Nên sử dụng những pha nào của quá trình xuất tinh khi chuẩn bị liều gieo tinh nhân tạo?

Kể từ khi phát triển hiện đại phương pháp gieo tinh nhân tạo cho heo (AI), một trong những câu hỏi thường gặp nhất là nên lấy pha nào hay những pha nào của quá trình xuất tinh để đóng liều tinh. Nói chung, pha chứa nhiều tinh trùng của quá trình xuất tinh là phần được dùng đóng liều tinh nhiều nhất, do người ta tin rằng pha cuối cùng của quá trình xuất tinh (phần tinh xuất sau được đặc trưng bởi lượng tinh tương cao và nồng độ tinh trùng thấp) có ảnh hưởng xấu đến chất lượng tinh trùng trong quá trình bảo quản liều tinh. Đúng là một số nghiên cứu đã xác nhận thực tế này, đánh giá tác động của từng pha xuất tinh riêng biệt (được đánh giá bởi Höfner và cộng sự, 2020a), nhưng không đánh giá tác dụng tổng hợp có thể có của các pha khác nhau đối với việc bảo quản liều tinh, khả năng sinh sản và thế hệ con cháu. Để chứng thực điều này, chúng tôi đã thực hiện một nghiên cứu bằng cách chuẩn bị 3 loại liều tinh khác nhau theo các pha trong quá trình xuất tinh: 1) Liều tinh F1: bao gồm pha giàu tinh trùng của quá trình xuất tinh; 2) F2: F1 cộng với phần chuyển tiếp giữa pha giàu và pha ít tinh trùng; 3) F3: F2 cộng với pha ít tinh trùng. Như thường lệ trong mỗi lần thu tinh, pha đầu tiên không có tinh trùng cũng như phần gel (phần đã lọc) đều bị loại bỏ. Sau khi tinh dịch được thu thập, liều tinh được điều chỉnh thành 2000x106 tinh trùng/60 ml với dung môi thương mại và bảo quản ở 16°C trong 3 ngày. Sau thời gian này, chất lượng tinh dịch được phân tích và gieo tinh nhân tạo được thực hiện với những liều tương tự trên heo nái đẻ nhiều lứa (lứa 3-5). Thiết kế thử nghiệm của nghiên cứu được tóm tắt trong Hình 1.

Kết quả phân tích tinh dịch cho thấy 3 loại liều tinh này duy trì chất lượng tinh trùng tương tự nhau, mà không có bất kỳ pha nào của quá trình xuất tinh ảnh hưởng đến bất kỳ thông số nào (video 1). Mặc dù đúng là chất lượng tinh trùng không phải lúc nào cũng là dấu hiệu của khả năng thụ tinh, nhưng kết quả gieo tinh cho thấy dữ liệu về khả năng sinh sản tương tự giữa các nhóm thực nghiệm, cũng như dữ liệu về tăng trưởng và sức khỏe (được đánh giá bằng các phân tích huyết học và sinh hóa) ở heo con.

Video 1. Khả năng di động của tinh trùng ở các loại liều tinh (F1, F2, F3) sau 3 ngày bảo quản ở nhiệt độ 16°C.

Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng việc sử dụng tất cả các pha trong quá trình xuất tinh trong việc chuẩn bị liều tinh không có tác động xấu đến việc bảo quản tinh trùng hoặc năng suất sinh sản sau khi gieo tinh. Điều này có một số lợi thế cần xem xét:

• Ít dung môi hơn trong các liều tinh: pha ít tinh trùng của quá trình xuất tinh được đặc trưng bởi việc tinh dịch có lượng tinh tương cao. Việc đưa phần này vào liều tinh dẫn đến giảm lượng dung môi được thêm vào, vì thể tích được cung cấp bởi phần tinh dịch ít tinh trùng. Ngoài việc giảm chi phí dung môi cho mỗi liều tinh dịch, việc sử dụng kháng sinh trong mỗi liều cũng giảm đi.
• Hiệu quả sử dụng heo đực cao hơn: chỉ sử dụng những pha đầu của quá trình xuất tinh dẫn đến việc loại bỏ một phần vật liệu di truyền ở pha cuối cùng. Nghiên cứu của chúng tôi đã định lượng được số lượng liều tinh (2000x106/60 ml) là 32,3 khi sử dụng liều F3, trong khi liều F1 là 26.
• Tăng hiệu suất vận hành: thu thập tất cả các pha trong quá trình xuất tinh có nghĩa là việc thu thập tinh dịch bán tự động có thể được thực hiện tại các trung tâm gieo tinh nhân tạo. Điều này mang lại hiệu quả cao hơn trong công việc của người vận hành vì họ có thể thực hiện việc lấy tinh trên nhiều đực cùng một lúc.
• Sản phẩm cuối cùng đồng nhất và tiết kiệm hơn: sử dụng liều F3 giúp tăng tỷ lệ anh em ruột trong bầy (trên 100 lần thụ tinh) lên 2,47% so với sử dụng liều F1. Phương pháp này góp phần làm tăng tính đồng nhất của sản phẩm và do đó cải thiện độ chính xác trong chăn nuôi.
• Lợi ích kinh tế: bằng cách thực hiện một nghiên cứu kinh tế toàn diện bao gồm chi phí cố định, chi phí biến đổi, khấu hao tài sản, bao bì, dung môi, nước tinh khiết (RO) và PCR, ước tính chi phí sản xuất mỗi liều F3 giảm khoảng 20% so với liều F1. Việc giảm chi phí này có tác động tương tự đến chi phí sản xuất trên mỗi heo con sinh ra còn sống, được tính ở mức 0,12 € cho mỗi heo con theo dữ liệu nghiên cứu. Sự giảm thiểu này sẽ đáng chú ý hơn ở những dòng di truyền có sức sinh sản kém hơn.

Tuy nhiên, mặc dù kết quả thu được cho thấy tính khả thi của việc sử dụng liều tinh F3, chúng ta cũng phải tính đến một số hạn chế có thể xảy ra:

• Heo đực và dòng di truyền: Tổng cộng có 6 con đực giống cùng dòng di truyền đã được kiểm tra khả năng sinh sản được sử dụng và khả năng bảo quản, năng xuất sinh sản của chúng là tương tự nhau. Tuy nhiên, các nghiên cứu khác đã chỉ ra có sự khác biệt trong thành phần tinh tương giữa những con đực và giữa các dòng di truyền (Mills và cộng sự 2020; Höfner và cộng sự 2020b; Xu và cộng sự 2021), do đó việc sử dụng những con đực khác có thể dẫn khả năng bảo quản tinh trùng và năng suất sinh sản khác so với kết quả thu được trong nghiên cứu này.
• Thời gian bảo quản: trong trường hợp của chúng tôi, chúng tôi đã so sánh hiệu quả của các loại liều tinh khác nhau khi bảo quản trong ba ngày, nhưng trong một số trường hợp nhất định, cần phải kéo dài thời hạn sử dụng này, vì vậy cần tiến hành các nghiên cứu bổ sung về việc tăng thời gian bảo quản.
• Loại dung môi: Chúng tôi đã sử dụng một loại dung môi dài hạn, nhưng có nhiều loại dung môi trên thị trường với các đặc điểm và thành phần khác nhau, vì vậy sẽ thích hợp nếu thực hiện một nghiên cứu tương tự để so sánh các dung môi thương mại được sử dụng phổ biến nhất hiện nay.

Tóm lại, chúng tôi đã chứng minh được tiềm năng sử dụng toàn bộ các pha của quá trình xuất tinh trong chăn nuôi heo với những ưu điểm và nhược điểm được mô tả ở trên. Tuy nhiên, trước khi thực hiện phương pháp này tại các trung tâm gieo tinh nhân tạo, nên thực hiện các thử nghiệm bảo quản liều tinh trước với những heo đực được chọn, như đã được thực hiện trong nghiên cứu này, để kiểm tra chất lượng tinh trùng và tối ưu hóa năng suất của heo đực.

Dự án do Bộ Khoa học và Đổi mới Tây Ban Nha tài trợ (PID2019-106380RBI00 MCIN/AEI/10.13039/501100011033