Ảnh hưởng của protein trong khẩu phần ăn đến sinh trưởng và một số chỉ tiêu sinh lý – sinh hoá của khỉ Rhesus (Macaca mulatta)

Đề án thạc sĩ: Ảnh hưởng của protein trong khẩu phần đến sinh trưởng khỉ Rhesus - ĐH Nông Lâm Thái Nguyên

• Tác giả: Vũ Công Mạnh Linh
• Người hướng dẫn: TS. Lê Minh Châu
• Trường học: Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Chăn nuôi
• Đề tài: Ảnh hưởng của protein trong khẩu phần ăn đến sinh trưởng và một số chỉ tiêu sinh lý – sinh hoá của khỉ Rhesus (Macaca mulatta)
• Loại tài liệu: Đề án thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2025
• Địa điểm: Thái Nguyên

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Khỉ Rhesus (Macaca mulatta) là loài linh trưởng phi nhân có mức độ tương đồng di truyền lên tới 98% so với con người, đóng vai trò mô hình sinh học chuẩn mực trong hơn 65% các công trình nghiên cứu y sinh học trên toàn thế giới. Tại Việt Nam, Trung tâm Nghiên cứu Sản xuất Vắc xin và Sinh phẩm Y tế (POLIVAC) thuộc Bộ Y tế đã bảo tồn và nhân nuôi bán tự nhiên đàn khỉ Rhesus tại Đảo Rều (tỉnh Quảng Ninh) từ năm 1962 để phục vụ kiểm định vắc xin bại liệt uống Sabin. Tuy nhiên, phương thức chăm sóc truyền thống bằng khẩu phần cơm nấu phối trộn thủ công trước đây bộc lộ nhiều hạn chế, khiến tốc độ tăng khối lượng của khỉ chỉ đạt khoảng 200 đến 300 g trong vòng 9 tháng nuôi dưỡng.

Nhằm giải quyết bài toán chuẩn hóa dinh dưỡng phục vụ chăn nuôi bán công nghiệp, đề tài nghiên cứu đã tiến hành đánh giá thực nghiệm ảnh hưởng của 3 mức protein thô khác nhau gồm 15,5%, 16,5% và 17,5% trên 24 cá thể khỉ Rhesus trong độ tuổi từ 24 đến 30 tháng tuổi. Nghiên cứu được triển khai liên tục trong thời gian 5 tháng, từ tháng 6 đến tháng 11 năm 2024. Mục tiêu cốt lõi là xác định ngưỡng nhu cầu protein tối ưu giúp thúc đẩy tăng trưởng hình thái, cải thiện khối lượng cơ thể mà vẫn duy trì ổn định các chỉ số sinh lý và huyết thái. Kết quả nghiên cứu xác nhận tỷ lệ nuôi sống của đàn khỉ đạt tuyệt đối 100%, đồng thời mức bổ sung protein từ 16,5% đến 17,5% giúp khỉ tăng trọng từ 939 g đến 988 g, cao hơn 42% đến 49% so với mức 15,5% protein thô, tạo tiền đề khoa học vững chắc cho việc sản xuất thức ăn viên hỗn hợp thương mại.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng hệ thống tiêu chuẩn nhu cầu dinh dưỡng động vật linh trưởng phi nhân của Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Hoa Kỳ (NRC 2003), với khuyến cáo mức protein thô duy trì và phát triển dao động trong khoảng 15% đến 22%, cùng năng lượng trao đổi từ carbohydrate đạt khoảng 75%. Về mặt sinh hóa, lý thuyết cân bằng nitơ khẳng định protein đóng vai trò cấu trúc nền tảng cho sự phát triển hệ cơ xương thông qua quá trình tổng hợp sợi collagen và tăng sinh mô cơ. Khi cơ thể đạt trạng thái cân bằng nitơ dương tính, các axit amin thiết yếu như lysine (chiếm từ 0,818% đến 0,941% khẩu phần) và methionine (chiếm từ 0,271% đến 0,297% khẩu phần) sẽ trực tiếp tham gia điều hòa chu trình tổng hợp enzyme, hormone sinh trưởng và globulin miễn dịch.

