Kỹ thuật đông lạnh và giải đông tinh trâu

Sau khi pha loãng với môi trường, tinh dịch được làm lạnh đến nhiệt độ 4-5⁰C, đây là khoảng thời gian để tinh trùng thích nghi với quá trình giảm trao đổi chất, tránh sốc lạnh làm tổn thương màng tế bào (Watson, 2000). Việc giảm nhiệt độ nhanh làm rối loạn trao đổi chất của tinh trùng, tuy nhiên nếu sử dụng môi trường pha loãng có khả năng đệm lý tưởng thì tinh trùng sẽ không bị ảnh hưởng bởi sự sốc lạnh (Marshall 1984). 

Dhami và cs. (1992) nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ làm mát (5, 30, 60 và 120 phút từ 10⁰C đến 5⁰C và 120 phút từ 28⁰C đến 5⁰C) trong quá trình đông lạnh tinh trâu với môi trường Tris, kết quả cho thấy hoạt lực tinh trùng đạt cao nhất sau 30 phút làm mát từ 10⁰C đến 5⁰C.

Talevi và cs. (1994) tiến hành thí nghiệm làm mát tinh dịch trâu từ 28⁰C đến 5⁰C trong 15 phút, cân bằng glycerol ở 5⁰C trong 1 giờ 45 phút (làm mát nhanh) và làm mát từ 28⁰C đến 5⁰C trong 1 giờ, cân bằng glycerol ở 5⁰C trong 1 giờ (làm mát chậm). Kết quả hoạt lực tinh trùng sau giải đông ở phương pháp làm mát chậm tốt hơn so với làm mát nhanh.

Dhami và cs. (1996) đã tiến hành thí nghiệm hiệu quả của 4 quá trình làm mát (từ 10⁰C hoặc 30⁰C đến 5⁰C; trong 1 giờ hoặc 2 giờ) và 2 giai đoạn cân bằng glycerol ở 5⁰C (0 giờ hoặc 2 giờ). Tác giả nhận thấy làm mát chậm từ 30⁰C đến 5⁰C trong 2 giờ cho chất lượng tinh đông lạnh tốt hơn.

Quá trình làm mát chậm, tốc độ mất nước trong tế bào tinh trùng đảm bảo điểm cân bằng thẩm thấu nội ngoại bào, quá trình làm mát nhanh khiến cho nước bên trong tế bào không thoát ra ngoài kịp thời dẫn đến hình thành tinh thể băng trong quá trình đông lạnh làm tổn hại tế bào tinh trùng. Andrabi (2009) cho biết, tốc độ làm mát từ 0,2⁰C/phút đến 0,4⁰C/phút được khuyến khích trong khi đông lạnh tinh dịch trâu.

Trong giai đoạn cân bằng, glycerol thâm nhập vào tế bào tinh trùng và đảm bảo sự cân bằng nội ngoại bào. Tuli và cs. (1981) thấy rằng, chất lượng tinh sau giải đông khi cân bằng glycerol trong 4 giờ tốt hơn so với 2 giờ hoặc 6 giờ.

Fabbrocini và cs. (1995) nghiên cứu pha loãng bước 1 và bước 2 lần lượt chứa 3% và 11% glycerol ở thí nghiệm 1 và trong thí nghiệm thứ hai, nồng độ glycerol là 0,3% và 14,3% lần lượt trong bước 1 và bước 2, pha loãng bước hai được thực hiện 1 giờ hoặc 6 giờ trước khi đông lạnh. Kết quả thí nghiệm cho thấy việc bổ sung glycerol 1 giờ trước khi đông lạnh có hoạt lực tinh trùng cao hơn.

Một số tác giả cho rằng thời gian cân bằng tinh dịch trong khoảng 2-4 giờ (Singh và cs., 1990; Dhami và Sahni, 1994), nhưng một số tác giả khác lại đề nghị thời gian cân bằng tinh dịch khoảng 6 giờ (Rao và cs., 1990; Chinnaiya và Ganguli, 1990; Haranath và cs., 1990; Talevi và cs., 1994). Tuy nhiên, các tác giả đều nhận định chung rằng tinh dịch trâu nên để ở 5⁰C trong khoảng thời gian từ 2 đến 6 giờ trước khi đông lạnh.

