- THAY ĐỔI HÀM LƯỢNG CHOLESTEROL TRONG BUỒNG TRỨNG CÁ CHẼM (LATES CALCARIFER BLOCH, 1790) NGOÀI TỰ NHIÊN. - THEO GIAI ĐOẠN THÀNH THỤC Phạm Xuân Kỳ 1 và Đào Việt Hà 1. - Cholesterol, buồng trứng, các giai đoạn thành thục, cá chẽm. - Thay đổi hàm lượng cholesterol trong buồng trứng ở các giai đoạn thành thục từ II-VI của cá chẽm cái tự nhiên đã được khảo sát. - Hệ số thành thục (GSI) tăng đáng kể từ giai đoạn II-IV, giảm sau khi đẻ ở giai đoạn VI.. - Hàm lượng lipid buồng trứng gia tăng đáng kể từ các giai đoạn II-IV khi trứng phát triển và giảm dần ở các giai đoạn sau đó khi cá thành thục và đẻ. - Hàm lượng cholesterol buồng trứng thấp ở giai đoạn II (266,7 mg/100 g trọng lượng tươi), tăng cao đáng kể ở giai đoạn III (390,9 mg/100 g) khi cá khởi phát quá trình tái thành thục và ở giai đoạn IV (374,5 mg/100 g). - Hàm lượng chất này giảm thấp đáng kể vào giai đoạn V (219,2 mg/100 g) và VI (251,9 mg/100 g) khi buồng trứng hầu như chứa các trứng đã thành thục hoàn toàn và khi cá đã đẻ. - Các kết quả này cho thấy sự liên quan của cholesterol với sự thành thục và nó có thể được xem là một chỉ tiêu sinh hóa để đánh giá tình trạng sinh sản của cá chẽm. - Quá trình sinh sản của cá có sự tham gia của các nguồn vật chất khác nhau, trong đó có các sterol. - Ở một số loài cá, hàm lượng cholesterol chiếm tới 99% trong thành phần. - Cholesterol là tiền chất chính để tổng hợp vitamin D, một số hormon steroid liên quan đến quá trình sinh sản như cortisol, progesteron, estrogen, testosteron. - cái, estrogen kích hoạt sự tổng hợp vitellogenin- thành phần chính của noãn hoàng, thúc đẩy sự phát triển và thành thục của buồng trứng. - Cholesterol đã được phát hiện ở các cơ quan sinh tổng hợp steroid và có ảnh hưởng đến hàm lượng steroid trong tuyến sinh dục ở một số loài cá (Perevozchikov, 2008).. - Một số nghiên cứu đã chỉ ra mối quan hệ giữa hàm lượng cholesterol trong cơ thể và sự thành thục ở một số loài cá có đặc điểm sinh học sinh sản khác nhau. - Ví dụ như, hàm lượng cholesterol trong gan, tuyến sinh dục và plasma liên quan đến thành thục ở cá trê cái Heteropneustes fossilis (Singh and Singh, 1979), cá lóc Channa punctatus (Mukherjee and Bhattacharya, 1982), cá mập Scyliorhinus canicula (Garcia-Garrido et al., 1990), cá rô Etroplus suratensis (Diwan and Krishnan, 1986), cá hồi cầu vồng Onchorhynchus mykiss (Kocaman et al., 2005). - Ở những loài này, hàm lượng cholesterol gia tăng cùng với hệ số thành thục sinh dục (GSI) suốt thời kì bắt đầu mùa sinh sản đến kết thúc giai đoạn đẻ. - fossilis (Singh and Singh, 1984) và cá thát lát Notopterus notopterus (Shankar and Kulkarni, 2005), hàm lượng cholesterol ở tinh sào và gan thấp trước và sau sinh sản, cao vào mùa đẻ. - notopterus, hàm lượng cholesterol trong gan và trứng gia tăng đáng kể ở giai đoạn đẻ cùng với sự gia tăng của hệ số thành thục sinh dục (Shankar and Kulkarni, 2007). - canicula, hàm lượng cholesterol