Bên cạnh đó, nghiên cứu tích hợp lý thuyết về tính dị hình giới tính ở động vật linh trưởng họ Cercopithecidae, trong đó con đực trưởng thành có khối lượng và kích thước khung xương vượt trội hơn con cái khoảng 51%. Khung phân tích sinh lý học lâm sàng cũng được thiết lập thông qua các chỉ số huyết học tham chiếu (RBC, Hb, HCT, WBC) nhằm kiểm soát nguy cơ rối loạn chuyển hóa protein và đánh giá khả năng dung nạp của gan, thận dưới các áp lực dinh dưỡng khác nhau.

Phương pháp nghiên cứu

Thí nghiệm được tiến hành trên 24 cá thể khỉ Rhesus thuần chủng, bao gồm 12 con đực và 12 con cái, phân bố ngẫu nhiên theo khối hoàn toàn vào 3 lô thí nghiệm tương ứng 3 nghiệm thức dinh dưỡng: TN1 (15,5% CP), TN2 (16,5% CP) và TN3 (17,5% CP). Mỗi lô gồm 8 con (4 đực và 4 cái), được nuôi nhốt cá thể trong các chuồng kích thước tiêu chuẩn 8 x 3 x 3 m tại Đảo Rều, tỉnh Quảng Ninh. Năng lượng trao đổi (ME) của cả 3 khẩu phần được cố định ở mức cân bằng 2850 kcal/kg thức ăn.

Phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng theo lứa tuổi và giới tính đảm bảo tính đồng nhất tuyệt đối về tiền sử dịch tễ và thể trạng ban đầu giữa các nhóm thí nghiệm. Dữ liệu trắc đạc hình thái (chiều cao đứng, chiều cao ngồi, vòng ngực, vòng đầu, sải tay) và khối lượng cơ thể được đo định kỳ 30 ngày một lần bằng thước panme có độ chính xác 1 mm và cân đồng hồ có sai số dưới 5 g. Trước khi thu mẫu máu, động vật được nhịn ăn từ 14 đến 16 giờ và gây mê sâu bằng ketamine hydrochloride với liều 5 mg/kg thể trọng tiêm bắp. Mẫu máu tĩnh mạch đùi (4 ml) được phân tích huyết học tự động trên máy HEMAVET 950FS và phân tích sinh hóa trên máy Dri-Chem 7000i. Dữ liệu thu thập được xử lý thống kê bằng mô hình phân tích phương sai một nhân tố (one-way ANOVA) kết hợp phép kiểm định so sánh nhiều cặp Tukey HSD trên phần mềm Minitab 17 ở mức ý nghĩa P < 0,05, giúp loại trừ các sai số ngẫu nhiên và khẳng định độ tin cậy của các sai khác sinh học.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Nghiên cứu đã ghi nhận 4 phát hiện thực nghiệm mang tính quyết định đối với việc thiết lập khẩu phần dinh dưỡng cho khỉ Rhesus:

Thứ nhất, mức protein thô 16,5% và 17,5% mang lại hiệu quả tăng khối lượng vượt trội so với mức 15,5%. Sau 5 tháng thử nghiệm, mức tăng trọng trung bình cả đực và cái ở lô TN3 đạt 988 g và lô TN2 đạt 939 g, cao hơn rõ rệt so với mức chỉ 661 g ở lô TN1 (P < 0,05). Mức tăng khối lượng tích lũy của lô TN3 cao hơn lô TN1 tới 49,5%.

Thứ hai, tốc độ sinh trưởng phản ánh rõ rệt đặc điểm dị hình giới tính. Ở khỉ đực, khối lượng tích lũy sau 5 tháng ở lô TN3 tăng 1281 g (tăng 40,3%) và lô TN2 tăng 1240 g (tăng 43,4%), vượt xa mức 884 g (tăng 29,5%) của lô TN1. Ở khỉ cái, mức tăng tương ứng lần lượt là 736 g (TN3, tăng 24,7%), 660 g (TN2, tăng 20,9%) và 434 g (TN1, tăng 14,4%).

