Tài liệu Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học của bò sữa chậm sinh và ứng dụng hormone để khắc phục

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TĂNG XUÂN LƯU NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA BÒ SỮA CHẬM SINH VÀ ỨNG DỤNG HORMONE ĐỂ KHẮC PHỤC LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH: SINH SẢN VÀ BỆNH SINH SẢN GIA SÚC HÀ NỘI, 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TĂNG XUÂN LƯU NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA BÒ SỮA CHẬM SINH VÀ ỨNG DỤNG HORMONE ĐỂ KHẮC PHỤC CHUYÊN NGÀNH: SINH SẢN VÀ BỆNH SINH SẢN GIA SÚC Mã số: 62.64.01.06 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. GS.TSKH. CÙ XUÂN DẦN 2. PGS.TS. TRẦN TIẾN DŨNG HÀ NỘI, 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng dùng bảo vệ để lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Tác giả luận án Tăng Xuân Lưu i LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy giáo, cô giáo trong Học viện Nông nghiệp Việt Nam, những người đã giảng dạy và dìu dắt tôi trong suốt hai năm học cao học đồng thời tạo điều kiện để tôi tiếp tục học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến GS.TSKH. Cù Xuân Dần và PGS.TS. Trần Tiến Dũng, hai thầy hướng dẫn khoa học, đã tận tình động viên, giúp đỡ tôi trong cuộc sống cũng như quá trình hoàn thành luận án. Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới ban lãnh đạo cùng toàn thể cán bộ công nhân viên Trung tâm Nghiên cứu Bò và Đồng cỏ Ba Vì - Viện Chăn nuôi, cơ quan công tác của tôi đã tạo điều kiện thuận lợi nhất để tôi vừa hoàn thành nhiệm vụ công việc, vừa hoàn thành công trình nghiên cứu của mình. Tôi xin chân thành cảm ơn các đơn vị sau đây đã nhiệt tình giúp đỡ tôi có thể hoàn thành luận án này: - Khoa Thú y, Học viện Nông nghiệp Việt Nam. - Bộ môn Ngoại sản, khoa Thú y, Học viện Nông nghiệp Việt Nam. - Bộ môn Sinh lý, Sinh sản và Tập tính vật nuôi, Viện Chăn nuôi. - Trung tâm Phát triển chăn nuôi Hà Nội. - Văn phòng tổ chức Jica – Viện Chăn nuôi. Xin cảm ơn gia đình và người thân đã động viên, tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình công tác cũng như hoàn thành bản luận án này. Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Tác giả luận án Tăng Xuân Lưu ii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan ........................................................................................................... i Lời cảm ơn ............................................................................................................. ii Mục lục .................................................................................................................. iii Danh mục chữ viết tắt ........................................................................................... vi Danh mục bảng .................................................................................................... vii Danh mục ảnh ..................................................................................................... viii Danh mục hình, sơ đồ ........................................................................................... ix MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 1. Tính cấp thiết .............................................................................................. 1 2. Mục tiêu đề tài............................................................................................. 3 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .................................................... 3 4. Những đóng góp mới của luận án ............................................................... 4 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................................... 5 1.1. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu đặc điểm sinh sản trên bò ................. 5 1.1.1. Đặc điểm sinh lý sinh sản của bò cái .......................................................... 5 1.1.2. Sự điều hòa hoạt động sinh dục của tuyến nội tiết ................................... 