðầu tinh trùng bò hình oval dẹp, trong có chứa nhân tế bào

- Ngoài cùng là màng chung (màng bán thấm lipoprotein) màng này ñóng vai trò ñịnh hình cho tinh trùng và ñảm bảo trao ñổi chất cho tinh trùng (ñảm bảo cho các chất ra vào ñầu tinh trùng)

- Dưới màng trên cùng ñầu là một màng mỏng gọi là mũ trước, chóp của tinh trùng (Galea Capitis), sự lựa chọn của nó là yếu tố quyết ñịnh kết quả thụ tinh

- Dưới Galea Capitis có một dải gọi là thể nhọn, phần dưới của nó gắn chặt vào màng nhân của tinh trùng có tác dụng cố ñịnh nhân tinh trùng

- Galea Capitis và thể nhọn ñược gọi là thể Acroxom, hệ thống Acroxom chứa rất nhiều chất quan trọng trong ñó có men Hyaluronidaza, men này không ñặc trưng cho loài Sự nguyên vẹn của hệ thống Acroxom là một chỉ tiêu quan trọng quyết ñịnh kết quả thụ tinh

Cổ và thân tinh trùng: ñây là phần nối tiếp với phần ñầu rất lỏng lẻo rất

dễ ñứt, nó phù hợp cho sự xâm nhập của tinh trùng vào tế bào trứng vì khi gặp tế bào trứng chỉ có phần ñầu của tinh trùng ñồng hoá với nhân của tế bào trứng, sự rung ñộng sóc lắc dễ làm phần cổ thân tách khỏi phần ñầu

ðuôi tinh trùng: ñuôi tinh trùng chia 3 phần Phần tiếp giáp với thân

gọi là trung ñoạn, ñuôi chính và ñuôi phụ Cơ năng của ñuôi giúp tinh trùng vận ñộng tiến thẳng và giúp tinh trùng sống ñược trong ñường sinh dục cái

2.3.3 ðặc tính sinh vật học của tinh trùng

Tinh trùng sống sẽ có vận ñộng Vận ñộng của tinh trùng bình thường

và khỏe mạnh là vận ñộng có ñịnh hướng và tiến thẳng Tinh trùng di chuyển tới phía trước bằng cách xoay ñầu theo hình xoáy trôn ốc còn ñuôi thì uốn lượn làn sóng Tinh trùng khi vừa mới xuất ra khỏi cơ thể bò ñực có khả năng vận ñộng rất mãnh liệt Theo thời gian khả năng vận ñộng này giảm dần: từ hoạt ñộng của ñầu theo hình xoắn ốc chuyển thành vận ñộng lắc lư và cuối

cùng là ngừng vận ñộng Tinh trùng có khả năng vận ñộng ñộc lập trong môi trường tinh dịch cũng như trong ñường sinh dục con cái Trong một biên nhiệt

ñộ nhất ñịnh của sự sống, nếu nhiệt ñộ tăng cao tinh trùng vận ñộng càng mạnh, thời gian sống rút ngắn Ngược lại, khi nhiệt ñộ hạ thấp thì vận ñộng giảm và thời gian sống kéo dài Nhiệt ñộ cao quá ngưỡng sinh lý thì tinh trùng chết nhưng hạ thấp ñến dưới 00C tinh trùng không chết mà chỉ rơi vào trạng thái “tiềm sinh” ðây cũng chính là cơ sở ñể ñông lạnh tinh dịch Có thể nhìn thấy sự vận ñộng của tinh trùng nếu soi qua kính hiển vi

Trong ñường sinh dục con cái, vận tốc tiến thẳng của tinh trùng từ

50-120 micromet trong 1 giây Quan sát sự vận ñộng của tinh trùng cho ta biết tình trạng sinh lý của chúng Tuy vậy, sự vận ñộng tự nó không phải là một chỉ báo chính xác tiềm năng thụ thai của tinh trùng

Năng lượng cho tinh trùng vận ñộng chủ yếu là ATP dự trữ trong tế bào Trong ñiều kiện yếm khí (không có oxy), tinh trùng sử dụng glucose, fructose hoặc mannose ñể tạo thành axít lactic, các axít lactic này tiếp tục bị phân hủy thành CO2 và nước ðặc ñiểm này rất quan trọng trong quá trình bảo quản tinh trùng trong thụ tinh nhân tạo

Các phương thức vận ñộng của tinh trùng:

Vận ñộng tiến thẳng: ñây là phương thức vận ñộng ñặc trưng của tinh

trùng Dưới kính hiển vi có thể quan sát thấy tinh trùng vận ñộng theo véc-tơ thẳng và vận tốc không ñổi Chỉ có những tinh trùng vận ñộng tiến thẳng mới

có khả năng thụ tinh cho nên chỉ tiêu vận ñộng tiến thẳng chính là chỉ tiêu ñánh giá chất lượng tinh trùng

Vận ñộng xoay vòng: ñây là phương thức vận ñộng véc-tơ thay ñổi

(chuyển ñộng Brao) do vậy chúng không có khả năng gặp ñược tế bào trứng trong ñường sinh dục cái

Vận ñộng lắc lư: ñây là phương thức vận ñộng không có véc-tơ, ñó là

những tinh trùng vận ñộng lắc lư tại chỗ, sức sống yếu, không có khả năng

thụ tinh

Dựa vào các phương thức vận ñộng trên người ta ñưa ra chỉ tiêu ñánh giá hoạt lực (A) tinh trùng ( Action, Active, Actividate) 0 ≤ A ≤ 1

