(1) Sự điều khiển ng−ợc vòng dài (long feedback)
(2) Sự điều khiển ng−ợc vòng ngắn (short feedback) (3) Sự điều khiển ng−ợc cực ngắn (ultra- short feedback)
Các tác yếu tố ngoại cảnh nh−: Khí hậu, nhiệt độ, ánh sáng, chế độ quản lý nuôi d−ỡng, feromol của con đực.... thông qua các giác quan tác động vào đại n@o, từ đó dẫn truyền h−ng phấn thần kinh xuống vùng d−ới đồi gây tiết GnRH, GnRH tác động tới tuyến yên gây tăng tổng hợp và thải tiết Gonadotropin (FSH và LH), FSH và LH có hai tác dụng sinh lý: thứ nhất, khi đạt nồng độ cao nó tác động ng−ợc trở lại tuyến yên gây tác động âm tính lên việc tổng hợp và thải tiết FSH và LH của tuyến yên. Tác động thứ 2 của FSH và LH là thúc đẩy quá trình phát sinh và phát triển của tế bào trứng trên buồng
(3) Vùng d−ới đồi Vùng d−ới đồi Tuyến yên Tuyến đích Tổ chức ngoại vi Hormone tuyến đích (2) (1)
Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------26
trứng. Nang trứng phát triển, chín đ@ tiết ra oestrogen gây tác động ng−ợc, dài, d−ơng tính (+) lên vùng d−ới đồi và tuyến yên gây tăng tiết GnRH và gonadotropin, đây là mối tác động ng−ợc, dài, d−ơng tính (+) làm tăng c−ờng qúa trình tiết LH của tuyến yên., từ đó đến sự rụng trứng và tạo ra thể vàng. LRH kích thích thuỳ tr−ớc tuyến yên phân tiết LH. LH tác động vào buồng trứng duy trì sự tồn tại của thể vàng, kích thích thể vàng phân tiết progesterone.
Progesterone có chức năng bảo vệ thai, đồng thời gây ra tác động ng−ợc âm tính (-) lên vùng d−ới đồi và tuyến yên ức chế quá trình tiết GnRH, FSH và LH. Nếu bò cái không có chửa, prostagladine đ−ợc tiết ra làm thoái hoá thể vàng và chu kỳ mới lại bắt đầu.
Sự hiểu biết ngày nay càng đầy đủ mối t−ơng quan thể vàng- nang, đặc biệt là qua động thái nồng độ các hormone LH, FSH, progesterone, oestrogen, PGF2αvà GnRH trong chu kỳ động dục, đ@ đ−ợc sử dụng làm cơ sở xây dựng các ph−ơng pháp điều khiển chính xác quá trình động dục và rụng trứng. Phân tích động thái hormone cho thấy các hormone oestrogen, PGF2α giữ vai trò quan trọng trong hoạt động của thể vàng, Trong giai đoạn sau rụng trứng và sau thụ tinh, LH đ−ợc thải tiết liên tục, tổng hợp PGF2α bị ức chế tối đa và thể vàng đ−ợc duy trì. Nếu sự thụ tinh và thụ thai không đ−ợc xảy ra, sự tổng hợp progesterone sẽ giảm, các nang mới đ−ợc huy động và phát triển, sự tổng hợp oestrogen sẽ tăng lên, dẫn tới sự tăng tổng hợp PGF2α và sự tan thể vàng.
Các kết quả nghiên cứu trên đây đ@ dẫn tới ý t−ởng gây động dục đồng pha theo nguyên tắc điều khiển giai đoạn hoàng thể trong chu kỳ hoặc bằng cách rút ngắn giai đoạn hoàng thể nhờ tác động gây tan thể vàng của PGF2α
và oestrogen hoặc bằng cách kéo dài giai đoạn này nhờ việc kết hợp oestrogen và progesterone đ−ợc đ−a từ ngoài vào để tạo một giai đoạn hoàng thể giả. Đồng thời sử dụng kết hợp các loại hormone khác nh−: FSH, PMSG, GnRH
Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------27
kích thích sự phát triển của nang trứng. Sử dụng kết hợp với GnRH, LH, hCG để gây rụng trứng.