Sau khi cân bằng lạnh, tinh dịch được đóng gói với mục tiêu vừa đảm bảo tỷ lệ thụ thai, vừa đảm bảo được hiệu quả kinh tế trong sản xuất tinh đông lạnh và có số lượng tinh trùng tối thiểu trên một đơn vị TTNT (viên, cọng rạ …) (Foote and Parks, 1993; Shannon và Vishwanath, 1995). Bao bì đóng gói tinh dịch có vai trò quan trọng trong việc nhận dạng liều tinh và lưu trữ bảo quản trong nitơ lỏng (Maxwell và cs., 1995). Có nhiều phương pháp đóng gói tinh dịch với các loại bao bì khác nhau như ống, lọ thủy tinh, khay nhựa, cọng rạ, giấy nhôm, dạng viên hoặc ống microtube (Park và cs., 1995; Heitland và cs., 1996). Tinh viên có thuận lợi trong việc sản xuất đông lạnh nhưng không quản lý được thông tin sau khi đông lạnh (Lemma, 2011), ngoài ra còn có nguy cơ lây truyền mầm bệnh do sử dụng chung tấm kim loại hoặc khối băng CO₂. Việc sử dụng lọ hoặc cọng rạ bảo quản tinh đông lạnh giúp quản lý thông tin dễ dàng, giảm nguy cơ lây lan mầm bệnh giữa các mẫu tinh dịch, tạo điều kiện thuận lợi cho việc đông lạnh và giải đông tinh trùng (Pace và cs., 1981). Chất lượng tinh gia súc đông lạnh đóng gói trong cọng rạ tốt hơn so với đóng gói trong ống có thể tích tương đương (Pickett và Berndtson, 1974; Senger và cs., 1976).

Hiện nay, tinh gia súc chủ yếu được đóng gói trong cọng rạ 0,25 ml hoặc 0,5 ml (Pesch và Hoffmann, 2007) và được cân bằng glycerol trước khi đưa vào đông lạnh trong hơi nitơ lỏng. Cọng rạ 0,25ml được sử dụng nhiều do chi phí sản xuất thấp hơn, tiết kiệm được môi trường pha loãng tinh dịch và không gian lưu trữ tinh đông lạnh. Theo Ansari và cs. (2011), hoạt lực sau giải đông cũng bị tác động bởi thể tích cọng rạ, sử dụng loại cọng rạ 0,25ml để đông lạnh tinh trùng trâu cho kết quả hoạt lực tinh trùng cao hơn so với loại cọng rạ 0,5ml (P<0,05).

Đông lạnh trong hơi nitơ lỏng có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một hộp đẳng nhiệt đơn giản. Các ống hút được treo ở vị trí ngang 1cm đến 4 cm trên nitơ lỏng trong 10-20 phút, sau đó cho ngập trong nitơ lỏng ở nhiệt độ -196⁰C (El-Sisy và cs., 2010; Beheshti và cs., 2011; Ansari và cs., 2011; Mughal và cs., 2013; Kadirve và cs., 2014).

Hiện nay, với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, việc đông lạnh tinh trâu bằng hệ thống máy móc chuyên dụng được lập trình sẵn góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả sản xuất tinh. Tác giả Vale (1997) đã sử dụng tủ đông lạnh lập trình để giám sát các bước thực hiện đông lạnh tinh trùng trâu theo cách sau: Giảm nhiệt độ từ tỷ lệ giảm nhiệt độ từ 4⁰C xuống -40⁰C với tốc độ 18⁰C/phút, tiếp tục giảm xuống -140⁰C với tốc độ 8⁰C/phút. Sukhato và cs. (2001) cho biết, hoạt lực tinh trùng trâu tốt hơn khi đông lạnh tinh trâu bằng phương pháp giảm nhiệt độ từ 4⁰C xuống -120⁰C với tốc độ 20⁰C/phút hoặc 30⁰C/phút. Anwar và cs. (2008) cũng sử dụng máy đông lạnh tinh trâu theo phương pháp sau: giảm từ 37⁰C xuống 4⁰C trong 2h, giữ ở 4⁰C trong 4 giờ, đông lạnh chậm giảm tù 4⁰C xuống -15⁰C tốc độ 3⁰C/phút, từ -15⁰C xuống -80⁰C tốc độ 10⁰C/phút, để 1 phút ở -80⁰C, sau đó cho vào ni tơ lỏng -196⁰C.

1.4.2.2. Giải đông tinh trâu đông lạnh

Giải đông tinh đông lạnh có vai trò quan trọng đến chất lượng tinh trùng sau giải đông. Quá trình giải đông cần làm tan băng nhanh để ngăn chặn sự tái kết tinh bên trong tế bào, phục hồi trạng thái cân bằng nội ngoại bào tốt hơn (Salamon và Maxwell, 2000). Việc giải đông chậm dễ xảy ra những rối loạn pH, biến tính protein do nhiệt độ cao và gây chết tế bào.