A = 0 có nghĩa là không có tinh trùng vận ñộng tiến thẳng

A = 1 có nghĩa là 100% tinh trùng vận ñộng tiến thẳng

A = 0,6 có nghĩa là có 60% tinh trùng vận ñộng tiến thẳng

Khi A ≥ 0,6 mới dùng ñược trong sinh sản, riêng lợn A ≥ 0,7

Quá trình trao ñổi chất của tinh trùng:

Tinh trùng muốn sống ñược cần năng lượng, vận ñộng cần năng lượng Vận ñộng thể hiện sự sống của tinh trùng, năng lượng lấy từ ATP cổ thân, ATP ñược cung cấp từ trao ñổi chất Chính trao ñổi chất làm cho tinh trùng sống và vận ñộng ðây là mối quan hệ khăng khít, muốn trao ñổi chất cần có nguyên liệu, ñồng thời khi trao ñổi chất sẽ thải ra nhiều chất ñộc, trao ñổi chất làm nguyên liệu cạn kiệt, hàm lượng chất ñộc tăng lên làm cho tinh trùng chóng chết Tóm lại, tinh trùng muốn sống và vận ñộng cần trao ñổi chất, khi trao ñổi chất tăng dẫn tới sức sống và vận ñộng của tinh trùng tăng và như vậy khi quá trình trao ñổi chất ñược tăng cường thì sức sống và vận ñộng của tinh trùng càng mãnh liệt và ngược lại Nguyên liệu dùng cho trao ñổi chất của tinh trùng ñược lấy từ tinh thanh và bản thân tinh trùng, trước tiên chúng lấy nguyên liệu có trong tinh thanh sau ñó mới lấy ñến nguyên liệu của chính bản thân mình (khi nguồn nguyên liệu của bản thân tinh trùng cạn kiệt là lúc trao ñổi chất ngừng và tinh trùng chết) Do vậy, tinh trùng càng vận ñộng mạnh thì quá trình trao ñổi chất càng mãnh liệt làm tinh trùng càng chóng chết Tinh trùng trao ñổi chất thông qua 2 quá trình, cả hai quá trình trao ñổi chất này ñều xảy ra trong tinh thanh, nếu có oxy thì diễn ra quá trình hô hấp còn nếu không có oxy thì quá trình ñường phân xảy ra:

- Quá trình hô hấp của tinh trùng

ðây là quá trình xảy ra trong tinh thanh và trong ñiều kiện có oxy

Năng lượng sản sinh ra làm cho tinh trùng vận ñộng mãnh liệt và làm rút ngắn thời gian sống của tinh trùng Như vậy muốn kéo dài thời gian sống của tinh trùng cần phải tránh tiếp xúc oxy và phải cung cấp ñủ nguyên liệu cho tinh trùng thực hiện quá trình trao ñổi chất, ñó là ñường

- Quá trình ñường phân (quá trình Fructolisis)

Tinh trùng sử dụng ñường Fructoz có trong tinh thanh trong ñiều kiện không có oxy

ðường ở trong máu ñược cung cấp thông qua tuyến tinh nang và chuyển hoá thành Fructoza trong tinh thanh và chính ñường này ñược tinh trùng sử dụng trong quá trình ñường phân Trong quá trình ñường phân axít lactic ñược giải phóng ra làm cho nồng ñộ H+ tăng lên làm cho pH thay ñổi,

áp suất thẩm thấu thay ñổi ảnh hưởng lớn ñến môi trường sống của tinh trùng, làm tinh trùng chóng chết (Trần Tiến Dũng và cs)[9]

2.3.4 ðặc ñiểm lý hoá học của tinh thanh

Qua nghiên cứu, người ta thấy rằng khi con ñực ñạt hưng phấn cao ñộ trong phản xạ tính dục thì các tổ chức của tuyến sinh dục phụ co bóp thải dịch tiết vào ống dẫn tinh Tinh thanh là hỗn hợp dịch tiết của các tuyến sinh dục phụ khác nhau, số lượng phụ thuộc vào các yếu tố: giống loài, chế ñộ dinh dưỡng và chế ñộ khai thác sử dụng ñực giống

Thành phần của tinh thanh, nước chiếm 95 - 97%, còn lại là các men, vitamin, khoáng ña lượng, vi lượng và một số chất chính:

Cholin: chất này có nhiều trong tinh dịch của dê cừu, các loài gia súc

khác thì ít hơn, chất này ñược tiết ra từ phụ dịch hoàn, trong tinh thanh chúng

ít khi ở dạng thần nhất mà thường kết hợp như Phosphorin cholin hay glyserin phosphorin cholin Cholin tham gia vào quá trình trao ñổi chất của tinh trùng

C6H12O6 6CO2 + 6H2O + W2, W 2 = 670Kcal

C6H12O6 2C3H6O3 (axít lactic) + W1 , W 1 = 60Kcal

nhất là trong ñường sinh dục của con cái

Axít citric: Trong tinh thanh của ñộng vật cao cấp có nhiều axít citric, ở

người do tuyến tiền liệt tiết ra, còn ở ñộng vật do tuyến Cowper tiết ra, ở bò

có hàm lượng axít citric nhiều hơn so với các gia súc khác Nhờ axít citric giúp cho tinh thanh có ñộ nhớt nhất ñịnh, giúp cho sự liên kết giữa các chất có trong tinh thanh Ngoài ra, axít citric còn làm ổn ñịnh áp suất thẩm thấu (Hiroshi)[19]

