đánh giá hoạt lực và chất lượng tinh trùng sau rã đông ở 30 giây, 2 phút, 5 phút của 2 giống bò brahman lai và limousine

DANH MỤC BẢNG2.2 Biên độ nhiệt ở các vị trí khác nhau trong bình Nitơ 5 lít 22 3.1 Thang điểm đánh giá hoạt lực tinh trùng dựa trên phần trăm tinh trùng 4.2 Tỷ lệ tinh trùng sống trong t

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Cần Thơ, 2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

BRAHMAN LAI VÀ LIMOUSINE

Giáo viên hướng dẫn:

NGUYỄN PHÚC KHÁNH

Cần Thơ, 2014

Sinh viên thực hiện:

Lê Đức Tuấn MSSV: 3103072 Lớp: Thú Y – K36

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN THÚ Y

Đề tài: “Đánh giá hoạt lực và chất lượng tinh trùng sau rã đông ở 30

giây, 2 phút, 5 phút của 2 giống bò Brahman lai và Limousin”, do

sinh viên Lê Đức Tuấn thực hiện tại phòng thí nghiệm Sản khoa và

Gieo tinh nhân tạo (E202), Bộ Môn Thú Y, khoa Nông Nghiệp và Sinh học Ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ từ tháng 02 năm 2014 đến 05

năm 2014

Cần Thơ, ngày….tháng… năm 2014 Duyệt Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2014

Duyệt Bộ Môn

Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2014

Duyệt Giáo viên hướng dẫn

Nguyễn Phúc Khánh

và kiến thức quý báu cho tôi trong suốt thời gian qua

Xin chân thành cảm ơn anh Phúc – trưởng trung tâm giống Phúc Vinh đã hết

lòng tạo điều kiện thuân lợi cho tôi trong suốt quá trình lấy mẫu

Cùng tất cả các anh chị cao học K19 - 20, các anh chị của lớp Thú y K35 và các bạn lớp Thú y và dược Thú y K36 cùng các em Thú y K37 đã động viên,

chia sẽ và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài

Cuối lời xin chúc quý thầy cô cùng anh, chị, em và các bạn dồi dào sức khỏe

và thành đạt trong cuộc sống !!!

Lê Đức Tuấn

DANH MỤC VIẾT TẮT

GTNT Gieo tinh nhân tạo

Mục lục

Trang tựa i

Trang duyệt ii

Lời cảm ơn iii

Danh mục chữ viết tắt iv

Mục lục v

Danh mục bảng viii

Danh mục hình ix

Tóm lược x

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN 2

2.1 Sinh lý sinh sản bò đực 2

2.1.1 Cấu tạo và chức năng của cơ quan sinh dục 2

2.1.2 Sinh lý bò đực 6

2.2 Thành phần tinh dịch của bò 7

2.2.1 Đặc điểm của tinh trùng bò 8

2.2.2 Đặc tính sinh học của tinh trùng 10

2.2.3 Đặc điểm lý hóa học của tinh thanh 11

2.3 Các tiêu chí đánh giá tinh dịch trước và sau khi sản xuât tinh cọng rạ 11

2.3.1 Lượng xuất tinh 11

2.3.2 Màu sắc và mùi của tinh dịch 12

2.3.3 pH tinh dịch 12

2.3.4 Nồng độ tinh trùng 13

2.3.5 Hoạt lực tinh trùng 13

2.3.6 Tỷ lệ tinh trùng kỳ hình 14

2.3.7 Tỷ lệ tinh trùng sống 16

2.3.8 Sức kháng đông của tinh trùng 16

2.4 Một số nguyên lý cơ bản về đông lạnh tinh trùng 16

2.4.1 Hiện tượng đông băng chất lỏng 16

2.4.2 Ảnh hưởng của hiện tượng đông băng lên tế bào tinh trùng 17

2.5 Khai thác bò đực và sản xuất tinh cọng rạ 19

2.5.1 Một số tiêu chuẩn tinh dịch bò để sản xuất tinh đông lạnh theo tiêu chuẩn 10 TCN 531 - 2002 19

2.5.2 Khai thác tinh dịch từ bò đực 19

2.5.3 Sản xuất tinh cọng rạ 20

2.6 Đặc điểm của 2 giống bò Brahman lai và Limousine 22

2.6.1 Bò Brahman lai 22

2.6.2 Bò Limousine 23

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

3.1 Phương tiện thí nghiệm 25

3.1.1 Đối tượng thí nghiệm 25

3.1.2 Thời gian thí nghiệm 25

3.1.3 Địa điểm thí nghiệm 25

3.1.4 Dụng cụ và hóa chất 25

3.2 Phương pháp nghiên cứu 26

3.2.1 Rã đông tinh cọng rạ 27

3.2.2 Đánh giá chất lượng tinh cọng rạ sau khi rã đông 30 giây, 2 phút, 5 phút 27

3.2.3 Đánh giá chất lượng tinh cọng rạ hai giống bò Brahman lai và

Limousine sau khi rã đông 2 phút 28

3.3 Phương pháp xử lý số liệu 30

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31

4.1 So sánh chất lượng tinh cọng rạ khi rã đông ở 30 giây, 2 phút, 5 phút 31 4.1.1 Hoạt lực tinh trùng 31

4.1.2 Tỷ lệ tinh trùng sống 32

4.2 Đánh giá và so sánh chất lượng tinh cọng rạ 2 giống bò Brahman lai và Limousine sau thời gian rã đông 2 phút 33

4.2.1 Hoạt lực tinh trùng 33

4.2.2 Tỷ lệ tinh trùng sống 34

4.2.3 Nồng độ tinh trùng 35

4.2.4 Tỷ lệ tinh trùng kỳ hình 36

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 39

5.1 Kết luận 39

5.2 Đề nghị 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

PHỤ CHƯƠNG 44

DANH MỤC BẢNG

2.2 Biên độ nhiệt ở các vị trí khác nhau trong bình Nitơ 5 lít 22 3.1 Thang điểm đánh giá hoạt lực tinh trùng dựa trên phần trăm tinh trùng

4.2 Tỷ lệ tinh trùng sống trong tinh cọng rạ ở thời gian rã đông 30 giây 32

4.3 Hoạt lực trung bình tinh cọng rạ sau thời gian rã đông 2 phút của 2

giống bò Brahman lai và Limousine

34

4.4 Tỷ lệ tinh trùng sống trong tinh cọng rạ sau thời gian rã đông 2 phút

của 2 giống bò Brahman lai và Limousine

34

4.5 Nồng độ tinh trùng trung bình trong tinh cọng rạ của 2 giống bò

Brahman lai và Limousine

35

4.6 Tỷ lệ tinh trùng kỳ hình trung bình trong tinh cọng rạ của 2 giống bò

Brahman lai và Limousine

36

4.7 Tỷ lệ một số dạng kỳ hình phổ biến của tinh trùng tinh cọng rạ thuộc 2

giống bò Brahman lai và Limousine

37

TÓM LƯỢC

Đề tài: “Đánh giá hoạt lực và chất lượng tinh trùng sau rã đông ở 30 giây,

2 phút, 5 phút của 2 giống bò Brahman lai và Limousin” được thực hiện từ

mẫu tinh cọng rạ của 2 giống bò Brahman lai (10 mẫu) và Limousine (9 mẫu), kết quả về thời gian rã đông thích hợp (30 giây, 2 phút, 5 phút) và chất lượng của tinh cọng rạ của 2 giống bò Brahman lai và Limousine so sánh với tiêu chuẩn 10TCN 531 – 2002 thu được như sau:

