Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn dạng cọng rạ phục vụ tạo và nhân giống lợn

Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn dạng cọng rạ phục vụ tạo và nhân giống lợn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

- -

NGUYỄN THỊ HẬU

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT ĐÔNG LẠNH TINH DỊCH LỢN DẠNG CỌNG RẠ

PHỤC VỤ TẠO VÀ NHÂN GIỐNG LỢN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

THÁI NGUYÊN - 2009

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

- -

NGUYỄN THỊ HẬU

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT ĐÔNG LẠNH TINH DỊCH LỢN DẠNG CỌNG RẠ

PHỤC VỤ TẠO VÀ NHÂN GIỐNG LỢN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Chăn nuôi Mã số: 606240

Người hướng dẫn khoa học : 1 TS Nguyễn Mạnh Hà 2 TS Đào Đức Thà

THÁI NGUYÊN - 2009

Lời cảm ơn

Để hoàn thành báo cáo tốt nghiệp này, ngoài sự nỗ lực phấn đấu của bản thân, tôi còn nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của nhiều cá nhân, đơn vị và tập thể khác

Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Nguyễn Mạnh Hà Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên và TS Đào Đức Thà Phó Bộ môn Sinh lý sinh hóa và tập tính vật nuôi Viện Chăn nuôi Quốc gia, những người đã dành nhiều thời gian, tâm huyết chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực tập

Tôi xin gửi tới các thầy giáo, cô giáo trong trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên nói chung, khoa Chăn nuôi nói riêng những người đã giúp đỡ, giảng dạy tôi trong suốt quá trình học tập tại trường

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Chăn nuôi và toàn thể cán bộ công nhân viên của Viện, đặc biệt các anh, các chị là cán bộ trong Bộ môn Sinh lý sinh hóa và tập tính vật nuôi Viên chăn nuôi, Trung tâm thực nghiệm và bảo tồn vật nuôi Viện chăn nuôi và Phòng thí nghiệm công nghệ tế bào động vật Viện Chăn nuôi, những người luôn hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành tốt đề tài này

Xin bày tỏ lòng biết ơn tới người thân, bạn bè và đồng nghiệp luôn ở bên tôi, luôn giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và rèn luyện tại trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên và thực tập tại Viện Chăn nuôi!

Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2009

Sinh viên

Nguyễn Thị Hậu

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và ch-a từng đ-ợc ai công bố trong bất kì công trình nào khác

Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã đ-ợc chỉ rõ nguồn gốc

Tỏc giả

Nguyễn Thị Hậu

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

A ( Progressive Motility ) ASTT

C cs ctv DAP DCL DSL

I ( Immotile) Motility NST

L ( Local motility ) TTNT

TTON V VAC VCL VAP VSL

: Hoạt lực của tinh trùng : Áp suất thẩm thấu : Nồng độ tinh trùng : Cộng sự

: Cộng tác viên

: Độ dài đường trung bình : Độ dài đường ziczăc : Độ dài đường thẳng

: Tinh trùng không hoạt động : Hoạt động của tinh trùng : Nhiễm sắc thể

: Tinh trùng hoạt động tại chỗ : Thụ tinh nhân tạo

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1: Một số chỉ tiêu chất lượng tinh nguyên trước đông lạnh 52

Bảng 3.2 Khoảng cách và vận tốc của tinh trùng ở các giống lợn 58

Bảng 3.3 Đặc điểm của môi trường ly tâm (n=60) 59

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của hai môi trường ly tâm đến sức sống tinh trùng 60

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của môi trường ly tâm đến sức sống tinh trùng của giống lợn Landrace 62

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của môi trường ly tâm đến sức sống tinh trùng của giống lợn Yorkshire 62

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của môi trường ly tâm đến sức sống tinh trùng của 63

giống lợn Duroc 63

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của tốc độ ly tâm đến sức sống của tinh trùng……….65

Bảng 3.9 Sức sống tinh trùng sau ly tâm của các giống lợn 67

Bảng 3.10 Đặc điểm môi trường cân bằng (n= 60) 68

Bảng 3.11 Chất lượng tinh dịch sau cân bằng của giống Landrace 69

Bảng 3.12 Chất lượng tinh dịch sau cân bằng của giống Yorkshire 70

Bảng 3.13 Chất lượng tinh dịch sau cân bằng của giống Duroc 70

Bảng 3.14 Ảnh hưởng của thời gian đông lạnh đến sức sống của tinh trùng 71(n= 70) 71

Bảng 3.15 Ảnh hưởng của thời gian giải đông đến sức sống tinh trùng 73

(n=70) 73Bảng 3.16 Chất lượng tinh dịch đông lạnh sau giải đông của các giống lợn 75

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ

Biểu đồ 3.1: Biểu đồ so sánh thể tích tinh dịch của các giống lợn 53

Biểu đồ 3.2: Biểu đồ so sánh hoạt lực tinh trùng của các giống 54

Biểu đồ 3.3: Biểu đồ so sánh nồng độ C (tr/ml) của các giống 55

Biểu đồ 3.4: Biểu đồ so sánh VAC (tỷ) trong một lần lấy tinh 56

Biêủ đồ 3.5: Biêủ đồ so sánh Motility (%), A (Progressive.Motility %) tinh trùng trong 2 môi trường ly tâm 61

Biêủ đồ 3.6: Biểu đồ so sánh hoạt lực (A) tinh trùng ở tinh nguyên và tinh pha trong môi trường ly tâm (VCN) 64

Biêủ đồ 3.7: Biểu đồ so sánh hoạt lưc (A ) tinh trùng ở các chế độ ly tâm 66

Biêủ đồ 3.8: Biểu đồ so sánh hoạt lực (A) tinh trùng trước, và sau đông lạnh ở thời gian đông lạnh 10 phút và 20 phút 72

Biêủ đồ 3.5: Biểu đồ so sánh hoạt lưc (A) tinh trùng ở thời gian giải đông 30 giây và 45 giây 74

Biêủ đồ 3.10: Biểu đồ so sánh hoạt lực (A) tinh trùng sau giải đông ở các giống lợn 76

Biêủ đồ 3.11: Biểu đồ so sánh độ dài các chuyển động của tinh trùng 77

Biêủ đồ 3.12: Biểu đồ so sánh vận tốc chuyển động của tinh trùng ở các dạng vận động 77

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 10

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 10

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 11

3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 11

CHƯƠNG 1 12

TỔNG QUAN TÀI LIỆU 12

1.1 Vai trò của lợn đực giống và thụ tinh nhân tạo trong chăn nuôi lợn ở nước ta 12

1.2 Cơ sở của những nghiên cứu về tinh dịch và tinh trùng lợn 13

1.2.3 Một số đặc tính sinh lý của tinh trùng lợn 18

1.2.4 Một số chỉ tiêu chất lượng tinh dịch lợn 24

1.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng tinh dịch 27

1.3 Cơ sở khoa học của kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn 31

1.3.1 Một số nguyên lý cơ bản về đông lạnh tinh dịch 32

1.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới sức sống tinh trùng trong đông lạnh 35

1.3.3 Cơ sở khoa học của môi trường đông lạnh tinh dịch lợn 37

1.3.4 Cơ sở khoa học về quy trình đông lạnh tinh dịch lợn 41

1.4 Tình hình nghiên cứu đông lạnh tinh dịch lợn trong nước và ngoài nước 421.4.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 42

1.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 44

CHƯƠNG 2 45

ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU, NỘI DUNG 45

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 45

2.1 Đối tượng, vật liệu nghiên cứu 45

2.1.1 Tinh dịch lợn đực 45

2.1.2 Hoá chất và các dụng cụ thí nghiệm 45

2.2 Yêu cầu 45

2.3 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 45

2.4 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 46

2.4.1 Nghiên cứu một số chỉ tiêu đánh giá chất lượng của tinh dịch lợn trước khi đông lạnh 47

2.4.3 Nghiên cứu sử dụng tinh dịch lợn đông lạnh 51

2.5 Phương pháp xử lý số liệu 51

CHƯƠNG 3 52

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 52

3.1 Kết quả nghiên cứu về một số chỉ tiêu chất lượng tinh dịch lợn trước khi đông lạnh 52

3.2 Kết quả nghiên cứu về kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn 59

3.2.1.Kết quả nghiên cứu kỹ thuật ly tâm 59

3.2.2 Kết quả nghiên cứu kỹ thuật cân bằng tinh dịch 68

3.2.3 Kết quả nghiên cứu đông lạnh tinh dịch trong hơi nitơ 71

3.2.4 Kết quả nghiên cứu nhiệt độ và thời gian giải đông tinh dịch đông lạnh 73

Như vậy kết quả sử dụng tinh đông lạnh phối giống cho lợn nái trong sản xuất cần phải nghiên cứu sâu hơn nhằm nâng cao hiệu quả Tuy nhiên với kết quả bước đầu như trên cũng đã khẳng định được thành công của kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn 80

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 81

1 KẾT LUẬN 81

2 ĐỀ NGHỊ 82

I TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT 83

II TÀI LIỆU TIẾNG ANH 84

III TÀI LIỆU TIẾNG PHÁP 87

IV TÀI LIỆU TIẾNG ĐỨC 87

MỞ ĐẦU 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Hiện nay, kỹ thuật thụ tinh nhân tạo gia súc nói chung và kỹ thuật thụ tinh nhân tạo lợn nói riêng đã được nghiên cứu và áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới Để có vật liệu cung cấp cho thụ tinh nhân tạo, trước hết phải có một quy trình bảo quản nhằm giữ cho tinh trùng vẫn đảm bảo chất lượng khi ở ngoài cơ thể Quy trình đó bao gồm các kỹ thuật như: kỹ thuật pha loãng, kỹ thuật bảo tồn và kỹ thuật đông lạnh tinh dịch