13 1.1.3. Hormone tuyến yên và vai trò của chúng trong sinh sản .......................... 15 1.1.4. Hormone của buồng trứng, nhau thai và prostaglandin trong sinh sản ........ 16 1.1.5. Đặc tính sinh học của hormone sinh sản ................................................... 17 1.1.6. Vai trò của một số hormone đối với gia súc cái........................................ 17 1.2. Progesterone và ứng dụng trong sinh sản ................................................. 19 1.2.1. Vai trò của progesterone ........................................................................... 19 1.2.2. Progesterone và hoạt động của buồng trứng ............................................. 24 1.2.3. Progesterone và ứng dụng trong chăn nuôi ............................................... 25 1.2.4. Định lượng progesterone để chẩn đoán có thai sớm ................................. 26 1.3. Một số nghiên cứu ở trong và ngoài nước về đặc điểm sinh sản và điều tiết sinh sản trên bò có liên quan đến luận án ................................... 28 1.3.1. Những nghiên cứu ở nước ngoài ............................................................... 28 iii 1.3.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam ................................................................. 31 Chương 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................................... 37 2.1. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu ........................................ 37 2.1.1. Vật liệu nghiên cứu ................................................................................... 37 2.1.2. Nội dung nghiên cứu ................................................................................. 37 2.1.3. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 38 2.2. Xử lý số liệu .............................................................................................. 47 2.3. Địa điểm nghiên cứu ................................................................................. 47 2.4. Thời gian nghiên cứu ................................................................................ 48 Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................... 49 3.1. Tình hình sinh sản của đàn bò sữa vùng Ba Vì, Hà Nội ........................... 49 3.1.1. Tuổi phối giống lần đầu, tuổi đẻ lần đầu .................................................. 49 3.1.2. Khối lượng cơ thể khi bò cái đẻ lần đầu ................................................... 53 3.1.3. Thời gian mang thai của đàn bò sữa qua các lứa đẻ ................................ 54 3.1.4. Thời gian động dục lại sau khi đẻ ............................................................. 56 3.1.5. Khoảng cách giữa hai lứa đẻ ..................................................................... 60 3.1.6. Tỷ lệ đẻ, sẩy thai, đẻ non, sát nhau ........................................................... 63 3.1.7. Hệ số phối giống và tỷ lệ thụ thai ............................................................. 65 3.1.8. Hiện tượng chậm sinh (rối loạn sinh sản) ................................................. 67 3.2. Đánh giá tình trạng hoạt động của buồng trứng bò sau khi đẻ ................. 71 3.2.1. Động dục trở lại của bò sữa đến 120 ngày sau khi đẻ .............................. 71 3.2.2. Nguyên nhân gây chậm động dục sau 120 ngày sau đẻ ở buồng trứng ........ 73 3.2.3. Ảnh hưởng mùa vụ đến chức năng buồng trứng sau đẻ ........................... 77 3.2.4. Ảnh hưởng của lứa đẻ đến chức năng buồng trứng .................................. 80 3.2.5. Ảnh hưởng của thể trạng bò đến chức năng buồng trứng bò sữa sau đẻ .......... 82 3.3. Định lượng progesterone phát hiện bệnh buồng trứng và chẩn đoán thai sớm nhằm nâng cao khả năng sinh sản ở bò sữa ............................... 84 3.3.1. Kết quả chẩn đoán nguyên nhân chậm sinh bằng khám qua trực tràng........ 85 3.3.2. Kết quả chẩn đoán bệnh buồng trứng bằng định lượng progesterone trong sữa .................................................................................................... 86 iv 3.3.3. Chẩn đoán có thai sớm bằng định lượng progesterone trong sữa ............. 