- Hoạt lực của tinh trùng ở thời gian rã đông 30 giây và 2 phút lần lượt

là 56,368% và 60,474%, cao hơn so với khi rã đông ở 5 phút

là 47,974% (P<0,05)

- Tỷ lệ tinh trùng sống ở khoảng thời gian rã đông thích hợp (2 phút) là

96,300% và 95,333%, đạt chuẩn của cọng rạ tốt (tiêu chuẩn 10TCN

531 – 2002)

- Không có sự khác nhau có ý nghĩa về các chỉ tiêu như: hoạt lực, tỷ lệ

tinh trùng sống, tỷ lệ tinh trùng kỳ hình giữa hai giống bò Brahman lai

và Limousine

- Hoạt lực của tinh trùng của 2 giống bò Brahman lai và Limousine có tỷ

lệ là 58,800% và 62,333%

- Tỷ lệ tinh trùng sống của hai giống bò Brahman lai và Limousine lần

lượt là 96,300% và 95,33, đạt tiêu chuẩn 10TCN 531 – 2002

- Tinh cọng rạ của giống bò Brahman lai và Limousine có nồng độ tinh

trùng là 20,938 triệu tinh trùng/cọng và 23,750 triệu tinh trùng/cọng

Tỷ lệ đạt chuẩn thấp lần lượt là 10% và 33,33%

- Tỷ lệ kỳ hình của 2 giống bò Brahman lai và Limousine là 2,600% và

2,778% Trong đó tỷ lệ kỳ hình đầu chiếm tỷ lệ 1% đối với giống Brahman lai và 2,67% đối với giống Limousine, đạt chuẩn của cọng rạ tốt

- Các dạng kỳ hình phát hiện được ở 19 cọng rạ là: đầu to, đầu quả lê,

đầu nhỏ, hai đầu, đuôi xoắn, đuôi hình đế giày, đuôi cuộn, đuôi gập đôi, hai đuôi

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

Sinh sản là một thiên chức bẩm sinh vô cùng quan trọng trong hoạt động của sự sống nhằm duy trì nòi giống, tăng số lượng quần thể và tăng năng suất, chất lượng sản phẩm vật nuôi, tăng hiệu quả kinh tế trong chăn nuôi Sức sản xuất tinh dịch là chỉ tiêu chính để đánh giá tính thích nghi và giá trị kinh tế trong chăn nuôi gia súc đực nói chung và bò đực giống nói riêng Đặc điểm sinh học tinh dịch, kết hợp với nguồn gốc và các đặc điểm khác giúp cho việc chọn lọc bò đực giống tốt hơn Mặt khác giúp cho người chăn nuôi bò đực giống đánh giá kết quả áp dụng quy trình kỹ thuật chăn nuôi, chế độ dinh dưỡng, chăm sóc, khai thác tinh tốt hay xấu để tìm ra nguyên nhân và biện pháp khắc phục, nhằm nâng cao sức sản xuất tinh của bò đực giống

Những năm qua, công nghệ sinh học đã đóng góp rất đáng kể trong ngành chăn nuôi đặc biệt là chăn nuôi gia súc Nhiều giống gia súc được tạo

ra, năng suất cao, chất lượng sản phẩm tốt, thích ứng nhanh với môi trường xung quanh Trong đó, công nghệ sinh sản là một trong những công nghệ đã

và đang tác động mạnh nhất đến thành quả chăn nuôi thông qua năng suất sinh sản của con vật

Để đạt được thành quả đó không thể không kể đến những thành quả mà

kỹ thuật gieo tinh nhân tạo mang lại Gieo tinh nhân tạo cho bò bằng tinh cọng

rạ là một trong những phương thức đã gặt hái được những thành tựu nhất định góp phần nâng cao chất lượng con giống Nhưng đây là kỹ thuật khá tiên tiến

và đòi hỏi dẫn tinh viên phải có trình độ và kinh nghiệm trong việc gieo tinh nhân tạo Trường hợp phát hiện dấu hiệu lên giống tốt, thời điểm gieo tinh hợp

lý nhưng chất lượng tinh cọng rạ không đạt, nhiệt độ và thời gian rã đông không phù hợp thì việc gieo tinh cũng khó đạt kết quả tốt Vấn đề đặt ra là có

sự khác nhau về chất lượng tinh cọng rạ ở các giống bò hay không và thời gian

rã đông tốt nhất là bao lâu để đảm bảo cho sự thành công trong công tác gieo

tinh nhân tạo Do đó, đề tài: “Đánh giá hoạt lực và chất lượng tinh dịch sau

rã đông ở thời điểm 30 giây, 2 phút, 5 phút của 2 giống bò Brahman lai và Limousine” đã được chúng tôi đã tiến hành với mục tiêu sau:

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN

2.1 Sinh lý sinh sản của bò đực

2.1.1 Cấu tạo và chức năng của cơ quan sinh dục bò đực

Cấu tạo của cơ quan sinh dục bò đưc gồm: dịch hoàn, phó dịch hoàn, ống dẫn tinh (ống dẫn tinh trong, ống dẫn tinh ngoài), các tuyến sinh dục phụ (tuyến tinh nang, tuyến tiền liệt và tuyến cowper), dương vật, bao dương vật

Hình 2.1: Cơ quan sinh dục của bò đực

(http://www.ansci.wisc.edu/jjp1/ansci_repro/lec/lec3/lec3diag.html)

2.1.1.1 Dịch hoàn

Ở bò, dịch hoàn nằm trong bao dịch hoàn và treo thẳng đứng ở vùng bẹn Đầu trên dịch hoàn tiếp giáp với đầu phó dịch hoàn, đầu dưới tiếp giáp với đuôi phó dịch hoàn, mặt sau tiếp giáp với toàn bộ phó dịch hoàn và mặt trước bờ tự do

Dịch hoàn có hình bầu dục, hơi dài, kích thước và trọng lượng dịch hoàn tùy thuộc vào giống, tuổi vàthể trạng bò đực Bình thường dịch hoàn có trọng lượng bằng 0,09% trọng lượng cơ thể bò đực Bò đực có trọng lượng 450kg thì trọng lượng dịch hoàn khoảng 250 – 500gram, dài từ 10 – 12cm, rộng 3 – 5cm; bình thường dịch hoàn có độ căng nhẹ

Cấu tạo từ ngoài vào trong của dịch hoàn như sau:

- Màng bao riêng bao bọc bề mặt dịch hoàn và có nguồn gốc từ nội phúc mạc (lá tạng)

- Màng trắng ở trong màng riêng là một lớp sợi có chiều dày 0,5 – 1mm

và có một số sợi tơ cơ trơn Màng này có chức năng giữ cho dịch hoàn

có độ căng nhất định, các sợi cơ trơn giúp cho tinh trùng vận chuyển trong dịch hoàn (Hà Văn Chiêu, 1999)