tổng số trong huyết thanh của cá đực và cái đều gia tăng với sự thành thục (Garcia-Garrido et al., 1990). - Những kết quả này đã chỉ ra sự liên quan của cholesterol trong quá trình thành thục của cá. - Cá chẽm Lates calcarifer, là loài sinh sản nhiều lần trong năm, có giá trị thương mại cao đang được nuôi ở một số nước Châu Á, trong đó có Việt Nam.. - Trong số các công trình nghiên cứu sinh hóa về loài cá này, thành phần các axít amin trong trứng và ấu trùng (Dayal et al., 2003), thành phần axít béo trong cơ của cá từ tự nhiên (Ho and Paul, 2009), thành phần và hàm lượng các axít béo trong trứng thụ tinh và ấu trùng (Lục Minh Diệp và ctv., 2009), đánh giá chất lượng trứng qua lipid và các axít béo (Nocillado et al., 2000), thành phần và hàm lượng các axít béo trong buồng trứng theo giai đoạn thành thục cá tự nhiên (Phạm Xuân Kỳ và ctv., 2012) đã được nghiên cứu. - Các kết quả cho thấy trong thành phần axít amin và axít béo, một số axít thiết yếu liên quan đến sự thành thục và có thể. - Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu hàm lượng cholesterol trong buồng trứng cá chẽm theo sự thành thục trong một chu kỳ sinh sản nhằm làm sáng tỏ một vai trò của cholesterol trong sinh sản ở loài cá này.. - Cá chẽm tự nhiên được đánh bắt ở đầm Nha Phu bằng lưới hoặc câu với mồi sống từ tháng 3 đến tháng 8 năm 2010. - Sau khi cân trọng lượng cơ thể (BW) và đo chiều dài toàn thân (TL), cá được mổ để lấy buồng trứng. - Với cá đã thành thục, phần trứng rụng nằm trong khoang bụng cùng với buồng trứng cũng được thu. - Buồng trứng và trứng rụng được cân trọng lượng để tính hệ số thành thục sinh dục{GSI. - Một phần buồng trứng từ các cá thể được ngâm trong dung dịch formon 10% để làm tiêu bản xác định các giai đoạn thành thục bằng phương pháp nhuộm Hematoxylin-Eosin. - Phần lớn buồng trứng còn lại được giữ ở -30 o C dùng để chiết tách lipid. - Số cá thể được dùng phân tích ở mỗi giai đoạn của buồng trứng là 04 cá cái với TL 42-105 cm và BW 4,8- 11,5 kg.. - 2.3 Xác định các giai đoạn thành thục Buồng trứng được quan sát bằng mắt thường để xác định các đặc điểm bên ngoài. - Ngoài ra các tiêu bản lát cắt buồng trứng (10 µm) nhuộm với Hematoxyline- Eosin được quan sát dưới kính hiển vi và ảnh được chụp với vật kính có độ phóng đại 20 lần. - Các giai đoạn phát triển của buồng trứng cá chẽm được phân chia căn cứ vào sự xuất hiện của trứng ở giai đoạn phát triển cao nhất theo Kuldeep and Pandey (1998).. - 2.4 Tách chiết lipid và xác định hàm lượng cholesterol. - Cholesterol được rửa giải và thu hồi dùng để đo hàm lượng.. - 2.4.4 Xác định hàm lượng cholesterol. - Hàm lượng cholesterol trong mẫu đo được tính toán dựa trên phương trình tương quan được thiết lập giữa hàm lượng của dãy các nồng độ cholesterol chuẩn (Sigma) là 0,2. - Sự sai khác về chiều dài, trọng lượng, hệ số thành thục, hàm lượng lipid và cholesterol ở các giai đoạn thành thục được phân. - 3.1 