Tinh trùng heo đực (Karl Kerns / Nature Communications)

Chắc nhiều người sẽ đồng ý rằng chỉ cần đi đến nơi làm việc mỗi ngày, cũng không có nghĩa là ta hoàn thành tốt công việc của mình. Karl Kerns, giảng viên của Khoa học Động vật tại Đại học Bang Iowa, cho biết quan niệm tương tự cũng đúng khi đánh giá tinh dịch lợn đực. Tinh trùng bơi được, không có nghĩa là nó cũng có khả năng sinh sản.

Trong nhiều năm, ta vẫn cho rằng tinh di chuyển tốt và hình thái tốt thì có nghĩa là tỷ lệ thụ thai tốt. Nhưng dữ liệu và kinh nghiệm trong chuồng lợn nái cho thấy điều này không đúng.

“Kiến thức về khoa học của chúng ta liên tục thay đổi. Khi chúng tôi nhận được nhiều dữ liệu và thông tin hơn, giống như chúng tôi đã thấy với COVID-19, sự hiểu biết của chúng ta sẽ thay đổi ”, Kerns nói. “Di chuyển và hình thái là chỉ dấu bắt đầu, nhưng nó không phải là chỉ dấu cuối cùng.”

Mặc dù tinh dịch lợn đực giống có thể có tính di động cao và hình thái chuẩn, nhưng vẫn có những cá thể kém sinh sản và thậm chí vô sinh.

“Ví dụ, sau khi tinh trùng xâm nhập vào bên ngoài trứng, zona pellucida, nó cần có khả năng kích hoạt tế bào trứng đó để tạo phôi (embryogenesis), tiếp đó là phôi nang và cuối cùng là heo con,” Kerns giải thích.

Protein có trong tinh trùng phải có khả năng kích hoạt phôi thai mới đó. Và đó là thứ mà bạn không thể nhìn thấy bằng mắt thường và phải sử dụng các kỹ thuật tiên tiến để xem, Kerns nói.

Những thách thức này không chỉ giới hạn đối với lợn đực giống. Ở lĩnh vực chăn nuôi bò đực giống, việc đánh giá sức khỏe sinh sản của con vật qua xem xét kích thước tinh hoàn và hình thái và khả năng vận động của tinh dịch – , theo Kerns – điều đó không nhất thiết chứng minh là con bò đực có khả năng sinh sản tốt. Đây chỉ đơn giản là điểm bắt đầu. Điều này cũng đúng đối với con người.

“Ở người, chúng ta biết rằng cứ tám cặp vợ chồng thì có một cặp bị vô sinh. Chúng tôi không có các xét nghiệm chẩn đoán đủ tốt để được chấp thuận, ”ông nói. “Do đó, phụ nữ thường bị đổ lỗi quá nhiều trong khi thực tế chúng ta biết rằng 2/3 khả năng sinh sản liên quan trực tiếp hoặc gián tiếp đến nam giới theo Viện Y tế Quốc gia (NIH).”

Vai trò của kẽm đối với khả năng sinh sản của lợn đực

Một trong những nghiên cứu gần đây của Kerns đã xem xét lượng kẽm trong tinh trùng (sperm zinc efflux). Ông và các đồng tác giả của mình đã phát hiện ra việc giải phóng kẽm là rất quan trọng trong quá trình sinh sản.

“Khả năng chứa tinh trùng lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1951, tuy nhiên chúng ta vẫn chưa hiểu đầy đủ về khả năng chứa tinh trùng ở cấp độ sinh hóa. Khả năng chứa tinh trùng là khả năng thụ tinh của tế bào trứng và điều đó xảy ra sau khi nó đã rời khỏi cơ thể heo đực. Chúng tôi phát hiện ra rằng kẽm được bao phủ trên toàn bộ tinh trùng, đầu và đuôi, và việc giải phóng kẽm đó rất quan trọng để trở nên có khả năng thụ tinh, ”ông nói.

Trong một nghiên cứu đang diễn ra, nhóm của ông đang xem xét các tính toán trí tuệ nhân tạo dựa trên tín hiệu kẽm đó. Họ đang nghiên cứu khả năng tiến triển của tinh trùng thông qua bốn tín hiệu kẽm duy nhất và mối quan hệ của nó với khả năng sinh sản. Đến nay, dữ liệu của họ cho thấy việc phân tích hiện tượng này có thể giúp đưa ra quyết định sử dụng lợn đực giống nào.