Thành dịch hoàn được chia làm nhiều thùy, được ngăn cách bởi lớp màng ngăn cách Thùy dịch hoàn gồm 2 – 3 ống sinh tinh và tổ chức liên kết Các ống sinh tinh đều đổ dồn vào tâm của dịch hoàn (thể Highmore) rồi vào màng lưới ống dẫn tinh Các ống sinh tinh là thành phần chủ yếu của dịch hoàn (chiếm khoảng 80% khối lượng dịch hoàn) có màu vàng và mềm (Trần Tiến Dũng và cs, 2002) Phần chủ yếu ở thành ống sinh tinh là thượng bì mầm, sản sinh ra tinh trùng và tế bào sertoli, có chức năng nuôi dưỡng tinh trùng Tổ chức liên kết làm dính lại các ống sinh tinh và có nhiều tế bào đặc biệt gọi là tế bào kẻ hay tế bào leydig Tế bào leydig có nguồn gốc từ các hormone dịch hoàn

Thành bao dịch hoàn được cấu tạo bởi 3 lớp: da ở ngoài cùng, lớp liên kết và lớp màng nhung Da của bao dịch hoàn ở bò đực phủ một lớp lông thưa

và mịn, có tuyến nhờn dưới da làm cho bao dịch hoàn bóng láng Chức năng chủ yếu của bao dịch hoàn là bảo vệ và điều tiết nhiệt độ của dịch hoàn Bình thường nhiệt độ của bao dịch hoàn thấp hơn nhiệt độ của thân nhiệt từ 4 – 7oC,

cơ chế điều tiết này phụ thuộc chặt chẽ giữa hoạt động điều tiết hormon dịch

hoàn với nhiệt độ môi trường Trong điều kiện nhiệt độ ngoài môi trường cao bao dịch hoàn sẽ dãn ra mỏng và bóng, ngược lại nhiệt độ môi trường thấp, bao dịch hoàn co lại, dầy lên và có nhiều nếp nhăn Nhiệt độ của dịch hoàn và bao dịch hoàn thấp hơn nhiệt độ cơ thể có vai trò quan trọng trong quá trình

sản sinh tinh trùng (Đinh Văn Cải, 2007)

2.1.1.2 Phó dịch hoàn

Phó dịch hoàn hay dịch hoàn phụ là một ống dẫn quy tụ của 12 – 15 ống dẫn tinh trong ở bò đực, ống dẫn này dài 35 – 40cm và có hình dích dắc Phó dịch hoàn có đầu, thân và đuôi, tất cả các phần của phó dịch hoàn cố định vào dịch hoàn bởi dây chằng phó dịch hoàn

Phó dịch hoàn cũng có cấu tạo như ống dẫn tinh trong nhưng lớp tế bào thượng bì hình trụ có lông ở đầu phó dịch hoàn có chiều cao đến 140µm và càng ra phía đuôi phó dịch hoàn, chiều cao càng giảm dần (Nguyễn Xuân Trạch, 2003)

Theo Nguyễn Thị Thu Hoài (2010), phó dịch hoàn có một số chức năng chính:

- Vận chuyển tinh trùng: là một ống nối từ dịch hoàn đến ống dẫn tinh

ngoài, phó dịch hoàn có chức năng vận chuyển tinh trùng từ dịch hoàn đến ống dẫn tinh ngoài Hoạt động này xảy ra nhờ các chu kỳ co bóp của lớp cơ trên phó dịch hoàn và lực hút chân không được tạo ra trong ống dẫn tinh ngoài Thời gian vận chuyển tinh trùng qua hệ thống ống dẫn ở phó dịch hoàn khoảng 9 – 11 ngày

- Làm đậm đặc nồng độ tinh trùng: tinh trùng từ dịch hoàn vào đầu phó

dịch hoàn có nồng độ loãng (khoảng 1.000 triệu tinh trùng/ml) trong suốt quá trình vận chuyển trong ống phó dịch hoàn, quần thể tinh trùng được làm đặc lên (khoảng 4.000 triệu tinh trùng/ml) (Canadian Association Animal Breeders, 1991)

- Làm thành thục tinh trùng: khi mới được hình thành và còn lưu trú

trong các ống dẫn tinh trong, năng lực vận động và khả năng thụ tinh của tinh trùng còn rất kém hoặc không có; trong quá trình di chuyển trong ống phó dịch hoàn, năng lực vận động và khả năng thụ tinh của tinh trùng tăng lên khá nhanh

- Bảo tồn và lưu giữ tinh trùng: phần đuôi phó dịch hoàn của bò đực

trưởng thành có thể chứa được 50 – 70 tỷ tinh trùng sống Tinh trùng ở đây có thể sống trong khoảng thời gian dài (khoảng 60 ngày) là nhờ vào đặc điểm của môi trường với pH thấp, độ nhớt cao, nồng độ CO2 cao, tỷ

lệ giữa nồng độ K+ và Na+ lớn, ảnh hưởng của testosterone kết hợp với những yếu tố khác đã làm giảm quá trình trao đổi chất của tinh trùng

Tuy nhiên, nếu thời gian lưu giữ nói trên quá dài thì số lượng tinh trùng chết của lần xuất tinh sẽ cao và làm cho khả năng thụ tinh kém

2.1.1.3 Ống dẫn tinh

Theo Đinh Văn Cải (2007), tinh trùng sản sinh ra từ các ống sinh tinh đều đổ vào tâm dịch hoàn rồi vào mạng lưới ống dẫn, ống dẫn tinh trong dịch hoàn và phó dịch hoàn Sau một thời gian ở phó dịch hoàn, tinh trùng theo ống dẫn tinh ngoài tinh hoàn hòa với các chất tiết của tuyến sinh dục phụ và phóng tinh vào bộ máy sinh dục gia súc cái lúc giao phối

Ống dẫn tinh trong tinh hoàn gồm 12 – 15 ống, có cấu tạo từ ngoài vào trong là các lớp áo, lớp cơ trơn và lớp niêm mạc Bề mặt lớp niêm mạc có các

tế bào thượng bì hình trụ có lông chuyển động từ trong ra ngoài để đẩy tinh trùng và có các tế bào thượng bì hình trụ tiết dịch

2.1.1.4 Các tuyến sinh dục phụ

Các tuyến sinh dục phụ gồm có: tuyến tinh nang, tuyến tiền liệt, tuyến cầu niệu đạo (tuyến Cowper) Chúng nằm dọc theo phần thân của ống niệu đạo và cùng với hai ống dẫn tinh đổ chất tiết vào niệu đạo Các tuyến này sản sinh ra các chất dịch đặc biệt có tác dụng khác nhau Khi giao phối, chất dịch này tham gia vào việc pha loãng tinh trùng , kích hoạt tinh trùng, cung cấp chất dinh dưỡng cho tinh trùng và rửa đường niệu quản Chất tiết của các tuyến sinh dục phụ tham gia khoảng 3/4 lượng tinh dịch và là nguồn năng lượng,chất đệm cho tinh trùng (Kunitada, 1992; Trần Tiến Dũng và cs, 2002)