Nhiều tác giả đã công bố nhiệt độ và thời gian giải đông tinh trâu đông lạnh với các mức khác nhau. Dhami và cs. (1996) thí nghiệm giải đông tinh trâu ở 4⁰C trong 5 phút, 40⁰C trong 1 phút hoặc 60⁰C trong 15 giây. Kết quả cho thấy, giải đông tinh trâu ở 60⁰C trong 15 giây giúp chất lượng tinh trùng tốt hơn.

Vale (1997) đã tiến hành giải đông tinh trâu đông lạnh trong cốc ở 40⁰C trong 30 giây. Kumar và cs. (1993b) giải đông ở 37⁰C trong 30 giây. Ramakrishnan và Ariff (1994) thực hiện giải đông ở 35⁰C trong 30 giây và Fabbrocini và cs. (1995) giải đông ở nhiệt độ 39⁰C trong 30 giây.

El-Amrawi (1997) kiểm tra ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ giải đông đến chất lượng tinh trâu thấy rằng, hoạt lực tinh trùng sau giải đông cao nhất (đạt 50,8%) khi giải đông ở 35⁰C trong 1 phút.

Ziada và cs. (1995) thấy rằng, giải đông tinh trâu ở 50⁰C trong 15 giây hoặc 35⁰C trong 30 giây thì tốt hơn ở 20⁰C trong 1 phút hoặc 5⁰C trong 2 phút.

Theo Sansone và cs. (2000), có thể giải đông tinh trâu đông lạnh dạng cọng rạ trong cốc nước có nhiệt độ từ 37-45⁰C trong 15-60 giây.

Sukhato và cs. (2001) cho biết giải đông tinh trâu đông lạnh với tốc độ 1000⁰C/phút (giải đông nhanh) tốt hơn so với tốc độ 200⁰C/phút (giải đông chậm) về hoạt lực tinh trùng và tính toàn vẹn của acrosome.

1.5. THỤ TINH NHÂN TẠO TRÂU BẰNG TINH ĐÔNG LẠNH

TTNT là kỹ thuật sinh sản giúp nhanh chóng cải thiện số lượng, chất lượng đàn gia súc thông qua tinh đông lạnh của những con đực giống ưu tú (Watson, 2000; Vishwanath và Shannon, 2000). TTNT trâu đã được bắt đầu tiến hành từ những năm 40 của thế kỷ trước. Mục đích của TTNT là cải tiến sinh sản và đẩy nhanh tốc độ cải tiến di truyền thông qua con đực. Nếu phối giống trực tiếp thì một trâu đực giống chỉ có thể phối được cho 30-40 trâu cái trong một năm, còn sử dụng kỹ thuật TTNT thì một trâu đực có thể phối cho hàng trăm trâu cái. Kỹ thuật TTNT giúp cho việc sử dụng hiệu quả hơn những con trâu đực tốt bằng cách lấy tinh, pha loãng tinh dịch với môi trường thích hợp để nâng cao số liều dẫn tinh và bảo quản trong một thời gian dài, để có thể phối cho nhiều con cái, đồng thời có thể cải thiện nâng cao tỷ lệ đậu thai thông qua việc kiểm soát tốt hơn động dục của trâu cái và xác định chính xác thời điểm phối giống thích hợp.

Về phương pháp thụ tinh nhân tạo cũng trải qua nhiều thử nghiệm với nhiều phương pháp khác nhau để hoàn thiện và đạt tỷ lệ thụ thai cao nhất. Cho đến nay phương pháp thụ tinh bằng cách cố định tử cung qua trực tràng vẫn là phương pháp phổ biến và hiệu quả nhất.

Trâu có những đặc điểm sinh sản riêng ảnh hưởng đến kết quả TTNT, đó là động dục mang tính mùa vụ cao, các biểu hiện động dục không rõ ràng, sự liên quan của các biểu hiện với thời điểm rụng trứng chưa được xác định chính xác, thời gian rụng trứng kéo dài, biến động lớn giữa các cá thể, động dục lại sau đẻ muộn.v.v.. Một trong những khó khăn để TTNT trâu đạt tỷ lệ đậu thai cao là làm thế nào để phát hiện được trâu động dục, biết được thời điểm rụng trứng để xác định thời điểm dẫn tinh thích hợp. Đã có rất nhiều nghiên cứu của nhiều tác giả trên nhiều quốc gia tiến hành trên các giống trâu khác nhau, với các điều kiện nuôi khác nhau để xác định các giai đoạn của pha động dục, các biểu hiện động dục, các phương pháp xác định chính xác thời điểm động dục, thời gian chịu đực, và cuối cùng là thời điểm dẫn tinh thích hợp để áp dụng trong sản xuất. Tuy còn nhiều hạn chế nhưng các kết quả nghiên cứu cũng đã chỉ ra được thời điểm dẫn tinh trâu thích hợp nhất là giai đoạn cuối của chịu đực và sau khi kết thúc chịu đực. Trong sản xuất có thể áp dụng là phối tinh cho trâu 2 lần, lần thứ nhất lúc chịu đực cao độ và sau đó khoảng 8 tiếng sẽ đạt tỷ lệ đậu thai cao (Mai Văn Sánh, 1996).