Trên thế giới, kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn đã được nghiên cứu và ứng dụng trong sản xuất, thành công kỳ diệu về đông lạnh tinh dịch lợn đã đưa kỹ thuật thụ tinh nhân tạo (TTNT) lên một vị trí mới, đã có những ngân hàng tinh dịch đông lạnh năng suất cao Sự hiện diện của các ngân hàng tinh dịch đông lạnh đã giúp cho việc vận chuyển, trao đổi, mua bán giống trên thế giới trở nên thuận tiện và giảm nguy cơ lan truyền mầm bệnh Đồng thời kỹ thuật đông lạnh tinh dịch sẽ góp phần bảo tồn lâu dài tinh dịch của một số giống địa phương quý hiếm

Ở nước ta kỹ thuật đông lạnh tinh dịch bò đã được nghiên cứu, sản xuất, áp dụng rộng rãi trong sản xuất, tuy nhiên kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn mới bước đầu được nghiên cứu Một số nghiên cứu kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn theo công nghệ Nhật Bản và Mỹ đã được tiến hành, bước đầu có kết quả nhưng chưa áp dụng trong sản xuất

Để góp phần làm phong phú thêm các kỹ thuật và công nghệ mới trong sinh sản và thụ tinh nhân tạo lợn, đồng thời áp dụng những kết quả nghiên

cứu vào sản xuất, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn dạng cọng rạ phục vụ tạo và nhân giống lợn”

Thuộc đề tài công nghệ sinh học cấp nhà nước:

“Nghiên cứu ứng dụng tổ hợp công nghệ sinh sản phục vụ công tác tạo và nhân giống lợn”

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Xác định được kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn dạng cọng rạ

- Sử dụng tinh dịch đông lạnh dạng cọng rạ trong sản xuất và thụ tinh trong ống nghiệm

3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

- Đề tài sẽ đề xuất được một kỹ thuật mới trong kỹ thuật thụ tinh nhân tạo - công nghệ đông lạnh tinh dịch lợn dạng cọng rạ

- Phục vụ chương trình tạo và nhân giống lợn, làm cơ sở và góp phần

trong bảo tồn quỹ gen (bảo tồn tinh dịch những giống lợn quý hiếm) - Bổ sung vào tài liệu và nghiên cứu khoa học

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Vai trò của lợn đực giống và thụ tinh nhân tạo trong chăn nuôi lợn ở nước ta

Lợn đực giống có vai trò quan trọng trong việc đưa nhanh tiến bộ di truyền Một con đực giống sử dụng trong thụ tinh nhân tạo cho số con đời sau gấp trên 355 lần so với một con nái, và sử dụng phối giống trực tiếp chỉ cho số con đời sau gấp 40,5 lần so với lợn nái Ảnh hưởng của đực giống đến đời sau không chỉ ở phạm vi số lượng mà cả ở chất lượng, nhiều tính trạng trội của đực giống thường được biểu hiện ở đời con như: màu sắc lông, da, thể chất khoẻ mạnh, tính cao sản, sức miễn kháng với bệnh tật Một số tác giả đã chứng minh sức sống của đời sau cũng phụ thuộc vào sức sống của tinh trùng Do đó chăn nuôi tốt lợn đực giống là một trong những nhân tố quan trọng trong việc phát triển nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm của ngành chăn nuôi lợn Hiện nay, với sự kế thừa thành tựu của các lĩnh vực sinh lý học, di truyền học, dinh dưỡng gia súc…… và kết hợp với thực tế chăn nuôi lợn nói chung, chăn nuôi lợn đực giống nói riêng đã không ngừng được cải thiện và hoàn thiện

Kỹ thuật thụ tinh nhân tạo có những ưu điểm vượt trội sau:

- An toàn dịch bệnh: ngăn ngừa bệnh từ con đực truyền sang con cái và ngược lại

- Giảm số lượng đực giống phải nuôi

- Nâng cao nhanh tiến bộ di truyền cho đời sau, cho phép sử dụng rộng rãi và phát huy tiềm năng di truyền của những đực giống tốt (sử dụng tinh dịch bảo tồn nhiều ngày hoặc tinh dịch đông lạnh)

- Theo dõi quản lý giống chính xác và rõ ràng

- Rất cần thiết khi áp dụng phương pháp gây động dục hàng loạt

1.2 Cơ sở của những nghiên cứu về tinh dịch và tinh trùng lợn

1.2.1 Sinh lý sinh dục gia súc đực

1.2.1.1 Sự thành thục tính dục

Sự thành thục về tính dục thường biểu hiện sớm hơn sự thành thục về thể vóc Lợn đực thành thục tính dục vào khoảng 8 tháng tuổi trở lên khi đó khối lượng cơ thể đạt 90- 100kg (đối với lợn đực ngoại), từ 6 tháng tuổi trở lên và khối lượng cơ thể đạt từ 70- 80kg (đối với lợn lai), từ 5 tháng tuổi trở lên và khối lượng cơ thể đạt 45- 50kg (đối với lợn nội)

1.2.1.2 Cấu tạo bộ máy sinh dục lợn đực

Hệ sinh dục lợn đực gồm các bộ phận chủ yếu sau:

- Bao dịch hoàn: mỗi dịch hoàn được bao bọc bởi một bao sợi (màng trắng), bên ngoài được phủ bằng một tinh mạc, bên trong được phủ bởi một màng mạch máu

- Dịch hoàn (testis) hay còn gọi tinh hoàn: vừa là tuyến nội tiết vừa là

tuyến ngoại tiết Dịch hoàn sản sinh tinh trùng và tiết hormon sinh dục testosteron có tác dụng phát triển đặc điểm giới tính

Cấu tạo của dịch hoàn gồm:

+ Giáp mạc riêng (tunica vaginalis propria): cấu tạo bởi 1 lớp sợi bền, là

phần kéo dài của phúc mạc

+ Màng trắng (tunica ablugine a): từ đây phát ra nhiều bức ngăn hình tia,

chia dịch hoàn thành nhiều múi Mỗi múi đều chứa những ống sinh tinh uốn khúc (tubuli abluginea) trong đó tinh trùng được hình thành Tất cả các ống sinh tinh đều hướng về vách giữa của dịch hoàn

+ Mạng tinh (rate testis) và thể Haimo (Highmor): khi đi vào vách giữa

của dịch hoàn, những ống sinh tinh uốn khúc biến thành những ống sinh tinh thẳng và đan chéo vào nhau tạo thành mạng tinh Mạng tinh cùng với vách giữa của dịch hoàn tạo thành thể Haimo

- Dịch hoàn phụ (Epididymis): ở lợn đực dịch hoàn phụ rất phát triển, có

thể đạt tới 150 – 200 gam ở lợn trưởng thành, dịch hoàn phụ là cái kho để chứa tinh trùng, có cấu tạo đơn giản: ngoài cùng là một lớp màu trắng, bên trong là một hệ thống ống uốn lượn ngoằn ngoèo, tất cả các ống đó tập trung lại đổ vào một cái ống đi ra khỏi đầu dưới của dịch hoàn phụ gọi là ống dẫn tinh

Tinh trùng không ngừng được sinh ra ở ống sinh tinh sau đó đi vào dịch hoàn phụ và lưu lại đó một thời gian Khi vào dịch hoàn phụ tinh trùng không vận động, không có khả năng thụ tinh Trong đầu dịch hoàn phụ đuôi tinh trùng có sự rung động nhẹ, tại thân dịch hoàn phụ tinh trùng có tiềm năng chuyển động tiến thẳng nhưng bị ức chế (môi trường trong dịch hoàn phụ có tính axit yếu, áp suất thẩm thấu cao), trong đuôi dịch hoàn phụ sự trao đổi chất của tinh trùng tăng lên, tinh trùng xuất hiện khả năng hoạt động

Tinh trùng lợn di chuyển qua dịch hoàn phụ quãng 9 - 14 ngày, chia ra đầu dịch hoàn phụ: 3 ngày; thân dịch hoàn phụ: 2 ngày; đuôi dịch hoàn phụ: 4 - 9 ngày

Biến đổi của tinh trùng trong dịch hoàn phụ như sau: giọt bào tương trượt từ vị trí gần tâm xuống vị trí xa tâm trên đoạn giữa của tinh trùng Hiện tượng này xảy ra khi tinh trùng di chuyển từ đầu xuống thân dịch hoàn phụ Trong đuôi dịch hoàn các giọt bào tương đều ở xa tâm và không còn bám theo tinh trùng khi tinh dịch được xuất ra ngoài

Khi vào đến dịch hoàn phụ, một số tinh trùng có thể bị kỳ hình, số này giảm xuống khi đi qua vùng gần tâm đến vùng xa tâm của đầu dịch hoàn phụ Đuôi dịch hoàn phụ làm nhiệm vụ lọc đặc biệt góp phần cải thiện chất lượng tinh dịch khi tinh dịch được xuất ra ngoài

Nếu có nhiều tinh trùng kỳ hình trong tinh dịch xuất ra, thể hiện chức năng của dịch hoàn phụ kém