Làm thế nào chúng ta có thể tiến bộ?

Có thể hiểu, người ta ít chú trọng đến việc chọn lọc di truyền đối với khả năng sinh sản của con đực trong những năm qua. Kerns nói rằng người ta chú trọng nhiều hơn đến các đặc điểm sản xuất cuối cùng của con đực hơn là khả năng sinh sản. Trong thời đại ngày càng sử dụng dữ liệu lớn và kết hợp trí tuệ nhân tạo này, Kerns tin rằng cơ hội lớn hơn bao giờ hết để nâng cao kiến ​​thức về khả năng sinh sản của heo đực.

“Chúng tôi chưa có nhiều nghiên cứu được thực hiện trong lĩnh vực này. Kerns nói không phải là các nhà nghiên cứu heo đực không quan tâm đến việc triển khai công nghệ mới, mà là chính phủ liên bang và các trường đại học chỉ có một số ít nhân sự… về sinh lý sinh sản để giúp tạo ra những công nghệ đó. “Về mặt lịch sử, trọng tâm được đặt vào sinh lý sinh sản lợn nái hoặc lợn con”.

Ông đang nghiên cứu các xét nghiệm về chỉ dấu sinh học (biomarker assay) mà ngành chăn nuôi lợn có thể sử dụng để cung cấp cho những người ra quyết định một ý tưởng tốt hơn về năng lực thụ tinh của lợn đực.

“Ngoài ra còn có các công nghệ cho phép người ta sử dụng các hạt nano để loại bỏ tinh trùng xấu bằng từ trường (magnetical) và để lại tinh trùng tốt. Một số điều đó có thể được áp dụng ngày nay, đặc biệt là đối với các cấp sản xuất khác nhau. Có lẽ trong hệ thống chăn nuôi, bạn sẽ không sử dụng các hạt nano. Nhưng trong hệ thống nhân giống và đàn hạt nhân (nucleus and multiplication system), bạn có thể sử dụng các hạt nano từ góc độ kinh tế hoặc thậm chí là ngành chăn nuôi lợn, ”ông giải thích. “Công nghệ này, cùng với nhiều công nghệ khác mà tôi đang thảo luận ở đây, được tạo ra hoặc lấy cảm hứng từ Tiến sĩ Peter Sutovsky tại Đại học Missouri.”

Bằng cách sử dụng những công nghệ và công cụ này, Kerns tin rằng những người quản lý lợn đực giống có thể bắt đầu xác nhận lợn đực giống để sử dụng trong hệ thống sản xuất, làm mất hiệu lực của chúng hoặc gắn nhãn cho chúng cho các phương pháp điều trị “nam khoa” chuyên biệt nếu di truyền của chúng được đánh dấu là có giá trị cao trong nỗ lực thúc đẩy khả năng sinh sản của lợn đực giống bên cao hơn.

Các nhà sản xuất có thể làm gì bây giờ để cải thiện chất lượng tinh dịch?

Đừng quên những điều cơ bản để đạt được kết quả tốt nhất với tinh dịch lợn đực. Hãy đảm bảo tinh dịch được đưa vào tủ ấp (incubator) ngay sau khi lấy ra – không để ngoài nắng hoặc thời tiết lạnh. Điều quan trọng nữa là xoay (rotate) tinh dịch theo chỉ dẫn. Cuối cùng, nếu bạn thấy tinh trùng ngưng kết hoặc vón cục thì không nên sử dụng liều đó. Ngay cả khi nó nằm dưới mức khuyến nghị năm ngày, Kerns nói rằng nên tránh cho tinh dịch  bị rối loạn trong mọi tình huống.
Ông cho biết câu hỏi làm thế nào để cải thiện chất lượng tinh dịch cũng có thể được trả lời từ góc độ di truyền và sinh sản. Nhấp vào đây để tiếp tục đọc những gì nhà chăn nuôi có thể làm để cải thiện chất lượng tinh dịch.

Võ Văn Sự dịch từ: Jennifer Shike. September 11, 2020 09:21 AM. Boar Fertility: It’s Not Just About Form and Speed. https://www.porkbusiness.com/article/boar-fertility-its-not-just-about-form-and-speed.