Theo Haranath và cs. (1990), sử dụng môi trường pha loãng gồm lòng đỏ, tris và glycerol để đông lạnh tinh trâu Murrah ở 2 dạng cọng rạ 0,25 ml và 0,5 ml, kết quả tỷ lệ thụ thai khi phối giống TTNT cho đàn trâu cái đạt tương ứng là 52,7% và 50,4%.

Dhami và cs. (1994) công bố, tỷ lệ thụ thai của trâu Surti với tinh đông lạnh có môi trường gồm lòng đỏ lactose và glycerol đạt tới tỷ lệ 59,1%. Trong một nghiên cứu khác của Dhami và Sahni (1994) nhằm so sánh các phương pháp cân bằng lạnh (làm mát) tinh trùng trâu Murrah khác nhau, kết quả cho thấy tỷ lệ thụ thai cao nhất đạt 68,1% đối với cho tinh dịch được cân bằng lạnh với tốc độ 0,2⁰C/phút.

Việc cải thiện phương pháp đông lạnh hoặc phương pháp giải đông tinh trâu có thể cải thiện tỷ lệ thụ thai lên 65% (Dhami và Sahni, 1994; El-Amrawi, 1997). Thụ tinh kép trong thời gian động dục với khoảng cách thời gian từ 6-8 giờ góp phần tăng tỷ lệ thụ thai ở trâu (Rao và Venkataramulu, 1994).

El-Amrawi (1997) kiểm tra khả năng sinh sản của trâu với các phương pháp giải đông tinh khác nhau thấy rằng, tỷ lệ thụ thai tốt nhất đạt 64,5% khi giải đông tinh trâu ở 35⁰C trong 60 giây.

Kumaresan và Ansari (2001) cho biết, tỷ lệ thụ thai thay đổi tùy theo thời gian thực hiện TTNT, tác giả đã tiến hành TTNT cho trâu cái trong các khoảng thời gian từ 6 giờ đến 12 giờ, 12 giờ đến 18 giờ và 18 giờ đến 24 giờ sau khi động dục, tỷ lệ mang thai lần lượt là 16,67%, 28,99% và 33,33%. Theo Gokhale và Bhagat (2000), tỷ lệ thụ thai trên các giống trâu ở Ấn Độ tăng từ chu kỳ đầu (39,36%) đến chu kỳ thứ 3 (56,25%) và sau đó giảm dần.

Andrabi và cs. (2006) thu được kết quả tỷ lệ thụ thai ở trâu Nili-Ravi đạt 56,75% khi phối giống TTNT bằng tinh đông lạnh được pha loãng bởi môi trường Tris-citric acid (TCA) gồm có 1,56g axít citric, 3,0g Tris-(hydroxymethyl)-aminomethane trong 74ml nước cất, 20% lòng đỏ trứng gà, 0,2% fructose, 6% glycerol, 1.000UI penicillin/ml và 1.000µg streptomycin/ml.

Anwar và cs. (2008) sử dụng môi trường Tris-citric đông lạnh tinh trâu Nili-Ravi ở Pakistan, giải đông tinh ở 37⁰C trong 45 giây, kết quả tỷ lệ thụ thai đạt tới 69,2%.

1.6. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ở NƯỚC NGOÀI VÀ TRONG NƯỚC

Lần đầu tiên, Ivanop (1899) đã chỉ ra rằng có thể thay thế tinh thanh bằng môi trường nhân tạo và ý tưởng này đã đặt nền móng cho việc điều chế môi trường pha tinh mà ngày nay đang sử dụng rất phổ biến (dẫn theo Ivanoff, 1922). Một bước đột phá trong bảo quản tinh trùng là việc sử dụng thành công glycerol bảo quản lạnh tinh trùng động vật (Polge và cs., 1949). Sau đó là sự chuyển đổi từ phương pháp bảo tồn tinh trùng bằng cách đông lạnh sâu trên băng CO₂ (-79⁰C) sang công nghệ bảo tồn tinh trùng trong ni-tơ lỏng (-196⁰C) trong những năm 1950 (Foote, 2002).