Nguyên lý về gây động dục đồng pha có thể đ−ợc thể hiện qua các sơ đồ 2, 3 và sơ đồ 4: (Trích Nguyễn Thị Ước, 1996 [39])
Sơ đồ 2: Chu kỳ động dục tự nhiên
Sơ đồ 3: Rút ngắn chu kỳ
Thể vàng Nang
Giai đoạn thể vàng Giai đoạn nang 3
PGF2α
Thể vàng Nang
Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------28 Thể vàng
Nang Giai đoạn thể vàng Giai đoạn nang 4
Thể vàng nhân tạo Progesteron Estrogen
Sơ đồ 4: Kéo dài chu kỳ
2.5. Điều khiển nhân tạo quá trình động dục và rụng trứng
Với những kết quả về nghiên cứu hoạt động của buồng trứng, sự hiểu biết về vai trò của cac hormone và cơ chế điều khiển chu kỳ động dục, cộng với việc tổng hợp đ−ợc các hormone sinh dục, việc ứng dụng hormone tác động vào quá trính sinh sản của gia súc cái nói chung và của bò nói riêng đ@ đ−ợc rất nhiều các nhà khoa học về sinh sản động vật trên thế giới công bố. Các chế phẩm hormone sinh dục nh−: các chế phẩm chứa progesterone và dẫn xuất của nó, các chế phẩm prostaglandine tổng hợp, FSH, LH, GnRH. Các chế phẩm này có thể đ−ợc sử dụng đơn lẻ nh−ng thông th−ờng chúng đ−ợc phối hợp với nhau để gây động dục đồng loạt cho bò trong giai đoạn sau đẻ, cho bò cái tơ (Lupez 1989 [47]; Mialot vcs, 1999 [54]; Baros vcs, 2000 [45]; Funston vcs, 2002 [50]; Alinmer MA, 2005 [43]) hay tiền xử lý đối với bò gây siêu bài no@n (Sato vcs, 2005 [63]).
Trong điều kiện chăn nuôi tiêu chuẩn hoá, quản lý sinh sản tốt, việc gây động dục đồng loạt cho bò cái có thể chỉ cần sử dụng một liều PGF2α tiêm vào ngày thứ 5 – 14 của chu kỳ động dục có thể gây động dục và dẫn tinh cho bò cái. Một ch−ơng trình khác là có thể tiêm hai mũi PGF2α vào bất kì ngày
Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------29
nào của chu kỳ, cách nhau 11 ngày và cho phối giống đồng loạt vào một thời điểm định tr−ớc hoặc phối giống vào lúc bò có biểu hiện động dục. Với việc sử dụng hai mũi PGF2α cách nhau 11 ngày, tỷ lệ xuất hiện động dục có thể là: ngày 1: 5%, ngày 2: 20%, ngày 3: 45%, ngày 4: 20%, ngày 5: 5% [66].
Funston và cộng sự, 2000 [50] sử dụng Melengestron Axetat (MGA) kết hợp với PGF2α trên bò cái tơ h−ớng thịt cho kết quả: 4% bò động dục ở ngày thứ nhất sau khi tiêm PG F2α, 37% động dục ở ngày thứ 2 và 23% động dục ở ngày thứ 3. Khi sử dụng công thức trên có bổ xung thêm GnRH cho kết quả: 9% bò động dục ở ngày thứ nhất, 42% bò động dục ở ngày thứ hai và 17,5% bò động dục ở ngày thứ 3.
Martinez vcs, 2001 [58] sử dụng công thức GnRH - PGF2α – GnRH và oestradiol – PGF2α – GnRH cho kết quả tỷ lệ thụ thai không khác nhau. Khi bổ xung oestradiol benzoat và progesteron trên nền MGA làm bò xuất hiện động dục sớm hơn so với bổ xung GnRH trên nền MGA, tuy nhiên tỷ lệ thụ thai ở công thức bổ xung GnRH lại cao hơn.
Alinmer 2005 [43] sử dụng phối hợp hai liều oestradiol benzoat với PGF2α gây động dục và thụ tinh cho bò vào thời điểm 12 giờ sau khi xuất hiện động dục, tỷ lệ động dục đạt 70%, phối giống cho những bò này tỷ lệ có thể đạt là 64% bò có chửa ở 28 ngày và 40% có chửa ở ngày thứ 45 sau khi phối giống. Với công thức GnRH - PGF2α – GnRH, phối giống cho toàn bộ số bò đ−ợc thụ tinh vào một thời điểm định tr−ớc, tỷ lệ bò có chửa so với số bò thụ tinh không khác so với tỷ lệ đạt đ−ợc khi sử dụng công thức phối hợp oestradiol với PGF2α ở cả giai đoạn 28 và 45 ngày sau khi phối giống, tuy nhiên tổng số bò có chửa ở công thức sử dụng GnRH lại cao hơn so với công thức sử dụng oestradiol. Kết quả cũng cho thấy tuy tỷ lệ thụ thai không khác nhau ở lần phối giống đầu tiên nh−ng từ lần phối giống thứ 2 tới lần thứ 4 tỷ lệ thụ thai ở công thức sử dụng GnRH lại có xu h−ớng cao hơn so với công thức sử dụng oestradiol. Kết quả động dục và thụ thai cao hơn ở công thức
Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------30
GnRH+PGF2α+GnRH so với công thức PGF2α+PGF2α cũng đ−ợc Mialot và
cộng sự , 1999 [47] thông báo.
