DS Nguyễn Thảo Nhi – Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh
 
1.      Giới thiệu
Những con gà trống Thái Lan (cụ thể là Pradu Hang Dum) được đặc trưng bởi kết cấu chắc, ít chất béo và giàu hàm lượng protein. Sau khi tinh dịch được thu thập, chúng được pha loãng ngay lập tức không chỉ nhắm làm tăng thể tích mà còn để ngăn tinh trùng chết do mất nước. Chất pha loãng hiệu quả có thể là nguồn năng lượng cho tinh trùng, tăng tuổi thọ khi làm lạnh ở 2-5℃ lên đến 24 giờ. Nếu tinh dịch được pha trong dung dịch muối ở nhiệt độ phòng, thụ tinh nhân tạo nên được thực hiện trong vài giờ sau khi thu. Vì vậy, việc lựa chọn chất kéo dài có thể giúp duy trì khả năng sống và di chuyển của tinh trùng, chúng nên có pH và độ thẩm thấu phù hợp với tinh dịch. Dù bảo quản trong môi trường lạnh, quá trình đường phân và phosphoryl hóa oxy hóa vẫn xảy ra và tạo nên lactic acid, CO₂ và ATP để tinh trùng hoạt động, từ đó giảm pH và làm tăng sản xuất ROS. Từ đó, phát triển những chất kéo dài kết hợp với tác nhân chống oxy hóa là tối cần thiết để làm tăng tuổi thọ tinh trùng mà không gây tác động có hại.

Lô hội. cụ thể là Aloe vera (L.) Burm. f., Asphodelaceae, gel của nó chứa hơn 75 chất hóa học, tiêu biểu là mucopolysaccarid, enzyme, sterol, prostaglandin, acid béo, amino acid, vitamin, khoáng chất và có tối thiểu l7 loại superoxide dismutase có khả năng chống oxy hóa.
Có một vài nghiên cứu trên các động vật khác nhau đã nhấn mạnh hiệu quả của gel lô hội như là chất chống oxy hóa trong bảo quản tinh dịch, giúp làm tăng tỷ lệ tinh trùng sống sót. Ví dụ, Baqir và cộng sự quan sát thấy sự tăng đáng kể các thông số về chất lượng tinh trùng ở người sử dụng nồng độ gel lô hội là 5µL/mL. Đặc biệt, gel ở nồng độ 20% còn là chất thay thế khả thi lòng đỏ trứng trong chất kéo dài Tris, thúc đẩy sự di động tinh trùng ở tinh dịch đông lạnh ở lợn. Tuy nhiên, tác động của lô hội như là chất chống oxy hóa trong lưu trữ tinh dịch của gà trống vẫn chưa được tìm hiểu, chính vì vậy mục tiêu chính của nghiên cứu này là khám phá ảnh hưởng của gel lô hội trong chất kéo dài đến chất lượng dịch ở những con gà trống qua việc xác định hàm lượng tối ưu và đánh giá khả năng sinh sản.

2.      Phương pháp
2.1.           Vật liệu
2.1.1.     Chuẩn bị gel lô hội
Chế biến: Lô hội được thu hoạch từ quận Ban Fang, tỉnh Khon Kaen ở miền Bắc Thái Lan. Chỉ những lá từ các cây sống 4 năm trở lên mới được chọn lựa để đảm bảo chất lượng tối ưu, được rửa sạch bụi bẩn bề mặt với nước sạch. Gel được chuẩn bị bằng cách lột vỏ ngoài lấy lớp nhầy bên trong, sau đó lớp này được cắt nhỏ để gia tăng chiết xuất. Chất nhầy được tách bằng cách cho lớp gel đi qua một rây thô, sau đó lọc qua rây mịn để thu được dịch chiết, dịch này sau đó được lưu trữ ở tủ đông khoảng -20℃ cho đến khi cần sử dụng.
Test khả năng chống oxy hóa của gel lô hội: tổng hàm lượng phenolic (phương pháp Folin-Ciocalteu), tổng lượng triterpenoid (theo Chang và cộng sự), tổng lượng polysaccaride (bởi Pawar và D’Mello) và test DPPH.