Thứ ba, hàm lượng protein thô không gây ảnh hưởng đến tính thèm ăn và lượng thức ăn thu nhận hàng ngày. Lượng tiêu thụ thức ăn bình quân dao động ổn định trong khoảng 115 đến 129 g/con/ngày giữa 3 lô thí nghiệm mà không có sự sai khác mang ý nghĩa thống kê (P > 0,05).

Thứ tư, tình trạng an toàn sinh học và sức khỏe tổng thể được bảo tồn hoàn hảo. Tỷ lệ nuôi sống đạt 100% trên toàn bộ 24 cá thể, không ghi nhận các triệu chứng rối loạn tiêu hóa hay bệnh lý hô hấp. Các chỉ số huyết học như số lượng hồng cầu sau thí nghiệm đạt từ 6,51 đến 7,00 x 10 mũ 6 tế bào trên mỗi microlit ở khỉ đực và từ 5,33 đến 6,20 x 10 mũ 6 tế bào trên mỗi microlit ở khỉ cái, đều nằm trong khoảng sinh lý tối ưu của loài.

Thảo luận kết quả

Khi mô hình hóa dữ liệu tăng trưởng qua biểu đồ đường xu hướng hoặc biểu đồ cột tương quan, đồ thị thể hiện một bước nhảy vọt về sinh khối khi tăng hàm lượng protein từ 15,5% lên 16,5%, nhưng sau đó đường biểu diễn chuyển dần sang trạng thái tiệm cận ngang khi nâng tiếp từ 16,5% lên 17,5%. Bảng phân tích chi phí thức ăn trên mỗi đơn vị tăng trọng cho thấy lô TN2 (16,5% CP) mang lại hiệu quả sinh hóa và kinh tế tối ưu nhất, do chi phí thức ăn cho 1 kg cám là 10.891 đồng, chỉ nhỉnh hơn không đáng kể so với mức 10.771 đồng của lô TN1 nhưng tạo ra mức chênh lệch tăng trọng tới 278 g/cá thể.

Nguyên nhân của sự bứt phá tăng trưởng ở mức 16,5% và 17,5% protein thô là nhờ nguồn cung dồi dào các axit amin mạch nhánh và axit amin chứa lưu huỳnh, thúc đẩy cân bằng nitơ tích cực và kích thích hoạt tính enzyme đồng hóa mô cơ. So sánh với các nghiên cứu dinh dưỡng trước đây của tác giả Nguyễn Đăng Hiền trên khỉ Rhesus 3 đến 5 năm tuổi, việc sử dụng cám viên cân đối đã rút ngắn thời gian nuôi và đạt tốc độ tăng trọng cao gấp hơn 3 lần so với chế độ ăn truyền thống. Ngoài ra, sự ổn định của nồng độ hemoglobin (11,90 đến 12,99 g/dl ở đực; 11,34 đến 12,37 g/dl ở cái) cùng hematocrit (42,75% đến 45,19%) đã chứng minh rằng mức protein lên đến 17,5% hoàn toàn an toàn cho chức năng tạo máu và không gây ra hiện tượng nhiễm độc chuyển hóa hay áp lực đào thải lên gan thận.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các phát hiện thực nghiệm, bốn giải pháp cụ thể được đề xuất nhằm tối ưu hóa quy trình nuôi dưỡng khỉ Rhesus phục vụ y học:

Thứ nhất, ban hành tiêu chuẩn công thức thức ăn viên nén hoàn chỉnh với hàm lượng protein thô ổn định ở mức 16,5% đến 17,0%, năng lượng trao đổi đạt 2850 kcal/kg, hàm lượng lysine tối thiểu 0,87% và methionine tối thiểu 0,28%. Mục tiêu giúp đàn khỉ hậu bị 2 đến 3 năm tuổi đạt tốc độ tăng trưởng trên 185 g/tháng; tiến độ hoàn thiện hồ sơ tiêu chuẩn kỹ thuật nội bộ trước quý 2 năm 2026; cơ quan chủ trì thực hiện là Phòng Kỹ thuật Chăn nuôi thuộc Trung tâm POLIVAC.

