Tuyển chọn bò cho trứng, nhận phôi và đánh giá hiệu quả sản xuất phôi của hai loại môi trường thụ tinh trong ống nghiệm

Luận văn tuyển chọn bò và đánh giá hiệu quả sản xuất phôi bò IVF tại Công ty CP Thực phẩm Sữa TH

• Tác giả: Hồ Thị Huyền Trang
• Người hướng dẫn: TS. Từ Quang Trung
• Trường học: Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Chăn nuôi
• Đề tài: Tuyển chọn bò cho trứng, nhận phôi và đánh giá hiệu quả sản xuất phôi của hai loại môi trường thụ tinh trong ống nghiệm
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2025
• Địa điểm: Thái Nguyên

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong chiến lược hiện đại hóa ngành chăn nuôi bò sữa tại Việt Nam, việc làm chủ công nghệ sinh sản hỗ trợ giữ vai trò then chốt nhằm nâng cao chất lượng di truyền và năng suất sữa. Kỹ thuật thụ tinh trong ống nghiệm (IVF) kết hợp chọc hút noãn qua ngả âm đạo (OPU) cho phép nhân giống nhanh các dòng bò thuần chủng có giá trị cao. Tính đến năm 2025, Tập đoàn TH đã sản xuất thành công gần 20.000 phôi IVF phục vụ tái đàn nội bộ. Tuy nhiên, hoạt động sản xuất phôi quy mô lớn vẫn đối mặt với nhiều thách thức: tỷ lệ tạo phôi nang trên thế giới thường đạt trên 50%, trong khi thực tế tại các cơ sở nội địa chỉ đạt dưới 40%, đi kèm sự biến động về chất lượng phôi và tỷ lệ đậu thai sau cấy truyền.

Nghiên cứu của tác giả Hồ Thị Huyền Trang tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên tập trung giải quyết bài toán cốt lõi: tối ưu hóa quy trình sản xuất phôi bằng cách đánh giá thực nghiệm hai dòng môi trường nuôi cấy IVF chuyên dụng nhập khẩu từ Đan Mạch và Vương quốc Anh. Mục tiêu cụ thể là xác định ảnh hưởng của môi trường đến tỷ lệ phân chia, tỷ lệ phôi nang, chất lượng phân hạng phôi và tỷ lệ đậu thai, đồng thời chuẩn hóa các tiêu chí tuyển chọn bò cho trứng và bò nhận phôi. Nghiên cứu được triển khai thực địa tại Trung tâm IVF Bò sữa thuộc Công ty Cổ phần Thực phẩm Sữa TH (tỉnh Nghệ An) từ tháng 3 đến tháng 9 năm 2025. Quy mô nghiên cứu bao gồm 150 cá thể bò cái cho trứng giống Holstein Friesian và 405 cá thể bò cái nhận phôi. Kết quả nghiên cứu tạo lập cơ sở khoa học giúp cắt giảm chi phí sản xuất phôi giống và hướng tới mục tiêu tự chủ 100% nguồn giống bò sữa cao sản quốc gia.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên hệ thống lý thuyết sinh lý học sinh sản gia súc và công nghệ phôi in vitro hiện đại, bao gồm: lý thuyết động lực học nang noãn buồng trứng, cơ chế tái tạo giảm phân và phát triển của hợp tử tiền làm tổ, cùng lý thuyết đồng bộ hóa thể vàng ở bò nhận phôi. Mô hình nghiên cứu vận hành theo quy trình kiểm soát vi môi trường nghiêm ngặt, bao gồm các giai đoạn kế tiếp: nuôi noãn chín trong ống nghiệm (IVM), thụ tinh in vitro (IVF) và nuôi cấy hợp tử thành phôi nang (IVC).