Một bước quan trọng để phát triển được sản xuất đại trà tinh trâu đông lạnh trên thế giới là việc thực hiện chương trình "Bảo quản tinh trâu đông lạnh trong nitơ lỏng -196⁰C” triển khai ở Pakistan, với sự hợp tác của các nhà khoa học của Đức, Mỹ và FAO. Từ đó đã đưa ra được các chất pha loãng khác nhau để sử dụng trong đông lạnh sâu tinh dịch trâu ở tất cả các nước trên thế giới (Heuer, 1980).

Ấn Độ đã sản xuất tinh trâu đông lạnh phục vụ công tác thụ tinh nhân tạo (TTNT) trên đàn trâu từ năm 1955 (Bhattacharya và Srivastava, 1955). Đến nay đã có 48 trạm sản xuất tinh đông lạnh với hơn 3 nghìn trâu bò đực giống, hàng năm sản xuất trên 61 triệu liều tinh đông lạnh phục vụ công tác TTNT trâu bò trong cả nước (DAHDF, 2013).

Brazil phát triển TTNT trâu từ những năm 80 (thế kỷ XX) và đã thực hiện thành công việc đông lạnh tinh trâu đạt tỷ lệ thụ thai trong TTNT là 50%, sau đó với nhiều nghiên cứu tiếp tục cải tiến để tăng tỷ lệ thụ thai lên tới 70%. Ngày nay, việc sản xuất tinh trâu đông lạnh ở Brahzil đã và đang góp phần thúc đẩy chăn nuôi trâu phát triển, đáp ứng một phần nhu cầu sữa, thịt trâu trong nước và xuất khẩu (Vale, 2010).

Trâu đã được nhập vào với Argentina từ Brazil từ những năm 1900 nhưng số lượng tổng đàn chỉ khoảng 15.000 con và tập trung chủ yếu ở tỉnh tỉnh Corrientes (chiếm 60%). Do vậy, mức độ giao phối cận huyết của đàn trâu là rất cao, làm giảm khả năng sinh sản của trâu. Nhờ kỹ thuật TTNT với việc sử dụng tinh trâu đông lạnh sâu mà Argentina đã khắc phục được hạn chế này với đàn trâu trong nước. Tỷ lệ phối giống lần 1 có chửa trong TTNT trâu đạt 56,8%. Tỷ lệ đậu thai của toàn đàn đạt 71,8%, sử dụng 1,88 liều tinh/1 trâu cái có chửa (Crudeli, 1999).

Trung Quốc đã sản xuất tinh trâu đông lạnh dạng cọng rạ từ những năm 1980 để phục vụ công tác TTNT, cải tiến các giống trâu nội. Do đó, Trung Quốc đã lai tạo thành công con lai 3 giống giữa trâu địa phương với trâu Murrah và trâu Nili-Ravi cho sản lượng thịt, sữa cao hơn nhiều so với trâu địa phương (Liang và cs., 2004).

Thái Lan đã phát triển công tác TTNT trâu từ năm 1956 với sự trợ giúp của FAO. Các trung tâm TTNT được mở ra ở nhiều khu vực trong cả nước. Tinh dịch trâu có hoạt lực tinh trùng không nhỏ hơn 70% được pha loãng với môi trường Tris - Lòng đỏ trứng gà, có bổ sung 8% glycerol và đưa vào đông lạnh (Koonjaenak, 2006).

Là nước có quần thể trâu đầm lầy lớn trong vùng Đông Nam Á, Philippin đã thực hiện chương trình phát triển thụ tinh nhân tạo trâu với quy mô lớn nhằm lai tạo và cải thiện di truyền cho đàn trâu nội. Hệ thống sản xuất tinh có thể cung cấp 55.000 cọng rạ/năm phục vụ cho công tác TTNT trâu, chiếm khoảng 5% đàn trâu cái nội (Cruz, 2006).

1.6.2. Tình hình nghiên cứu trong nước

Ở Việt Nam hiện nay có 2 giống trâu gồm trâu Việt Nam (Swamp buffalo) và trâu Murrah (River buffalo). Trâu Việt Nam là trâu bản địa ở nước ta gắn liền với nền văn minh lúa nước và có vai trò rất quan trọng đối với đời sống của người nông dân, “Con trâu là đầu cơ nghiệp”. Trâu Murrah ở Việt Nam được nhập trong giai đoạn 1970-1978 từ Trung Quốc và Ấn Độ (Nguyễn Đức Thạc và Nguyễn Văn Vực, 1984) nhưng tới nay chỉ còn một số ít nuôi tại Hà Nội, Thái Nguyên và Bình Dương.