Thứ hai, áp dụng quy trình định lượng thức ăn phân hóa theo giới tính với định mức bình quân 125 đến 130 g/con/ngày đối với khỉ đực và 115 đến 120 g/con/ngày đối với khỉ cái, kết hợp bổ sung rau củ quả tươi định kỳ 2 lần mỗi tuần. Mục tiêu giúp cắt giảm từ 5% đến 8% lượng thức ăn rơi vãi, tiết kiệm chi phí thức ăn toàn trại khoảng 150 triệu đồng mỗi năm; thời gian triển khai áp dụng từ tháng 6 năm 2026; do đội ngũ kỹ thuật viên chăn dưỡng tại Đảo Rều vận hành.

Thứ ba, thiết lập quy chuẩn kiểm tra sức khỏe và xét nghiệm định kỳ 6 tháng một lần đối với 16 chỉ tiêu sinh lý máu (RBC, WBC, PLT, Hb, HCT) và sinh hóa gan thận cho 100% cá thể khỉ thuộc đàn hạt nhân. Mục tiêu duy trì tỷ lệ cá thể đạt chuẩn sinh học y tế trên 98% trước khi đưa vào khai thác kiểm định vắc xin; áp dụng liên tục từ năm 2026; giao cho Bộ phận Thú y POLIVAC phối hợp với các phòng phân tích chuyên sâu thực hiện.

Thứ tư, đầu tư dây chuyền máy ép viên thức ăn chăn nuôi bán tự động công suất 500 kg/ngày tại cơ sở chăn nuôi, thay thế triệt để 100% phương pháp nấu thủ công truyền thống. Mục tiêu giảm thiểu 30% công lao động vận hành và kiểm soát chặt chẽ an toàn vi sinh vật trong thức ăn; hoàn thành công tác lắp đặt và vận hành thử nghiệm trong năm 2027; do Ban Giám đốc Trung tâm POLIVAC phê duyệt và chỉ đạo dự án.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị thực tiễn và học thuật cao, phục vụ thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chuyên ngành:

Nhóm thứ nhất là các nhà nghiên cứu, chuyên viên kiểm định và quản lý sản xuất vắc xin tại các viện nghiên cứu sinh học y tế. Tài liệu cung cấp cơ sở dữ liệu đối chiếu sinh lý và huyết học chuẩn mực của 24 cá thể khỉ khỏe mạnh, hỗ trợ việc đánh giá đáp ứng miễn dịch và phản ứng thuốc trong các thử nghiệm tiền lâm sàng.

Nhóm thứ hai là các chuyên gia dinh dưỡng vật nuôi và giám đốc kỹ thuật tại các trại chăn nuôi động vật thí nghiệm. Đề án đưa ra công thức phối trộn chi tiết với tỷ lệ thành phần ngô bột 28,8% đến 30,3%, khô đậu tương 19,2% đến 21,7% cùng các khoáng vi lượng, giúp đơn vị dễ dàng tự sản xuất thức ăn viên hỗn hợp chất lượng cao.

Nhóm thứ ba là giảng viên, học viên cao học và sinh viên các ngành Chăn nuôi, Thú y, Sinh thái học động vật tại các trường đại học nông lâm. Luận văn đóng vai trò tài liệu tham khảo bài bản về kỹ thuật trắc đạc hình thái linh trưởng và phương pháp phân tích phương sai ANOVA trong nghiên cứu dinh dưỡng chuyên biệt.

Nhóm thứ tư là các cán bộ bảo tồn tại các vườn quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên và thảo cầm viên. Kết quả nghiên cứu về nhu cầu dưỡng chất và mức thu nhận thức ăn giúp các đơn vị thiết kế khẩu phần dinh dưỡng phục hồi thể lực cho các đàn linh trưởng Cựu Thế giới bị suy kiệt trong công tác cứu hộ động vật hoang dã.

Câu hỏi thường gặp

Mức protein thô nào trong khẩu phần mang lại hiệu quả tăng trưởng và kinh tế tốt nhất cho khỉ Rhesus? Mức protein 16,5% là lựa chọn tối ưu nhất xét trên cả góc độ sinh trưởng và chi phí thức ăn. Ở mức này, khỉ đạt mức tăng trọng 939 g sau 5 tháng (gần tương đương mức 988 g của lô 17,5% protein), trong khi tiết kiệm được chi phí nguyên liệu phối trộn so với mức protein cao hơn.