Các giai đoạn thành thục của cá chẽm Dựa theo mô tả của Kuldeep and Pandey (1998), buồng trứng cá chẽm tự nhiên thu ở đầm Nha Phu năm 2010 trong nghiên cứu này được phân chia thành 5 giai đoạn thành thục như sau (Hình 1, 2):. - Giai đoạn II: buồng trứng nghỉ. - Vỏ bọc buồng trứng dày, trong hoặc đỏ hồng, có trứng giai đoạn chất nhiễm sắc (chromatin) nhưng trứng giai đoạn tiền nhân (perinucleolus) ưu thế. - Giai đoạn III: tái khởi phát thành thục. - Buồng trứng gia tăng kích thước, trong và màu kem, có trứng giai đoạn tiền nhân nhưng trứng có vỏ trứng với lỗ khí nhỏ (cortical alveoli) ưu thế. - Giai đoạn IV: phát triển. - Kích thước buồng trứng lớn hơn, vỏ mỏng, màu vàng xuất hiện, có trứng chứa noãn hoàn giai đoạn đầu và muộn, có cả trứng giai đoạn tiền nhân. - Giai đoạn V: thành thục hoàn toàn và rụng trứng. - Buồng trứng màu vàng, vỏ mỏng, kích cỡ lớn chiếm đầy khoang bụng, có trứng thành thục cuối cùng, túi mầm di chuyển, vỡ túi mầm, trứng chứa giọt dầu hoặc trứng ở các giai đoạn noãn hoàn khác nhau. - Giai đoạn VI: sau khi đẻ. - Buồng trứng mềm, kích thước giảm, màu hồng tím, vỏ cứng chắc, còn một ít trứng có noãn hoàng với sự ưu thế của trứng noãn hoàng giai đoạn đầu. - 3.2 Thay đổi hệ số thành thục sinh dục (GSI) GSI. - tăng đáng kể suốt quá trình phát triển và thành thục của buồng trứng từ giai đoạn II-IV (dữ liệu giai đoạn V không trình bày do giai đoạn này trứng đã rụng, một phần trứng có thể chảy ra ngoài nên chỉ số GSI không chính xác), giảm sau khi đẻ (giai đoạn VI) (p <0,05) (Hình 3A).. - 3.3 Hàm lượng lipid và cholesterol ở các giai đoạn thành thục. - Hàm lượng lipid trung bình. - trọng lượng tươi, TLT) và cholesterol (mg/ 100 g TLT) của buồng trứng các cá thể cá chẽm ở các giai đoạn thành thục được trình bày lần lượt trong Hình 3B, 3C.. - Hình 1: Hình thái ngoài của buồng trứng cá chẽm tự nhiên (II-VI) thu ở đầm Nha Phu. - Hình 2: Tổ chức mô học của buồng trứng cá chẽm tự nhiên (II-VI) thu ở đầm Nha Phu. - (B) hàm lượng lipid. - và (C) cholesterol (mg/100 g TLT) buồng trứng theo giai đoạn thành thục cá chẽm. - nhau chỉ ra sự khác biệt đáng kể (n=4, p<0,05) Hàm lượng lipid buồng trứng gia tăng đáng kể. - Hàm lượng cholesterol buồng trứng thấp ở giai đoạn II, tăng cao đáng kể (p <0,05) ở giai đoạn III khi cá khởi phát quá trình tái thành thục tuyến sinh dục và duy trì ở mức cao ở giai đoạn IV. - Hàm lượng chất này giảm dần vào giai đoạn V khi buồng trứng hầu như chứa các trứng đã thành thục hoàn toàn và giảm thấp đáng kể (p <0,05) ở giai đoạn VI khi cá đã đẻ.. - Sự thay đổi hàm lượng lipid buồng trứng cá chẽm trong quá trình thành thục và đẻ trứng cho. - thấy sự liên quan của nguồn vật chất này đến sinh sản. - Sự gia tăng thành phần này ở buồng trứng trong mùa sinh sản cho thấy một vai trò cần thiết của lipid trong quá trình phát triển buồng trứng như cung cấp năng lượng và tham gia các tổng hợp sinh học như tổng hợp noãn hoàng. - Nhìn