Nghiên cứu phân tích đa dạng di truyền đoạn gen csnis1 (anpha s1 casein) của lợn đen định hóa bằng phương pháp PCR RFLP(Khóa luận công nghệ sinh học lâm nghiệp)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
--------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH ĐA DẠNG DI TRUYỀN ĐOẠN GEN
CSN1S1 (Alpha-S1 Casein) CỦA LỢN ĐEN ĐỊNH HĨA
BẰNG PHƯƠNG PHÁP PCR-RFLP

NGÀNH: CƠNG NGHỆ SINH HỌC
MÃ NGÀNH: 7420201

Giáo viên hướng dẫn

: PGS. TS. Bùi Văn Thắng
TS. Hà Bích Hồng

Sinh viên

: Nguyễn Thị Linh

Mã sinh viên

: 1653070121

Lớp

: K61 - CNSH

Niên khóa

: 2016 - 2020

Hà Nội - 2020


LỜI CẢM ƠN
Để thực hiện và hồn thành khóa luận tốt nghiệp này, em đã nhận được sự
hỗ trợ, giúp đỡ cũng như là quan tâm, động viên từ nhiều cơ quan, tổ chức và cá
nhân. Khóa luận tốt nghiệp cũng được hoàn thành dựa trên sự tham khảo, học tập
kinh nghiệm từ các kết quả nghiên cứu liên quan, các sách, báo chuyên ngành của
nhiều tác giả ở các trường Đại học, các tổ chức nghiên cứu, tổ chức chính trị…
Đặc biệt hơn nữa là sự hợp tác của cán bộ giáo viên các trường Đại học Lâm
Nghiệp và sự giúp đỡ, tạo điều kiện về vật chất và tinh thần từ phía gia đình, bạn
bè và các đồng nghiệp.
Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn PGS.TS.
Bùi Văn Thắng và TS. Hà Bích Hồng – người trực tiếp hướng dẫn khoa học đã
luôn dành nhiều thời gian, công sức hướng dẫn tơi trong suốt q trình thực hiện
nghiên cứu và hồn thành khóa luận.
Em xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Lâm Nghiệp, cùng
toàn thể các thầy cơ giáo cơng tác trong trường đã tận tình truyền đạt những kiến
thức quý báu, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Kinh phí thực hiện đề tài được hỗ trợ bởi đề tài cấp Tỉnh “Nghiên cứu bảo
tồn nguồn gen Lợn đen huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên”.
Tuy có nhiều cố gắng, nhưng trong khá luận tốt nghiệp này khơng tránh
khỏi những thiếu sót. Em kính mong Quý thầy cô, các chuyên gia, những người
quan tâm đến đề tài, đồng nghiệp, gia đình và bạn bè tiếp tục có những ý kiến
đóng góp, giúp đỡ để đề tài được hồn thiện hơn.
Hà Nợi, ngày 15 tháng 5 năm 2020
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Linh

i


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ i
MỤC LỤC ............................................................................................................. ii
DANH MỤC KÝ HIỆU TỪ VIẾT TẮT .............................................................. v
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................ vi
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................ vii
ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU........................................ 2
1.1. Tình hình bảo tồn nguồn gen động, thực vật.................................................. 2
1.2. Tổng quan về Lợn đen Định Hóa ................................................................... 5
1.2.1. Nguồn gốc và đặc điểm ............................................................................... 5
1.2.2. Tập tính, chế độ ăn và sinh sản của Lợn đen .............................................. 6
1.2.3. Giá trị sử dụng của lợn đen ......................................................................... 8
1.3.

Gen CSN1S1 - Alpha S1 Casein ............................................................... 11

1.3.1. Nguồn gốc, cấu tạo và chức năng của gen CSN1S1 ................................. 11
1.3.2. Các dạng alen của gen CSN1S1................................................................ 16
1.4.

Cơ sở khoa học của phương pháp PCR-RFLP ......................................... 19

1.4.1. Khái niệm đa hình gen .............................................................................. 19

1.4.2. Kỹ thuật PCR ............................................................................................ 20
1.4.3. Kỹ thuật RFLP .......................................................................................... 23
1.4.4. Kỹ thuật PCR-RFLP ................................................................................. 23
CHƯƠNG 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU .................................................................................................... 25
2.1.

Mục tiêu của đề tài .................................................................................... 25

2.1.1. Mục tiêu tổng quát .................................................................................... 25
2.1.2. Mục tiêu cụ thể .......................................................................................... 25
2.2.