Sự khác biệt về tăng trọng giữa khỉ Rhesus đực và khỉ Rhesus cái được ghi nhận như thế nào? Khỉ đực có tốc độ sinh trưởng nhanh hơn rõ rệt so với khỉ cái ở cùng mức dinh dưỡng do tính dị hình giới tính. Sau 5 tháng thử nghiệm, khỉ đực ở lô 17,5% protein tăng tới 1281 g (tăng 40,3%), trong khi khỉ cái ở cùng lô chỉ tăng 736 g (tăng 24,7%).

Việc tăng hàm lượng protein từ 15,5% lên 17,5% có làm thay đổi lượng thức ăn khỉ ăn hàng ngày không? Hàm lượng protein không làm thay đổi đáng kể mức thu nhận thức ăn hàng ngày của khỉ. Lượng thức ăn tiêu tốn bình quân dao động từ 115 đến 129 g/con/ngày giữa cả 3 lô thí nghiệm, chứng tỏ độ ngon miệng và tính thèm ăn của khỉ Rhesus được duy trì ổn định.

Khẩu phần ăn chứa 17,5% protein có gây ra những tác động tiêu cực đến sinh lý máu của khỉ không? Khẩu phần chứa 17,5% protein hoàn toàn an toàn và không gây rối loạn huyết học. Các chỉ số hồng cầu (7,00 x 10 mũ 6 tế bào/microlit ở khỉ đực), nồng độ hemoglobin (12,47 g/dl) và bạch cầu (5,98 x 10 mũ 3 tế bào/microlit) đều nằm chuẩn mực trong giới hạn sinh lý an toàn của loài.

Nuôi khỉ bằng thức ăn hỗn hợp ép viên mang lại ưu thế gì so với phương pháp cho ăn cơm nấu truyền thống? Thức ăn hỗn hợp dạng viên giúp cung cấp cân đối đầy đủ 10 axit amin thiết yếu, vitamin và khoáng chất, giúp khỉ tăng trọng từ 939 đến 988 g sau 5 tháng, vượt trội hoàn toàn so với mức tăng chỉ 200 đến 300 g sau 9 tháng khi nuôi bằng cơm nấu thủ công.

Kết luận

• Luận văn đã xác định mức protein thô tối ưu từ 16,5% đến 17,5% trong khẩu phần thức ăn viên hỗn hợp nhằm tối đa hóa tốc độ sinh trưởng của khỉ Rhesus giai đoạn 24 đến 30 tháng tuổi.
• Tốc độ tăng trọng của khỉ nuôi bằng khẩu phần 16,5% và 17,5% protein thô đạt từ 939 đến 988 g sau 5 tháng nuôi, cao hơn rõ rệt so với mức 661 g ở lô 15,5% protein thô với mức ý nghĩa thống kê P < 0,05.
• Cả 3 mức protein thô thử nghiệm đều đảm bảo an toàn sinh học tuyệt đối, duy trì tỷ lệ nuôi sống 100% và giữ các chỉ số sinh lý, huyết thái ổn định trong phạm vi tiêu chuẩn của linh trưởng.
• Công trình đã đóng góp cơ sở dữ liệu thực nghiệm quan trọng, phục vụ công tác hoàn thiện quy chuẩn dinh dưỡng và sản xuất thức ăn viên quy mô công nghiệp thay thế phương pháp nấu truyền thống tại Trung tâm POLIVAC.
• Các trại nuôi linh trưởng y sinh học và cơ sở bảo tồn cần chủ động áp dụng công thức cám viên 16,5% protein thô ngay trong giai đoạn 2026 - 2027 để nâng cao chất lượng đàn khỉ phục vụ nghiên cứu và sản xuất vắc xin.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài 1. Phân bố và môi trường sống Chi linh trưởng Macaca, thuộc loài khỉ Cựu Thế giới, bao gồm ít nhất 23 loài (Roos và cs., 2019); có tầm quan trọng đáng chú ý do phân bố địa lý rộng và khả năng thích nghi mạnh mẽ (Fan và cs., 2017; Shao và cs. Trong số tất cả các loài cùng loài, khỉ Rhesus (Macaca mulatta) được coi là loài linh trưởng không phải con người phân bố rộng nhất trên thế giới.

