VI. KỸ THUẬT PHA LOÃNG, BẢO TỒN, VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI TINH DỊCH 1 Môi trường pha loãng tinh dịch
1.2. Các chất liệu tạo môi trường
- Chất không điện giải
Chất không điện giải thường dùng đường là chủ yếu và chọn glucoza hay fructoza theo tinh dịch từng lòai. Tinh dịch trâu, bò, dê, cừu thường dùng fructoza. Tinh dịch lợn, ngựa thường dùng glucoza. Khi bổ sung đường vào môi trường có các tác dụng sau :
+ Các loại đường khi cho vào môi trường có tác dụng bảo vệ tránh được hiện tượng mất điện tích trên bề mặt tinh trùng do nhiều nguyên nhân khác nhau (ví dụ trong môi trường dư thừa chất điện giải như NaCl chẳng hạn, hoặc tồn tại những ion tự do như cation). Kết quả trung hòa được điện tích và làm cho tinh trùng sống lâu hơn.
+ Đường đơn thấm qua màng bọc tiến hành quá trình hô hấp để cung cấp năng lượng cho tinh trùng.
+ Theo Milovanov (1967), đường còn hạn chế sự phát triển của một số vi khuẩn trong môi trường và làm giảm các lọai vi khuẩn gây mủ trong đưòng sinh dục con cái.
+ Cùng theo Milovanov, đường còn tăng độ nhớt cho môi trường.
+ Đường còn giữ vai trò chất khử, những đường khử gánh chịu sự tác động của oxy, khi có oxy hóa, chính nó giữ vai trò chất chống oxy hóa là chất bảo vệ chất chống ngưng kết của tinh trùng khỏi bị oxy hóa.
- Các chất điện giải (chất đệm)
Các chất điện giải trong môi trường thường là các lọai muối kim loại kiềm yếu. Hiện nay, chúng ta đang sử dụng chủ yếu đệm citrat, đệm này có năng lực yếu hơn, và thường kết hưọp với hệ thống đệm tự nhiên, phức tạp, đó là lòng đỏ trứng gà (chủ yếu là hệ thống photphat và protid). Natri citrat tribasic (Na3C6H5O7) được dùng trong môi trường tổng hợp, trong dung dịch nguyên chất có pH = 7,7 - 8, tức là kiềm hơn so với mức cần thiết của tinh trùng. Còn lòng đỏ trứng gà có pH = 6 - 6,3 hơn mức cần thiết. Khi pha trộn lại với nhau, ta có thể tạo ra môi trường có độ pH khác nhau để pha lõang tinh dịch (tùy lọai môi trường mà có tỉ lệ thích hợp). Ngòai ra người ta còn sử dụng một số chất như natri bicácbonat, kali clorua để làm chất đệm. Cơ chế của chất đệm như sau :
Natri citrat phân ly hòan tòan trong dung dịch : Na3C6H5O7 = 3Na+ + C6H5O7 - Do quá trình trao đổi chất của tinh trùng, ion H+ luôn được thải ra làm cho môi trường có xu hướng toan tính dẫn đến đầu độc tinh trùng. Khi có C6H5O7- sẽ xảy phản ứng :
C6H5O7- + 3H+ = C6H8O7 (acid citric)
Acid citric là acid hữu cơ yếu, nó rất ít phân ly trong thành phần của tinh thanh vì vậy không độc hại cho tinh trùng. Nhờ có quá trình này mà trong quá trình trao đổi chất của tinh trùng pH của tinh dịch vẫn ổn định (Rodin và cộng tác viên 1976).
Yêu cầu của chất điện giải :
Phải dùng những muối không độc hại, muối có anion hóa trị càng cao càng tốt. Khi thí nghiệm dùng muối đẳng trương trong các môi trường tăng nồng độ cation thì tinh trùng giảm sức sống. Thí dụ như muối Ca+ hoặc Mg+ đều gây hiện tượng tự dính cho tinh trùng, muối Al3+, muối Fe3+ làm cho tinh trùng đông kết vón thành cục.
Một số muối thường dùng :
Lọai muối Hóa trị 1 Hóa trị 2 Hóa trị 3
Từ acid vô cơ Clorua, nitrat, iodua Sunphat, photphat dibasic
Từ acid hữu cơ Acetat Tacterat Citrat
Tuy thầnh phần hóa học của các chất này khác nhau, nhưng tác dụng với tinh trùng giống nhau. Ảnh hưởng của các ion nhiều hóa trị làm chậm trễ sự trương phồng các keo choloid nguyên sinh chất, do đó, chậm trễ sự trương phồng màng bọc của tinh trùng. Trái lại, muối nhiều cation làm tăng mức độ trương phồng và làm cho tinh trùng chóng chết. Muối không có tác dụng nuôi dưỡng, nhưng tạo nên môi trường thích hợp để ting trùng sống lâu hơn.
- Các chất chống lạnh cho tinh trùng
Thường dùng lơcitin trong lòng đỏ trứng gà và glycerin. Lơcitin thuộc nhóm photpho lipid, có từ 7 - 12% trong vật chất khô của lòng đỏ trứng gà. Khả năng chống lạnh của lơcitin có lẽ là do gốc glycerin quyết định, vì glycerin là rượu 3 nguyên tử, có điểm đông đặc và điểm bốc hơi chênh lệch nhau khá xa. Có lẽ, vì thế mà làm giảm tác động của nhiệt độ qua dung dịch khi có glycerin. Mặt khác, lòng đỏ trứng gà còn làm tăng độ nhớt môi trường nhờ các đạm cao phân tử có trong dịch của lòng đỏ.
- Các chất chống khuẩn
Có thể dùng các lọai kháng sinh hóa học như sulfamit, kháng sinh nấm như penicilin, streptomicin, tetracilin. Liều lượng tùy theo loại môi trường, nhưng chú ý khi bổ sung vào môi trường phải chính xác, nếu liều quá cao lại tiêu diệt tinh trùng.
Hiện nay, người ta thường bổ sung tetracilin vào môi trường, vì lọai kháng sinh này có tác dụng với cả vi khuẩn Gram (-) và Gram (+). Nếu không ta phải bổ sung cả hai lọai penicilin và streptomicin.
- Các chất rửa sạch môi trường
Trong tinh dịch và trong môi trường tồn tại những ion đa hóa trị. Các ion này độc hại với tinh trùng trong quá trình bảo tồn, vì vậy, trong những năm gần đây, người ta dùng trilon B để làm chất rửa sạch các ion đó.
Trilon B là muối natrium diamino ethane tetra acetat, nó còn có tên gọi khác là : EDTA, xêlecton B2, slaplex, complexion III. Công thức tổng quát :
[ CH2N (CH2COOH) CH2COONa ]2 . 2H2O hoặc C10H14O8Na2N2
Công thức triển khai :
NaOOC - CH2 CH2COONa
N - CH2 - CH2 - N HOOC - CH2 CH2COOH