ðường Fructose: Có tỷ lệ lớn trong tinh dịch gia súc, có nguồn ngốc từ

tuyến tinh nang Là nguồn năng lượng chủ yếu cho tinh trùng ngay sau khi mới xuất tinh và khi nó bị phân giải sẽ sản sinh ra axít lactic, làm cho pH của tinh dịch giảm xuống

Inositol (Meseinositol): chất này có hàm lượng thấp trong tinh thanh

của ñộng vật, do tuyến sinh dục phụ tiết ra, ñặc biệt là tuyến Cowper tiết ra với tỷ lệ 2mg% Inositol không ở dạng tự do mà nó ở dạng phospho hoá, nó không tác dụng vào quá trình trao ñổi chất mà nó có tác dụng bảo vệ tinh trùng vì nó có gốc SH làm ổn ñịnh ñược pH, do ñó làm cho áp suất thẩm thấu ñược ổn ñịnh

Erogothioneine: Thành phần của chất ergothioneine có rất ít trong tinh

dịch ñộng vật nhưng có vai trò rất quan trọng, ở gia súc do tuyến Cowper tiết

ra, riêng ở ngựa do chỗ phình to của ống dẫn tinh tiết ra Erogothioniene tham gia vào phản ứng oxy hoá khử của tinh trùng làm hoạt hoá hàng loạt các men Nhờ có gốc SH Erogothionine tham gia bảo vệ tinh trùng do có tác dụng khử các chất ñộc có trong tinh dịch

Protein và axít amin: Tinh dịch có chứa một lượng lớn protein và các

axít amin tự do, chúng thường kết hợp với các kim loại nặng ñể bảo vệ tinh trùng tránh những hiệu ứng nguy hại (Trần Tiến Dũng và cs)[9]

2.4 Một số nghiên cứu trong và ngoài nước

2.4.1 Lượng xuất tinh

Lượng xuất tinh liên quan chặt chẽ tới giống, tuổi, chế ñộ chăm sóc, chế ñộ dinh dưỡng, kích thước dịch hoàn, mùa vụ, mức ñộ kích thích tính dục trước khi lấy tinh, phản xạ nhẩy giá và kỹ thuật khai thác tinh Garner và cs[18] cho biết, bò ñực giống HF trẻ có lượng xuất tinh ít hơn bò trưởng thành

Ở bò ñực giống, lượng xuất tinh bình quân thường dao ñộng từ 2 ñến

10 ml (Hiroshi)[19]

Theo nghiên cứu của Brito và cs[17] ở Brazil, bò ñực giống nói

chung có lượng xuất tinh từ 6,0 ñến 7,8 ml/lần; ở bò ñực giống Bos taurus

(gồm bò HF, Simantal, Red Angus ) có lượng xuất tinh là 7 ml/lần Tác giả Sarder [27], cho biết lượng xuất tinh của bò ñực giống ở Pakistan từ 5 ñến 6 ml/lần

Ở Việt Nam, tác giả Hà Văn Chiêu [8] công bố, lượng xuất tinh của bò ñực giống HF nuôi tại Moncada là 5,7 ml/lần khai thác

2.4.2 Màu sắc và mùi của tinh dịch

Tinh dịch bò thường có màu trắng sữa hay trắng ngà Màu sắc tinh dịch phụ thuộc vào nồng ñộ tinh trùng cũng như sự hiện diện của các chất khác Tinh dịch có màu trắng sữa hoặc trắng ngà thường có nồng ñộ tinh trùng cao, màu trắng trong, loãng là tinh dịch có nồng ñộ tinh trùng thấp Tinh dịch có màu xanh hoặc xám thường có lẫn mủ, có màu cà phê hay màu nâu thường do lẫn máu hay sản phẩm viêm của ñường sinh dục

Tinh dịch của bò ñực khỏe mạnh thường có mùi ñặc trưng bởi chất spermie, có mùi giống mùi sữa tươi mới vắt, tinh dịch có mùi khác là do có chất lạ lẫn vào hoặc do ñể lâu, bị bệnh ñường sinh dục (như mùi nước tiểu, mùi phân, mùi tanh thối của dịch rỉ viêm

2.4.3 pH tinh dịch

Thông thường pH của tinh dịch các loài gia súc khác nhau thì khác nhau Khi pH càng giảm thì càng có hại cho tinh trùng, pH giảm quá ngưỡng thì tinh trùng chết nhanh, pH = 5 thì tinh trùng chết trong ít phút

ðộ pH của tinh dịch phụ thuộc vào nhiều nhân tố chủ yếu là dinh dưỡng, tuổi tác và tình hình sức khoẻ, bệnh tật của cơ thể ñực giống và cơ năng hoạt ñộng của các tuyến sinh dục phụ Theo nghiên cứu của Hà Văn Chiêu (1999)[8], pH tinh dịch của các giống bò hơi toan lúc còn trẻ sau ñó tính toan giảm tính kiềm tăng lên khi bò trưởng thành, nguyên nhân là do chất tiết của các tuyến sinh dục phụ có ñộ kiềm cao hơn so với khi còn trẻ

Tác giả Lubos [24], nghiên cứu cho biết pH của tinh dịch bò dao ñộng trong khoảng từ 6,2 ñến 6,9 Còn theo kết quả nghiên cứu Nguyễn Xuân Hoàn [12], tinh dịch bò có pH từ 6,4 ñến 6,9 Các trường hợp ngoại lệ là do nguyên nhân khách quan gây ra

pH tinh dịch có ý nghĩa quan trọng trong việc xác ñịnh bước ñầu chất lượng tinh dịch ðộ pH kết hợp với các ñặc ñiểm khác sẽ giúp cho người chăn nuôi bò ñực giống quyết ñịnh loại thải hay sử dụng tinh dịch vừa mới khai thác ñược