2.1.2.     Thu thập, pha loãng và bảo quản tinh dịch
Quá trình lấy và xử lý mẫu tinh dịch: 64 con gà trống từ 36 đến 40 tuần được chọn lựa, chúng được nuôi riêng lẻ trong chuồng ở môi trường mở. Chế độ ăn chứa khoảng 130g thức ăn thương mại (Balance 924, Betagro Company Limited, Bangkok, Thái Lan) cung cấp khoảng 17% hàm lượng protein. Mẫu tinh dịch từ mỗi con gà được lấy 2 lần một tuần qua phương pháp massage lưng bụng và trữ trong ống tube 1,5 mL chứa 100 µL chất kéo dài IGGKPh (gồm 0,14 g kali citrate; 1,40 g natri glutamat; 0,21 g natri dihydrogen phosphate; 0,98 g dinatri hydrogen phosphate; 0,9 g glucose và 0,9 g inositol trong 100 mL nước khử ion) với pH được duy trì ở 6,95 với áp suất thẩm thấu là 380 mOsm/kg. Các mẫu này được trữ ở nhiệt độ từ 22-25℃.
Đánh giá chất lượng tinh dịch: nhuộm màu eosin-nigrosin (khả năng sống của tinh trùng) và đo chuyển động khối qua thang điểm từ 0-5 qua kính hiển vi (KHV) phức hợp 100x. Chỉ mẫu nào có điểm từ 4 trở lên và tỷ lệ sống ≥90% mới được sử dụng.
Tiếp đó, những mẫu đạt tiêu chuẩn được gom lại và chia ra các nhóm tiếp xúc với nồng độ gel lô hội khác nhau được pha loãng trong chất kéo dài IGGKPh ở tỷ lệ 1:3 (thể tích:thể tích). Nồng độ tinh dịch cuối cùng được duy trì ở khoảng 100-150x10⁶ tinh trùng/ mẫu. Các mẫu này được làm lạnh từ 25 về 5℃ trong 60 phút và duy trì.

2.2.           Phương pháp
2.2.1.     Thiết kế thử nghiệm
Mục tiêu là tìm ra nồng độ tối ưu của gel lô hội lên chất lượng tinh trùng trong điều kiện bảo quản tối đa là 72 giờ. Thử nghiệm được chia thành 8 nhóm dựa trên nồng độ gel khác nhau là 0% (mẫu chứng); 0,25%; 0,5%; 1,0%; 2,5%; 5,0%; 10% và 20% như ở trên.
Phân tích dữ liệu sử dụng thiết kế chia tách hoàn toàn ngẫu nhiên. 2 yếu tố chính gồm thứ nhất là 8 nồng độ gel khác nhau và thứ hai là 4 thời gian lưu trữ để đánh giá chất lượng tinh trùng.
Để tìm hiểu khả năng sinh sản cũng tương tự với 2 yếu tố là thời gian trữ đông tinh dịch và nồng độ gel lô hội ở 0 và 1,0%.

2.2.2.     Đánh giá chất lượng tinh trùng
Chất lượng tinh trùng được đánh giá qua sự di động (KHV 400x), khả năng sống sót (nhuộm eosin-nigrosin), peroxi hóa lipid (định lượng malondialdehyde (MDA)) và pH ở 0, 24, 48 và 72 giờ dưới điều kiện 5℃. Thí nghiệm được lặp lại 8 lần.
2.2.3.     Đánh giá khả năng sinh sản
Khả năng đánh giá sinh sản được đánh giá qua so sánh nhóm điều trị (24, 48 và 72 giờ) với nhóm chứng về kết quả sinh sản qua thụ tinh nhân tạo với gà mái được thực hiện hàng tuần trong thời gian 4 tuần.