Ba khái niệm học thuật trọng tâm được chuẩn hóa bao gồm: kỹ thuật OPU (chọc hút phức hợp tế bào hạt - noãn bào COC trực tiếp từ nang buồng trứng sống), phân hạng phôi nang theo tiêu chuẩn của Hiệp hội Công nghệ Phôi Quốc tế (IETS), và hội chứng thai to (Large Offspring Syndrome - LOS) – một rối loạn phát triển do dinh dưỡng và môi trường nuôi cấy không tối ưu. Nghiên cứu của Gómez và cộng sự (2021) chỉ ra rằng môi trường SOF giúp tỷ lệ phôi nang đạt 45%, vượt trội so với 38% ở môi trường TCM-199. Điều này chứng minh thành phần khoáng, năng lượng và nồng độ khí (duy trì ở 38,8°C và 5% CO2) đóng vai trò sống còn trong việc duy trì điểm thể trạng (BCS) từ 3,0 đến 3,5 cho phôi phát triển toàn diện.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực nghiệm được thu thập trực tiếp tại phòng lab tiêu chuẩn của Công ty Cổ phần Thực phẩm Sữa TH. Cỡ mẫu nghiên cứu gồm 150 bò cái Holstein Friesian từ 14 đến 43 tháng tuổi, khối lượng cơ thể đạt từ 350 kg trở lên, lứa đẻ từ 0 đến 2. Phương pháp chọn mẫu có chủ đích dựa trên hồ sơ di truyền và sức khỏe sinh sản, chia làm 3 đợt khảo sát (mỗi đợt 100 lượt cá thể). Mẫu bò nhận phôi gồm 405 cá thể được khám lâm sàng qua trực tràng để đảm bảo cấu trúc tử cung khỏe mạnh, phân bổ thành 3 đợt (đợt 1 gồm 193 con, đợt 2 gồm 148 con, đợt 3 gồm 64 con). Đực giống lấy tinh đạt chuẩn có tuổi từ 28 đến 32 tháng, khối lượng trên 750 kg, mật độ 16 triệu tinh trùng/ml và tỷ lệ kỳ hình dưới 12%.

Kỹ thuật OPU sử dụng đầu dò siêu âm âm đạo với áp lực hút ổn định từ 65 đến 75 mmHg; dịch nang được thu trong 5 mL dung dịch DPBS bổ sung heparin ở nhiệt độ 35 đến 37°C. Phôi được nuôi cấy song song trong môi trường Đan Mạch và Vương quốc Anh đến ngày thứ 7 hoặc 8, sau đó cấy truyền vào bò nhận ở ngày thứ 7 ± 1 của chu kỳ động dục. Tỷ lệ đậu thai được xác định bằng siêu âm sau 25 ngày chuyển phôi. Số liệu được phân tích bằng phần mềm SPSS phiên bản 26 và Excel 2016 thông qua phân tích phương sai một nhân tố (One-way ANOVA), kiểm định Tukey và kiểm định Independent Samples t-test ở mức ý nghĩa P < 0,05. Lý do lựa chọn mô hình ANCOVA và kiểm định t-test độc lập là nhằm kiểm soát độ lệch chuẩn khối lượng cơ thể đàn bò (dao động trên 100 kg), triệt tiêu sai số nền và đảm bảo tính khách quan của phép so sánh giữa hai loại môi trường.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Phát hiện thứ nhất: Năng suất khai thác trứng qua kỹ thuật OPU duy trì sự ổn định cao với tổng số 7.220 tế bào trứng thu được qua 3 đợt. Số trứng trung bình đạt 25,93 ± 15,73 trứng/bò ở đợt 1; 23,41 ± 13,52 trứng/bò ở đợt 2; và 22,86 ± 12,13 trứng/bò ở đợt 3. Sự sai khác giữa các đợt không có ý nghĩa thống kê với P = 0,18, chứng minh tính đồng bộ và độ thuần thục của kỹ thuật thao tác qua thời gian.

Phát hiện thứ hai: Chất lượng noãn ban đầu có sự phân hóa mạnh mẽ nhưng biến động tập trung ở nhóm noãn phẩm cấp cao. Cụ thể, trứng loại 1 ở đợt 1 đạt 0,10 quả/bò, cao gấp 5 lần so với đợt 2 chỉ đạt 0,02 quả/bò (P < 0,01); trứng loại 2 ở đợt 1 đạt 1,49 quả/bò, cao gấp gần 3 lần đợt 2 là 0,50 quả/bò (P < 0,01). Đáng chú ý, trứng loại 4 kém chất lượng chiếm tỷ lệ xấp xỉ 50% tổng số trứng khai thác (dao động từ 11,71 đến 12,36 quả/bò, P = 0,37).