Phạm vi bản địa của nó trải dài ở Đông Á, phần phía bắc của Đông Nam Á và tiểu lục địa Ấn Độ (Liu và cs, 2018). Khỉ Rhesus cũng đã được du nhập đến các khu vực khác, chẳng hạn như Hoa Kỳ, vùng Caribe… Ngày nay, quần thể khỉ Rhesus hoang dã tồn tại trên khắp thế giới (Jane Anderson và cs. Môi trường sống của khỉ Rhesus rất đa dạng, bao gồm cả môi trường sống nhiệt đới và ôn đới, thường ở độ cao từ mực nước biển đến 2000m nhưng chúng đã được nhìn thấy ở độ cao lên tới 4000m ở Trung Quốc và đông bắc Ấn Độ, từ đồng bằng bán khô hạn đến rừng mưa. Từ vùng rất lạnh tới vùng nóng gần 50°C, từ nơi rất khô tới nơi có lượng mưa hàng năm 10000mm và từ độ cao so với mặt nước biển tới 3050m.

Chúng thích sống trong các khu rừng nguyên sinh, thứ sinh, rừng khô, rừng hỗn giao, rừng tre nứa, rừng ngập nước, rừng thưa nhiệt đới, rừng thông, cây bụi, rừng ẩm nhiệt đới, gần khu nông nghiệp. Nước là yếu tố ngăn cản của sự phân bố. Khỉ Rhesus được chú ý vì có xu hướng di chuyển từ nông thôn đến thành thị, sống dựa vào đồ bố thí hoặc rác thải của con người. Chúng thích nghi tốt với sự hiện diện của con người và hình thành những đội quân lớn hơn ở những vùng có con người thống trị hơn là trong rừng.

Khỉ Rhesus sống trong các mảng rừng trong khu vực nông nghiệp, điều này cho phép chúng tiếp cận môi trường sống của hệ sinh thái nông nghiệp và giúp chúng thoải mái di chuyển trong đó. Ở Việt Nam, trước năm 1975, phân loài này còn gặp rất phổ biến ở các khu rừng các tỉnh phía Bắc tới Tây Nguyên trên diện tích ước tính khoảng > 20. Từ năm 1975 trở lại đây tình trạng của phân loài thay đổi rõ rệt. Số lượng quần thể 3 giảm mạnh.

Số lượng tiểu quần thể hiện nay khoảng 50 do nơi cư trú bị xâm hại, rừng bị chặt phá, diện tích rừng tự nhiên bị thu hẹp và đây là đối tượng săn bắt để lấy thịt, nấu cao, buôn bán và xuất khẩu. Từ năm 1962, khỉ Rhesus bắt đầu được nuôi theo phương pháp bán tự nhiên tại trại chăn nuôi đảo Rều, khỉ Rhesus tổ chức nhân nuôi với số lượng hàng nghìn con để sản xuất vacxin từ đó đảo Rều có một vương quốc khỉ Rhesus quần tụ sinh sống.000 con khỉ Rhesus được nuôi trên đảo Rều phục vụ sản xuất văcxin và các công trình nghiên cứu y học. Đặc điểm sinh học của khỉ 1.1 Hình thái, phân loại Khỉ Rhesus (Macaca mulatta) hay còn gọi khỉ vàng, tên thông dụng là khỉ Rhesus. Cái tên "Rhesus" gợi nhớ đến vị vua thần thoại Rhesus của Thrace, một nhân vật phụ trong Iliad.

Tuy nhiên, nhà tự nhiên học người Pháp Jean - Baptiste Audebert, người đặt tên cho loài này, đã tuyên bố: "nó không có ý nghĩa gì" (Jaeger, 1972). Khỉ Rhesus (Macaca mulatta) là loài linh trưởng không phải con người ở Cựu Thế giới trong họ Cercopithecidae. Chúng là một trong khoảng hơn 20 loài thuộc chi Macaca hầu như chỉ được tìm thấy ở Châu Á.