2.4.4 Nồng ñộ tinh trùng

Nồng ñộ tinh trùng (C) là số lượng tinh trùng có trong một ml tinh dịch Chỉ tiêu này có ý nghĩa quyết ñịnh loại bỏ hay sử dụng tinh dịch cho các công ñoạn sau trong quá trình sản xuất tinh ñông lạnh (Hà Văn Chiêu) [8]

Số lượng tinh trùng sản sinh ra hàng ngày có liên quan chặt chẽ tới ñộ lớn của dịch hoàn, những bò ñực có dịch hoàn lớn sẽ sản xuất số lượng tinh trùng lớn hơn những bò có dịch hoàn nhỏ (Joel)[21] Ngoài ra, sự sản sinh tinh trùng cũng biến ñộng nhiều qua các cá thể bò ñực, lứa tuổi cũng như giữa các giống

Brito và cs[17], cho biết bò ñực Bos indicus có nồng ñộ tinh trùng lớn hơn bò ñực Bos taurus Garner và cs [18], cho biết bò HF trẻ có nồng ñộ tinh

Brito và cs [17], nghiên cứu trên 107 bò ñực giống ở Brazil thấy rằng, nồng ñộ tinh trùng bò ñạt từ 1,3 ñến 1,5 tỷ/ml

Bò ñực giống Belgian Blue có nồng ñộ tinh trùng dao ñộng từ 0,15 ñến 1,482 tỷ/ml (Hoflack và cs)[20]

2.4.5 Hoạt lực của tinh trùng

Hoạt lực tinh trùng (A) là chỉ tiêu thể hiện số lượng tinh trùng hoạt ñộng tiến thẳng trong tinh dịch Tốc ñộ di chuyển tiến thẳng của tinh trùng phụ thuộc vào các ñiều kiện nội tại và ngoại cảnh như giống, cá thể, niêm dịch ñường sinh dục tiết ra nhiều hay ít và ñộ co bóp của các bộ phận sinh dục của con cái Hoạt lực tinh trùng có liên quan chặt chẽ tới tỷ lệ ñậu thai trên

bò cái, nếu hoạt lực tinh trùng cao thì tỷ lệ thụ thai sẽ cao và ngược lại (Trần Tiến Dũng và cs)[9]

Tác giả Sugulle [28], công bố hoạt lực tinh trùng bò ñực giống tại Bangladesh ñạt từ 60 ñến 68% Nghiên cứu của Brito và cs [17] tại Brazil, thấy rằng hoạt lực tinh trùng thấp hơn, ñạt từ 57,5 ñến 61,2%

Hoflack và cs [20], nghiên cứu ở Bỉ cho biết, hoạt lực tinh trùng của bò ñực giống HF dao ñộng rất lớn từ 40 ñến 95 %; và ở bò ñực giống Belgian Blue sự dao ñộng hoạt lực tinh trùng lớn hơn rất nhiều từ 5 ñến 90%

Hà Văn Chiêu [8], cho biết hoạt lực tinh trùng của giống bò HF nuôi ở

Việt Nam ñạt 61,82%

Phùng Thế Hải [11], cho biết trong tất cả các lần khai thác tinh, hoạt lực tinh trùng bình quân của giống bò HF sinh tại Việt Nam là 65,37 %

Nghiên cứu trên bò ñực giống HF trưởng thành nhập khẩu từ Hoa Kỳ

về nuôi tại Moncada của Lê Bá Quế [14], cho biết hoạt lực tinh trùng bình quân của tất cả các lần khai thác tinh ñạt 64,61 %

2.4.6 Tỷ lệ tinh trùng kỳ hình

Trong ñiều kiện bình thường, tinh trùng có hình dạng ñặc trưng cho mỗi loài, nhưng có thể vì một lý do nào ñó tinh trùng có hình thái khác thường như biến dạng hay khuyết tật ở ñầu, ñuôi, có giọt bào tương, thể ñỉnh phù, tháo rời, vỡ v.v Tỷ lệ tinh trùng kỳ hình phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống, ñiều kiện nuôi dưỡng, thời tiết, bệnh tật, di truyền kỹ thuật xử lý tinh dịch (Trần Tiến Dũng và cs)[9]

Hình 2.5: Các dạng kỳ hình phổ biến của tinh trùng

A - Acrosom lồi (dạng phổ biến)

B - Acrosom lồi (dạng hạt)

C - ðầu quả lê (nghiêm trọng)

D - ðầu quả lê (vừa phải)

E - ðầu quả lê (nhẹ)

F - Không bào nhân

G - Khiếm khuyết vòng miện

H – ðầu tách rời

I - Phản xạ xa tâm

J - ðuôi gập ñôi (ñoạn giữa bị gãy)

K - ðuôi gập ñôi (ñoạn giữa uốn cong)

L - Giọt bào tương gần tâm

M - Giọt bào tương xa tâm

N - Dạng quái lạ (nghiêm trọng)

O - Dạng quái lạ (vừa phải)