chung, biến động hàm lượng lipid trong buồng trứng ở cá chẽm có xu hướng tương tự như một vài loài cá đẻ nhiều lần như cá ngừ vây xanh Thunnus thynnus thynnus (Mourente et al., 2002) và Mummichog Fundulus heteroclitus (Jensen và Taylor, 2002) nhưng mức độ thay đổi có khác nhau.. - thành thục và đẻ trứng. - Quá trình chuyển hóa này liên quan đến các hệ thống enzym trong quá trình thành thục ở nhiều loài động vật nói chung và cá nói riêng (Perevozchikov, 2008). - Ở cá chẽm, sư thay đổi hàm lượng cholesterol trong buồng trứng cũng phản ảnh mức độ phát triển và thành thục của trứng trong một chu kỳ sinh sản trong năm. - Đầu mùa sinh sản, tất cả các hệ thống tham gia sinh sản, đặc biệt hệ thống nội tiết sinh sản có lẽ trong trạng thái bất hoạt một thời giai dài kể từ khi cá đẻ lần cuối cùng. - Quá trình tổng hợp các nguồn vật chất sinh sản, trong đó có cholesterol cũng ở trạng thái ngưng trệ, tương tự như được phát hiện ở một số loài cá khác như O. - Hàm lượng thấp cholesterol trong buồng trứng cá chẽm phản ảnh sự bất hoạt này.. - Bắt đầu thời điểm giai đoạn buồng trứng tái khởi phát thành thục và thời kỳ buồng trứng phát triển ở cá chẽm, có sự gia tăng việc tổng hợp các nguồn vật chất, trong đó có lipid, axít béo và cholesterol. - Người ta nhận thấy rằng, hàm lượng cholesterol trong máu loài O. - mykiss thay đổi đáng kể theo giai đoạn thành thục (Kocaman et al., 2005) và hàm lượng của chất này ở cá chép Cyprinus carpio gia tăng suốt thời kỳ thành thục, liên quan đến quá trình chín noãn hoàng (vitellogenesis) (Abassi et al., 2011). - Như vậy, sự gia tăng hàm lượng cholesterol cùng với sự xuất hiện của trứng chứa noãn hoàng và sự gia tăng kích thước trứng của cá chẽm cho thấy mối liên quan của cholesterol với sự thành thục buồng trứng ở loài cá này. - Kết quả một nghiên cứu khác cho thấy rằng hàm lượng estradiol trong plasma gia tăng đồng thời với hàm lượng một số axít béo như 20:5 n-3 và 22:6n-3 trong buồng trứng cá chẽm vào giai đoạn buồng trứng phát triển (Phạm Xuân Kỳ và ctv., 2012). - (2006) đã xác nhận khả năng tổng hợp cholesterol ở buồng trứng cá vàng Carassius auratus vào giai đoạn đầu và giữa của thời kỳ tái thành thục. - Ở loài cá trê Clarias batrachus, sự thay đổi hàm lượng cholesterol có liên quan đến sự tích lũy của các hormon như estrogen ở cá cái và androgen ở cá đực và sự gia tăng khối lượng buồng trứng liên quan đến sự tích lũy steroid và hàm lượng steroid giảm nhanh sau khi đẻ (Jayashree and Srinivasachar, 1979). - Cùng với những kết quả nêu trên, các kết quả trong nghiên cứu này cho thấy rằng buồng trứng của cá chẽm có khả năng tổng hợp cholesterol suốt thời kỳ thành thục và nó có thể liên quan đến quá trình tổng hợp estradiol- hormon. - Tuy nhiên, buồng trứng cá chẽm cho thấy sự phát triển không đồng bộ của trứng (oocytes) trong mùa sinh sản nên sự tổng hợp và chuyển hóa nguồn vật chất này là tương đối phức tạp. - Do đó, một