Kết quả thụ thai không khác nhau khi phối hợp giữa hCG hay GnRH với PGF2 để gây động dục và dẫn tinh đồng loạt cho bò sữa sau khi đẻ trong cùng một mùa và cùng một khoảng thời gian sau khi đẻ, nh−ng khác nhau ở tỷ lệ thụ thai của các nhóm bò ở các khoảng thời gian sau đẻ. Tỷ lệ chửa ở nhóm bò 90 ngày sau đẻ đạt 40%, t−ơng ứng là 70% ở nhóm bò 130 ngày sau đẻ (Fabio de Rensis vcs, 2002 [45]). Số lần tiêm GnRH trong một chu kỳ gây động dục không ảnh h−ởng đến tỷ lệ thụ thai khi cho phối giống, nh−ng có ảnh h−ởng d−ơng tính lên tỷ lệ động dục ở bò không có chu kỳ và sau đẻ mà không làm ảnh h−ởng tới chức năng của thể vàng. Tiêm hai lần GnRH cách nhau 3 ngày, ngày thứ 7 tiêm PGF2α làm tăng tỷ lệ bò biểu hiện động dục rõ nh−ng không làm tăng tỷ lệ có thai. Tỷ lệ động dục, thời gian động dục và tỷ
lệ có thai không khác nhau ở bò có chu kỳ và không có chu kỳ (H. Twagiramungu vcs, 1992 [52]).
Việc nghiên cứu sử dụng GnRH vào việc xử lý buồng trứng tr−ớc khi gây siêu bài no@n cũng đ@ đ−ợc chú ý nghiên cứu. Sato vcs, 2005 [63] tiêm GnRH cho bò ở vào ngày thứ 6 của chu kỳ động dục tr−ớc khi gây siêu bài no@n bằng pFSH, với các liều tiêm khác nhau: 100àg, 50àg và 25àg cho thấy cả ba liều GnRH này đều có tác dụng huy động một sóng nang mới trên buồng trứng. Số nang tiền rụng trứng ở bò đ−ợc tiêm liều 50àg và 100àg GnRH cao hơn so với số nang tiền rụng trứng ở bò tiêm liều 25àg GnRH, nh−ng tỷ lệ phôi bình th−ờng ở hai nhóm bò này lại không cao hơn so với nhóm bò nhận 25àg GnRH.
Các kết quả nghiên cứu trên đây đ@ chứng tỏ đ−ợc vai trò, hiệu quả và khả năng ứng dụng rộng r@i của GnRH trong điều khiển quá trình sinh sản của bò. Do vậy việc tiếp cận và ứng dụng GnRH vào điều khiển sinh sản gia súc
Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------31
nói chung và gây động dục đồng pha cho bò nhận phôi nói riêng ở Việt Nam là một điều cần thiết.
Tại Việt Nam các nhà khoa học trong n−ớc đ@ có những công trình nghiên cứu tách chiết và sử dụng các hormone h−ớng sinh dục sử dụng nâng cao khả năng sinh sản và gây động dục đồng pha cho bò.
Việc nghiên cứu chiết xuất chế phẩm huyết thanh ngựa chửa (PMSG) đ@ đ−ợc nghiên cứu tại Việt Nam [26]. Lê Xuân C−ơng và Vũ Sĩ Nhàn, 1997 [4] đ@ sử dụng huyết thanh ngựa chửa để gây động dục đồng loạt cho bò cái. Việc sử dụng PMSG vào việc nâng cao khả năng sinh sản và điều khiển mùa vụ sinh sản của bò cái nội đ@ đ−ợc Nguyễn Thạc Hòa 1993 [17] công bố. Theo tác giả này: liều 5đvc/kg thể trọng cho kết quả tỷ lệ động dục và đẻ con thấp (tỷ lệ bò động dục phối giống và tỷ lệ đẻ là 16,6% so với tổng số bò đ−ợc xử lý gây động dục), trung bình thời gian xuất hiện động dục sau khi tiêm PMSG là 140,5 ± 21,3 giờ. Liều 10 đvc/kg thể trọng cho tỷ lệ động dục và thụ thai lần l−ợt là 81,1% và 66,6%, thời gian xuất hiện động dục sau khi tiêm rút xuống còn 101,08 ± 26,86 giờ. Liều 15đvc/kg thể trọng cho kết quả rụng trứng cao hơn (87,5%) và thời gian xuất hiện động dục đ−ợc rút ngắn còn 96,24 ± 23,04 giờ, tỷ lệ đẻ đạt 68,7% so với tổng số bò gây động dục. Liều 20đvc/kg thể thể trọng là quá cao đối với bò cái nội, tuy tỷ lệ rụng trứng cao (90%) và thời gian xuất hiện động dục đ−ợc rút ngắn còn 58,75 ± 11,21 giờ, tuy nhiên tỷ lệ bò đẻ so với tổng số bò đ−ợc xử lý chỉ đạt 40%.