P – Tinh trùng bình thường Brito và cs [17], cho biết tỷ lệ tinh trùng kỳ hình của bò ñực giống phục

vụ công tác truyền tinh nhân tạo ở Brazil là từ 16,3 ñến 19,1 %

Holflack và cs [20], cho biết bò ñực giống Belgian Blue có tỷ lệ tinh trùng kỳ hình cao hơn ở bò ñực giống HF Ở bò ñực giống Belgian Blue, tỷ lệ tinh trùng kỳ hình phần ñầu dao ñộng từ 2,0 ñến 49,25%; tỷ lệ kỳ hình phần thân và ñuôi từ 5,83 ñến 50,50 %; tỷ lệ tinh trùng có giọt tương bào ở gần tâm

từ 0,5 ñến 45,5 %; tỷ lệ tinh trùng có giọt tương bào ở xa tâm từ 0 ñến 17,17% Còn ở bò ñực giống HF, tỷ lệ tinh trùng kỳ hình phần ñầu từ 0,5 ñến 48,5%; tỷ lệ kỳ hình phần thân và ñuôi từ 1,5 ñến 53,0 %; tỷ lệ tinh trùng có giọt tương bào ở gần tâm từ 0 ñến 19 %; tỷ lệ tinh trùng có giọt tương bào ở

xa tâm từ 0 ñến 11%

Theo kết quả nghiên cứu của Hà Văn Chiêu [8], tinh trùng của giống bò

HF ở Việt Nam có tỷ lệ tinh trùng kỳ hình là 17,84 %

Lê Bá Quế [14], cho biết tỷ lệ tinh trùng kỳ hình của bò ñực giống HF trưởng thành nhập khẩu từ Hoa Kỳ về Việt Nam là 9,99%

2.4.7 Tỷ lệ tinh trùng sống

Tỷ lệ tinh trùng sống liên quan chặt chẽ ñến tỷ lệ thụ tinh của tinh trùng Dựa vào nguyên lý màng của tinh trùng chết hoặc ñang chết có khả năng cho các chất nhuộm màu thấm qua, do sự rối loạn tính thẩm thấu của màng tinh trùng Trong khi ñó những tinh trùng sống màng tinh trùng không

cho các chất nhuộm màu thấm qua nên không bắt màu khi nhuộm Bằng cách này người ta ñã sử dụng thuốc nhuộm màu Eosine ñể nhuộm tinh trùng chết rồi ñếm chúng trên kính hiển vi và tính tỷ lệ sống Tỷ lệ tinh trùng sống phụ thuộc vào giống, ñộ tuổi, chế ñộ chăm sóc nuôi dưỡng, khai thác tinh, môi trường pha loãng (Hiroshi)[19]

Hoflack và cs [20], thấy rằng tỷ lệ tinh trùng sống ở bò ñực giống HF cao hơn ở bò ñực giống Belgian Blue Tỷ lệ này ở bò ñực giống HF dao ñộng trong từ 77,25 ñến 97,67%; còn ở bò ñực giống Belgian Blue là từ 29,5 ñến 87,25 %

Theo kết quả nghiên cứu trên giống bò HF ở Việt Nam của Hà Văn Chiêu [8], cho biết tỷ lệ tinh trùng sống từ 79,3%

2.4.8 Những nhân tố ảnh hưởng ñến ñặc tính sinh học của tinh dịch

Giống và cá thể bò ñực

Mỗi giống bò có năng lực sản xuất tinh nhất ñịnh, giống bò sữa HF có khả năng sản xuất cao hơn bò Zêbu Bò ñực giống HF thường có tuổi lấy tinh sớm và lấy tinh dễ dàng hơn so với bò ñực nhóm Zêbu Trong cùng một giống, cá thể bò ñực to lớn chưa hẳn ñã cho tinh nhiều hơn cá thể nhỏ hơn Vì vậy trong thực tiễn sản xuất, việc xác ñịnh khả năng sản xuất tinh của từng cá thể là rất quan trọng (Hà Văn Chiêu)[7]

Tuổi bò ñực:

Khả năng chịu lạnh trong quá trình ñông lạnh của tinh trùng bò chịu ảnh hưởng bởi tuổi của bò ñực Lúc bê ñực 2 -4 tháng tuổi, tế bào sơ cấp ñã bắt ñầu hình thành, 6 tháng tuổi ñã có tinh trùng thành thục, 8 -10 tháng tuổi

có thể lấy tinh trùng phối giống Ở bò ñực HF lúc 14 tháng tuổi khai thác ñược 3ml tinh dịch, chứa khoảng 2,5 tỷ tinh trùng, lượng tinh tăng dần ñến 17 tháng tuổi, từ 20 tháng tuổi lượng tinh tăng nhanh ñến lúc trưởng thành Khả năng chịu lạnh và chịu giải ñông của tinh trùng bò ổn ñịnh dần lúc 4 - 6 tuổi, sau ñó giảm xuống từ lúc bò 7 năm tuổi ñến khi bò già, bò ñực giống thường

bị loại thải từ 9 năm tuổi, ít bò ñược khai thác tinh ñến 11 năm tuổi (Hiroshi)[19]

Thời tiết khí hậu

Như mọi cơ thể sống khác, bò ñực chịu tác ñộng trực tiếp của môi trường, chủ yếu là các yếu tố tự nhiên như nhiệt ñộ, ñộ ẩm, ánh sáng v.v Trong mối quan hệ giữa ngoại cảnh với sinh vật, tác ñộng của môi trường tới sinh sản là quan trọng nhất, việc tác ñộng của môi trường ñến sản xuất tinh dịch của con ñực là rất phức tạp, khó xác ñịnh ñược nhân tố nào là quan trọng vào từng thời ñiểm nhất ñịnh Cùng một giống, ñược nuôi trong cùng một ñiều kiện, lượng tinh dịch có thể khác nhau rõ rệt