Tinh trùng tại đuôi dịch hoàn phụ mới có khả năng gắn chặt vào vùng trong suốt của tế bào trứng để thực hiện quá trình thụ tinh

- Thừng dịch hoàn: thừng dịch hoàn gồm các động mạch và thần kinh đi vào dịch hoàn, chúng cấu tạo bởi các mô liên kết, các hệ cơ vòng và cơ dọc liên kết với nhau

- Dương vật: dương vật nằm ở dưới vách bụng, được bắt đầu bằng một trụ, hai đầu bám vào hai mẩu xương ngồi, hướng ra phía trước Dương vật lợn đực có một đoạn cong hình chữ S, nằm kín trong da, khi giao phối mới thò ra ngoài Đầu dương vật có hình xoắn như mũi khoan, cách đầu mút 0,5 - 0,7cm có lỗ để phóng tinh ra ngoài Khi giao phối hay lấy tinh, dương vật thò ra ngoài 20 - 40 cm

1.2.1.3 Các tuyến sinh dục phụ

- Tuyến tinh nang (Tiểu nang, vesicular semen gland): tuyến tinh nang

là một cái túi rỗng để chứa tinh trùng, gồm hai tuyến hình trứng, màu vàng nhạt, nằm trong xoang chậu, trên bàng quang và ống dẫn tinh

Tuyến tinh nang tiết ra một chất keo màu trắng hoặc vàng Chất keo này gặp dịch tiết của tuyến tiền liệt thì kết lại tạo thành một cái nút đóng cổ tử cung sau giao phối, mục đích không cho tinh trùng chảy ngược ra ngoài Chất keo này còn có thành phần glucoza, axit béo tăng cường dinh dưỡng, hoạt lực cho tinh trùng

Tuyến này ở lợn có kích thước lớn nhưng kém đặc chắc Ở lợn tuyến tiểu nang dài tới 15 - 20 cm, nặng xấp xỉ 850 gam

- Tuyến tiền liệt (Prostate gland): động vật nói chung và gia súc đực

nói riêng đều có chung tuyến tiền liêt Tuyến tiền liệt nằm ở phần cuối của ống dẫn tinh và phần đầu của niệu đạo Tuyến tiền liệt có nhiều lỗ đổ vào niệu đạo, dịch tiết của tuyến không trong suốt, có tính kiềm nhằm tác dụng trung hòa độ axit trong lòng niệu đạo và H2CO3 (axit cacbonic) do tinh trùng sản sinh ra trong quá trình hoạt động

Tuyến tiền liệt phát triển theo lứa tuổi của gia súc Gia súc non thì tuyến tiên liệt bé, gia súc trưởng thành thì tuyến tiền liệt phát triển to đồng thời cũng teo đi khi gia súc đã già

Tuyến cầu liệu đạo (Cowper, Glandula bulborethrales): còn có tên gọi

là tuyến củ hành, là một tuyến lớn, thon dài 18 cm, nặng khoảng 400 gam, nằm dọc theo đường niệu sinh dục phần xoang chậu Mặt trên của tuyến Cowper được bao bọc bởi phần cơ dày, chất bài tiết của tuyến này chính là keo phèn, chất này đặc, keo dính, có tác dụng nút cổ tử cung sau khi lợn đực phóng tinh xong Tuy nhiên, keo phèn là chất không có lợi cho tinh trùng, vì khi tinh trùng ra ngoài cơ thể, nếu trong tinh dịch có lẫn keo phèn, tinh trùng thường tụ lại nên rất chóng chết Do đó, khi làm TTNT người ta lọc bỏ keo phèn ngay sau khi lấy tinh, hoặc lọc bỏ ngay trên phễu khi đang lấy tinh

1.2.2 Sự tiết tinh dịch ở lợn đực

Khi đã thành thục về tính dục (8 - 9 tháng tuổi và khối lượng cơ thể đạt 90 - 100 kg), ở lợn đực ngoại người ta có thể cho phối giống trực tiếp hay lấy tinh bằng tay qua phương pháp nhảy giá

Theo Nguyễn Thiện, Nguyễn Tấn Anh (1993) [12] có thể quan sát thấy lợn đực có 3 giai đoạn xuất tinh rõ rệt như sau:

- Giai đoạn đầu tiết ra 10 - 20 ml dịch trong suốt không có tinh trùng, chất này có tác dụng rửa đường niệu sinh dục

- Giai đoạn thứ 2 kéo dài 1 - 2 phút, tiết ra khoảng 100 - 120 ml, chất này gồm tinh trùng và các chất phân tiết của các tuyến sinh dục như tiền liệt, cowper, tinh nang

- Giai đoạn thứ 3: là giai đoạn bài tiết chủ yếu của các tuyến sinh dục phụ (150 - 200 ml) Số lượng tinh trùng ở giai đoạn này ít, giai đoạn này kéo dài 4 - 5 phút

Tinh dịch của lợn đực là một hỗn hợp bao gồm tinh trùng được sản sinh ra từ dịch hoàn và các chất tiết của các tuyến sinh dục phụ như tuyến tinh nang, tuyến cowper, tuyến tiền liệt và tuyến urethra của vùng bụng

Trong tinh dịch, phần quan trọng nhất là tinh trùng, đây là yếu tố chính làm cho lợn cái có thể thụ thai Phần quan trọng thứ hai là tinh thanh, tinh thanh là một hỗn hợp chất lỏng do các tuyến sinh dục phụ bài tiết ra Ở các loài gia súc khác nhau tuyến này phát triển không giống nhau Ở lợn tuyến tinh nang và tuyến cowper bài tiết nhiều, cho nên tinh dịch lợn thường nghèo tinh trùng và fructose Ở lợn tinh thanh gồm 56 - 70% do tuyến tinh nang tiết ra, 15 - 18% do tuyến cowper tiết ra, 2 - 3% do dịch hoàn phụ tiết ra Tinh trùng trong tinh dịch chỉ chiếm 2 - 7% Theo Ogiưn f.v (1977) và Levin K.L (1980)( dẫn theo Nguyễn Tấn Anh (1984) [1]

Thành phần hoá học của tinh dịch lợn: tinh dịch lợn là một hỗn hợp các chất lỏng phức tạp, cho nên một số chất chỉ được xác định ở mức định tính Các loài khác nhau thì thành phần hoá học của tinh dịch cũng khác nhau Tác dụng chủ yếu của tinh dịch là rửa đường niệu sinh dục, là môi trường để nuôi sống tinh trùng ngoài cơ thể, kích thích tinh trùng hoạt động trong đường sinh dục của con cái

1.2.3 Một số đặc tính sinh lý của tinh trùng lợn

1.2.3.1 Sự hình thành và cấu tạo của tinh trùng lợn

Tinh trùng lợn chỉ chiếm 2 - 7% trong tổng số tinh dịch tiết ra Tinh trùng là tế bào sinh dục đã hoàn chỉnh về hình thái, cấu tạo và đặc điểm sinh lý sinh hóa có khả năng thụ thai Quá trình hình thành tinh trùng được chia làm nhiều giai đoạn:

 Giai đoạn sinh sản: từ một tế bào tinh nguyên nó sinh sản bằng cách nhân đôi mục đích là tăng số lượng tế bào, nhưng số lượng nhiễm sắc thể không thay đổi

 Giai đoạn sinh trưởng: tế bào tinh nguyên tăng cường quá trình đồng hóa, làm cho kích thước tế bào to ra Đến cuối giai đoạn sinh trưởng tế bào phôi được gọi là tinh bào cấp I (cyt 1)

 Giai đoạn thành thục: đây là lần phân chia giảm nhiễm, từ một tế bào lưỡng bội ( 2n NST) tạo thành hai tế bào đơn bội ( n NST) ( Cyt I) với hai loại mang nhiễm sắc thể giới tính khác nhau: NST X và NST Y

 Giai đoạn hoàn chỉnh cấu tạo: tinh trùng phát triển đuôi, phía ngoài tinh trùng được bao bọc bởi lớp màng lipoprotein có chức năng bảo vệ và dinh dưỡng cho tinh trùng

+ Nhân tế bào thu nhỏ lại và biến thành đầu tinh trùng, phần lớn tế bào chất dồn về một phía tạo thành cổ, thân Một số thể Golgi tập trung ở đầu mút phía trước của tiền tinh trùng tạo thành acrosome

+ Các ty thể chuyển tới vùng cổ thân, phần lớn các tế bào chất biến đi chỉ còn lại một lớp mỏng bao quanh miền ty thể và đuôi

+ Qúa trình biến thái xảy ra trên tế bào dinh dưỡng Sectoli trong lòng ống sinh tinh, trong khoảng thời gian 14-15 ngày Sau đó chúng trở thành tinh trùng non và rơi vào ống sinh tinh, được đẩy về phía phụ dịch hoàn

 Giai đoạn phát dục: ở phụ dịch hoàn, tinh trùng non tiếp tục phát dục và thành thục Trong quá trình di chuyển từ đây đến cuối dịch hoàn phụ, tinh trùng phải di chuyển với đoạn đường khá dài khoảng trên 100m nằm uốn khúc quanh co Trong quá trình này nhiều tinh trùng non bị phân hủy Về hình thái, tinh trùng có ba phần chính:

- Đầu tinh trùng là phần chứa các vật chất di truyền - Cổ thân

- Đuôi tinh trùng là phần có liên quan đến chức năng vận động

Đầu có hai phần cơ bản: nhân và acrosome Nhân chiếm 87% thể tích của đầu và được nén chặt lại gần như tinh thể Trong nhân có chứa Chromatin đậm đặc cao độ gồm AND liên kết với một protein đặc biệt Số lượng nhiễm sắc thể trong nhân tinh trùng là đơn bội Nhân của tinh trùng không có ARN

Phần trước nhân được bao bọc bằng một acrosome, giống cái túi có hai lớp màng và bọc sát vào nhân Acrosome là một lyzosome đặc biệt

Trong acrosome của tinh trùng có chứa enzym thuỷ phân Hyaluronidaza có tác dụng phân giải axit Hyaluronic là chất keo gắn các tế bào màng phóng xạ, làm cho chúng rời ra để lộ trứng ra ngoài cho tinh trùng có thể dễ dàng tiếp cận với noãn hoàng trong quá trình thụ thai

Cổ thân: là phần rất ngắn, hơi eo lại, cắm vào hốc ở đáy phía sau của nhân Phần cổ thân có hai loại cặp hạt là: cặp hạt trung tâm và chín cặp hạt bên Từ cặp hạt trung tâm xuất phát hai sợi trục chính đi về phía đuôi Từ chín cặp hạt bên xuất phát ra chín cặp sợi bên đi theo hình xoắn ốc về phía đuôi Phần cổ thân chứa nhiều loại enzym oxy hoá khử giúp cho các phản ứng trao đổi chất của tinh trùng

Đuôi được chia ra các phần: đoạn giữa, đoạn chính, đoạn thân:

Đoạn giữa có 9 cặp vi ống ngoài, 2 vi ống trung tâm và được bọc quanh bằng 9 sợi ưa osmi, tất cả tạo thành bó trục Bó trục được phủ bên ngoài bằng

một bọc ty thể xếp theo đường xoắn ốc (lò xo ty thể) và kết thúc ở vòng nhẫn gensen Ty thể có chứa các enzym oxy hoá và photphoryl hoá, ty thể được coi là nguồn phát sinh năng lượng cần thiết cho sự hoạt động của tinh trùng

Đoạn chính không được bao bọc bằng ty thể mà chỉ có bó trục ở giữa và những sợi ưa osmi vây bên ngoài Hệ thống này được bao phủ bởi một vỏ bọc bằng những sợi chắc, vỏ bọc này duy trì khả năng ổn định cho các yếu tố co rút của đuôi

Bó trục của đuôi chịu trách nhiệm cho sự chuyển động của tinh trùng Bọc ty thể cung cấp năng lượng dưới dạng ATP cho các tay dynein của các cặp vi ống (các tay dynein có khả năng phân huỷ ATP, giải phóng năng lượng để chuyển động đuôi tinh trùng)

Mỗi cặp vi ống ngoài có hai dãy dynein (ngoài và trong) chĩa về phía cặp vi ống kề bên Khi được kích thích bởi ATP, các tay này hoạt động như một cá líp, đi dọc theo cặp kề bên, làm cho các cặp này trượt lên cặp khác Sự hình thành cầu nối hình tia giữa các cặp vi ống ngoài với vi ống trung tâm chống lại hiện tượng trượt vừa nêu, làm cho đuôi tinh trùng uốn lượn

Do các cặp vi ống ngoài trượt liên tục nên sự uốn lượn được hình thành liên tục, được lan truyền tạo nên sự chuyển động đặc trưng của đuôi tinh trùng (chuyển động làn sóng) Đây là hiện tượng trượt theo vi ống

- Theo I.I xôcôlôpskaya (1962) (dẫn theo Nguyễn Tấn Anh) [1] thì thân tinh trùng lợn có 25% vật chất khô, 75% là nước Trong vật chất khô: protein

82%, lipit 13% Trong đuôi tinh trùng có: 76% protein, 23% lipit, 1% muối

1.2.3.2 Hoạt động của tinh trùng

Khi còn trong dịch hoàn phụ, tinh trùng hoạt động rất yếu hoặc không hoạt động Khi được giải phóng ra ngoài, tinh trùng trở nên hoạt động mạnh do tác động của dịch tiết do các tuyến sinh dục phụ tiết ra

Trạng thái hoạt động của tinh trùng thể hiện chất lượng tinh dịch Nếu tinh trùng hoạt động càng mạnh thì chất lượng càng tốt Tinh trùng có 3 hình thức vận động cơ bản (Nguyễn Tấn Anh, 1985) [2]:

+ Vận động tiến thẳng: đây là những tinh trùng có khả năng thụ thai + Vận động xoay tròn: những tinh trùng có dạng vận động này thường là không có khả năng thụ thai

+ Vận động tại chỗ: thường là những tinh trùng non hoặc bị dị tật, những tinh trùng này không có khả năng thụ thai

Với công nghệ kỹ thuật số (Phân tích theo phần mềm Sperm vision 3.0) người ta có thể xác định được các dạng chuyển động, tốc độ chuyển động của tinh trùng và xác định được khoảng cách tinh trùng chuyển động trong khoảng thời gian nhất định đó là khoảng cách, vận tốc chuyển động theo đường ziczăc, theo đường trung bình và theo đường thẳng

+ DCL (Distance Curve Line): độ dài đường ziczăc (µm)

+ DAP (Distance Average Path): độ dài đường trung bình (µm) + DSL (Distance Straight Line): độ dài đường thẳng (µm)

Tương ứng với mỗi dạng chuyển động trên, người ta cũng đã xác định được tốc độ chuyển động của tinh trùng ở 3 dạng đường đi là:

+ VCL (Velocity Curve Line): tốc độ chuyển động theo đường ziczăc (µm/giây)

+ VAP (Velocity Average Path): tốc độ chuyển động theo đường trung bình (µm/giây)

+ VSL (Velocity Straight Line): tốc độ chuyển động theo đường thẳng (µm/giây)

1.2.3.3 Trao đổi chất và năng lượng của tinh trùng lợn

Quá trình trao đổi chất và năng lượng ở tinh trùng gồm có: năng lượng tiêu hao do sự co rút của phần đuôi tinh trùng trong quá trình vận động và năng lượng tạo ra do sự phân giải các hợp chất dự trữ trong tinh trùng Sự phân giải các hợp chất cao năng ADP và ATP để cung cấp năng lượng cho các hoạt động của tinh trùng như sau:

ATP + H2O => ADP + Axit Photphoric + 8 Kcalo ADP + H2O => AMP + Axit Photphoric + 8 Kcalo

Ngoài ra năng lượng của tinh trùng được tạo ra do quá trình đường phân và hô hấp Quá trình đường phân giúp cho tinh trùng có thể sống và hoạt động trong điều kiện không có oxy nhưng có đường glucose Quá trình đường phân xảy ra theo phản ứng:

C6H12O6 => 2C3H6O3 + 27,7 Kcalo

Quá trình này chỉ xảy ra khi có đường Khi còn ở trong dịch hoàn phụ hầu như không có đường nên tinh trùng ở trạng thái bất động Khi xuất tinh ra ngoài tinh trùng nhận được đường từ chất phân tiết của tuyến tinh nang thì chất đường nhanh chóng thấm qua màng của tinh trùng Quá trình hô hấp xảy ra như sau:

C6H12O6 + 6 O2 => 6CO2 + 6H2O + 679 Kcalo

Quá trình hô hấp xảy ra trong điều kiện có oxy và giải phóng nhiều năng lượng hơn Trong môi trường có oxy, quá trình hô hấp của tinh trùng diễn ra mạnh mẽ hơn Tuy nhiên lượng các chất dự trữ có trong tinh trùng không nhiều vì vậy làm cho thời gian sống của tinh trùng ngắn Do đó, muốn kéo dài thời gian sống của tinh trùng ngoài cơ thể thì cần bảo quản tinh dịch trong môi trường yếm khí

Tinh dịch ở trâu, bò, dê rất đậm đặc, lượng oxy rất ít nên quá trình hô hấp được thay bằng quá trình đường phân Còn ở lợn, tinh dịch loãng, lượng oxy đủ nên hô hấp là quá trình giải phóng năng lượng chủ yếu

Khi hô hấp, không những chất đường được oxy hoá mà cả chất béo, các axit amin cũng được oxy hoá Quá trình hô hấp được tăng lên bởi nhiệt độ Cứ tăng lên 10oC thì quá trình hô hấp tăng lên 2 – 2,5 lần Điều này có liên quan đến việc bảo quản tinh dịch ở nhiệt độ phù hợp Nếu nhiệt độ tăng quá cao, sự hô hấp của tinh trùng tăng lên và làm chúng nhanh bị chết do đó không bảo quản được lâu

Trao đổi chất của tinh trùng luôn luôn biến động theo sự biến thiên của môi trường ngoại cảnh, theo thời gian lượng Fructo giảm dần, axit lăctic tích tụ lại rồi CO2 làm giảm pH Từ đó tác động xấu đến quá trình trao đổi chất của tinh trùng, làm tinh trùng già cỗi, sự tiêu thụ O2 chỉ đạt tối đa khi tinh trùng còn tươi Sự già cỗi của tinh trùng dần tạo lên nguy cơ về hình thái tinh trùng, acrosome biến dạng và biến mất