Một trong những đặc điểm hạn chế khi sử dụng PMSG là thời gian bán huỷ dài nên khi sử dụng th−ờng gây động dục kéo dài, do đó cần sử dụng kết hợp với Anti-PMSG để điều khiển động dục và siêu bài no@n trong công nghệ cấy truyền hợp tử (Nguyễn Hữu Đức, Lê Văn Ty, 1992 [9]).
Sử dụng kết hợp các loại hormone h−ớng sinh sản nh− FSH, PMSG, PGF2α, progesterone tự nhiên hay tổng hợp (dạng dịch tiêm, dạng cho ăn, dạng viên cấy tai hay viên đặt âm đạo), oestrogen, LH, hCG, GnRH trong việc
Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------32
khắc phục tình trạng chậm sinh, vô sinh, nâng cao sức sinh sản của bò cái cũng đ@ đ−ợc nhiều nhà khoa học trong n−ớc quan tâm nghiên cứu (Nguyễn Xuân Trạch 1996 [29], [30]; Nguyễn Thanh D−ơng vcs, 1996 [8]; Tăng Xuân L−u vcs 2001 [22]; Nguyễn Thị Tú, 2001 [35]; Khuất Văn Dũng 2005 [7]), gây động dục đồng lọat và gây động dục đồng pha (Quản Xuân Hữu vcs, 2003 [18] ; L−u Công Khánh 1996 [19] ; Nguyễn Thị Ước, 1996 [39]; Hoàng Kim Giao vcs, 1996 [13]).
Hoàng Kim Giao vcs, 1996 [13] sử dụng PGF2α gây động dục đồng loạt cho bò cái mà buồng trứng có thể vàng ở giai đoạn 5 – 14 ngày tuổi cho kết quả: với bò LaiSind tỷ lệ động dục đạt 71,43% trong đó có 52% số bò động dục trong vòng 72 – 96 giờ sau khi tiêm PGF2α, Với bò lai h−ớng sữa các chỉ tiêu này t−ơng ứng là 78,87% và 80,36%.
Tác giả L−u Công Khánh, 1996 [19] nghiên cứu gây động dục đồng pha bằng PGF2α, progesterone kết hợp với PMSG trên đàn bò nội, LaiSind và bò HF cho kết quả rất tốt: 71 - 78% bò động dục, thời gian động dục tập trung trong khoảng 48 – 72h là từ 70 – 80%.
Tác giả Nguyễn Thị Ước, 1996 [39] gây động dục đồng pha cho bò LaiSind bằng các công thức gây động dục khác nhau cho kết quả: Bổ xung PMSG và PGF2α trên nền SMB cho kết quả tốt nhất, với 100% số bò có biểu hiện động dục, tỷ lệ rụng trứng là 94,7%. Sử dụng hai liều PGF2α tiêm cách nhau 11 ngày, hoặc bổ xung PMSG hai ngày tr−ớc khi tiêm mũi PGF2α thứ 2, cho kết quả tỷ lệ rụng trứng đều t−ơng đ−ơng nhau ở cả hai công thức, lần l−ợt đạt 58,8% và 55%.
Mục đích việc chuẩn bị cặp cho - nhận là tạo đ−ợc tối đa bò có biểu hiện động dục đồng pha trong thời gian ngắn nhất, thông qua việc điều chỉnh thời điểm giải phóng chu kỳ động dục trên cơ sở sử dụng đơn lẻ hay phối hợp các loại kích dục tố.
Trường ðại học Nụng nghiệp 1 - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nụng nghiệp ------33
Hiệu quả gây động dục ở bò chịu ảnh h−ởng của bản thân chế độ hormone đ−ợc sử dụng, dinh d−ỡng và trạng thái buồng trứng của bò tr−ớc khi xử lý. Trong điều kiện dinh d−ỡng kém, Crestar (một tên th−ơng phẩm khác của SMB) tỏ ra có hiệu lực hơn CIDR-B. Điều kiện dinh d−ỡng tốt (phản ánh qua thể trạng) làm tăng tỷ lệ động dục và có chửa của bò sau khi xử lý [29]
Trạng thái của no@n bao tr−ớc khi xử lý hormone có ảnh h−ởng đến kết quả gây động dục. No@n bao lớn nhất có kích th−ớc càng lớn thì tỷ lệ thụ thai sau khi xử lý càng thấp (Nguyễn Xuân Trạch, 1996 [29]). Sử dụng kết hợp PMSG với progesterone, tác giả này công bố: một liều 550 UI PMSG tiêm sau khi kết thúc xử lý progesterone cho tỷ lệ rụng trứng ở bò cao hơn liều 450 UI