Phát hiện thứ ba: Quy trình nuôi thành thục in vitro (IVM) ghi nhận tỷ lệ tế bào trứng thành thục loại 1 đạt mức cao và rất ổn định, dao động từ 62,37% đến 62,88% (P = 0,88) trên toàn bộ 7.220 trứng đưa vào nuôi cấy. Trứng thành thục loại 2 chiếm tỷ lệ từ 19,82% đến 20,05%, trong khi tỷ lệ thoái hóa loại bỏ chỉ dao động từ 9,25% đến 10,43%. Tổng số trứng đủ chuẩn đưa vào thụ tinh đạt 6.490 trứng (đợt 1 đạt 2.317 trứng, đợt 2 đạt 2.113 trứng, đợt 3 đạt 2.060 trứng).

Phát hiện thứ tư: Phân tích so sánh hai môi trường nuôi cấy phôi của Đan Mạch và Vương quốc Anh trên 405 cá thể bò nhận phôi (nhóm cấy phôi từ môi trường Đan Mạch gồm 211 con và nhóm môi trường Anh gồm 194 con) cho thấy không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P > 0,05) về tỷ lệ thụ tinh, tỷ lệ phát triển phôi nang cũng như tỷ lệ đậu thai sau 25 ngày kiểm tra.

Thảo luận kết quả

Sự tương đồng về hiệu quả tạo phôi và tỷ lệ đậu thai giữa hai môi trường Đan Mạch và Vương quốc Anh phản ánh chất lượng chuẩn hóa quốc tế của các dòng sản phẩm sinh học thương mại. Thành phần điện giải, acid amin và các yếu tố sinh trưởng trong cả hai hệ thống môi trường đều đáp ứng hoàn hảo nhu cầu chuyển hóa năng lượng của phôi bò Holstein. Tỷ lệ noãn đạt độ thành thục loại 1 trên 62% hoàn toàn tương đồng với các công bố quốc tế của Rizos và cộng sự (2002) và Catalá và cộng sự (2011), với tỷ lệ thành thục dao động từ 60% đến 70%. Điều này xác nhận hệ thống phòng thí nghiệm tại TH kiểm soát rất tốt hiện tượng stress oxy hóa và duy trì nội môi tối ưu.

Về mặt di truyền và sinh lý, việc khảo sát chất lượng tinh dịch của bò đực giống cho thấy hoạt lực đạt 62% đến 69% và tỷ lệ kỳ hình chỉ 10% đến 12%, đáp ứng tiêu chuẩn nghiêm ngặt theo khuyến cáo của Saacke và cộng sự (2000). Yếu tố tuổi của bò cho trứng (từ 14 đến 43 tháng) không làm thay đổi có ý nghĩa thống kê về sản lượng noãn (P = 0,33), tuy nhiên các cá thể bò tơ và lứa 1 cho chất lượng phôi nang nhỉnh hơn bò nhiều lứa đẻ. Để trực quan hóa, toàn bộ dữ liệu biến động chất lượng noãn OPU theo đợt có thể được mô tả hiệu quả qua biểu đồ cột chồng tỷ lệ phân bố bốn loại trứng, kết hợp cùng bảng phân tích phương sai hai nhân tố so sánh trực tiếp các chỉ số phôi nang và tỷ lệ đậu thai giữa hai loại môi trường.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, chuẩn hóa thao tác kỹ thuật thu nhận noãn OPU: Đội ngũ kỹ thuật viên phòng tế bào cần kiểm soát áp lực hút chân không cố định trong khoảng 65 đến 75 mmHg và nhiệt độ bảo quản dịch hút từ 35 đến 37°C. Giải pháp này hướng tới mục tiêu nâng tỷ lệ thu hồi trứng loại 1 và loại 2 từ mức dưới 5% hiện nay lên trên 12% trong vòng 6 tháng tới.