90 3.4. Sử dụng hormone nhằm nâng cao khả năng sinh sản ............................... 92 3.4.1. Điều trị bệnh buồng trứng không hoạt động ............................................. 92 3.4.2. Điều trị bệnh u nang buồng trứng ............................................................. 94 3.4.3. Điều trị bệnh thể vàng tồn lưu .................................................................. 96 3.4.4. Điều trị bò chậm sinh không rõ nguyên nhân bằng phác đồ tổng hợp (GnRH- PGF2α- PGF2α- GnRH) ............................................................. 98 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................ 102 1. Kết luận ................................................................................................... 102 2. Kiến nghị ................................................................................................. 104 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN...................................................................................... 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 106 PHỤ LỤC ........................................................................................................... 117 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt AC ATP BCS CIDR InsP3 DAG EIA / ELISA FRH FAO FSH GTP GDP GHRF GnRH Ý nghĩa Adenylate Cyclase Adenosine Triphosphate Body Condition Score Controlled internal drug release Inositol triphosphat Diacylglycerol Enzyme ImmunoAssay/ Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay Follitropin-Releasing Hormone Food and Agriculture Organization Follicle Stimulating Hormone Guanosine triphosphate Guanosine diphosphate Growth-Hormone-Releasing Factor Gonadotropin-Releasing Hormone h2 hCG HF HTNC IGF-1 IU THI LRH LH LTH ME P4 PG PRID Heritability (hệ số di truyền) Human Chorionic Gonadotropin Holstein Friesian Huyết thanh ngựa chửa Insulin-like Growth Factor-1 International Unit Temperature humidity index Luteinizing Releasing Hormone Luteinizing Hormone LuteinTrofic Hormone Metabolizable Energy Progesterone (pregn-4-ene-3,20-dione) Prostaglandin Progesterone internal drug release PGF2a PRLH VDM Prostaglandin F2α Prolactin-Releasing Hormone Viet Nam dairy management vi DANH MỤC BẢNG Tên bảng STT 2.1. Trang Phương pháp chẩn đoán lâm sàng bệnh buồng trứng sau khi khám qua trực tràng hai lần liên tục cách nhau 7 đến 10 ngày 44 3.1. Tuổi phối giống lần đầu, tuổi đẻ lứa đầu 49 3.2. Khối lượng cơ thể bò cái khi đẻ lần đầu 53 3.3. Thời gian mang thai qua các lứa đẻ 55 3.4. Thời gian động dục lại sau khi đẻ 57 3.5. Khoảng cách giữa hai lứa đẻ 60 3.6. Tỷ lệ đẻ, sẩy thai, đẻ non và sát nhau 63 3.7. Hệ số phối giống và tỷ lệ thụ thai 65 3.8. Kết quả phân loại hiện tượng chậm sinh 68 3.9. Kết quả theo dõi động dục trở lại của bò sữa đến 120 ngày sau khi đẻ 72 3.10. Các nguyên nhân trên buồng trứng gây chậm động dục ở bò sữa 73 3.11. Ảnh hưởng mùa vụ đến chức năng buồng trứng 78 3.12. Yếu tố lứa đẻ ảnh hưởng đến hoạt động của buồng trứng 80 3.13. Ảnh hưởng của thể trạng bò đến chức năng hoạt động buồng trứng 82 3.14. Chẩn đoán lâm sàng bệnh buồng trứng bằng khám qua trực tràng 85 3.15. Kết quả định lượng progesterone trong sữa của bò chậm động dục trong vòng 120 ngày 86 3.16. Chẩn đoán thai sớm bằng định lượng progesterone trong sữa 90 3.17. Kết quả điều trị bệnh buồng trứng không hoạt động 93 3.18. Kết quả điều trị bệnh u nang buồng trứng 95 3.19. Kết quả điều trị thể vàng tồn lưu 97 3.20. Kết quả điều trị bò chậm sinh không rõ nguyên nhân bằng phác đồ tổng hợp 99 vii DANH MỤC ẢNH STT Tên hình ảnh Trang 3.1. Bò đẻ sớm do bị strees nhiệt .................................................................... 56 3.2. Buồng trứng kém hoạt động .................................................................... 74 3.3. U nang nang trứng và thể vàng cùng tồn tại trên buồng trứng ................ 74 3.4. U nang thể vàng ....................................................................................... 