Trong nhiều năm qua, công tác phát triển đàn trâu ở Việt Nam chưa được quan tâm đúng mức, tình trạng thiếu trâu đực giống có ở nhiều nơi, hiện tượng cận huyết khá phổ biến dẫn đến đàn trâu có chiều hướng suy giảm cả về số lượng, tầm vóc và khối lượng (Nguyễn Quang Tuyên và cs., 2006; Đỗ Kim Tuyên và Hoàng Kim Giao, 2009). Để cải tạo tầm vóc và khả năng sinh trưởng của đàn trâu, trâu đực bố có vai trò quan trọng do khối lượng sơ sinh và khả năng sinh trưởng của trâu đầm lầy bị ảnh hưởng bởi khối lượng trâu bố (Topanurak, 1991). Việc sử dụng trâu đực giống khối lượng lớn giúp đàn trâu địa phương nâng cao về tầm vóc và sinh trưởng, phát triển, khối lượng nghé từ sơ sinh đến 36 tháng tuổi tăng từ 8,5% đến 21,1% (Mai Văn Sánh, 2006; Mai Văn Sánh và cs., 2008). Do vậy, để phát triển và cải thiện nhanh chất lượng đàn trâu nội, tăng hiệu quả kinh tế trong chăn nuôi trâu, công tác TTNT đóng vai trò rất quan trọng.

Hiện nay, ở nước ta những nghiên cứu về số lượng, chất lượng tinh dịch, kỹ thuật đông lạnh tinh và TTNT chủ yếu thực hiện trên bò sữa, bò thịt và đã mang lại những kết quả to lớn trong công tác phát triển chăn nuôi bò (Phùng Thế Hải, 2013). Tuy nhiên, con trâu chưa được quan tâm nghiên cứu nhiều, chỉ có một số ít công trình nghiên cứu về sinh sản của trâu, TTNT cho trâu, lai tạo trâu và đông lạnh tinh trâu.

Lưu Kỷ (1979), Vũ Ngọc Tý và Lưu Kỷ (1979) đã thành công trong nghiên đông lạnh tinh dịch trâu trên mặt hơi nitơ lỏng (tinh viên), hoạt lực sau giải đông đạt 30%, tỷ lệ thụ thai khi phối TTNT đạt khoảng 50% khi phối kép.

Các tác giả Lê Viết Ly và Võ Sinh Huy (1982), Cao Xuân Thìn (1987), Mai Văn Sánh (1996) nghiên cứu bảo tồn tinh trâu trong môi trường lỏng gồm: Citrat natri H₂O, glycacol, trilon B, tetracycline, lòng đỏ trứng gà và nước cất. Kết quả bảo tồn tinh trâu được 2 ngày, hoạt lực tinh trùng đạt 55,2% đến 61%, tỷ lệ thụ thai khi phối TTNT đạt 53,65% khi tiến hành phối kép.

Lê Việt Anh và cs. (1984), Nguyễn Hữu Trà và cs. (2001) nghiên cứu sản xuất tinh trâu đông lạnh Murrah dạng viên trong môi trường pha loãng đông lạnh của bò (Nagase) và môi trường Triladyl nhập của Đức. Hoạt lực sau giải đông đạt khoảng 35%, tỷ lệ thụ thai khi phối TTNT đạt khoảng 50% khi phối kép.

Trịnh Thị Kim Thoa và cs. (2005) nghiên cứu sản xuất tinh trâu đông lạnh dạng viên, mỗi viên chứa hơn 40 triệu tinh trùng và có hoạt lực sau giải đông đạt 30,64 %. Môi trường pha loãng gồm Superoxide dismutase, Tris, axit citric, fructoza, lòng đỏ trứng gà, glycerol, penicillin, streptomycin và nước cất.

Trong nghiên cứu sản xuất tinh trâu đông lạnh dạng cọng rạ của trâu Murrah và trâu đầm lầy, tác giả Trịnh Thị Kim Thoa (2006) đã sử dụng 3 môi trường gồm Citrat-L (natri citrat, fructose, 25% lòng đỏ trứng gà, 7,5% glycerol, 1.000 UI Penicillin/ml, 1.000µg Streptomycin/ml), Citrat-G (natri citrat, glucose, 20% lòng đỏ trứng gà, 7,5% glycerol, 1.000 UI Penicillin/ml, 1.000µg Streptomycin/ml) và TCA (26,2g tris, 14,2g axit citric, 12g fructose, 1.000ml nước cất, 20% lòng đỏ trứng gà, 7,5% glycerol, 1.000 UI Penicillin/ml, 1.000µg Streptomycin/ml), kết quả cho thấy hoạt lực sau giải đông của tinh đông lạnh lần lượt đạt 22,5% (môi trường Citrat-L), 37,5% (môi trường Citrat-G) và 42,5% (môi trường TCA).