- Tuyến tinh nang: là một tuyến đôi nằm trên bàng quang gần cửa xoang

chậu, từ trên nhìn xuống 2 tuyến có hình chữ V Bề mặt tuyến tinh nang sần sùi và hơi dẹt Tuyến có chiều dài 7 – 15cm, rộng 3 – 5cm và dày 1 – 4cm Thành tuyến có màu vàng xám và có nhiều thùy, mỗi thùy là một túi tuyến có ống dẫn ra ống dẫn chung và đổ vào xoang Xen kẽ các tuyến có các cơ trơn, có tác dụng co bóp đẩy dịch của tuyến khi phóng tinh Dịch tuyến tinh nang có ảnh hưởng lớn đối với tinh trùng

và chiếm 50% dung tích tinh dịch Dịch này có tất cả các chất cần thiết cho sự sống của tinh trùng như đường fructose, acid citric, protein, photpholipid, enzyme và muối khoáng Dịch có độ acid nhẹ (Đinh Văn Cải, 2007)

- Tuyến tiền liệt: Nằm ở trong cổ của bàng quang và cơ niệu Ở bò đực

tuyến này được chia làm 2 phần: phần thân lộ rõ ra bên ngoài và phần nhánh (phần nhiều của tuyến) nằm trong cổ bàng quang xung quanh xoang niệu và xen kẽ trong cơ niệu Nhìn bên ngoài hoặc sờ khám qua

trực tràng phần thân tuyến tiền liệt giống như một u nhỏ có bề rộng khoảng 3cm, chiều dài 1,5cm; còn phần nhánh tuy dài 12 - 14cm nhưng không thấy hay sờ khám được Dịch của tuyến tiền liệt lúc đầu có acid citric và một số muối khoáng về sau có spermie làm cho tinh dịch có mùi đặc biệt (Đinh Văn Cải, 2007)

- Tuyến cầu niệu đạo (tuyến Cowper): Nằm ở đoạn cuối niệu đạo trong

xoang chậu, trên vòng cung ngồi, có chiều dài 2 – 3cm Chất tiết của nó

có pH kiềm tính (7,5 – 8), có khả năng sát trùng, trong khi phóng tinh chất tiết này ra trước và rửa sạch đường sinh dục cho tinh trùng ra sau (Phùng Thế Hải, 2010)

Bao dương vật

Bao dương vật là phần thõng xuống của da bụng bao lấy dương vật, xung quanh có nhiều lông xoăn che chở và bảo vệ dương vật, đồng thời đây cũng là nơi tồn lưu chất bẩn và mầm bệnh (Hà Văn Chiêu, 1999) Nên trước khi khai thác tinh phải cắt ngắn lông bao dương vật, vệ sinh kỹ vùng xung quanh bao dương vật bằng nước sạch hoặc bằng nước muối sinh lý 0,9%

2.1.2 Sinh lý bò đực

Trong quá trình trưởng thành một con bò đực hoặc một con bò cái đạt được mức thành thục về tính dục là khi chúng có khả năng sản sinh giao tử và biểu hiện đầy đủ các tập tính sinh dục (Nguyễn Trọng Tiến và Mai Thị Thơm, 1996) Ở con đực thành thục về tính dục là lúc cơ quan sinh dục đã phát triển đầy đủ, sản sinh ra tinh trùng và có khả năng giao phối với con cái

Thành thục về tính là kết quả của sự điều chỉnh dần dần của sự tăng tiết hoạt động của Gonadotropin và khả năng của các tuyến sinh dục phụ để đảm nhiệm đồng thời việc sản sinh tế bào Sertoli và giao tử Sự thành thục về tính dục phụ thuộc nhiều yếu tố khác nhau như tuổi, khối lượng cơ thể, điều kiện

nuôi dưỡng và môi trường Ở bò đực 3 – 4 tháng tuổi, trong ống sinh tinh xuất hiện các tinh bào sơ cấp, 6 tháng tuổi xuất hiện các tinh trùng trưởng thành và

8 – 10 tháng tuổi đã có nhiều tinh trùng có thể sử dụng truyền tinh nhân tạo được (Hafer, 1987)

Sự thành thục về tính đến sớm hay muộn phụ thuộc vào đặc điểm của giống, cá thể, điều kiện ngoại cảnh và nhất là chế độ chăm sóc nuôi dưỡng Bình thường trong điều kiện chăm sóc, nuôi dưỡng và quản lý tốt thì bò đực

32 – 36 tuần tuổi, ống sinh tinh đã có tinh trùng, 39 tuần tuổi, xuất hiện “tính hăng” của đực giống; 9 – 10 tháng tuổi xuất tinh lần đầu thành thục về tính đến sớm hơn thành thục về thể vóc (lúc này đạt khoảng 70% trọng lượng của

bò trưởng thành, (Phạm Kim Đăng, 2008), vì vậy bò đực chỉ cho phối giống, lấy tinh khi được 18 tháng tuổi và cơ quan sinh dục phát triển hoàn chỉnh, có khả năng sinh giao tử, xuất hiện phản xạ giao phối Nên sử dụng bò đực từ 3 –

5 năm tuổi vì đây là lúc con vật sung sức nhất Không nên sử dụng đực giống quá già (7 – 8 tuổi) vì bò không đảm bảo sức khỏe cho việc lấy tinh (Nguyễn Thị Thu Hòa, 2008)

2.2 THÀNH PHẦN TINH DỊCH CỦA BÒ

Tinh dịch gồm có tinh trùng (3 - 5%) và tinh thanh (95 - 97%) Tinh trùng được sản sinh ra từ những ống sinh tinh ở dịch hoàn, còn tinh thanh được sinh ra từ các tuyến sinh dục phụ

Bảng 2.1: Thành phần hoá học của tinh dịch bò (mg/100ml)

Axit lactic Axit citric

440-1.170 150-370 50-380 24-60

8 150-390 300-1.000 10-136 24-46

< 1 110-500 350-1.000 20-50

(Hiroshi, 1992)

2.2.1 Đặc điểm của tinh trùng bò

2.2.1.1 Quá trình hình thành tinh trùng ở bò đực

Khi bò đực đến tuổi thành thục về tính thì dịch hoàn bắt đầu sản sinh ra tinh trùng Tinh trùng là tế bào sinh dục đực (là tế bào duy nhất có khả năng tự vận động) đã hoàn chỉnh về hình thái, cấu tạo, đặc điểm sinh lý, sinh hoá bên trong và có khả năng thụ thai Quá trình hình thành tinh trùng của bò đực là một quá trình liên tục trong ống sinh tinh từ khi con đực thành thục về tính đến khi già yếu Các tế bào phôi nguyên thuỷ phát triển thành tinh nguyên bào rồi biệt hoá thành tinh trùng Các tế bào Sertoli có nhiệm vụ cung cấp chất dinh dưỡng cho quá trình hình thành tinh trùng Theo Phùng Thế Hải (2010) thì quá trình này có thể chia làm 5 giai đoạn chính:

- Giai đoạn 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 điển hình, có dạng hạt nhỏ li ti hay hạt phấn hoa, nó nằm ở màng đáy trong lòng ống sinh tinh

- Giai đoạn sinh trưởng: Giai đoạn này tinh nguyên bào tăng kích thước,

đến cuối giai đoạn sinh trưởng tế bào phôi được gọi là Cyt I Quá trình này phân chia gián phân cho ra những Cyt I với 2n NST Giai đoạn này xảy ra từ 15 - 17 ngày