ðến nay chưa rõ yếu tố nhiệt ñộ hay ñộ dài ngày, tác ñộng mạnh hơn ñến số lượng và chất lượng tinh dịch Ở nhiệt ñộ không khí 600C, dịch hoàn ñược nâng lên gần với thân bò ñực, khi nhiệt ñộ không khí là 240C, dịch hoàn buông thõng xuống ñể ñiều hoà nhiệt ñộ dịch hoàn Thông qua sự ảnh hưởng của nhiệt ñộ và ñộ ẩm không khí, yếu tố mùa vụ biểu hiện khá rõ rệt (Hà Văn Chiêu)[8]

Chế ñộ dinh dưỡng

Tinh dịch có thành phần, tính chất lý - hoá sinh rất phức tạp, ñặc biệt là

sự hiện diện của rất nhiều tinh trùng trong tinh dịch, nên chịu ảnh hưởng rất mạnh của chế ñộ nuôi dưỡng Chế ñộ dinh dưỡng kém làm chậm thành thục

về tính, giảm tính hăng của ñực giống, giảm sự hình thành tinh trùng, tăng tỷ

lệ kỳ hình Chế ñộ dinh dưỡng tốt, cân bằng dinh dưỡng có tác dụng làm cho con ñực sớm thành thục về tính, khả năng sinh tinh cao Nhưng nếu chế ñộ dinh dưỡng quá cao sẽ làm bò ñực béo, trong thân thể và dịch hoàn tích mỡ, tuần hoàn máu kém lưu thông, làm giảm khả năng sinh tinh, tăng tỷ lệ tinh trùng chết và tỷ lệ tinh trùng kỳ hình

Khẩu phần ăn cân ñối, giàu ñạm, giàu vitamin (ñặc biệt vitamin A,E) sẽ làm tăng số lượng tinh dịch và tinh trùng Thức ăn thiếu vitamin A hoặc ít

caroten, quá trình sinh tinh bị giảm ñi rõ rệt Khẩu phần ăn cho bò phải ñáp ứng ñược nhu cầu dinh dưỡng của chúng theo tuổi, giống, tốc ñộ tăng trọng, khối lượng cơ thể và năng lực sản xuất tinh dịch

Khoảng cách lấy tinh

Thời gian từ ngày lấy tinh này ñến ngày lấy tinh tiếp theo là khoảng cách xuất tinh của ñực giống Khoảng cách lấy tinh ảnh hưởng ñến lượng xuất tinh, chất lượng, nồng ñộ và sức hoạt ñộng của tinh trùng ðối với bò ñực giống thường khoảng cách 3 - 5 ngày lấy một lần là tốt nhất (Hà Văn Chiêu)[7]

Chăm sóc

Chăm sóc là công việc tác ñộng trực tiếp lên cơ thể bò ñực Chuồng trại sạch sẽ, thoáng mát về mùa hè, ấm áp về mùa ñông, bò ñược tắm, chải, vận ñộng thoải mái hằng ngày, tuần hoàn máu lưu thông vv bò ñực khoẻ mạnh sẽ làm tăng khả năng sinh tinh và chất lượng tinh cũng ñược tăng lên

2.4.9 Sức kháng ñông của tinh trùng

Trong quá trình sản xuất, chế biến và bảo quản sản phẩm tinh ñông lạnh, tinh trùng sẽ phải trải qua quá trình ñông lạnh ở -1960C Khả năng của tinh trùng chịu ñựng ñược ñông lạnh ở nhiệt ñộ -1960C gọi là sức kháng ñông

và thường ñược ño bằng tỷ lệ hồi phục lại của tinh trùng sau khi ñông lạnh và giải ñông Sức kháng ñông của tinh trùng là khác nhau, tùy theo giống, tuổi,

cá thể và ñiều kiện lúc lấy tinh của bò ñực giống

Bò ñực giống có tuổi từ 1 ñến 1,5 năm tuổi, tinh trùng có sức kháng ñông thấp, từ 2 năm tuổi trở lên có sức kháng ñông cao Nhưng từ 6 năm tuổi trở lên tinh trùng của chúng có sức kháng ñông giảm xuống (Hiroshi, 1992)[19]

Vào mùa hè nhiệt ñộ không khí cao tác ñộng ñến bò ñực giống làm ảnh hưởng sức kháng tinh trùng của nó vào mùa này thường thấp Hiện tượng giảm này còn tùy vào từng cá thể và tuổi của chúng, bò ñực giống nào già hơn thì dễ bị tác ñộng của nhiệt hơn Tỷ lệ thụ tinh của tinh trùng trong mùa hè

nóng bức có thể thấp hơn so với tinh trong mùa mát mẻ

Khi lấy tinh liên tiếp thì tinh trùng thu ñược từ lượt phóng tinh thứ hai cho thấy sức kháng ñông tốt hơn so với tinh trùng thu ñược từ lượt phóng tinh ñầu Tinh trùng thu ñược từ lượt phóng tinh thứ ba và thứ tư sẽ duy trì ñược sức kháng ñông tốt, nhưng tinh trùng thu ñược từ lần phóng tinh thứ năm trở

ñi có sức kháng ñông thấp hơn (Bidot)[30]

2.5 Một số nguyên lý cơ bản về ñông lạnh tinh trùng

2.5.1 Hiện tượng ñông băng chất lỏng

Tinh trùng là một tế bào sống, vận ñộng ngoài cơ thể, rất mẫn cảm với sự thay ñổi của ñiều kiện môi trường xung quanh Trong quá trình ñông lạnh, tinh trùng sẽ chịu ảnh hưởng của hiện tượng ñông băng chất lỏng