Tinh trùng có thể mất khả năng vận động và chết sau khi acrosome nổi lên

những mụn nước, làm vỡ màng sinh chất và chất liệu acrosome trào ra ngoài

1.2.4 Một số chỉ tiêu chất lượng tinh dịch lợn

Trong giao phối tự nhiên, keo phèn có tác dụng bịt lỗ tử cung không cho tinh dịch chảy ra ngoài Trong TTNT cần phải nhanh chóng loại bỏ keo phèn, nếu không nó sẽ hấp phụ một phần nước trong tinh dịch và một số lượng lớn tinh trùng Vào mùa giao phối trong tinh dịch lợn có lượng selatin lớn hơn mùa không giao phối Do đó khi xác định thể tích tinh dịch cần phải loại bỏ keo phèn bằng cách lọc qua nhiều lớp vải gạc

1.2.4.2 Hoạt động của tinh trùng

Hoạt động của tinh trùng: M (Motility %) là tỷ lệ phần trăm số tinh trùng có hoạt động, bao gồm: hoạt động tiến thẳng và hoạt động tại chỗ

- Hoạt động tiến thẳng của tinh trùng: hoạt lực A ( Progessive motility %) Là tỷ lệ phần trăm số tinh trùng có hoạt động tiến thẳng Hoạt lực tinh trùng càng cao chất lượng tinh trùng càng tốt và khả năng thụ thai càng lớn, sức sống của tinh trùng có ảnh hưởng đến sức sống của đời sau Hoạt lực tinh trùng càng cao thì khả năng thụ thai càng cao, Theo Eliasson (trích theo Nguyễn Tấn Anh, 1996) [3], hoạt lực và sức sống của tinh trùng phụ thuộc vào tỷ lệ thích hợp giữa các dịch tiết của tuyến tiền liệt và tiểu nang Thành

phần hóa sinh của tinh thanh rất ổn định cho mỗi lần xuất tinh và không phụ thuộc vào tần số xuất tinh Chất tiết của tiểu nang có chứa một vài nhân tố không có lợi cho hoạt lực và sức sống của tinh trùng Nhưng chất tiết của tuyến tiền liệt lại kích thích sức hoạt động tinh trùng Khi tiếp xúc với chất tiết tuyến tiền liệt, tinh trùng được bảo vệ để tránh ảnh hưởng không có lợi của chất tiết tuyến tiểu nang

- Hoạt động tại chỗ: L (Local motility %) là tỷ lệ phần trăm số tinh trùng có hoạt động vòng tròn, lắc lư tại chỗ

1.2.4.3 Tinh trùng không hoạt động

I (Immotile %): là tỷ lệ phần trăm số tinh trùng không hoạt động (đã chết)

1.2.4.4 Nồng độ tinh trùng: C (triệu/ml)

Nồng độ tinh trùng là số tinh trùng có trong 1 ml tinh nguyên Nồng độ tinh trùng là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng tinh dịch, là cơ sở để tính toán liều tinh sản xuất

1.2.4.5 Tổng số tinh trùng tiến thẳng trong tinh dịch: VAC ( tỷ/lần)

Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Tấn Anh (1984) [1] ở lợn Yorkshire có chỉ số VAC là 45,1 ± 1,73 tỷ/lần, ở lợn Landrace có chỉ số VAC là 36,05 ± 1,24 tỷ/lần

1.2.4.6 Độ pH của tinh dịch

pH được xác định bởi nồng độ ion H+

trong tinh dịch pH của tinh dịch liên quan đến khả năng sống và thụ tinh của tinh trùng pH của tinh dịch toan tính thì tinh trùng hoạt động yếu, thời gian sống kéo dài Ngược lại, pH của tinh dịch kiềm tính thì tinh trùng hoạt động mạnh, thời gian sống bị rút ngắn

pH của tinh dịch giữa các loài gia súc khác nhau thì khác nhau pH của dịch tiết từ dịch hoàn phụ ở các loài gia súc luôn có tính chất toan tính, có tác

dụng ức chế tới mức thấp nhất sự trao đổi chất của tinh trùng và kéo dài thời gian sống của tinh trùng pH của dịch tiết từ các tuyến sinh dục phụ trung tính hoặc kiềm tính Vì vậy, pH tinh dịch của những động vật có lượng tinh nhiều, trong đó có dịch tiết của tuyến tinh nang chiếm tỷ lệ cao thì thường có giá trị kiềm tính Theo Nguyễn Tấn Anh (1996) [3], pH tinh dịch lợn có tính kiềm yếu (7,2 - 7,5)

1.2.4.7 Áp suất thẩm thấu: (Posm, mosmol)

ASTT của một chất lỏng phụ thuộc vào nồng độ hòa tan các phân tử, các ion trong đó và được tính trên một đơn vị thể tích

ASTT có ảnh hưởng đến quá trình hô hấp của tinh trùng trong các môi trường khác nhau Trong môi trường có Cl - với ASTT là 7 atm, tinh trùng đạt mức tiêu thụ oxy cao nhất (13 µl O2/100 triệu tinh trùng) khi ASTT là 13 atm, sự tiêu hao oxy giảm xuống (7,8 µl O2/100 triệu tinh trùng) ASTT là chỉ tiêu cần thiết làm cơ sở cho việc nghiên cứu xây dựng môi trường bảo tồn đông lạnh tinh dịch

Theo Joaquín Gadea (2003) [29] thì tinh dịch lợn có ASTT là 290 - 300 mosm, tinh trùng có thể chịu được giới hạn ASTT từ 240 - 380 mosm Theo Fraser và cs (2001) [22] thì ASTT của tinh dịch là 250 - 290 mosm Nếu ASTT thấp hơn 200 mosm thì khả năng hoạt động và sức sống của tinh trùng bị suy giảm (Gilmore và cs, (1996) [23]; Fraser và cộng sự,(2001) [22])

1.2.4.8 Acrosome tinh trùng

Acrosome nằm trong phần đầu của tinh trùng Acrosome có vai trò rất quan trọng đối với quá trình thụ tinh, là một chỉ tiêu để đánh giá chất lượng tinh dịch Chỉ có các tinh trùng có acrosome nguyên vẹn mới có thể tham gia thụ tinh Cũng giống như các phần cấu tạo khác của tinh trùng, acrosome rất

dễ bị phá huỷ bởi các yếu tố vật lí, hoá học của môi trường Ngoài ra, tỷ lệ tinh trùng kỳ hình ở acrosome còn phụ thuộc vào yếu tố di truyền

1.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng tinh dịch

1.2.5.1 Giống và độ tuổi

Đến một độ tuổi nhất định thì lợn đực thành thục về tính, tuỳ theo từng giống khác nhau, tầm vóc to hay nhỏ, cường độ trao đổi chất mạnh hay yếu, khả năng thích nghi với điều kiện thời tiết, khí hậu mà có số lượng cũng như chất lượng tinh dịch khác nhau Các giống lợn nguyên thuỷ chưa được cải tiến thì số lượng và chất lượng tinh dịch đều kém hơn các giống lợn đã được cải tiến chọn lọc Các giống lợn nội như: Móng Cái, Mường Khương chỉ đạt 1- 6 tỷ tinh trùng tiến thẳng (VAC) trong một lần xuất tinh, trong khi đó các giống lợn ngoại nuôi tại Việt Nam như : Yorkshire, Landrace, Duroc trắng thì tổng số tinh trùng tiến thẳng (VAC) đạt từ 16 đến 90 tỷ trong một lần xuất tinh Trong các nhân tố cấu thành chỉ tiêu tổng số tinh trùng tiến thẳng (VAC) thì sự khác nhau cơ bản giữa các giống lợn nhập ngoại là nồng độ tinh trùng và khối lượng tinh dịch Các giống lợn nội có nồng độ tinh trùng từ 20 - 50

triệu/ml tinh dịch, còn các giống lợn ngoại đạt 170 - 500 triệu /ml (Nguyễn Tấn Anh, (1985) [2] và Lưu Kỷ (1995) [8]; Lê Xuân Cương (1987) [6])

Tuổi thành thục của lợn đực tuỳ thuộc vào giống, các điều kiện khí hậu, dinh dưỡng… Một số giống lợn nội như: Ỉ, Móng Cái….thường thành thục về tính sớm từ tháng tuổi thứ 3 Các giống lợn ngoại, lợn lai có tuổi thành thục về tính muộn hơn thường từ 4 - 6 tháng tuổi Tuy nhiên đến 6 - 8 tháng tuổi lợn đực mới hoàn thiện về phản xạ sinh dục, nhưng lúc này lượng tinh dịch sản xuất ra còn rất thấp so với lúc cơ thể trưởng thành Lợn đực ngoại hậu bị một lần xuất tinh đạt 80- 100ml, lợn đực ngoại trưởng thành đạt 250- 400ml Theo tác giả Feredeen (1971), trích Lê Xuân Cương (1987) [6] thì lượng xuất tinh lợn đực lúc 8 tháng tuổi đạt 70- 80ml với nồng độ tinh trùng đạt 180-200 triệu tinh trùng/ml các tinh trùng kỳ hình chiếm 5-10% Từ 8 tháng tuổi trở lên thể tích xuất tinh và nồng độ tinh trùng tăng lên Theo kết quả nghiên cứu của Hafez (1960), trích theo Lê Xuân Cương (1986) [6] thể tích xuất tinh của một lợn đực trưởng thành là từ 150- 300ml, tổng số tinh trùng tiến thẳng là 30 - 60 tỷ tinh trùng, nồng độ tinh trùng đạt từ 200-300 triệu/ml