75 3.5. Thể vàng sinh lý (bên trái), thể vàng tồn lưu (bên phải) ......................... 75 3.6. Thể vàng sinh lý ngày thứ 5-6 của chu kỳ ............................................... 87 3.7. Buồng trứng không hoạt động (thiểu năng) ............................................. 88 3.8. U nang buồng trứng dạng tích nước ........................................................ 88 3.9. Thể vàng ở bò có thai ở 35- 60 ngày tuổi ................................................ 91 viii DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ Tên hình STT Trang 3.1. Các nguyên nhân của buồng trứng gây chậm động dục 76 3.2. Ảnh hưởng mùa vụ đến chức năng buồng trứng 79 3.3. Ảnh hưởng của lứa đẻ đến chức năng buồng trứng 81 3.4. Ảnh hưởng của thể trạng bò đến chức năng buồng trứng 83 3.5. So sánh kết quả chẩn đoán bệnh buồng trứng bằng khám lâm sàng và định lượng progesterone 89 Tên sơ đồ STT Trang 2.1. Sự thay đổi hàm lượng progesterone trong chu kỳ sinh lý bình thường 42 2.2. Sự thay đổi hàm lượng progesterone trong chu kỳ và thể vàng tồn lưu 42 2.3. Sự thay đổi hàm lượng progesterone trong chu kỳ thể vàng ngắn 42 2.4. Sự thay đổi hàm lượng progesterone trong trường hợp buồng trứng không hoạt động 2.5. 43 Sự thay đổi hàm lượng progesterone trong trường hợp bò có thể thụ thai 43 2.6. Sử dụng vòng CIDR kết hợp hormone GnRH và PGF2α 45 2.7. Sử dụng GnRH và PGF2α để điều trị bệnh u nang buồng trứng 45 2.8. Sử dụng PGF2 điều trị bệnh thể vàng tồn lưu 46 2.9. Sử dụng công thức GnRH- PGF2α- PGF2α- GnRH 46 ix MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết Chăn nuôi bò sữa ở Việt Nam bắt đầu phát triển từ những năm 1960 và trở thành ngành sản xuất hàng hóa vào những năm 1990. Từ năm 1986 đến 1999, đàn bò sữa tăng trưởng trung bình 11% /năm. Năm 2001, Chính phủ đã có chủ trương đẩy mạnh phát triển ngành sữa của Việt Nam với Quyết định 167/2001/QĐ/TTg về “Một số chính sách phát triển chăn nuôi bò sữa trong giai đoạn 2001-2010”. Do đó, năm 2001 Việt Nam có 41.241 con, năm 2002 là 55.848 con, tăng trưởng đạt 35,42%/ năm; giai đoạn 2001-2005 tăng 41,89%, năm 2011 đạt 122.000 con và năm 2013 đạt 186.390 con, tăng 19,56%/năm. Dự báo đến năm 2015 đạt 291.646 con (tăng 15%) và đến năm 2020 lên 469.700 con (Hoàng Kim Giao, 2014). Để đạt được 469.700 con vào năm 2020, các nhà kỹ thuật và người chăn nuôi cần phải làm gì ?. Bò sữa ở nước ta chủ yếu là con lai HF (Holstein Friesian × Lai Zebu) chiếm trên 60%, còn lại là bò HF (Holstein Friesian) thuần. Bò HF thuần chủ yếu được nuôi tập trung với quy mô lớn ở một số doanh nghiệp, công ty lớn như: Công ty cổ phần giống bò sữa Mộc Châu Sơn La, Công ty cổ phần sữa Vinamilk (Tuyên Quang, Nghệ An…), Công ty cổ phần thực phẩm sữa TH (Nghệ An), Công ty cổ phần sữa Đà Lạt milk… Riêng với bò lai HF, 60% tổng đàn được nuôi trong nông hộ, gia trại với quy mô vừa và nhỏ (từ 5-20 con) trên khắp các vùng trong cả nước. Tuy nhiên, phía Nam nuôi tập trung ở vùng thành phố Hồ Chí Minh, miền Đông Nam bộ và đồng bằng sông Cửu Long…, phía Bắc nuôi tập trung ở vùng thành phố Hà Nội, Hưng Yên, Vĩnh Phúc… Có hai phương thức chăn nuôi chủ yếu là nuôi nhốt hoặc bán chăn thả. Năng suất sữa của đàn bò khá cao, từ 4.200 - 4.500 kg/chu kỳ, nhiều cá thể đạt trên 5.000 kg/chu kỳ. Chăn nuôi bò sữa thực sự đã đem lại hiệu quả kinh tế cao cho người chăn nuôi. Tuy nhiên hình thức chăn nuôi nhỏ lẻ, phân tán, trình độ hiểu biết về kỹ thuật chăn nuôi còn hạn chế; điều kiện chăm sóc nuôi dưỡng, khẩu phần thức ăn xanh không đầy đủ, thiếu cân đối; phụ thuộc nhiều vào “thời vụ”; đồng cỏ chăn 1 thả, bãi chăn hầu như không có đã làm ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sinh sản cũng như sức sản xuất sữa của đàn bò. Bình thường bò sữa có tuổi động dục lần đầu từ 16-18 tháng tuổi và sau khi đẻ động dục trở lại trong vòng 90 ngày. Những bò đẻ xong từ 91 đến 119 ngày mới động dục lại được coi là chậm sinh độ 2. Còn bò tơ trên 20 tháng và bò sau khi đẻ đến 120 ngày (4 tháng) hoặc bò phối giống trên 3 lần mà không đậu thai được coi là chậm sinh (Hoàng Kim Giao và Nguyễn Thanh Dương, 1997). Đối với bò sữa vùng Ba