Khi một chất lỏng ñược làm lạnh, quá trình ñông băng xảy ra, quá trình này gồm: Tiền ñông băng (supercooling), tạo nhân (nucleation), giãn nở của tinh thể băng (growth of ice crystals) và kết tinh hoàn thiện tại một nhiệt ñộ nhất ñịnh (eutectic point), diễn biến nhiệt ñộ trong quá trình ñông băng theo ñồ thị như hình 7 Khi ñông lạnh tinh dịch sự tạo tinh thể và giãn nở tinh thể băng chỉ xảy ra trong ñiều kiện ñông lạnh chậm, còn khi ñông lạnh cực nhanh thì hai hiện tượng trên không xảy ra, mà xảy ra hiện tượng thủy tinh hóa (vitrification), tạo ra các hạt băng nhỏ li ti, loại trừ ñược hiện tượng giãn nở tinh thể

Hình 2.6: Quá trình ñông lạnh dung dịch (Hiroshi)[19]

Hình 2.7: đông lạnh nước muối sinh lý (Hiroshi)[19]

2.5.2 Ảnh hưởng của hiện tượng ựông băng lên tế bào tinh trùng

Hiện tượng ựông băng nội bào

Tinh trùng bị chết hoặc mất năng lực hoạt ựộng, khi cấu tạo nội bào bị phá vỡ do việc hình thành tinh thể nước nội bào Nếu tinh trùng nằm trong dung dịch muối sinh lý có thể loại trừ ựược hiện tượng này vì ựược các phân

tử nước dạng lỏng bao quanh, mặc dù dung dịch ngoại bào bắt ựầu ựông băng

ở nhiệt ựộ - 20C hoặc -50C Như vậy quá trình ựông băng sẽ không làm hại tới

tế bào tinh trùng cho ựến khi nước nội bào ựông lạnh mặc dù dung dịch môi trường bao quanh ựã ựông lạnh (Mazur)[25]

Sự mất nước của tế bào tinh trùng

Nếu nước nội bào thoát ra ngoài, tinh trùng sẽ bị teo lại, nhưng vẫn có tinh trùng sống ựược ở nhiệt ựộ thấp hoặc siêu thấp chẳng hạn -1960C Trong quá trình làm lạnh, nước ngoại bào ựông băng làm áp suất thẩm thấu chênh lệch, nước nội bào thoát ra khỏi tinh trùng và tiếp tục ựông băng phần ngoại bào Có 80% nước nội bào bị ựông lạnh ở -150C và ựược thoát ra ngoài do ựó ngăn ngừa ựược hiện tượng ựông băng nội bào (Hà Văn Chiêu)[8]

Phần lớn nước nội bào thoát ra khỏi tinh trùng ở -300C Tinh trùng có thể chịu lạnh ở -300C, có thể tồn tại ựược ở -1960C, còn tế bào bình thường thì bị

phá hủy, tuy nhiên cũng có tinh trùng không có khả năng chịu lạnh do các biến ñổi lý - hoá - sinh xảy ra Những biến ñổi lý - hóa - sinh có thể xảy ra trong tế bào bị phá hủy ở nhiệt ñộ thấp, thay ñổi trong cấu trúc nội bào là do thay ñổi liên kết hydro ở chuỗi polyme Sự ñông ñặc hóa không thể quay trở lại như cũ

và sự kết tủa protein do mất nước của nguyên sinh chất

Hiện tượng ñông băng ngoại bào

Trong khi ñông lạnh ngoại bào, sẽ xảy ra hiện tượng nồng ñộ chất hòa tan kèm theo áp suất thẩm thấu tăng lên và kéo theo những thay ñổi về ñộ pH Các chất ñiện giải như Natri và Kali có nhiều nhất trong tinh thanh và chúng tồn tại ở dạng Natri clorua, Kali clorua Ở ñiểm eutectic, nồng ñộ các muối này cao nhất, là khi nhiệt ñộ -21,20C ñối với Natri clorua và -11,10C ñối với Kali clorua và biên ñộ nhiệt ñộ này có hại cho tinh trùng Do có sự tăng nồng

ñộ chất hòa tan ñi kèm với tăng áp suất thẩm thấu cũng như pH thay ñổi tất cả xảy ra trong biên ñộ nhiệt ñộ này, mà người ta không rõ cái gì có tác hại nhất ñến tinh trùng (Hà Văn Chiêu)[8]

Chuyển ñộng của nước và sự dãn nở của tinh thể nước gây ra huỷ hoại

cơ học ñối với tinh trùng

Hiện tượng giải ñông giống như ñông lạnh có ảnh hưởng ñến tinh trùng

do chênh lệch áp suất thẩm thấu, sự di chuyển của nước qua màng tế bào tinh trùng và sự dãn nở của các tinh thể nước ñá trong quá trình ñông lạnh hoặc tan băng có thể gây tổn thương tinh trùng Bọt khí tồn tại trong tinh thể băng cũng

có thể gây tổn hại tinh trùng trong quá trình này (Hà Văn Chiêu)[8]