Thứ hai, tối ưu hóa tiêu chuẩn lựa chọn bò nhận phôi: Phòng Quản lý Sinh sản cần sàng lọc nghiêm ngặt các cá thể bò nhận ở lứa đẻ 1 đến 2, duy trì điểm thể trạng BCS ổn định từ 3,0 đến 3,5 và thời gian nghỉ sau sinh trên 80 ngày. Đồng thời, kỹ thuật viên cấy phôi phải thực hiện cấy truyền chính xác vào ngày thứ 7 ± 1 sau khi bò xuất hiện triệu chứng động dục, nhằm đưa tỷ lệ đậu thai sau 25 ngày đạt trên 45% trong giai đoạn 2025 - 2026.

Thứ ba, linh hoạt đa dạng hóa nguồn cung ứng môi trường nuôi cấy: Ban Mua sắm vật tư cần ký kết hợp đồng cung ứng song song cả hai dòng sản phẩm từ Đan Mạch và Vương quốc Anh. Do cả hai môi trường đều cho hiệu quả kỹ thuật tương đương (P > 0,05), việc đàm phán giá cạnh tranh giữa hai nhà sản xuất sẽ giúp doanh nghiệp tiết kiệm từ 10% đến 15% tổng chi phí vật tư sinh học trên mỗi phôi sống bắt đầu từ quý I năm 2026.

Thứ tư, nâng cấp hệ thống kiểm soát vi khí hậu tủ nuôi cấy: Trưởng phòng Thí nghiệm Công nghệ Phôi cần triển khai đo đạc tự động nồng độ 5% CO2 và nhiệt độ 38,8°C bằng máy phân tích chuyên dụng định kỳ hàng tuần. Mục tiêu kỹ thuật là giảm tỷ lệ tế bào trứng thoái hóa trong quá trình nuôi IVM từ mức xấp xỉ 10% xuống dưới 6% trong chu kỳ giám sát 9 tháng tiếp theo.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm thứ nhất: Các tập đoàn và doanh nghiệp chăn nuôi bò sữa quy mô công nghiệp (quản lý trang trại trên 1.000 bò cái sinh sản). Luận văn cung cấp toàn bộ quy trình vận hành thực tế phòng lab IVF, giúp doanh nghiệp đánh giá hiệu quả kinh tế và làm chủ kỹ thuật sản xuất phôi nội địa thay thế nhập khẩu.

Nhóm thứ hai: Bác sĩ thú y và chuyên gia phôi học phụ trách các chương trình hỗ trợ sinh sản gia súc (vận hành trên 5.000 tế bào noãn mỗi năm). Tài liệu hỗ trợ chuẩn hóa kỹ thuật chọc hút noãn OPU, phân hạng chất lượng phôi nang theo tiêu chuẩn IETS và kỹ thuật đồng bộ hóa chu kỳ tử cung bò nhận phôi.

Nhóm thứ ba: Giảng viên, nghiên cứu sinh và sinh viên cao học thuộc các ngành Chăn nuôi, Thú y và Công nghệ Sinh học. Luận văn là nguồn tham khảo thực nghiệm phong phú với bộ dữ liệu chuẩn xác trích xuất từ 7.220 tế bào noãn và 405 cá thể bò nhận phôi thực tế tại Việt Nam.

Nhóm thứ tư: Các nhà hoạch định chính sách giống vật nuôi thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. Dữ liệu thực nghiệm của đề tài đóng góp luận cứ khoa học để hoàn thiện hệ thống quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về sản xuất phôi IVF, hướng tới chiến lược tự chủ 100% giống gia súc năng suất cao vào năm 2030.

Câu hỏi thường gặp

Hai môi trường sản xuất phôi từ Đan Mạch và Vương quốc Anh có tạo ra sự khác biệt về tỷ lệ đậu thai không?
Kết quả nghiên cứu thực nghiệm trên 405 cá thể bò nhận phôi (211 bò nhận phôi nuôi cấy bằng môi trường Đan Mạch và 194 bò dùng môi trường Anh) chứng minh không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P > 0,05). Tỷ lệ phôi nang phát triển và tỷ lệ đậu thai sau 25 ngày ở cả hai môi trường là tương đương nhau.