Vì, Hà Nội nói riêng và cả nước nói chung, trong điều kiện chăn nuôi nông hộ, các chỉ tiêu sinh sản thường không ổn định như: tuổi động dục lần đầu cao, phối giống nhiều lần không đậu thai, khoảng cách hai lứa đẻ dài, tỷ lệ viêm nhiễm đường sinh dục cao, bệnh sát nhau xảy ra nhiều (Trịnh Quang Phong và cs., 2012). Việc đánh giá đúng thực trạng hoạt động sinh sản thông qua các chỉ tiêu về sinh lý sinh sản của bò sữa là cách giúp chúng ta có thể nhìn nhận khách quan hơn cũng như có biện pháp tác động hiệu quả hơn. Những yếu tố gây ảnh hưởng đến khả năng sinh sản của đàn bò sữa đó là: giống, thức ăn, chăm sóc nuôi dưỡng, mùa vụ, thời điểm phát hiện động dục, kỹ thuật phối giống, kỹ thuật chẩn đoán bệnh trên buồng trứng và phương pháp can thiệp các bệnh về sinh sản... Do đó, nghiên cứu để xác định đúng những nguyên nhân làm hạn chế khả năng sinh sản của bò sữa là việc làm cần thiết. Hoạt động sinh sản của gia súc mang tính chu kỳ và chịu sự điều tiết của hệ thần kinh và thể dịch. Yếu tố thần kinh điều khiển hoạt động có “định hướng”, còn yếu tố thể dịch tác động theo hướng bản năng sinh học thông qua sự hoạt động có tính quy luật của các hormone hướng sinh sản như: Follicle Stimulating Hormone (FSH), Luteinizing Hormone (LH), Gonadotropin Releasing Hormone (GnRH), Prostaglandin (PG), Progesterone… Trong số các hormone này, progesterone có ảnh hưởng nhiều đến hoạt động của buồng trứng. Việc xác định được hàm lượng hormone progesterone trong cơ thể bò cái là xác định được trạng thái hoạt động của buồng trứng, làm căn cứ để cải thiện khả năng sinh sản của chúng. Hướng này đang được nhiều nước quan tâm. Việc đánh giá tình trạng hoạt động của buồng trứng cũng như sử dụng các chế phẩm hormone hướng sinh 2 dục để điều khiển nâng cao khả năng sinh sản của bò sữa theo ý muốn đã được nhiều nhà khoa học trong và ngoài nước nghiên cứu, áp dụng có hiệu quả. Đối với ngành chăn nuôi bò sữa, việc rút ngắn tuổi động dục lần đầu, rút ngắn khoảng cách giữa hai lứa đẻ, tăng số con được sinh ra đồng nghĩa với tăng sản lượng sữa trong một đời con cái. Ngoài ý nghĩa kinh tế, tăng khả năng sinh sản cũng có nghĩa tăng nhanh số lượng đàn giống, tái sản xuất mở rộng... Đàn bò sữa lai HF vùng Ba Vì nói riêng và thành phố Hà Nội nói chung được chăn nuôi chủ yếu trong nông hộ, đã có những yếu tố không thuận lợi làm ảnh hưởng đến khả năng sinh sản của đàn bò này, nhưng mức độ tốt hay xấu, những yếu tố nào đã ảnh hưởng đến khả năng sinh sản của chúng và giải pháp nào có thể khắc phục hiện tượng chậm sinh cho đàn bò sữa là vấn đề được đặt ra. 2. Mục tiêu đề tài Đánh giá được thực trạng sinh sản của đàn bò sữa nuôi tại Ba Vì, Hà Nội và tình trạng hoạt động của buồng trứng ở bò chậm sinh, từ đó giúp cho người chăn nuôi có được thông tin và hướng tác động đúng nhằm nâng cao hiệu quả chăn nuôi. Đánh giá được động thái của hormone progesterone trong những trường hợp buồng trứng hoạt động không bình thường (không hoạt động, u nang, thể vàng tồn lưu), giúp cho việc chẩn đoán và điều trị bệnh sinh sản có hiệu quả. Sử dụng một số hormone hướng sinh sản điều trị bệnh buồng trứng không hoạt động, buồng trứng bị u nang và buồng trứng có thể vàng tồn lưu... để nâng cao khả năng sinh sản của bò sữa. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Ý nghĩa khoa học Đề tài làm rõ thêm quy luật hoạt động sinh lý, sinh sản của bò sữa nuôi theo vùng sinh thái, giúp cho việc nghiên cứu, sản xuất có tác động phù hợp, chủ động và hiệu quả. Kết quả sẽ góp phần bổ sung số liệu, tài liệu khoa học về đặc điểm sinh lý sinh sản của bò nói chung và bò sữa nói riêng cũng như khả năng điều khiển hoạt động sinh sản của bò bằng các chế phẩm hormone sinh sản. Ứng dụng kỹ thuật ELISA để định lượng hormone progesterone trong sữa hoặc huyết tương, để làm rõ tình trạng hoạt động của buồng trứng, hỗ trợ hữu 3 hiệu trong chẩn đoán lâm sàng (qua trực tràng), nâng cao độ chính xác của các kỹ thuật trong chẩn đoán bệnh của buồng trứng, làm cơ sở áp dụng các chế phẩm hormone có hiệu quả trong chăn nuôi. Ý nghĩa thực tiễn Đề tài đánh giá, phân tích được thực