Theo Sharma và Đỗ Kim Tuyên (2006), Trâu đực Murrah nuôi tại Bình Dương có lượng xuất tinh dịch dao động từ 3 ml/lân đến 5 ml/lần, hoạt lực tinh trùng đạt 60% đến 70%.

Tạ Văn Cần và cs. (2008) cho biết, trâu đực Murrah nuôi tại Thái Nguyên có thể tích tinh dịch dao động từ 2,35ml đến 3,51ml, hoạt lực tinh trùng dao động từ 72,21% đến 73,24%, nồng độ tinh trùng dao động từ 0,81 tỷ/ml đến 0,83 tỷ/ml, tổng số tinh trùng tiến thẳng dao động từ 1,38 tỷ đến 2,09 tỷ. Tinh đông viên có hoạt lực tinh trùng sau giải đông trên 30% và tổng số tinh trùng tiến thẳng đạt từ 12,0 triệu đến 12,5 triệu được coi là đủ tiêu chuẩn để TTNT. Kết quả TTNT tinh đông viên cho đàn trâu cái địa phương có tỷ lệ thụ thai đạt 33,7%. Phối giống bằng tinh lỏng có tỷ lệ thụ thai đạt 39,1%. Khi cho trâu đực Murrah nhảy trực tiếp trâu cái nội, tỷ lệ thụ thai đạt 72,5% (Tạ Văn Cần và cs., 2008).

Vũ Đình Ngoan và cs. (2010) nghiên cứu trên trâu Murrah ở Thái Nguyên cho biết, tinh dịch trâu có màu trắng và trắng ngà, thể tích tinh dịch đạt 3,02ml, hoạt lực tinh trùng đạt 73,67%, nồng độ tinh trùng đạt 0,947 tỷ/ml, tổng số tinh trùng tiến thẳng đạt 2,36 tỷ/lần khai thác, tỷ lệ kỳ hình là 9,73%, pH là 6,57. Tác giả cũng cho biết rằng, hoạt lực tinh trùng sau giải đông thay đổi với các nhiệt độ và thời gian giải đông khác nhau.

Đinh Văn Cải và cs. (2011) sử dụng tinh trâu Murrah đông lạnh dạng cọng rạ (0,25ml) phối TTNT cho trâu cái, kết quả tỷ lệ thụ thai khi phối đơn là 47,89% thấp hơn so với phối kép (55,56%). Theo tác giả, trong điều kiện chăn nuôi nhỏ nông hộ, người chăn nuôi không phát hiện đúng thời điểm bắt đầu trâu cái động dục thì có thể áp dụng kỹ thuật phối giống cho trâu cái trong khoảng thời gian từ 18 giờ đến 24 giờ kể từ khi phát hiện trâu cái có dấu hiệu động dục và sau 6 giờ đến 9 giờ phối lặp lại lần 2 cho trâu còn biểu hiện động dục rõ sau khi phối lần 1 để đạt tỷ lệ có chửa cao.

Như vậy, các nghiên cứu về sản xuất tinh trâu đông lạnh nói chung và tinh trâu dạng cọng rạ nói riêng ở Việt Nam mới chỉ dừng lại ở bước đầu xác định khả năng sản xuất tinh của một số ít trâu đực thí nghiệm, tinh đông lạnh sản xuất chỉ được sử dụng trong phạm vi hẹp hoặc trong khuôn khổ nội dung của các đề tài nghiên cứu và có xu hướng nghiên cứu nhiều trên đối tượng trâu Murrah. Cho tới nay, chưa có công trình nào, tác giả nào nghiên cứu một cách đầy đủ về sản xuất tinh đông lạnh cọng rạ đối với trâu Việt Nam để phục vụ công tác TTNT trâu cho các địa phương trong cả nước. Do vậy, việc nghiên cứu số lượng, chất lượng tinh dịch, môi trường pha loãng, kỹ thuật đông lạnh tinh trùng và đánh giá chất lượng sản phẩm tinh đông lạnh thông qua TTNT trâu là cần thiết và cấp bách, đặc biệt với loại hình trâu có khối lượng lớn ở nước ta nhằm góp phần nâng cao khả năng sinh sản ở trâu, bảo tồn giống trâu và phát triển chăn nuôi trâu ở Việt Nam.

Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

- Tổng số có 06 trâu đực giống Việt Nam có ngoại hình đẹp theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5286 - 90 (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2003), khả năng sinh trưởng phát triển tốt, có độ tuổi và khối lượng khá đồng đều, thời gian sinh từ tháng 12 năm 2008 đến thàng 5 năm 2009, khối lượng ở thời điểm bắt đầu đưa vào khai thác tinh dao động từ 486kg đến 571kg.

- Đàn trâu cái địa phương là trâu Việt Nam, khối lượng từ 300kg đến 400kg, độ tuổi từ 5 năm tuổi đến 7 năm tuổi, có khả năng sinh sản bình thường, đã đẻ được 1 lứa, sức khỏe tốt và chưa được phối giống.

2.2. ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU

2.2.1. Địa điểm nghiên cứu

- Các trâu đực sử dụng trong nghiên cứu này được chăm sóc nuôi dưỡng và khai thác tinh tại Trạm Nghiên cứu và sản xuất tinh đông lạnh Moncada (Tản Lĩnh, Ba Vì, Hà Nội) thuộc Trung tâm Giống gia súc lớn Trung ương.

- Đàn trâu cái sử dụng trong nghiên cứu này được lựa chọn tại các địa phương có công tác TTNT trâu phát triển gồm: i) thị xã Bỉm Sơn và huyện Hà Trung, tỉnh Thanh Hóa; ii) huyện Thanh Chương và huyện Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An.

2.2.2. Thời gian nghiên cứu

Từ tháng 01/2011 đến tháng 12/2013.

2.3. ĐIỀU KIỆN CHĂM SÓC NUÔI DƯỠNG

- Tất cả trâu đực giống sử dụng trong nghiên cứu này đều được chăm sóc, nuôi dưỡng theo cùng quy trình kỹ thuật đáp ứng đầy đủ tiêu chí theo quy định của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (Quyết định số 13/2007/QĐ-BNN ngày 09/02/2007 v/v Ban hành Quy định về quản lý và sử dụng trâu đực giống; Quyết định số 2489/QĐ-BNN ngày 16/9/2010 v/v Phê duyệt các chỉ tiêu định mức kinh tế kỹ thuật chăn nuôi gia súc gia cầm giống gốc).

- Mỗi cá thể trâu đực được nuôi trong một ô chuồng riêng với diện tích là 45m², trong đó gồm 20m² chuồng có mái che và 25m² sân chơi không mái, có máng ăn và máng uống riêng cho từng con. Quản lý cá thể và phòng bệnh cho đàn trâu được thực hiện nghiêm ngặt, kiểm tra thú y định kỳ 2 lần/năm. Trâu đực giống trong nghiên cứu được cho ăn cùng chế độ dinh dưỡng tính sẵn cho từng cá thể theo tiêu chuẩn cơ sở dựa trên tiêu chuẩn của Kearl (1982). Các loại thức ăn thô được ăn tự do gồm có cỏ Alfalfa, cỏ pangola, cỏ ghinê và thức ăn tinh có tỷ lệ protein không nhỏ hơn 16%, nước uống đầy đủ, ngoài ra còn bổ sung khoáng bằng đá liếm.

- Đàn trâu cái trong nghiên cứu này được nuôi tại các nông hộ gia đình có chuồng trại riêng, trâu được chăn thả vào ban ngày kết hợp bổ sung thức ăn tại chuồng vào ban đêm theo quy trình kỹ thuật chăn nuôi trâu sinh sản kết hợp cày kéo.

2.4. ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU KHU VỰC BA VÌ, HÀ NỘI

Ba Vì là huyện thuộc vùng bán sơn địa, nằm về phía Tây Bắc thủ đô Hà Nội. Địa hình của huyện thấp dần từ phía Tây Nam sang phía Đông Bắc. Về khí hậu, Ba Vì nằm trong vùng đồng bằng sông Hồng chịu ảnh hưởng khí hậu nhiệt đới gió mùa.

Thời tiết khí hậu khu vực Ba Vì được chia ra làm bốn mùa Xuân, Hạ, Thu, Đông. Mùa Xuân từ tháng 1 đến tháng 3 hàng năm; mùa Hạ (hè) từ tháng 4 đến tháng 6 hàng năm; mùa Thu từ tháng 7 đến tháng 9 hàng năm; mùa Đông từ tháng 10 đến tháng 12 hàng năm (Phùng Thế Hải, 2013).

- Số liệu quan trắc nhiệt độ và độ ẩm ngoài trời trong năm 2012 và năm 2013 được thu thập từ Trạm Khí Tượng Nông Nghiệp Ba Vì (Tản Lĩnh, Ba Vì, Hà Nội).