Trong công tác giống lợn của Việt Nam hiện nay quy định : tuổi bắt đầu huấn luyện sử dụng đối với lợn đực nội là 5 - 6 tháng tuổi, lợn đực ngoại là 7 - 8 tháng tuổi Thời gian sử dụng trong vòng 3 - 4 năm

Nói chung những giống lợn màu trắng (Yorkshire, Landrace, Duroc trắng) hăng về tính dục và lúc còn non tỏ ra thành thục hơn về phản xạ sinh dục so với một số giống lợn sẫm mầu như Hampshire, Pietrain và Duroc đỏ Zimmerman và cs (1986) [47]

Ngoài các yếu tố trên thì kiểu gen Halothan cũng ảnh hưởng đến chỉ tiêu phẩm chất tinh dịch Nhiều nghiên cứu cho thấy số và chất lượng tinh dịch ở lợn đực có kiểu gen Halothan NN là tốt nhất, sau đó đến Nn và cuối cùng là nn

1.2.5.2.Yếu tố ngoại cảnh

- Dinh dưỡng

Một lợn đực giống tốt là nó có phẩm chất tinh dịch tốt, khả năng giao phối cao, năng suất chất lượng sinh sản tốt Muốn được như vậy chắc chắn lợn đực giống phải có thân hình khoẻ mạnh, rắn chắc, không béo quá, không gầy quá, đặc biệt cơ năng về tính dục phải bình thường Do đó lợn đực giống cần được nuôi dưỡng đúng đắn, cho vận động đầy đủ và có chế độ sử dụng hợp lý Dinh dưỡng là yếu tố quan trọng thứ hai sau phẩm giống Thức ăn đầy đủ sẽ phát huy được tiềm năng di truyền của giống

Nếu lợn ăn thức ăn không đủ tiêu chuẩn dinh dưỡng thì sẽ giảm tính hăng rõ rệt, nồng độ tinh trùng thấp, tỷ lệ kỳ hình cao, phẩm chất tinh dịch kém Nếu bổ sung thức ăn đạm vào khẩu phần để đạt được 120-130g protein/đơn vị thức ăn (protein thực vật) thì mật độ tinh trùng tăng 37,9% Tỷ lệ protein dưới 100 g/đơn vị thức ăn thì thể tích tinh dịch chỉ đạt 50 - 60 ml, mật độ tinh trùng đạt 20 - 25 triệu (Lê Xuân Cương, 1985[5])

Khoáng:

Chủ yếu là: Ca, P có ảnh hưởng rõ rệt đến phẩm chất tinh dịch Nếu trong khẩu phần thức ăn thiếu Ca thì tinh trùng phát dục không hoàn toàn, sức hoạt động yếu và tuyến sinh dục dễ bị bệnh Khẩu phần của đực giống cần phải đảm bảo 14 - 18g Ca, 8 - 10g P cho 100kg thể trọng trong thời kỳ sử dụng cũng như chuẩn bị phối giống

Vitamin:

Quan trọng nhất là vitamin A, D, E Vitamin A giúp cơ quan sinh dục phát triển bình thường, nếu thiếu thì tinh hoàn có thể bị teo, ống dẫn tinh bị thoái hóa gây cản trở cho sự sản sinh tinh trùng, nhu cầu vitamin A: 200UI/kg thức ăn

Nếu thiếu vitamin D thì ảnh hưởng xấu đến sự hấp thụ Ca, P ảnh hưởng gián tiếp đến chất lượng tinh dịch

Vitamin E chống oxy hoá mỡ, kích thích tuyến yên tiết ra kích dục tố Thiếu vitamin E ở mức độ nhất định thì quá trình sinh tinh trùng bị ngừng trệ và khả năng thụ thai rất kém Nếu thiếu trong thời gian dài sẽ làm dịch hoàn bị teo và không có khả năng phục hồi trở lại nếu bổ sung vitamin E Vitamin E có nhiều trong thức ăn non và thức ăn mầm, vì vậy đối với đực giống trong khẩu phần ăn phải có thóc mầm, ngô mầm, giá đỗ…(là những loại thức ăn có chứa nhiều vitamin E) hoặc bổ sung vitamin E công nghiệp

- Chăm sóc

Ngoài việc đảm bảo chuồng trại khô ráo sạch sẽ, thoáng mát về mùa hè, ấm về mùa đông, đầy đủ ánh sáng, người ta rất quan tâm đến chế độ vận động, tắm trải cho lợn đực giống

Các cơ sở chăn nuôi đánh giá cao tác dụng của chế độ vận động hợp lý đối với việc rèn luyện thể chất, nâng cao phẩm chất tinh tinh dịch Nếu cho lợn đực giống vận động không đầy đủ nó sẽ ngủ nhiều hơn, mau béo, bụng to, sệ, giảm tính hăng, làm chân sau yếu ảnh hưởng đến việc giao phối Hàng ngày cho đực giống vận động tự do trong sân chơi từ 1 - 2 giờ, hoặc cho lợn vận động cưỡng bức, cho lợn vận động vào thời điểm thích hợp: mùa hè vào lúc sáng sớm, mùa đông vào lúc chiều và cho vận động dưới ánh nắng mặt trời giúp lợn dễ dàng tổng hợp vitamin D

Thường xuyên tắm trải sạch sẽ cho lợn đực giống có ảnh hưởng tích cực đến quá trình bài tiết, tránh được một số bệnh ngoài da, tăng cường hoạt động tính dục, tăng tính thèm ăn, thông qua việc tắm trải tạo điều kiện làm quen giữa người chăn nuôi với đực giống, hỗ trợ cho công tác phối giống và khai thác tinh

-Thời tiết khí hậu, nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, lứa tuổi

Các yếu tố trên có ảnh hưởng đến phẩm chất tinh dịch Theo Nguyễn Tấn Anh vào mùa Đông Xuân (tháng 10, 11, 12, 1, 2, 3, 4) tổng số tinh trùng trong một lần xuất tinh của lợn Landrace (nuôi tại Hà Nội) cao hơn các tháng Hè Thu (tháng 5, 6, 7, 8, 9) Nhiệt độ không khí từ 17 - 180C thuận lợi cho quá trình sinh tinh của lợn đực giống

Lứa tuổi cũng ảnh hưởng đến khả năng sản xuất tinh của lợn Lợn đực ngoại từ 2 - 3 năm tuổi là thời kỳ có khả năng khai thác tinh tốt nhất

Theo Torahiko II D.A (1994) [43] cho biết ảnh hưởng của từng mùa vụ trong năm đến chất lượng tinh dịch như sau:

Bảng 1.1 Ảnh hưởng của mùa vụ đến sự tiết tinh dịch lợn

±287,5 723,9.108±240,8 850,3.108±249,4 896,7.108±349 Fructose

mg/100ml 8,3±8,76 8,5±5,32 21,0±14,33 14,4±10,1

- Tần số khai thác tinh dịch ảnh hưởng đến lượng xuất tinh

Tần số này ảnh hưởng tới lượng tinh xuất, nồng độ và tổng số tinh trùng hoạt động Phần lớn đực giống được khai thác tinh với khoảng cách từ 3 - 5 ngày/lần (Nguyễn Văn Thưởng ,1998) [16]

- Tác động cơ học

Do đặc điểm cấu tạo Acrosome của tinh trùng liên kết rất lỏng lẻo với đầu, đầu tinh trùng liên kết lỏng lẻo với phần cổ - thân Vì vậy, các phần của tinh trùng rất dễ bị bong ra Từ đặc điểm này cần chú ý trong quá trình sản xuất và vận chuyển tinh dịch lợn cần tránh những tác động cơ học nhằm hạn chế ảnh hưởng của tác động cơ học lên tinh trùng

1.3 Cơ sở khoa học của kỹ thuật đông lạnh tinh dịch lợn

Tinh dịch lợn sau khi ra ngoài cơ thể thì rất dễ bị sốc hoặc choáng do tiếp xúc với điều kiện ngoại cảnh như nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, môi trường, xóc lắc

Theo I.I.Ivanov (1908) trích theo Nguyễn Thiện và ctv [13], bảo tồn tinh dịch gia súc ở điều kiện bình thường, nhiệt độ tốt nhất ở khoảng 5 - 150

C Khả năng hoạt động của tinh trùng tỷ lệ thuận với nhiệt độ Nhiệt độ ở 50

C

tinh trùng hầu như không hoạt động và chúng hoạt động tích cực đạt ở mức tối đa 38 - 410

C Ở 00C và 460C tinh trùng sẽ chết (ở 00C nước nội bào và nước ngoại bào đóng băng, ở 460C protein của tinh trùng bị biến tính và không có khả năng hồi phục được)

Nếu được bảo tồn bằng các kỹ thuật đặc biệt như kỹ thuật đông lạnh, tinh trùng có thể sống trong khoảng thời gian rất dài

Theo MaJur (1989) [31] dùng phương pháp bức xạ dự đoán, tinh trùng bảo tồn ở nhiệt độ -196o C có thể bảo tồn được khoảng 400 năm (trạng thái tiềm sinh)

1.3.1 Một số nguyên lý cơ bản về đông lạnh tinh dịch

1.3.1.1 Hiện tượng đóng băng chất lỏng

Khi chất lỏng bị làm lạnh xuống nhiệt độ quá thấp sẽ xảy ra hiện tượng

đóng băng Quá trình này xảy ra qua các giai đoạn sau:

- Tiền đóng băng - Tạo nhân tinh thể

- Giãn nở của tinh thể băng

- Kết tinh hoàn thiện tại một nhiệt độ nhất định (EP/Entectic point)

* Tiền đóng băng

Là quá trình khi làm lạnh một chất lỏng, nếu tốc độ làm lạnh chậm, nhiệt độ của chất lỏng hạ xuống điểm đóng băng mà chất lỏng vẫn giữ nguyên trạng thái và chưa có tinh thể đóng băng Trạng thái của chất lỏng lúc này không ổn định, chỉ cần một tác động nhẹ là xảy ra hiện tượng tạo nhân hoặc phá vỡ hiện tượng tạo nhân tinh thể thay vào đó là hiện tượng kết hạt (Ditto, 1992) [21] ; (Weize, 1991) [46]

* Hiện tượng tạo tinh thể

Một chất lỏng đóng băng phải có một hạt nhỏ làm nhân cho các phân tử nước lần lượt bám vào để hình thành tinh thể Hiện tượng tạo nhân tinh thể có hai hình thái:

+ Nước nguyên chất: việc tạo nhân từ hạt tinh thể nước

+ Dung dịch: các hạt chất tan làm nhân cho các phân tử nước bao quanh tạo tinh thể Việc tạo tinh thể ở trường hợp này xảy ra ở nhiệt độ cao hơn trường hợp nước nguyên chất

* Sự giãn nở của tinh thể băng

Khi đóng băng các tinh thể hình thành, thể tích của chúng sẽ tăng, sự giãn nở thể tích này giải phóng năng lượng tiềm ẩn trong các phân tử nước làm cho nhiệt độ của dung dịch tăng đến điểm đóng băng mặc dù quá trình làm lạnh vẫn tiếp tục (Iritani, 1989) [27] Tại thời điểm đóng băng nhiệt độ của dung dịch không đổi trong một giai đoạn nhất định và giai đoạn này dài hay ngắn phụ thuộc vào tốc độ đóng băng Nếu tốc độ đóng băng nhanh thì giai đoạn trên sẽ ngắn lại và sự giãn nở của tinh thể sẽ bị loại trừ và thay vào đó là hiện tượng tinh thể hoá

* Điểm đóng băng hoàn chỉnh và sự kết tinh tinh thể của dung dịch Khi hiện tượng làm lạnh tiếp tục, lượng tinh thể nước tăng lên và pha lỏng giảm dần, nồng độ dung dịch tăng và dung dịch sẽ tách ra làm 2 phần: pha tinh thể và pha lỏng Nếu hiện tượng làm lạnh tiếp tục thì pha lỏng sẽ

biến mất ở một nhiệt độ nhất định Điểm đó gọi là điểm đóng băng hoàn chỉnh của một dung dịch (Weize, 1991) [46]

1.3.1.2 Ảnh hưởng của đóng băng lên tế bào tinh trùng

Tinh trùng là một loại tế bào đặc biệt rất mẫn cảm với các yếu tố ngoại cảnh Khi đông lạnh tinh trùng chịu ảnh hưởng bởi các hiện tượng sau:

- Hiện tượng đóng băng nội bào

Tinh trùng bị chết hoặc mất năng lượng 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 nước muối sinh lý có thể loại trừ hiện tượng này vì được các phân tử nước ở dạng lỏng bao quanh mặc dù dung dịch ngoại bào bắt đầu đóng băng ở nhiệt độ -20C đến -50

C

Khi đông lạnh tinh dịch, sự tạo thành nhân tinh thể và giãn nở của 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 tinh thể hoá (vitrification) tạo ra các hạt băng nhỏ li ti, loại trừ được hiện tượng giãn nở tinh thể (Iritani, 1989) [27] Do vậy, quá trình đóng băng không ảnh hưởng tới tinh trùng

-Sự mất nước của tế bào tinh trùng

Trong quá trình làm lạnh tinh dịch, nước ngoại bào đóng băng làm ASTT chênh lệch, nước nội bào thoát khỏi tinh trùng và tiếp tục đóng băng ở phần ngoại bào

Ở nhiệt độ 00C đến 50C, nước nội bào và ngoại bào vẫn chưa đóng băng mà ở trạng thái không bị đông lại, ổn định nên không làm ảnh hưởng đến cấu trúc tế bào tinh trùng

Ở khoảng nhiệt độ -20C đến -50C, tinh thể đã được hình thành trong môi trường ngoại bào, trong khi nước nội bào không bị đông lại kéo theo sự chênh lệch cân bằng hoá học gây hiện tượng mất nước tế bào, tế bào bị teo lại

Ở khoảng nhiệt độ -150C, tế bào tinh trùng có tới 80% nước nội bào thoát ra ngoài dẫn đến hiện tượng đóng băng nội bào bị ngăn cản

Ở khoảng nhiệt độ -300C, phần lớn nước nội bào thoát ra khỏi tinh trùng Vậy tinh trùng có thể chịu lạnh -300C và có thể tồn tại ở -1960C Vấn đề đặt ra là tốc độ làm lạnh phải đủ chậm cho sự mất nước tế bào, tránh đóng băng nước nội bào, nhưng quá trình này cũng phải đủ nhanh để tránh gây ra hiện tượng chênh lệch ASTT giữa môi trường ngoại bào và nội bào, dễ dẫn đến hiện tượng mất nước nghiêm trọng Tuy nhiên, cũng có tinh trùng không có khả năng chịu lạnh do các thay đổi lý hoá sinh xảy ra ở nhiệt độ thấp, như biến đổi cấu trúc nội bào, sự thay đổi các nguyên tử hydro trong các hợp chất hữu cơ và sự kết tủa protein (Iritani, 1989) [27]

-Hiện tượng đóng băng ngoại bào

Trong quá trình đông lạnh, hiện tượng đóng băng nước ngoại bào sẽ xảy ra làm nồng độ dung dịch tăng lên và ASTT ngoại bào cao hơn ASTT nội bào, pH cũng thay đổi (Iritani, 1989) [27]

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

Quá trình giải đông cũng như đông lạnh đều có tác dụng cơ học huỷ hoại tinh trùng do sự chênh lệch áp suất tinh thể, sự di chuyển của nước qua màng tế bào tinh trùng và sự giãn nở của các tinh thể nước đá hay các bọt khí giữa các phân tử nước đá gây ra hiện tượng bất thường: méo mó, vỡ màng Các tổn thương cơ học này có thể loại trừ bằng cách hạn chế việc hình thành các tinh thể với kích thước nhỏ nhờ kỹ thuật đóng băng hoặc tan băng với tốc độ nhanh

1.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới sức sống tinh trùng trong đông lạnh

Khi đông lạnh và giải đông, do các hiện tượng trên sẽ đe dọa đến sự sống của tinh trùng Các nhân tố giúp tinh trùng tồn tại sau khi đông lạnh và giải đông:

-Khả năng chịu lạnh của tinh trùng

Khả năng chịu lạnh của tinh trùng là tỷ lệ sống sót của tinh trùng sau khi giải đông Điều này phụ thuộc vào: giống, độ tuổi lấy tinh, mùa vụ lấy tinh

-Thành phần môi trường pha loãng

Môi trường pha loãng bao gồm: chất có năng lượng, chất đệm, chất chống đông, chất điện giải Tỷ lệ tinh trùng sau đông lạnh và giải đông phụ thuộc vào các thành phần trên, nếu việc pha chế môi trường không hợp lý sẽ

làm giảm hoạt lực, tăng tỷ lệ chết của tinh trùng

- Thời gian cân bằng

Tinh trùng sau khi ra ngoài cơ thể rất dễ bị sốc nhiệt do sự chênh lệch giữa nhiệt độ trong cơ thể và nhiệt độ môi trường ngoài cơ thể Chính vì vậy cần thiết phải hạ nhiệt độ từ từ để tinh trùng làm quen với nhiệt độ thấp Theo Ditto (1992) [21] cho biết: thời gian cân bằng khoảng 3 - 5h ở nhiệt độ 50C để tinh trùng làm quen với nhiệt độ thấp

-Tốc độ đông lạnh

Khi đông lạnh sâu để tinh trùng đóng băng, tốc độ đông lạnh nhanh hay chậm quyết định đến hoạt lực tinh trùng sau giải đông Ở nhiệt độ -20C, nước nội bào và ngoại bào vẫn giữ nguyên pha lỏng, chưa đóng băng thành dạng tinh thể, tế bào tinh trùng chưa bị ảnh hưởng Ở nhiệt độ -50C, nước ngoại bào bắt đầu đóng băng, nồng độ chất tan ngoại bào tăng lên, áp suất tinh thể chênh lệch, một phần nước nội bào thoát ra ngoài và tiếp tục biến thành tinh thể băng Ở nhiệt độ -100C xảy ra 3 trường hợp phụ thuộc tốc độ đông lạnh (Iritani, 1989) [27]:

+ Đông lạnh chậm: nước ngoại bào đóng băng, nước nội bào thoát ra ngoài, tế bào tinh trùng mất nhiều nước và teo lại

+ Đông lạnh nhanh: khi không đủ thời gian để nước nội bào thoát ra khỏi tinh trùng, nên nước ngoại bào và nước nội bào cùng đóng băng ở dạng tinh thể, các tinh thể nước giãn nở sẽ làm méo hoặc vỡ màng tế bào tinh trùng