Độ tuổi của bò cho trứng có ảnh hưởng trực tiếp đến tổng số lượng noãn thu thập qua kỹ thuật OPU không?
Khảo sát trên 150 bò cái trong độ tuổi từ 14 đến 43 tháng chia thành ba nhóm tuổi cho thấy sản lượng trứng dao động từ 23,68 đến 24,95 trứng mỗi lần thu, sự sai khác không có ý nghĩa thống kê với P = 0,33. Khả năng thu trứng phụ thuộc phần lớn vào kỹ thuật chọc hút và chu kỳ thể vàng của từng cá thể.

Tỷ lệ noãn đạt độ thành thục loại 1 trong môi trường IVM đạt bao nhiêu phần trăm?
Tỷ lệ tế bào trứng thành thục loại 1 trong nghiên cứu duy trì rất ổn định từ 62,37% đến 62,88% qua cả ba đợt OPU với P = 0,88. Mức tỷ lệ này hoàn toàn phù hợp với ngưỡng trung bình 60% đến 70% của các phòng thí nghiệm sản xuất phôi bò tiên tiến trên thế giới.

Các thông số kỹ thuật then chốt cần kiểm soát trong quá trình chọc hút noãn OPU là gì?
Quy trình OPU đòi hỏi duy trì áp lực hút chân không ổn định từ 65 đến 75 mmHg nhằm hạn chế tổn thương lớp tế bào cumulus. Ngoài ra, dịch nang thu được phải duy trì trong 5 mL môi trường DPBS bổ sung heparin ở nhiệt độ 35 đến 37°C trước khi vận chuyển ngay về phòng phân loại.

Tiêu chuẩn đánh giá tinh dịch bò đực giống sử dụng cho quy trình IVF trong nghiên cứu gồm những gì?
Bò đực giống được chọn lựa ở 28 đến 32 tháng tuổi, khối lượng 750 đến 800 kg. Tinh dịch khai thác đạt thể tích 0,25 ml mỗi lần, hoạt lực tinh trùng từ 62% đến 69%, nồng độ 16 triệu tinh trùng/ml và tỷ lệ kỳ hình từ 10% đến 12%, đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế cho thụ tinh in vitro.

Kết luận

• Luận văn đã làm chủ và chuẩn hóa thành công quy trình công nghệ IVF khép kín trên đàn bò sữa Holstein Friesian quy mô lớn tại Việt Nam, từ kỹ thuật OPU đến chuyển phôi.
• Khảo sát thực nghiệm trên 150 bò cho trứng với 7.220 tế bào noãn khẳng định hiệu suất thu hồi đạt trung bình trên 22 trứng/bò/lần hút, tỷ lệ noãn thành thục loại 1 duy trì ổn định trên 62%.
• Chứng minh tính tương đương sinh học giữa hai loại môi trường IVF nhập khẩu từ Đan Mạch và Vương quốc Anh (P > 0,05) trên 405 cá thể bò nhận phôi về tỷ lệ tạo phôi nang và tỷ lệ đậu thai.
• Xác định thời điểm cấy phôi tối ưu ở ngày thứ 7 ± 1 của chu kỳ động dục trên bò nhận phôi lứa 1 đến 2, giúp kiểm soát tốt sức khỏe thai và hạn chế hội chứng thai to.
• Đề xuất mô hình lựa chọn môi trường nuôi cấy linh hoạt theo chi phí thương mại, hỗ trợ doanh nghiệp tiết kiệm từ 10% đến 15% chi phí sản xuất phôi giống.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là cung cấp bộ dữ liệu thực chứng quy mô lớn đầu tiên tại Việt Nam về so sánh môi trường IVF trên bò sữa cao sản. Kế hoạch tiếp theo trong giai đoạn 2026 - 2027 cần tập trung theo dõi tỷ lệ sống, khối lượng sơ sinh và năng suất tiết sữa lứa đầu của đàn bê sinh ra từ phôi IVF. Các doanh nghiệp và trang trại chăn nuôi công nghệ cao nên sớm ứng dụng quy trình kỹ thuật này nhằm đẩy nhanh tốc độ chọn giống và gia tăng giá trị kinh tế bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan về nghiên cứu sản xuất phôi bò IVF 1. Một số thuật ngữ chuyên môn sử dụng trong đề tài Bò cho trứng (Donor): là bò cái có giá trị di truyền cao được chọn để khai thác noãn (trứng) bằng kỹ thuật OPU phục vụ các kỹ thuật sinh sản hỗ trợ như thụ tinh trong ống nghiệm. Bò nhận phôi (Recipient): là bò cái được sử dụng để cấy phôi sau khi phôi đã được tạo ra bằng thụ tinh trong ống nghiệm hoặc thu từ bò cho.