- Giai đoạn thành thục: là quá trình giảm phân để từ 1 Cyt I tạo ra được 4

tinh Giai đoạn này gồm 2 lần phân chia liên tiếp:

+ Lần 1: Theo cách phân chia giảm, tạo ra Cyt II với n nhiễm sắc thể, xảy ra từ 13 - 17 ngày

+ Lần 2: Theo cách phân chia đều, phân chia NST có sau lần phân chia 1 để tạo ra tinh tử, xảy ra nhanh từ 1 - 2 ngày

- Giai đoạn biến thái: Giai đoạn này nhân tế bào thu nhỏ lại và biến

thành đầu tinh trùng, phần lớn tế bào chất dồn về một phía tạo thành cổ

và thân Một số thể Golgi tập trung ở đầu 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 để nuôi dưỡng tinh trùng (tinh trùng non) Giai đoạn này xảy ra trong khoảng thời gian từ 14 - 15 ngày

- Giai đoạn phát dục: Giai đoạn này xảy ra ở dịch hoàn phụ, tinh trùng

non tiếp tục phát dục và thành thục Trong quá trình di chuyển từ đầu đến 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 - 15 ngày.

2.2.1.2 Hình thái và cấu tạo của tinh trùng bò

Tinh trùng bò hình dạng giống con “nòng nọc” có chiều dài từ 68 – 80µm, gồm bốn phần chính như đầu, cổ, đoạn giữa và đuôi (Hiroshi, 1992; Trần Tiến Dũng và cs, 2002)

- Đầu tinh trùng: đầu tinh trùng bò đực có hình ô van dài từ 8,0 – 9,5µm,

rộng từ 3,3 – 5,5µm, dày 2µm, chứa nhân tế bào nơi có DNA là vật chất di truyền các đặc điểm của con đực Bao lấy phần chỏm là thể đỉnh chứa enzym hyaluronidaza có chức năng phá vỡ màng ngoài (Mucopolysacarit) của tế bào trứng để mở đường cho nhân tinh trùng vào dung hợp với nhân của trứng Sự nguyên vẹn của thể đỉnh giữ vai trò quan trọng như là chỉ số đánh giá về khả năng thụ tinh của tinh trùng

- Cổ tinh trùng: là phần rất ngắn cắm vào hõm ở đáy của đầu, dễ dàng bị

gãy Cổ chứa hai trung tử, trung tử gần nhân và trung tử xa nhân, là nơi bắt nguồn bó trục của đuôi tinh trùng

- Đoạn giữa: đoạn này được nối vào cổ và dày hơn đuôi, có chiều dài

14,8µm, đường kính trong khoảng từ 0,7 – 1,0µm Đoạn giữa có một tập hợp sợi trục (2 sợi trục chính và 9 sợi vòng), bọc quanh là một bao

ti thể xoắn và màng tế bào chất Đầu cuối của đoạn giữa là một vòng nhẫn Đoạn này giàu phospholipid, chứa nhiều oxidase và cung cấp năng lượng cho tinh trùng

- Đuôi tinh trùng: là đoạn còn lại cho đến hết chót đuôi, có chiều dài từ

45 – 60µm, đường kính từ 0,3 – 0,7µm Đuôi gồm hai phần là đoạn chính và chót đuôi Đoạn chính chỉ có 9 sợi trục nối vào vòng nhẫn, bao quanh là một bó sợi coi như nguyên sinh chất Chót đuôi là phần tận cùng của đuôi, nó chỉ gồm hai sợi trung tâm, được bao bọc bằng màng

Hình 2.3: Cấu tạo của tinh trùng ở bò

rã đông không đủ

Hoạt động xoay tròn thường gặp ở những tinh trùng bệnh hoặc nhiệt độ môi trường thay đổi đột ngột, thường gặp ở những liều tinh pha chế không đúng điều kiện kỹ thuật Hoạt động kỳ hình thường gặp ở những tinh trùng kỳ hình

Tinh trùng rất nhạy cảm với môi trường xung quanh, nhiều yếu tố bên ngoài có thể giết chết tinh trùng một cách nhanh chống Tinh trùng có tính hướng sáng, ánh sáng mặt trời có thể giết chết tinh trùng trong vài giờ vì khi tiếp xúc với ánh sáng tinh trùng sẽ hoạt động mạnh, quá trình vận động sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng, khiến tinh trùng yếu dần và ngừng hoạt động Vì vậy, trong hoạt động sản xuất liều gieo tinh nhân tạo cần hết sức chú ý để hạn chế những thay đổi từ môi trường bên ngoài

2.2.2.2 Hô hấp của tinh trùng

Theo Trần Tiến Dũng và cs (2002), thì tinh trùng hô hấp yếm khí (không có oxy) xảy ra chủ yếu trong giai đoạn tinh trùng sống ở ống sinh tinh

và phụ dịch hoàn, hô hấp hiếu khí (có oxy) trong môi trường đường sinh dục con cái hoặc thời gian lấy ra bên ngoài để pha chế bảo tồn tinh dịch

Trong điều kiện có oxy, tinh trùng sử dụng nhiều chất khác nhau cho các hoạt động Sự hô hấp của chúng cung cấp những điều kiện cho việc sử dụng lactate hoặc pyruvate, những chất này hình thành từ quá trình biến đổi đường fructose thành CO2 và nước

2.2.3 Đặc điểm lý hoá học của tinh thanh

Qua nghiên cứu, người ta thấy rằng khi con đực đạt hưng phấn cao độ 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 chủ yếu là nước (chiếm từ 80 - 93%) còn lại là vật chất khô

có chứa đường khử, chủ yếu là fructose; các polyol như sorbitol và inositol; các axit hữu cơ như axit ascorbic và axit lactic; các lipid như lecithin; các axit amin như axit glutamic, nitrogen; các base như glycerylphosphorylcholine và ergothioneine; các prostaglandin, các khoáng và các enzyme

- Đường fructose: Có tỷ lệ lớn trong tinh dịch gia súc, có nguồn ngốc từ

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 axit lactic, làm cho

pH của tinh dịch giảm xuống

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

axit amin tự do, chúng thường kết hợp với các kim loại nặng để bảo vệ tinh trùng tránh những hiệu ứng nguy hại

- Axit citric: Có nguồn ngốc từ tinh nang, ở bò có hàm lượng axit citric

nhiều hơn so với các gia súc khác (Hiroshi, 1992) Nó không tham gia vào quá trình trao đổi chất của tinh trùng mà có tác dụng duy trì áp suất thẩm thấu và hoạt động như là chất đệm trong tinh dịch

- Phosphatase: Có hai dạng, phosphatase axit được tạo ra từ tuyến tiền

liệt, phosphatase kiềm được tạo ra từ tuyến tinh nang và có hoạt tính mạnh trong tinh dịch

- Hyaluronidase: là một enzym có vai trò quan trọng trong quá trình thụ

tinh và có mặt trong thể đỉnh của tinh trùng, nó giúp cho tinh trùng thụ tinh với trứng bằng cách phá vỡ lớp tế bào hạt bao quanh trứng