+ Đông lạnh rất nhanh: khi nước nội bào không kịp thoát ra ngoài và do tốc độ đóng băng rất nhanh, nước nội bào và nước ngoại bào không kịp kết tinh dạng tinh thể mà xảy ra hiện tượng thuỷ tinh hoá Kích thước của tất cả các tinh thể nước nội bào và ngoại bào đều rất nhỏ ở dạng li ti nên không có sự giãn nở về thể tích, giữ được áp suất thể tích đẳng trương Do đó, tinh trùng vẫn giữ nguyên hình thái và cấu trúc

-Giải đông

Tinh cọng rạ được giải đông trong nước ấm Nhiệt độ và thời gian giải đông phải đồng thời đáp ứng được hai yêu cầu là “đánh thức” tinh trùng đang ở trạng thái tiềm sinh chuyển sang trạng thái hoạt động và không làm ảnh hưởng đến hoạt lực của tinh trùng Do đó, cần phải giải đông nhanh, nhiệt độ giải đông phải đảm bảo để tinh trùng không phải chịu đựng pha kết tinh hoá đồng thời không phá vỡ cấu trúc của tinh trùng

- Bảo quản

Tinh trùng sau đông lạnh luôn phải được bảo quản trong nitơ lỏng (-1960C) Nếu bảo quản tốt, tinh trùng sau bảo quản hàng chục năm khi giải đông vẫn có khả năng thụ thai

Ở Thụy Sĩ: tinh trùng bò bảo quản 20 năm vẫn có khả năng thụ thai Ở Nhật Bản: tinh cọng rạ gia súc bảo quản sau 4 - 13 năm, sức hoạt động 45 - 55%, tỷ lệ thụ thai 54% (Hiroshi Masuda, 1994) [26] Bằng phương pháp bức xạ thì tinh trùng có thể tồn tại đến 400 năm (Majur, 1989) [31]

1.3.3 Cơ sở khoa học của môi trường đông lạnh tinh dịch lợn

Kỹ thuật đông lạnh được tiến hành trong thời gian dài, điều kiện nhiệt độ rất thấp Vì vậy, các môi trường sử dụng trong đông lạnh cần phải đáp ứng được các yêu cầu như: cung cấp năng lượng cho tinh trùng; độ pH, ASTT phải cân bằng tương đối với pH và ASTT của tinh trùng; tăng cường các chất đệm

để duy trì pH; có các chất có tác dụng bảo vệ tinh trùng trong điều kiện nhiệt độ thấp và tránh cho tinh trùng không bị tấn công bởi các vi sinh vật gây hại

Tinh thanh là môi trường sống của tinh trùng nhưng lại là một trở ngại lớn trong công nghệ đông lạnh tinh dịch Vì trong tinh thanh không chứa thành phần chống lạnh và có một lượng nước rất lớn (tinh dịch ngựa và lợn là nhiều hơn cả trong các loài gia súc) sẽ gây ra hiện tượng kết tinh Do đó phải rút nước và loại bỏ nước thay vào đó là một môi trường đông lạnh tổng hợp có những tính chất hóa lý tương đồng ít kiềm tính hơn, bao gồm có các chất điện giải, chất không điện giải và chất chống lạnh Từ đó giúp cho tinh trùng sau bảo tồn được nguyên vẹn để có khả năng thụ thai và sinh ra đời sau một cách bình thường

Một số nguyên tắc cơ bản của môi trường đông lạnh tinh dịch lợn:

- Áp suất thẩm thấu

Để tinh trùng tồn tại được trong môi trường pha loãng tinh dịch thì ASTT của dung dịch môi trường đông lạnh (ASTT ngoại bào) phải tương đồng với ASTT bên trong của tinh trùng (ASTT nội bào), tức là dung dịch môi trường phải đẳng trương Như vậy tinh trùng mới giữ vững được hình thái học và có khả năng tiến hành trao đổi chất bình thường Trường hợp môi trường dung dịch ưu trương (ASTT ngoại bào lớn hơn ASTT nội bào) hoặc nhược trương (ASTT ngoại bào nhỏ hơn ASTT nội bào) sẽ gây ra hiện tượng teo hoặc trương phồng, có thể làm vỡ cấu trúc tinh trùng

Trong thực tiễn sản xuất, ASTT của tinh dịch vật nuôi có biến động ngay cùng một cá thể giữa các lần lấy tinh khác nhau Vì vậy, không phải lúc nào môi trường cũng đều đẳng trương so với tinh dịch và tinh trùng Đây cũng là một nguyên nhân gây lên khó khăn trong bảo tồn tinh dịch Tuy nhiên tinh trùng vẫn có thể chịu được khoảng cách chênh lệch nhất định ấy nhờ vào

sự thích ứng tạm thời của màng lọc tinh trùng với độ bền thẩm thấu

- Đường trong môi trường đông lạnh tinh dịch

Trong môi trường đông lạnh thường sử dụng các loại đường như: Glucose, fructose, lactose

- Chất phòng vệ lạnh (chất ''chống lạnh'' cho tinh trùng)

Khả năng chịu lạnh của tinh trùng rất kém Mặt khác, kỹ thuật đông lạnh đòi hỏi phải tiến hành trong điều kiện nhiệt độ rất thấp Vì vậy, cần thiết phải bổ sung vào môi trường đông lạnh chất có tác dụng bảo vệ (protecter) cho tinh trùng, hạn chế tối đa hiện tượng sốc nhiệt Các chất đó là: lòng đỏ trứng gà, các dạng chế phẩm của phospholipid, glyxeryl… (Nguyễn Thiện và ctv, 2006) [14]

+ Glyxeryl : Công thức C3H5(OH)3;Khối lượng phân tử: 92,09

Glyxeryl có tác dụng như một chất chống lạnh, có độc tính nhẹ, khả năng thẩm thấu cao qua màng tế bào, tan mạnh trong nước và cồn Glyxeryl là dung môi tốt cho các chất điện giải và hợp chất hữu cơ, làm giảm tinh thể nước Trong môi trường đông lạnh, glyxeryl ngấm vào tinh trùng thay thế nước bị mất và làm tinh trùng không bị teo

Glyxeryl làm cho nước đóng băng ở dạng hạt nhỏ, loại trừ được sự giãn nở của tinh thể nước nội bào, chống được sự phá vỡ tế bào

Glyxeryl giữ được sự ổn định về nồng độ của các chất hòa tan, không làm thay đổi ASTT và hạn chế việc phá hủy các protein của tinh trùng

+ Lòng đỏ trứng: lòng đỏ trứng có tác dụng ''bảo vệ'' cho tinh trùng chống được hiện tượng choáng lạnh, chức năng này được thực hiện nhờ một dạng lipit của lòng đỏ trứng Trong lòng đỏ trứng gà lipit chiếm 32,6% Lipit lòng đỏ trứng gà có cấu tạo phức tạp, thành phần của chúng gồm: glyxeryl 62,3%, photpholipit 32,8%, steron 4,9% (Nguyễn Tấn Anh, 1996) [3]

Độ pH của lỏng đỏ trứng hơi toan (pH 6 - 6,7), nên khi pha lòng đỏ trứng vào môi trường có thể làm giảm pH của môi trường xuống hơi toan pH này có lợi cho tinh trùng

- Chất kháng khuẩn trong môi trường

Để hạn chế tác hại của vi khuẩn với tinh trùng người ta bổ sung vào môi trường các chất kháng khuẩn với nồng độ thích hợp Các chất kháng khuẩn gồm: penicillin, streptomycin, amykacin

- Chất ''rửa sạch'' môi trường

Trong tinh thanh của tinh dịch gia súc có những kim loại đa hóa trị như Ca, Mg… Theo Mann (1956) (trích dẫn theo Telesforo Bonadonna, 1967) [49] và Hefez (1960) trích dẫn theo Lê Xuân Cương(1985) [5] thì trong tinh dịch lợn có chứa: Ca 5mg/100ml; Mg 11mg/100ml Chính những nguyên tố này làm tăng cường quá trình chuyển hóa của tinh trùng thông qua hoạt hóa các enzym trong tinh trùng Trong bảo tồn tinh dịch cần vô hiệu hóa tác hại của các nguyên tố trên Do đó, trong một số môi trường đông lạnh đều có Trilon B (EDTA)

Công thức của EDTA: Na2C10H14N2O8.2H2O

EDTA trong môi trường có một số công dụng như: liên kết các cation kim loại có trong tinh dịch (Ca+ +

, Mg+ + ) tạo lên phức vô hại đối với tinh trùng Nó còn có khả năng kìm hãm hoạt động của một số vi khuẩn và nhiều loại enzym có hại cho tinh trùng, hạn chế quá trình trao đổi chất trong tinh dịch (nhất là quá trình phân huỷ), giúp cho tinh trùng duy trì hàm lượng ATP, ADP ở mức độ cao, duy trì được trạng thái tiềm sinh của tinh trùng Do đó bảo vệ được acrosomee của tinh trùng không bị phá huỷ (Plitsơcô N.T, 1965; Xerơđiuc X I, 1971) Trích dẫn theo Nguyễn Tấn Anh [4]

- Chất bảo vệ màng của tinh trùng

Trong đông lạnh tinh dịch, màng tinh trùng là cấu trúc dễ bị tổn thương nhất Để hạn chế sự phá vỡ của màng tinh trùng trong đông lạnh tinh dịch cần