COCs được thu hồi từ nang buồng trứng trong quá trình OPU. OPU (Ovum Pick Up): là kỹ thuật chọc hút noãn từ nang buồng trứng bò cái sống bằng đầu dò siêu âm gắn kim hút. Kỹ thuật này cho phép thu noãn nhiều lần trên cùng một cá thể mà không cần giết mổ, giúp khai thác tối đa tiềm năng di truyền của bò cho trứng. IVF (In-Vivo Fertilization): là thụ tinh trong ống nghiệm, quá trình cho tinh trùng và noãn thụ tinh trong điều kiện phòng thí nghiệm để tạo ra hợp tử (zygote), sau đó phát triển thành phôi sớm.

IVM (In-Vitro Maturation): là quá trình nuôi chín noãn trong ống nghiệm, quá trình giúp noãn chưa chín (chưa hoàn tất giảm phân) đạt được khả năng thụ tinh trong điều kiện nhân tạo. Môi trường IVF: là môi trường nuôi cấy sử dụng trong giai đoạn thụ tinh trong sản xuất phôi trong ống nghiệm. Môi trường IVM: là môi trường nuôi chín noãn, thường chứa các hormone (FSH, LH), huyết thanh và các yếu tố hỗ trợ giúp noãn trưởng thành. Môi trường IVC: là môi trường nuôi cấy phôi trong ống nghiệm sau thụ tinh, giúp phôi phát triển từ giai đoạn hợp tử đến phôi nang (blastocyst) trước khi được cấy vào bò nhận phôi.

Công nghệ thụ tinh trong ống nghiệm (IVF) trong chăn nuôi bò Công nghệ thụ tinh trong ống nghiệm (IVF) là một trong những phương pháp tiên tiến trong lĩnh vực sinh sản bò, giúp tối ưu hóa quá trình nhân giống và nâng cao chất lượng đàn bò. Đây là phương pháp cho phép thụ tinh noãn bào bên ngoài cơ thể mẹ trong điều kiện phòng thí nghiệm được kiểm soát nghiêm ngặt, sau đó nuôi thành phôi và cấy trở lại vào bò cái nhận. Quy trình IVF trong bò thường gồm ba giai đoạn chính: (1) Chọc hút noãn bào từ các bò cái có giá trị di truyền cao (thường gọi là kỹ thuật OPU – (Ovum Pick Up); (2) Thụ tinh “in vitro” giữa noãn và tinh trùng trong môi trường nuôi cấy nhân tạo; (3) Nuôi cấy phôi đến giai đoạn blastocyst, sau đó cấy vào bò cái nhận để mang thai hộ. So với phương pháp thụ tinh nhân tạo (AI - Artificial Insemination) hoặc cấy phôi truyền thống (in-vivo fertilization), IVF có nhiều ưu điểm như: Tận dụng tối đa tiềm năng di truyền của bò đực và bò cái có giá trị cao: có thể khai thác cùng lúc cả bò cái và bò đực có giá trị di truyền cao mà không cần đợi chu kỳ sinh sản tự nhiên.

Giảm thời gian nhân giống so với lai tạo tự nhiên: giúp tăng nhanh quy mô đàn, đặc biệt trong chiến lược chọn lọc giống ưu tú. Tạo ra số lượng lớn phôi trong thời gian ngắn, giúp tăng nhanh quy mô đàn bò: một bò cái có thể cho nhiều phôi mỗi tháng nhờ kỹ thuật OPU lặp lại. Ứng dụng công nghệ chọn lọc di truyền, giúp nâng cao năng suất và khả năng thích nghi của đàn bò: có thể sàng lọc phôi theo giới tính, gen bệnh lý hoặc các đặc điểm di truyền mong muốn trước khi cấy. Tuy nhiên, IVF cũng đối mặt với một số hạn chế, đặc biệt là trong điều kiện ứng dụng thực tiễn tại các quốc gia đang phát triển: Tỷ lệ phát triển phôi còn thấp, đặc biệt ở giai đoạn blastocyst; Chi phí sản xuất cao, bao gồm chi phí thiết bị, nhân lực kỹ thuật và vật tư nuôi cấy; Yêu cầu kỹ thuật cao và độ chuẩn hóa quy trình lớn, dễ bị ảnh hưởng bởi yếu tố môi trường, thao tác và chất lượng nguyên liệu sinh học (Lonergan và Fair, 2016).