3.      Kết quả
3.1.           Tác động của gel lên bảo quản tinh trùng
Khả năng sống, di chuyển của tinh trùng, peroxyl hóa lipid và pH của tinh dịch được pha loãng với chất kéo dài chứa các tỷ lệ khác nhau của gel lô hội có chất lượng cao hơn hẳn ở nồng độ 1,0% trong tất cả thời gian lưu trữ. Tuy nhiên, tinh trùng giảm khi thời gian này kéo dài không kể nồng độ nào. Đáng lưu ý là ở nhóm 1,0% gel, sự sống và di động tinh trùng sau 24 giờ không có sự khác biệt đáng kể với nhóm 0 giờ. Ngược lại, nhóm có gel từ 2,5% trở lên có tác động ngày càng bất lợi lên chất lượng tinh trùng với thông số thấp nhất quan sát được ở nhóm 20% gel trong tất cả thời gian lưu.
Về kết quả sự peroxyl hóa lipid được thể hiện qua chỉ số MDA, được nhận thấy thấp nhất ở các nhóm từ 0,25-1,0% gel lô hội ở tất cả thời điểm. Trong số đó, giá trị MDA thấp nhất là ở nhóm được xử lý với 1,0% gel ở 0 giờ và sau 72 giờ. pH thì thay đổi nhiều ở nhóm chứng nhưng lại có khác biệt đáng kể ở nhóm tiếp xúc với nồng độ từ 2,5% trở lên với giá trị thấp nhất được ghi nhận là từ T24 đến T72 sau khi bảo quản.
Dựa vào kết quả trên, nồng độ được cho là tối ưu nhất đối với chất lượng tinh trùng là 1,0% và được tiếp tục sử dụng cho nghiên cứu về khả năng sinh sản sau đây.

3.2.           Khả năng sinh sản
Thời gian trữ tinh trùng có ảnh hưởng tương đối lớn đến tiềm năng sinh sản khi nó sẽ giảm khi thời gian lưu tăng. Tuy nhiên, khả năng mang thai và sinh con luôn tốt hơn ở nhóm được tiếp xúc với 1,0% gel lô hội so với nhóm chứng ở bất kỳ thời điểm nào.

4.      Kết luận
Nghiên cứu này thể hiện được tiềm năng của chất kéo dài chứa 1,0% gel lô hội trong nâng cao chất lượng bảo quản tinh dịch của gà trống Thái Lan ở điều kiện 5℃ trong tối đa 72 giờ. Nó cũng gợi ý rằng hướng tiếp cận này làm giảm stress oxy hóa, cải thiện chất lượng tinh trùng và duy trì tỷ lệ sinh sản cao so với các phương pháp truyền thống khác. Tuy nhiên, cần lưu ý đến một số hạn chế của nghiên cứu này; thứ nhất, tác động có lợi của lô hội lên bảo quản tinh trùng có thể do các tương tác phức tạp của nhiều chất có hoạt tính sinh học như các amino acid (GABA, alanin, arginin) và acid béo (linoleic acid, palmitic acid) cũng có tác động chống oxy hóa, các chất này có thể bảo vệ tinh trùng khỏi stress oxy hóa – yếu tố chính liên quan đến vô sinh và tổn thương tinh trùng. Chính vì vậy, các nghiên cứu sau này nên tập trung tìm hiểu các tác động của các chất này lên các thông số tinh trùng (hình thái, di động, tính toàn vẹn DNA) để làm sáng tỏ hơn tiềm năng của chúng trong việc tăng cường kỹ thuật lưu trữ tinh trùng. Bất cập thứ hai là việc sử dụng gel lô hội tươi không qua chiết xuất dung môi làm giảm hàm lượng một số chất có hoạt tính so với các nghiên cứu khác, do đó các nghiên cứu sau nên khám phá nhiều loại dung môi và kỹ thuật chiết xuất sẽ là cần thiết để hiểu rõ hơn tác động chống oxy hóa của chúng.

Tài liệu tham khảo
        Pimpa J, Authaida S, Boonkum W, Rerkyusuke S, Janta C, Chankitisakul V. Unveiling the Potential of Aloe vera Gel Supplementation in a Cooling Extender: A Breakthrough in Enhancing Rooster Sperm Quality and Fertility Ability. Animals. 2024;14(16):2290. doi:10.3390/ani14162290

Từ khóa: chất chống oxy hóa; ROS; tinh trùng đông lạnh; gà trống; lô hội; động vật