trạng sinh sản của đàn bò sữa cũng như chỉ ra các yếu tố hạn chế năng suất chăn nuôi, giúp cho các nhà quản lý có cơ sở để đưa ra những chính sách, phương pháp quản lý, biện pháp kỹ thuật tác động một cách phù hợp trong chăm sóc, nuôi dưỡng và trị bệnh cho đàn bò sữa nhằm không ngừng nâng cao hiệu quả chăn nuôi. Ứng dụng một số chế phẩm hormone hướng sinh sản để điều trị triệu chứng rối loạn sinh sản của bò sữa hiện nay một cách có hiệu quả không những tăng năng suất sinh sản ở bò mà còn hạn chế được sự ảnh hưởng của hormone tồn dư trong sản phẩm chăn nuôi. 4. Những đóng góp mới của luận án Luận án đã tiếp cận một phương pháp nghiên cứu mới trong việc xác định, đánh giá, phân loại cụ thể các nguyên nhân gây chậm sinh trên bò sữa. Đó là phương pháp số hóa (định lượng hormone progesterone), kết hợp với phương pháp truyền thống (lâm sàng) làm cho kết quả lâm sàng được chính xác hơn trong chẩn đoán và điều trị bệnh trên buồng trứng. Đưa ra các phác đồ điều trị bệnh một cách cụ thể cho từng trạng thái trên buồng trứng đã giúp cho các nhà kỹ thuật ở cơ sở sản xuất có thể áp dụng một cách thuận thiện và chính xác hơn, đạt được hiệu quả cao. Nhất là đối với các địa bàn không có những kỹ thuật giỏi. Kết quả của luận án là tài liệu tham khảo cho các nhà chuyên môn, tham khảo dùng trong giảng dạy, học tập, nghiên cứu và ứng dụng trong thực tiễn sản xuất. 4 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu đặc điểm sinh sản trên bò 1.1.1. Đặc điểm sinh lý sinh sản của bò cái 1.1.1.1. Sự thành thục về tính và tuổi phối giống lần đầu Khi cơ quan sinh dục của gia súc cái phát triển đến mức độ hoàn thiện, buồng trứng có noãn bào chín, có trứng rụng và trứng có khả năng thụ tinh, đồng thời tử cung cũng biến đổi để đủ điều kiện cho phôi thai phát triển trong tử cung. Những dấu hiệu động dục xuất hiện đối với gia súc ở tuổi như vậy báo hiệu sự thành thục về tính. Trong thực tế, thành thục về tính thường đến sớm hơn thành thục về thể vóc và thời điểm đó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống, môi trường sống và mức độ nuôi dưỡng. Trong điều kiện nuôi dưỡng tốt, sự sinh trưởng được thúc đẩy và thành thục về tính sẽ đến sớm hơn. Bò sữa thành thục tính dục khi thể trọng đạt 30-40% so với lúc trưởng thành, còn bò thịt đạt 4550% (Nguyễn Kim Ninh, 1994). Bò cái nếu được nuôi dưỡng tốt có thể thành thục tính dục lúc 12 tháng tuổi, nhưng thành thục về thể vóc phải từ 18 tháng tuổi trở lên. Đối với bò lang trắng đen Hà Lan, cho ăn đầy đủ, chăm sóc tốt, thành thục tính dục lúc 10-12 tháng tuổi; chăm sóc kém có thể kéo dài tới 16-18 tháng tuổi. Theo Mirnop (1980), phối giống lần đầu tốt nhất vào lúc 15-18 tháng tuổi (dẫn theo Nguyễn Kim Ninh, 1994). Ở nước ta, do ảnh hưởng của khí hậu và chế độ dinh dưỡng chưa phù hợp nên tuổi đẻ lứa đầu của bò thường cao. Bò vàng Việt Nam đẻ lứa đầu lúc 33-48 tháng tuổi (Nguyễn Văn Thưởng và Trần Doãn Hối, 1992), bò sữa Hà-Ấn F2 (75% máu bò Hà Lan) từ 46-48 tháng tuổi (Nguyễn Kim Ninh, 1994). 1.1.1.2. Chu kỳ động dục Sau khi thành thục về tính, những biểu hiện tính dục của bò được diễn ra liên tục và có tính chu kỳ. Các noãn bào trên buồng trứng phát triển lớn dần đến độ chín, nổi cộm lên trên bề mặt buồng trứng được gọi là nang Graff, khi nang Graff vỡ, trứng rụng thì gọi là sự rụng trứng. Mỗi lần rụng trứng con vật có 5 những biểu hiện tính dục ra bên ngoài được gọi là động dục. Trứng rụng có chu kỳ nên động dục cũng có chu kỳ. Chu kỳ động dục thông thường của bò là 21 ngày (dao động 18-24 ngày). Quá trình trứng phát triển đến chín và rụng đều chịu sự điều hoà chặt chẽ của hormone, do đó, nhiều nhà nghiên cứu đã phân chia chu kỳ động dục của bò thành 2 pha chính: Pha Folliculin: gồm toàn bộ biểu hiện trước khi rụng trứng. Pha Lutein: gồm những biểu hiện sau khi trứng rụng và hình thành thể vàng. Trong một chu kỳ động dục của bò thường có các đợt sóng nang (Foliculas Wave), đây là sự phát triển đồng loạt của một số bào noãn trong cùng một thời gian. Theo dõi sự phát triển của buồng trứng bằng phương pháp nội soi và siêu âm cho thấy ở bò trong một chu kỳ thường có 2-3 đợt sóng nang (một số ít có 4 đợt). Đợt 1 bắt đầu diễn ra sau khi rụng trứng, vào ngày thứ 3-9 của chu kỳ. Đợt 2 vào ngày 11-17 và đợt 3 vào ngày 18-0 (ngày 0 là ngày bắt đầu động dục). Mỗi đợt sóng nang có thể phát triển (huy động) tới 15 nang kích thước từ 57mm. Một số nang phát triển mạnh hơn gọi là nang trội (nang khống chế), kích thước của nang khống chế ở đợt 1; 2; 3 có thể đạt tới 12-15mm vào các ngày 6; 13; 21 (Sato et al., 1992a). Trong mỗi sóng có một nang trứng phát triển nhanh hơn các nang trứng khác và trở thành nang trội, mặc dù nang trội của mỗi đợt sóng nang có khả năng phát triển đến rụng trứng nhưng do bị progesterone của thể vàng ức chế nên không phát triển đến giai đoạn rụng trứng mà bị thoái hóa, chỉ có một nang trội của đợt sóng nang cuối cùng phát triển đến giai đoạn rụng trứng do lúc này thể vàng thoái hóa và hàm lượng progesterone bị giảm. Sự có mặt của progesterone ở pha thể vàng làm cho các nang trứng trội bị thoái hóa và đợt sóng nang mới lại xuất hiện. Khi sử dụng progesterone ngoại sinh đã kéo dài chu kỳ động dục và tạo ra sự luân chuyển của nang trội. Nồng độ progesterone trong máu tăng lên ức chế sự liên tục của sóng LH (Luteinizing Hormone - hormone hoàng thể hóa do tuyến yên tiết ra) có tác dụng kích thích rụng trứng và phát triển thể vàng ở con cái, làm cho nang trội có thời gian sống ngắn hơn. Progesterone ức chế sự ảnh hưởng lên sự phát triển của pha nang trội, do vậy các mức độ progesterone của thể vàng bình 6 thường thúc đẩy sự thoái hóa của các nang trội và tạo ra sóng nang mới (Adams et al., 1992b). Tăng tính liên tục của nhịp LH kéo dài sự phát triển của nang trội và tạo ra các cơ chất để tổng hợp estradiol, tăng nồng độ estradiol trong máu từ nang trội. Nồng độ estradiol trong máu cao ức chế các sóng FSH và làm cho các nang trứng 5mm hay lớn hơn không xuất hiện và hình thành các nang trội mới (Adams et al., 1992b). Ở chu kỳ động dục có 2 đợt sóng nang, các nang trứng rụng phát triển trong trạng thái progesterone cao trong 7 ngày, dài hơn so với chu kỳ có 3 đợt sóng nang. Thêm vào đó, sự phát triển nang trứng rụng ở chu kỳ động dục có 2 đợt sóng nang chiếm thời gian lâu hơn chu kỳ động dục có 3 đợt sóng nang (11 ngày so với 7 ngày), do vậy nang trứng rụng ở chu kỳ động dục có 2 đợt sóng nang có kích thước to hơn, 17mm so với 14mm. Do thời gian phát triển của nang trứng ở chu kỳ động dục có 2 đợt sóng nang dài hơn chu kỳ động dục có 3 đợt sóng nang, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu và so sánh tỷ lệ có chửa và một số tác giả cho rằng ở chu kỳ có 2 đợt sóng nang tỷ lệ có chửa thấp hơn, song một số tác giả khác lại cho thấy không có sự khác nhau (Admas et al., 1992b). Theo Siphilop (1967), chu kỳ động dục của bò biến động từ 18-28 ngày (trung bình 21 ngày), thời gian động dục từ 6-36 giờ (phần lớn kéo dài từ 25-36 giờ). Chu kỳ động dục ở gia súc mang tính đặc trưng theo loài và được chia làm 4 giai đoạn (4 pha) riêng biệt nhưng liên tiếp nhau: - Giai đoạn trước động dục: tính từ thời kỳ thoái hoá thể vàng của chu kỳ trước cho đến giai đoạn động dục kỳ sau. - Giai đoạn động dục: kéo dài 8-30 giờ, là giai đoạn bò chấp nhận sự phối giống. Tế bào trứng và nang trứng đạt đến độ chín tối đa. - Giai đoạn sau động dục: đầu giai đoạn sau động dục xảy ra hiện tượng nang trứng rách ra và vách của nang trứng rách phát triển thành thể vàng trong vòng 3 ngày. - Giai đoạn cân bằng sinh học: giai đoạn này kéo dài từ 12-15 ngày và thể vàng sản sinh mạnh progesterone (Satoet al., 1992a). Chu kỳ động dục được điều hòa bởi các hormone được tiết ra từ vùng dưới đồi (hypothalamus) và buồng trứng. 