2.3 Các chỉ tiêu đánh giá tinh dịch trước và sau khi sản xuất tinh cọng rạ 2.3.1 Lượng xuất tinh

Lượng xuất tinh (V) là thể tích tinh dịch của một lần lấy tinh (ml/lần) Lượng xuất tinh liên quan chặt chẽ tới giống, tuổi, chế độ chăm sóc, chế độ dinh dưỡng, kích thước dịch hoàn, mùa vụ, mức độ kích thích tính dục trước khi lấy tinh, phản xạ nhẩy giá và kỹ thuật khai thác tinh Ở bò đực giống, lượng xuất tinh bình quân thường dao động từ 2 - 10 ml (Hiroshi, 1992) Theo

Garner và cs (1996) cho biết, bò đực giống HF trẻ có lượng xuất tinh ít hơn bò trưởng thành

Theo nghiên cứu của Brito và cs (2002) ở Brazil, bò đực giống nói chung có lượng xuất tinh từ 6,0 - 7,8ml/lần; ở bò đực giống Bos taurus (gồm

bò HF, Simantal, Red Angus ) có lượng xuất tinh là 7ml/lần Tác giả Sarder (2003) cho biết, lượng xuất tinh của bò đực giống ở Pakistan từ 5 - 6ml/lần Ở Việt Nam, tác giả Hà Văn Chiêu (1999) công bố, lượng xuất tinh của bò đực giống HF nuôi tại Moncada là 5,7ml/lần khai thác

2.3.2 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 độ tinh trùng cũng như sự hiện diện của các chất khác Tinh dịch có màu trắng sữa hoặc trắng ngà thường có nồng độ tinh trùng cao, màu trắng trong, loãng là tinh dịch có nồng độ 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 đường sinh dục

Tinh dịch của bò đực khỏe mạnh thường có mùi đặc 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 để lâu, bị bệnh đường sinh dục (như mùi nước tiểu, mùi phân, mùi tanh thối của dịch rỉ viêm ) (Hiroshi, 1992)

2.3.3 pH tinh dịch

pH của tinh dịch do nồng độ ion H+, nếu nồng độ H+ cao thì tinh dịch toan tính, pH trong trường hợp này có liên quan đến năng lực đệm, khả năng sống sót và năng lực thụ tinh của tinh trùng pH tinh dịch có thể xác định bằng máy đo pH hoặc dùng giấy đo pH

Độ pH của tinh dịch phụ thuộc vào lứa tuổi, khẩu phần thức ăn Theo nghiên cứu của Hà Văn Chiêu (1999), pH tinh dịch của các giống bò hơi toan lúc còn trẻ sau đó tính toan giảm tính kiềm tăng lên khi bò trưởng thành, nguyên nhân là do chất tiết của các tuyến sinh dục phụ có độ kiềm cao hơn so với khi còn trẻ

Tác giả Lubos (1970) nghiên cứu cho biết, pH của tinh dịch bò dao động trong khoảng từ 6,2 - 6,9 Còn theo kết quả nghiên cứu Nguyễn Xuân Hoàn (1993), tinh dịch bò có pH từ 6,4 - 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 định bước đầu chất lượng tinh dịch Độ pH kết hợp với các đặc điểm khác sẽ giúp cho người chăn nuôi bò đực giống quyết định loại thải hay sử dụng tinh dịch vừa mới khai thác được

2.3.4 Nồng độ tinh trùng

Nồng độ tinh trùng (C) là số lượng tinh trùng có trong một ml tinh dịch Chỉ tiêu này có ý nghĩa quyết định loại bỏ hay sử dụng tinh dịch cho các công đoạn sau trong quá trình sản xuất tinh đông lạnh (Hà Văn Chiêu, 1999)

Ở bò đực nồng độ tinh trùng khoảng 0,2 – 3,2 tỷ/ml, trung bình 1,2 – 1,5 tỷ/ml (American Breeders Service, 1991) Nếu nồng độ tinh trùng đạt từ 0,8 tỷ/ml thì đủ tiêu chuẩn pha chế và sản xuất tinh đông lạnh.Số lượng tinh trùng sản sinh ra hàng ngày có liên quan chặt chẽ tới độ lớn của dịch hoàn, những bò đực có dịch hoàn lớn sẽ sản xuất số lượng tinh trùng nhiều hơn những bò có dịch hoàn nhỏ (Joel, 2008)

Ngoài ra, sự sản sinh tinh trùng cũng biến động nhiều qua các cá thể bò

đực, lứa tuổi cũng như giữa các giống Bò đực Bos indicus có nồng độ tinh trùng lớn hơn bò đực Bos taurus (Brito và cs, 2002), Garner và cs (1996) cho

biết, bò HF tơ có nồng độ tinh trùng ít hơn ở bò trưởng thành

Theo Laing và cs (1988) cho biết, bò đực có nồng độ tinh trùng dao động từ 0,5 - 2,5 tỷ/ml Brito và cs (2002) nghiên cứu trên 107 bò đực giống ở Brazil thấy rằng, nồng độ tinh trùng bò đạt từ 1,3 - 1,5 tỷ/ml Bò đực giống Belgian Blue có nồng độ tinh trùng dao động từ 0,15 - 1,48 tỷ/ml (Hoflack và

cs, 2008) Ở Việt Nam, bò đực giống Red Sindhy đạt 1,128 tỷ/ml (Nguyễn Xuân Hoàn, 1993)

2.3.5 Hoạt lực của tinh trùng

Hoạt lực tinh trùng (A) là chỉ tiêu thể hiện sức sống hay sức hoạt động của tinh trùng, đươc đánh giá bằng tỷ lệ phần trăm tinh trùng tiến thẳng trong tinh dịch và được xếp theo thang điểm, từ 0,0 đến 1,0 Một liều tinh có hoạt lực mạnh sẽ được đánh giá trong khoảng 0,6 – 0,8 điểm, tức là 60 – 80% Trong sản xuất tinh cọng rạ người ta thường sản xuất những liều tinh có hoạt lực 70% trở lên (Đinh Văn Cải, 2007)

Tinh trùng tiến thẳng được là nhờ cấu trúc đặc biệt của đuôi và nguồn năng lượng từ lò xo ty thể Tốc độ di chuyển tiến thẳng của tinh trùng phụ thuộc vào các điều kiện nội tại và ngoại cảnh như giống, cá thể, niêm dịch đường sinh dục tiết ra nhiều hay ít và độ co bóp của các bộ phận sinh dục của con cái (Trần Tiến Dũng và cs, 2002) Hoạt lực tinh trùng có liên quan chặt chẽ tới tỷ lệ đậu thai trên bò cái, nếu hoạt lực tinh trùng cao thì tỷ lệ thụ thai sẽ cao và ngược lại (Eric và cs, 1943)

Cũng theo Trần Tiến Dũng và cs, 2002, tùy theo sức sống mà tinh trùng

sẽ vận đông theo một trong ba phương thức:

- Tiến thẳng: là sự vận động của tinh trùng mà phương thức vector vận

động ổn định

- Xoay vòng: là sự vận động của tinh trùng mà phương của vector luôn bị

thay đổi

- Lắc lư: là sự vận động của tinh trùng nhưng hầu như không có vector

vận động, không thay đổi vị trí tương đối

Tác giả Sugulle (1999) công bố, hoạt lực tinh trùng bò đực giống tại Bangladesh đạt từ 60 đến 68% Nghiên cứu của Brito và cs (2002) tại Brazil, thấy rằng, hoạt lực tinh trùng thấp hơn, đạt từ 57,5 - 61,2% Hoflack và cs (2006) nghiên cứu ở Bỉ cho biết, hoạt lực tinh trùng của bò đực giống HF dao động rất lớn từ 40 - 95%, và ở bò đực giống Belgian Blue sự dao động hoạt lực tinh trùng lớn hơn rất nhiều từ 5 - 90% (Hoflack và cs, 2008)

2.3.6 Tỷ lệ tinh trùng kỳ hình

Trong điều kiện bình thường, tinh trùng có hình dạng đặc trưng cho mỗi loài, nhưng có thể vì một lý do nào đó trong quá trình sinh tinh hoặc xử lý tinh dịch, tinh trùng có hình thái khác thường như giọt bào tương bám theo; biến dạng hay khuyết tật ở đầu, đuôi như: đầu méo, to, hai đầu, đuôi gấp khúc, hai đuôi, đuôi xoăn, có giọt bào tương, thể đỉnh phù, tháo rời, vỡ Tỷ lệ tinh trùng kỳ hình (K) được tính bằng %, được xác định bằng cách đếm trên kính hiển vi Tỷ lệ tinh trùng kỳ hình phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống, điều kiện nuôi dưỡng, thời tiết, bệnh tật, di truyền kỹ thuật xử lý tinh dịch (Trần Tiến Dũng và cs, 2002)

Hình 2.4: Các dạng kỳ hình phổ biến của tinh trùng (theo Barth và Oko, 1986)

Trong đó:

A Acrosome lồi (dạng phổ biến)

B Acrosome lồi (dạng hạt)

C Đầu quả lê (nghiêm trọng)

D Đầu quả lê (vừa phải)

E Đầu quả lê (nhẹ)

F Không bào nhân

G Khiếm khuyết vòng miện

H Đầu tách rời

J Đoạn giữa đuôi bị gãy

K Đoạn giữa đuôi bị uốn cong mạnh

Người ta đã kết luận là giữa phần trăm tinh trùng sống và sự thụ thai có

tương quan dương Khi phần trăm tinh trùng bắt màu vượt qua 30% sẽ làm tỷ

lệ thụ thai giảm và loại bỏ tinh dich này

2.3.7 Tỷ lệ tinh trùng sống

Tỷ lệ tinh trùng sống liên quan chặt chẽ đến tỷ lệ thụ tinh của tinh

trùng Dựa vào nguyên lý màng của tinh trùng chết hoặc đang chết có khả

năng cho các chất nhuộm màu thấm qua, do sự rối loạn tính thẩm thấu của màng tinh trùng Trong khi đó 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 đã sử dụng thuốc nhuộm màu Rough de Eosine để nhuộm tinh trùng chết rồi đếm chúng trên kính hiển vi và tính tỷ lệ sống( Hoàng Kim Giao, 1997) Tỷ lệ tinh trùng sống phụ thuộc vào giống, độ tuổi, chế độ chăm sóc nuôi dưỡng, khai thác tinh, môi trường pha loãng (Hiroshi, 1992)

Người ta đã kết luận là giữa phần trăm tinh trùng sống và sự thụ thai có tương quan dương Khi phần trăm tinh trùng bắt màu vượt qua 30% sẽ làm tỉ

lệ thụ thai giảm và loại bỏ tinh dich này

2.3.8 Sức kháng đông của tinh trùng

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

và thường được đo bằng tỷ lệ hồi phục lại của tinh trùng sau khi đông lạnh và giải đông Sức kháng đông của tinh trùng là khác nhau, tùy theo giống, tuổi, cá thể và điều kiện lúc lấy tinh của bò đực giống

Bò đực giống có tuổi từ 1 - 1,5 năm tuổi, tinh trùng có sức kháng đông thấp, từ 2 năm tuổi trở lên có sức kháng đông cao Nhưng từ 6 năm tuổi trở lên tinh trùng của chúng có sức kháng đông giảm xuống (Hiroshi, 1992)

Vào mùa hè nhiệt độ không khí cao tác động đến bò đực 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 đực giống nào già hơn thì dễ bị tác động 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 (Ditto, 1992)

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

đi có sức kháng đông thấp hơn (Bidot, 1985)

2.4 Một số nguyên lý cơ bản về đông lạnh tinh trùng

2.4.1 Hiện tượng đông băng chất lỏng

Tinh trùng là một tế bào sống, vận động ngoài cơ thể, rất mẫn cảm với

sự thay đổi của điều kiện môi trường xung quanh Trong quá trình đông lạnh, tinh trùng sẽ chịu ảnh hưởng của hiện tượng đông băng chất lỏng

Khi một chất lỏng được làm lạnh, quá trình đông băng xảy ra, quá trình này gồm: Tiền đông băng (Supercooling), tạo nhân (nucleation), giãn nở của tinh thể băng (growth of ice crystals) và kết tinh hoàn thiện tại một nhiệt độ nhất định (Eutectic Point), diễn biến nhiệt độ trong quá trình đông băng theo

đồ thị như hình dưới Khi đông lạnh tinh dịch sự tạo tinh thể và giãn nở tinh thể băng chỉ xảy ra trong điều kiện đông lạnh chậm, còn khi đông 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 được hiện tượng giãn nở tinh thể (Mazur, 1989)

Hình 2.5: Quá trình đông lạnh tinh dịch bò (Hiroshi, 1992)

2.4.2 Ảnh hưởng của hiện tượng đông băng lên tế bào tinh trùng

2.4.2.1 Hiện tượng đông băng nội bào

Tinh trùng bị chết hoặc mất năng lực hoạt động, 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 được hiện tượng này vì được các phân

tử nước dạng lỏng bao quanh, mặc dù dung dịch ngoại bào bắt đầu đông băng

ở nhiệt độ - 2oC hoặc -5oC Như vậy quá trình đông băng sẽ không làm hại tới

tế bào tinh trùng cho đến khi nước nội bào đông lạnh mặc dù dung dịch môi trường bao quanh đã đông lạnh (Mazur, 1989)

2.4.2.2 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 được ở nhiệt độ thấp hoặc siêu thấp chẳng hạn -196oC Trong quá trình làm lạnh, nước ngoại bào đông băng làm áp suất thẩm thấu chênh lệch, nước nội bào thoát ra khỏi tinh trùng và tiếp tục đông băng phần ngoại

bào Có 80% nước nội bào bị đông lạnh ở -15oC và được thoát ra ngoài do đó ngăn ngừa được hiện tượng đông băng nội bào (Hà Văn Chiêu, 1999)