nghiên cứu liên quan giữa hàm lượng cholesterol, estradiol và vitellogenin trong plasma và buồng trứng ở cá chẽm sẽ làm sáng tỏ hơn vai trò sinh lý của cholesterol trong sinh sản.. - Sự suy giảm đáng kể hàm lượng cholesterol vào thời kỳ buồng trứng chứa đa số trứng thành thục hoàn toàn có thể phản ảnh sự suy giảm việc tổng hợp cholesterol trong buồng trứng đồng thời với sự tăng mạnh quá trình chuyển hóa cholesterol sang estradiol cần thiết cho sự phát triển của trứng.. - Điều đó có nghĩa rằng nhu cầu cholesterol tăng cao vào thời kỳ trước khi trứng thành thục cuối cùng ở buồng trứng cá chẽm. - Cuối mùa sinh sản, khi cá đã đẻ xong, hệ thống trục não-tuyến yên- tuyến sinh dục trở nên bất hoạt, bắt đầu cho một thời kỳ buồng trứng nghỉ kéo dài đến đầu mùa sinh sản tiếp theo. - Lúc này nhu cầu vật chất trong đó có cholesterol cho buồng trứng hầu như rất thấp và cholesterol cũng không được tổng hợp. - Giống như giai đoạn buồng trứng ở đầu mùa sinh sản, hàm lượng thấp cholesterol trong buồng trứng vào cuối mùa sinh sản cũng phản ảnh trạng thái không hoạt động của hệ thống sinh sản của cá chẽm.. - Xu thế biến động hàm lượng cholesterol ở buồng trứng cá chẽm trong một chu kỳ sinh sản tương tự một số loài cá khác. - mykiss, hàm lượng cholesterol trong buồng trứng và plasma dao động suốt mùa sinh sản, giảm nhanh sau đẻ. - Trong huyết thanh cá hồi Salmol tratta, hàm lượng cholesterol giảm trong khi ở trứng và gan loài O. - nerka hàm lượng này gia tăng trong quá trình hoạt động sinh sản (Kocaman et al., 2005). - suratensis, hàm lượng cholesterol trong plasma và buồng trứng cao nhất khi GSI thấp nhất ở pha đầu và thấp nhất khi GSI cao nhất vào pha sau của thời kỳ buồng trứng thành thục (Diwan and Krishnan, 1986). - Như vậy, cùng với những nghiên cứu đã đề cập nói trên, sự thay đổi hàm lượng cholesterol buồng trứng trong quá trình thành thục có thể được xem là một yếu tố chỉ thị tình trạng sinh lý sinh sản ở cá chẽm. - Tuy nhiên cần có thêm những nghiên cứu về sự chuyển hóa cholesterol hay các mối liên quan với các thành phần sinh hóa khác để làm rõ hơn vai trò của cholesterol trong sinh sản của cá chẽm và đề ra một chế độ dinh dưỡng thích hợp trong việc nuôi vỗ cá bố mẹ.. - Tóm lại, các kết quả đạt được đã cho thấy h àm lượng cholesterol buồng trứng thay đổi trong mùa sinh sản và liên quan đến sự tái khởi phát thành thục và phát triển buồng trứng của cá chẽm tự nhiên. - Cholesterol có thể được sử dụng như là một chỉ tiêu sinh hóa dùng để đánh giá tình trạng sinh sản của cá chẽm.. - Lê Trọng Dũng, phòng Thiết bị dùng chung, Viện Hải dương học đã giúp đo hàm lượng cholesterol trên máy quang phổ. - Biến đổi thành phần và hàm lượng axít béo trong quá trình phát triển của trứng, ấu trứng cá chẽm Lates calcarifer (Bloch, 1790). - Thay đổi hàm lượng lipid và tỷ lệ axít béo trong cơ, gan và trứng của cá chẽm Lates calcarifer (Bloch, 1790) theo giai đoạn thành thục