Các tổn thương trên có thể loại trừ ñược bằng cách giảm kích cỡ các tinh thể băng và làm tăng số lượng tinh thể nhỏ hơn Tốc ñộ làm lạnh nhanh

có thể làm tăng tinh thể nhỏ ñó khi ñông lạnh Nói cách khác là khi làm lạnh nhanh sẽ ngăn chăn ñược sự lớn lên của các tinh thể băng trong dung dịch và tạo ñiều kiện ñông lạnh giống như thủy tinh hóa Tuy vậy, băng thủy tinh gồm các tinh thể băng sẽ không ổn ñịnh ở nhiệt ñộ trên -1290C và sự chuyển ñộng

và tái tinh thể hóa của chúng sẽ gây tổn hại tế bào tinh trùng Chuyển ñộng sẽ tăng lên ở trên -400C và dễ gây tổn hại tinh trùng ñặc biệt là ở khoảng -200C

(Hiroshi)[19]

Những ảnh hưởng trên có thể gây biến ñổi hình thái tinh trùng, ñặc biệt

là sự dị hình acrosome; gây rò rỉ lipide ra khỏi thể ñỉnh, ở tinh trùng bò ñực thấy rõ hiện tượng rò rỉ choline plasmalogen, lecithin và sphingomielin, gây

ra phá hủy màng sinh chất và giảm nguồn năng lượng cho tế bào tinh trùng; gây hiện tượng thấm qua của các hợp chất vô cơ, với tinh trùng bò ñực ion K+

và Mg2+ ra khỏi tế bào còn ion Na+ và Ca2+ thì ở lại; các hợp chất cao phân tử thoát khỏi tinh trùng như các enzyme gồm: Hyaluronidase, lactic ñehyrogenase, glutamic-oxaloacetic transaminase và alkaline phosphatase Nói chung, hiện tượng ñông băng làm giảm sức sống, sức vận ñộng và trao ñổi chất, có khoảng từ 10% ñến 50% số tinh trùng trong tinh dịch bị chết, mặc

dù ñã ñược pha vào môi trường có chứa glyceryl Tuy nhiên, các tinh trùng sống có cả các tinh trùng vận ñộng và trao ñổi chất kém Sự giảm trao ñổi chất của tinh trùng thấy rõ ở quá trình glycolysis hơn là quá trình hô hấp (Hiroshi)[19]

2.5.3 Một số nhân tố làm tăng sức kháng ñông của tinh trùng

Khi ñông lạnh hoặc giải ñông, các hiện tượng nêu trên sẽ ñe doạ sự sống của tinh trùng, nhưng khi có biện pháp chống ñông thì khả năng tồn tại của tinh trùng là thực tế Các nhân tố sau ñây giúp tinh trùng tồn tại khi ñông

lạnh hoặc giải ñông

Thành phần của môi trường pha loãng

Thành phần cơ bản của môi trường pha loãng tinh dịch là ñường saccharide, chất ñệm và lòng ñỏ trứng gà Sức sống của tinh trùng khi ñông lạnh và giải ñông khác nhau tùy theo các thành phần này

Nồng ñộ tối ưu của lòng ñỏ trứng từ 15 ñến 20%, nếu nồng ñộ này quá thấp hoặc quá cao thì không tốt cho tinh trùng, mặc dù lòng ñỏ trứng ñã bảo vệ

tinh trùng không bị tổn hại trong khi ñông lạnh Chức năng này chủ yếu do tác ñộng của lipoprotein và lecithin trong lòng ñỏ ðường sacharide ñóng vai trò quan trọng trong môi trường, do tác ñộng ñến áp suất thẩm thấu, nó có tác dụng bảo vệ tinh trùng khi ở nhiệt ñộ thấp và là nguồn năng lượng cho tinh trùng Những saccharide có khối lượng phân tử cao, làm cho hoạt lực của tinh trùng tốt hơn sau khi ñông lạnh và giải ñông Các saccharide có phân tử lượng cao (tính theo phân tử lượng giảm dần) bao gồm: Trisaccharide, disaccharide, hexose và pentone Trong số hexose thì glucose có hiệu quả nhất, còn các chất

ña ñường polysaccharide thì ít có tác dụng Bảo vệ lạnh bằng saccharide là nhờ có nhiều nhóm hydroxy (-OH) trong cấu trúc, do ñó có xu hướng hình thành liên kết hydro

Chất ñệm có vai trò quan trọng trong duy trì màng sinh chất của tinh trùng khi ñông lạnh và khi giải ñông, trong kích thích trao ñổi chất diễn ra bình thường ở tinh trùng sau giải ñông ñồng thời duy trì sức sống của chúng Chất ñệm phải phù hợp như là môi trường khi ñông lạnh và phải có ñặc tính sau:

- Duy trì mức thấp nhất về sự tổn hại cho tinh trùng do các muối gây ra

- Phải tan trong nước với hằng số phân ly ñiện tích là 6-8

- Khả năng thấm qua màng sinh chất phải thấp và có sức ñề kháng mạnh với các enzyme ðệm ion zwitter có những tính chất trên nên nó tốt hơn so với ñệm phosphat hoặc ñệm Natri citrat ðệm ion zwitter là Trihydroxy methylaminomethane (Tris) và N-hydroxymethyl-2- aminoethanesulfonic acid (TES) (Bùi Xuân Nguyên và cs)[13]

Bảo quản ở 5 0 C trước khi ñông lạnh

Bảo quản ở 50C trước khi ñông lạnh sẽ tăng cường sức kháng ñông cho tinh trùng bò Thông thường tinh bò sau khi khai thác và ñủ tiêu chuẩn pha chế thì tiến hành xử lý gồm:

- Pha loãng lần ñầu tinh dịch ở 370C

- Làm lạnh dần xuống 50C và bảo quản từ 1,5 ñến 2 giờ (cách 1)