Phần lớn nước nội bào thoát ra khỏi tinh trùng ở -30oC Tinh trùng có thể chịu lạnh ở -30oC, có thể tồn tại được ở -196oC, còn tế bào bình thường thì

bị phá hủy, tuy nhiên cũng có tinh trùng không có khả năng chịu lạnh do các biến đổi lý - hoá - sinh xảy ra Những biến đổi lý - hóa - sinh có thể xảy ra trong tế bào bị phá hủy ở nhiệt độ thấp, thay đổi trong cấu trúc nội bào là do thay đổi liên kết hydro ở chuỗi polyme Sự đông đặc hóa không thể quay trở lại như cũ và sự kết tủa protein do mất nước của nguyên sinh chất (Aritani, 1989)

2.4.2.4 Chuyển động của nước và sự dãn nở của tinh thể nước gây ra huỷ hoại cơ học đối với tinh trùng

Hiện tượng giải đông giống như đông lạnh có ảnh hưởng đến 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 đá trong quá trình đông 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, 1999)

Các tổn thương trên có thể loại trừ được bằng cách giảm kích cỡ các tinh thể băng và làm tăng số lượng tinh thể nhỏ hơn Tốc độ làm lạnh nhanh có thể làm tăng tinh thể nhỏ đó khi đông lạnh Nói cách khác là khi làm lạnh nhanh sẽ ngăn chặn được sự lớn lên của các tinh thể băng trong dung dịch và tạo điều kiện đông lạnh giống như thủy tinh hóa Tuy vậy, băng thủy tinh gồm các tinh thể băng sẽ không ổn định ở nhiệt độ trên -129oC và sự chuyển động

và tái tinh thể hóa của chúng sẽ gây tổn hại tế bào tinh trùng Chuyển động sẽ tăng lên ở trên -40oC và dễ gây tổn hại tinh trùng đặc biệt là ở khoảng -20oC (Hiroshi, 1992)

Những ảnh hưởng trên có thể gây biến đổi hình thái tinh trùng, đặc biệt

là sự dị hình acrosome; gây rò rỉ lipide ra khỏi thể đỉnh, ở tinh trùng bò đực 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 đực, ion K và

Mg ra khỏi tế bào còn ion Na và Ca thì ở lại; các hợp chất cao phân tử thoát khỏi tinh trùng như các enzyme gồm: Hyaluronidase, lactic dehyrogenase, glutamic oxaloacetic transaminase và alkaline phosphatase Nói chung, hiện tượng đông băng làm giảm sức sống, sức vận động và trao đổi chất, có khoảng

từ 10 - 50% số tinh trùng trong tinh dịch bị chết, mặc dù đã được pha vào môi trường có chứa glyceryl Tuy nhiên các tinh trùng sống có cả các tinh trùng

vận động và trao đổi chất kém Sự giảm trao đổi chất của tinh trùng thấy rõ ở quá trình glycolysis hơn là quá trình hô hấp (Hiroshi, 1992)

2.5 Khai thác tinh bò đực và sản xuất tinh cọng rạ

2.5.1 Một số tiêu chuẩn tinh dịch bò để sản xuất tinh đông lạnh 10 TCN 531-2002

Theo quy định của Bộ NN & PTNT (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2003), tinh dịch bò đực giống được sử dụng để sản xuất tinh đông lạnh dạng cọng rạ phải đạt như sau:

- Yêu cầu với tinh tươi:

+ Tinh dịch có màu trắng sữa hoặc trắng ngà và có độ mịn đồng nhất

+ Lượng xuất tinh V ≥ 3ml

+ Hoạt lực tinh trùng sau khi khai thác A ≥ 70 %

+ Nồng độ tinh trùng C ≥ 800.000.000/ml + Tỷ lệ tinh trùng kỳ hình K ≤ 20%

- Chuẩn bị âm đạo giả: Các bộ phận của âm đạo giả đã được khử trùng

rồi lắp ráp và bảo quản trong tủ ấm 420C trước khi khai thác tinh

- Chuẩn bị bò đực giống khai thác tinh: Bò đực giống đến lịch khai thác

tinh, đầu giờ sáng bò đực giống đưa ra khu vực chờ khai thác tinh tắm trải sạch sẽ bằng nước sạch và thụt rửa bao dương vật bằng nước muối sinh lý 0,9% trước khi lấy tinh 30 phút

- Chuẩn bị bò làm giá và giá nhảy nhân tạo: Chọn bò làm giá hoặc giá

giả thích hợp với từng bò đực giống và vệ sinh sạch sẽ

- Khai thác tinh bằng âm đạo giả: Kích thích tính dục cho bò đực giống

thật hăng, rồi cho nhảy giá và khai thác tinh bằng âm đạo giả (chỉ khai thác tinh một lượt) Sau khi thu nhận được tinh dịch từ bò đực giống trong lần xuất tinh, người lấy tinh chuyển ngay vào phòng thí nghiệm

để đánh giá các chỉ tiêu

2.5.3 Sản xuất tinh cọng rạ

Trong những năm gần đây, kỹ thuật động lạnh tinh dịch trong những

“cọng rạ” đã thay thế hầu hết những dạng tinh đông lạnh khác (Đinh Văn Cải, 2007)

2.5.3.1 Tinh cọng rạ

Đây là kỹ thuật mà tinh dịch sau khi pha loãng được nạp vào các ống nhựa dung tích 0,25 – 0,5ml, gọi là các cọng rạ Tinh cọng rạ được Cassou đi vào nghiên cứu từ năm 1948 Lúc đầu cọng rạ lớn có dung lượng từ 1 – 1,2ml, đến năm 1965 sản xuất cọng rạ trung bình có dung lượng là 0,5ml và từ sau năm 1969 sản xuất ra cọng rạ nhỏ có dung lượng 0,25ml Các nghiên cứu của Cassou từ năm 1964 – 1968 cho thấy rằng việc ứng dụng các cọng rạ nhỏ không làm giảm tỷ lệ thụ thai mà còn tăng hiệu quả kinh tế kỹ thuật lên rất nhiều Tinh sau khi được pha loãng được cho vào các ống nhựa nhỏ (trông giống cọng rạ), sao đó được làm lạnh sâu và bảo quản trong nitơ lỏng Dạng tinh này có thể khắc phục hầu hết các nhược điểm của các dạng tinh khác trên thị trường (Đinh Văn Cải, 2007)

a) Ưu điểm tinh cọng rạ

- Tinh không tiếp xúc trực tiếp với nitơ khi bảo quản và khi làm tan băng không phải pha vào nước sinh lý do đó giữ được độ thuần khiết cao

- Gia tăng tỷ lệ tinh trùng còn sống sau khi tan băng, hoạt lực cao (A>40%) và ít mất tinh khi phối giống (trên 95% tinh trùng trong cọng

rạ được đưa trực tiếp vào tử cung bò cái khi phối tinh)

- Ghi được chi tiết số hiệu đực giống, ngày lấy tinh, lần lấy tinh, nơi sản xuất tinh trên vỏ cọng rạ do vậy dễ dàng trong ghi chép, quản lý GTNT

và quản lý giống

- Sản xuất được trên quy mô công nghiệp với sự trợ giúp của các thiết bị chuyên dụng

b) Nhược điểm tinh cọng rạ

- Tốn nhiều nitơ trong viêc bảo quản

- Khi sử dụng tinh để GTNT cho bò cần phải có các dụng cụ chuyên dụng đi kèm như nhiệt kế, dụng cụ làm tan băng, súng bắn tinh