Những hạn chế này đòi hỏi cần có thêm các nghiên cứu đánh giá và tối ưu hóa quy trình IVF, đặc biệt là vai trò của môi trường nuôi cấy phôi – yếu tố được xem là trung tâm ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững của phôi bò). Ứng dụng công nghệ IVF trên thế giới Trên thế giới, công nghệ IVF đã được ứng dụng rộng rãi trong chăn nuôi bò sữa và bò thịt, đặc biệt tại các quốc gia có ngành công nghiệp bò phát triển như Mỹ, Brazil, Canada và châu Âu. Tại Mỹ: IVF đóng vai trò trung tâm trong chiến lược nhân giống bò sữa cao sản. Công nghệ IVF chiếm khoảng 60% tổng số phôi bò sản xuất, với hơn 600.000 phôi IVF được tạo ra trong năm 2022 (Stroud và Hasler, 2023).

Các nghiên cứu tại Đại học Wisconsin đã chứng minh rằng môi trường nuôi cấy phôi có ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của phôi bò (Noseir và cs., 2008), trong đó môi trường SOF (Synthetic Oviduct Fluid) và TCM-199 là hai loại phổ biến nhất nhờ hiệu quả phát triển phôi cao. Tại Brazil: Được biết đến như quốc gia đi đầu về ứng dụng IVF trong chăn nuôi bò thịt, đặc biệt là giống bò Nelore bản địa. Viện Embrapa đã nghiên cứu thành công phương pháp tối ưu hóa môi trường nuôi cấy để tăng tỷ lệ phôi nang từ 35% lên 50% (Pereira và cs, 2021) giúp cải thiện đáng kể hiệu quả sinh sản. Tại châu Âu: công nghệ IVF được sử dụng chủ yếu trong đàn bò sữa Holstein và bò thịt Charolais, giúp tăng sản lượng sữa và chất lượng thịt.

Các nghiên cứu tại Pháp và Đức đã cho thấy các yếu tố như nhiệt độ môi trường, áp suất khí CO₂, thành phần protein trong môi trường nuôi cấy có ảnh hưởng rõ rệt đến tỷ lệ phân chia phôi và tỷ lệ sống sót của phôi (Galli và cs. Những minh chứng thực tiễn nêu trên khẳng định rằng công nghệ IVF, nếu được ứng dụng và tối ưu đúng cách, sẽ trở thành công cụ chiến lược trong nhân giống đàn bò có năng suất và giá trị di truyền cao. Tuy nhiên, mỗi quốc gia cần có hướng nghiên cứu riêng phù hợp với điều kiện nội tại về giống bò, khí hậu, cơ sở hạ tầng và trình độ kỹ thuật. Tại Việt Nam, đây vẫn là lĩnh vực mới mẻ, rất cần thêm các nghiên cứu ứng dụng thực tiễn nhằm hoàn thiện quy trình và tăng hiệu quả sử dụng công nghệ IVF trong ngành chăn nuôi hiện đại.

Ứng dụng công nghệ IVF tại Việt Nam Tại Việt Nam, công nghệ IVF đã bắt đầu được ứng dụng trong chăn nuôi bò sữa và bò thịt trong khoảng 10 năm gần đây, chủ yếu tập trung ở một số đơn vị nghiên cứu và doanh nghiệp lớn trong ngành chăn nuôi. Một số đơn vị tiên phong trong lĩnh 7 vực này gồm Viện Chăn nuôi, Viện Công nghệ Sinh học, Tập đoàn TH và một số trang trại chăn nuôi lớn: Tập đoàn TH là đơn vị đầu tiên áp dụng công nghệ IVF trên đàn bò sữa tại Nghệ An. Từ năm 2019, TH đã hợp tác với Công ty ABS (Mỹ) để triển khai hệ thống IVF và đến năm 2022 bắt đầu sản xuất phôi IVF nội địa. Việc chủ động tạo phôi bò sữa thuần chủng đã giúp TH không chỉ giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu con giống mà còn từng bước nâng cao năng suất sữa và hiệu quả di truyền trong đàn bò (Nhân Dân, 2023).

Tính đến nay, TH đã tạo ra gần 20.000 phôi IVF chất lượng cao, đóng vai trò nền tảng trong chiến lược phát triển bền vững đàn bò sữa cao sản trong nước. Viện Chăn nuôi Quốc gia đã triển khai nghiên cứu về công nghệ phôi in vitro trên bò sữa, với mục tiêu nâng cao tỷ lệ thụ thai sau khi cấy phôi lên trên 40%. Công nghệ thụ tinh trong ống nghiệm (IVF) đã được áp dụng nhằm nâng cao hiệu quả sinh sản trên đàn bò sữa nuôi tại Hà Nội. Phương pháp cấy truyền phôi này giúp cải tạo và nhân nhanh đàn bò có năng suất và chất lượng cao.

Ngoài ra, các nghiên cứu đã so sánh hiệu quả của hai môi trường nuôi thành thục tế bào trứng bò là BOVINE- IVM và TCM-199. Kết quả cho thấy cả hai môi trường này đều mang lại hiệu quả cao trong việc nuôi thành thục tế bào trứng bò, góp phần quan trọng trong quy trình tạo phôi bò thụ tinh trong ống nghiệm. Tại khu vực Tây Nguyên, một số trang trại bò thịt quy mô lớn cũng đã bắt đầu thử nghiệm công nghệ IVF, chủ yếu trên đàn bò lai Zebu và Brahman. Mục tiêu chính là nâng cao chất lượng bê con thương phẩm và gia tăng hiệu quả nhân giống đàn bò lai cao sản trong điều kiện vùng cao và bán sơn địa.

Dù quy mô còn nhỏ và mang tính thử nghiệm, song kết quả bước đầu cho thấy IVF có tiềm năng thay thế phương pháp phối giống truyền thống trong các chương trình cải tiến di truyền (Trung tâm Nghiên cứu Bò và Đồng cỏ Ba Vì, 2020). Tuy nhiên, ứng dụng IVF trong ngành chăn nuôi Việt Nam vẫn còn đối mặt với nhiều thách thức: Chi phí sản xuất phôi còn cao, do phần lớn thiết bị, môi trường nuôi cấy và vật tư đều phải nhập khẩu; 8 Nguồn nhân lực kỹ thuật còn hạn chế, đặc biệt là đội ngũ được đào tạo chuyên sâu về công nghệ sinh sản hiện đại; Hạ tầng phòng thí nghiệm và hệ thống chuỗi lạnh phục vụ bảo quản – vận chuyển phôi chưa đồng bộ, ảnh hưởng đến hiệu quả cấy ghép và tỷ lệ đậu thai sau chuyển. Những khó khăn này đặt ra yêu cầu cấp thiết cho việc nghiên cứu, cải tiến và nội địa hóa quy trình sản xuất phôi IVF phù hợp với điều kiện kinh tế – kỹ thuật trong nước. Đồng thời, cũng mở ra cơ hội để các cơ sở nghiên cứu, doanh nghiệp và trang trại phối hợp xây dựng mô hình nhân giống công nghệ cao, tiến tới phát triển ngành chăn nuôi bò sữa và bò thịt bền vững tại Việt Nam.

Các nghiên cứu về môi trường nuôi cấy phôi bò 1. Các loại môi trường nuôi cấy phôi phổ biến Trong quy trình thụ tinh trong ống nghiệm (IVF), môi trường nuôi cấy đóng vai trò then chốt trong việc duy trì và hỗ trợ sự phát triển của phôi từ giai đoạn noãn được thụ tinh đến khi đạt giai đoạn blastocyst. Một môi trường nuôi cấy lý tưởng không chỉ đảm bảo duy trì cân bằng nội môi mà còn cung cấp đầy đủ năng lượng, ion, acid amin và các yếu tố sinh trưởng cần thiết cho phôi.