7 Hypothalamus tiết GnRH (Gonadotropin Releasing Hormone) vào hệ thống động mạch vùng dưới đồi - tuyến yên làm thùy trước tuyến yên tăng tiết FSH và LH, kích thích sự phát triển nang trứng. Trong hàng loạt các nang phát triển, xuất hiện nang trứng phát triển nhanh hơn và trở thành nang trội. Estradiol và Inhibin được tổng hợp từ các tế bào hạt của nang trội. Hàm lượng estradiol tăng cao, tác động ngược dương tính vào hypothalamus, kích thích sản xuất LH tăng cao làm nang trội giải phóng tế bào trứng. Inhibin tác động ngược âm tính làm giảm hàm lượng FSH dưới ngưỡng cần thiết đối với sự tồn tại của các nang còn lại, làm thoái hóa các nang trứng còn lại. Tuy nhiên, ở hàm lượng FSH thấp nang trội vẫn có khả năng phát triển và rụng trứng do nang trội có sự mẫn cảm với FSH nhờ sự có mặt của IGF-1 (Inhibin-like Growth Factor-1: yếu tố sinh trưởng giống Inhibin) trong tế bào với hàm lượng cao hơn và nang trội có thụ thể tiếp nhận LH của các tế bào hạt sớm hơn các nang khác và do vậy nang trội phát triển đến giai đoạn rụng trứng mà không bị thoái hóa trong điều kiện FSH thấp (Campbell et al., 1995). Vai trò của FSH Kích noãn tố gọi tắt là FSH, là một glycoprotein được tìm thấy ở người và các động vật khác nhau, được tổng hợp và tiết ra bởi các tế bào nội tiết của thùy trước tuyến yên. FSH có chức năng điều hòa quá trình sinh trưởng, phát triển, thành thục về tính và các quá trình sinh sản của cơ thể. FSH hoạt động thông qua sự liên kết vào các thụ thể (receptor) đặc trưng, được định vị vào một nơi riêng biệt trên tế bào hạt của nang trứng và các tế bào hạt trên buồng trứng, là vị trí đích để FSH hoạt động. Các nghiên cứu gần đây cho thấy FSH rất cần thiết cho tất cả các giai đoạn phát triển của nang trứng như: chuyển hóa tiền các tế bào hạt dẹt thành các tế bào hình lập phương, phát triển các nang trứng thứ cấp và chuyển hóa nang trứng từ nang trứng thứ cấp thành nang trứng phát triển do FSH ảnh hưởng trực tiếp lên sự hình thành nang. Vai trò của FSH trong sự điều khiển phát triển các nang trứng nhỏ hơn 1mm được rất nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu và đến nay vẫn có nhiều quan điểm trái ngược nhau. Một số tác giả cho rằng FSH không có chức năng đối với các nang trứng ở trước giai 8 đoạn nang trứng thứ cấp ở bò cũng như các loài động vật có vú khác (Tanaka et al., 2001). Song một số tác giả gần đây nghiên cứu cho thấy, FSH đóng vai trò trong sự phát triển của nang trứng giai đoạn đầu, thiếu lượng FSH tối thiểu có thể làm giảm tỷ lệ phát triển của nang trứng nhỏ do kéo dài thời gian cần thiết để các tế bào hạt phát triển (Lussier et al., 1987), FSH là yếu tố đầu tiên điều khiển quá trình phát triển của nang trứng ở tất cả các giai đoạn khác nhau. Khi nghiên cứu mối quan hệ giữa sự xuất hiện của nang trứng trong giai đoạn đầu của thời kỳ mang thai và hàm lượng FSH trong huyết thanh của bào thai cái, Tanaka et al. (2001), thấy rằng trong thời kỳ bào thai cũng như ở bò trưởng thành, số lượng của các nang trứng và các giai đoạn phát triển của nang trứng được đánh giá thông qua sự thay đổi nồng độ FSH. Ở bò, ngay sau khi các nang trứng nguyên thủy được hoạt hóa, thụ thể FSH được thể hiện lên các màng tế bào hạt. Nghiên cứu ở loài gặm nhấm cho thấy FSH cần thiết cho quá trình thành thục của tiền các tế bào hạt dẹt thành các tế bào hạt hình lập phương. Các tế bào hình lập phương này đánh dấu cho sự chuyển đổi của quá trình hoạt hóa nang trứng nguyên thủy thành nang trứng sơ cấp. Ức chế FSH là hạn chế quá trình hoạt hóa nang trứng nguyên thủy thành nang trứng sơ cấp. Như vậy, chúng ta có thể thấy rằng FSH cần thiết cho tất cả các giai đoạn phát triển của nang trứng như chuyển hóa các tế bào hạt thành các tế bào hạt hình lập phương, phát triển các nang trứng giai đoạn thứ cấp, chuyển hóa nang trứng từ giai đoạn thứ cấp thành nang trứng phát triển và phát triển đến khi rụng trứng, qua đó ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành các xoang của nang trứng. Theo Adams et al. (1992b), sự phát triển của các nang trứng ở giai đoạn phát triển, có kích thước nhỏ hơn 1mm phụ thuộc vào nồng độ FSH trong hệ thống tuần hoàn. Trước khi rụng trứng, nồng độ FSH của nang trứng (có kích thước 4-5mm) lặp đi lặp lại giống như sóng và hàm lượng FSH bắt đầu giảm sau khi nang trứng lớn hơn 5mm. Estradiol và inhibin từ nang trứng 4-5mm dần tăng tiết tạo ra sự phản hồi âm tính cho FSH ở trục dưới đồi tuyến yên. Sự suy giảm FSH dẫn đến hàm lượng estrogene giảm đó là cơ sở xảy ra đồng thời với sự ưu tiên một nang trội. 9