Nội dung nghiên cứu ................................................................................. 25

ii


2.2.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................. 25
2.2.2. Nội dung nghiên cứu: ................................................................................ 25
2.3. Vật liệu nghiên cứu....................................................................................... 26
2.3.1. Dụng cụ nghiên cứu .................................................................................. 26
2.3.2. Thiết bị nghiên cứu ................................................................................... 26
2.3.3. Hóa chất nghiên cứu.................................................................................. 27
2.4. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 28
2.4.1. Phương pháp lấy mẫu ................................................................................ 28
2.4.2. Phương pháp tách chiết DNA tổng số ...................................................... 28
2.4.3. Phương pháp PCR ..................................................................................... 29
2.4.4. Phương pháp cắt bằng enzyme giới hạn ................................................... 31
2.4.5. Phân tích đa hình các gen .......................................................................... 31

2.4.6. Phương pháp điện di kiểm tra ................................................................... 32
2.4.7. Tinh sạch sản phẩm PCR .......................................................................... 33
2.4.8. Giải trình tự nucleotit ................................................................................ 33
2.4.9. Phương pháp phân tích số liệu .................................................................. 33
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................... 34
3.1. Kết quả tách chiết DNA tổng số từ mẫu máu............................................... 34
3.2. Kết quả tối ưu hóa nhiệt độ gắn mồi ............................................................ 35
3.2.1. Kết quả thiết kế mồi .................................................................................. 35
3.2.2. Kết quả tối ưu nhiệt độ gắn mồi của cặp mồi CSN1S1_F/R .................... 36
3.3. Kết quả PCR nhân đoạn gen CSN1S1.......................................................... 38
3.4.Kết quả giải trình tự nucleotide đoạn gen CSN1S1 của Lợn đen Định Hóa 40
3.5. Kết quả so sánh trình tự đoạn gen CSN1S1 và xây dựng cây quan hệ di truyền
41
3.5.1. So sánh trình tự CSN1S1 với các trình tự gen công bố trên ngân hàng gen
quốc tế NCBI ....................................................................................................... 42
3.5.2 Kết quả xây dựng cây quan hệ di truyền dựa trên trình tự đoạn gen CSN1S1
44
iii


3.6.Kết quả phân tích đa hình di truyền gen CSN1S1 của giống Lợn đen Định Hóa
............................................................................................................................. 45
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ ........................................ 47
4.1. Kết luận......................................................................................................... 47
4.2. Tồn tại ........................................................................................................... 47
4.3. Kiến nghị ...................................................................................................... 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO

iv

DANH MỤC KÝ HIỆU TỪ VIẾT TẮT
Các chữ viết

Nghĩa tiếng Anh

tắt
ATP
bp

Adenosin triphosphat

Adenosin triphosphat

Base pair

Cặp base
Cộng sự

cs
Da
DNA (DNA)
dNTP
EDTA

Nghĩa tiếng Việt

Dalton
Deoxyribonucleic acid

Axit deoxyribonucleic

Deoxyribonucleotide

Deoxyribonucleotid

triphosphate

triphosphate

Ethylenediaminetetraacetic acid

axit ethylenediamine
tetraacetic

Foward-Primer

Mồi xi

kb

Kilobase (1000 base)

1000 cặp base

µl

Microlit

F-Primer

mRNA

Messenger RNA

RNA thơng tin

Nicotinamide adenine

Nicotinamide adenine

dinucleotide phosphate

dinucleotide phosphate

National Center for

Trung tâm Quốc gia về Thông

Biotechnology Information

tin Công nghệ sinh học

Polymerase Chain Reaction

Phản ứng chuỗi polymerase

Restriction fragment length

Phân tích đa hình trình tự

polymorphism

DNA

RNA

Ribonucleic acid

Axit ribonucleic

rRNA

Ribosomal RNA

ARN ribosome

Room temperature

Nhiệt độ phòng

Reverse primer

Mồi ngược

TAE

Tris-Acetate-EDTA

Tris-Acetate-EDTA

tRNA

Transfer RNA

ARN vận chuyển

UV

Untraviolet

Tia cực tím

V/p

v/p

Vịng / phút

NAD(P)H
NCBI
PCR
RFLP

RT
R-Primer

v

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Danh mục các thiết bị sử dụng trong đề tài ........................................ 26
Bảng 2.2: Danh mục các hóa chất sử dụng trong đề tài. ..................................... 27
Bảng 2.3: Trình tự cặp mồi sử dụng trong phản ứng PCR. ................................ 29
Bảng 2.4: Thành phần của một phản ứng PCR ................................................... 30
Bảng 2.5: Chu kỳ nhiệt độ phản ứng PCR .......................................................... 31

vi


DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Hình dạng đặc điểm của Lợn đen ......................................................... 5
Hình 1.2: Hình ảnh bộ NST ở Lợn đen ............................................................... 12
Hình 3.1: Kết quả điện di DNA tổng số của 6 mẫu máu Lợn đen ...................... 34
Hình 3.2: Kết quả tối ưu nhiệt độ gắn mồi của cặp mồi CSN1S1_F/R .............. 37
Hình 3.3: Kết quả nhân bản đoạn gen CSN1S1 ở các cá thể Lợn đen Định
Hóa ...................................................................................................................... 39
Hình 3.4: Trình tự đoạn gen CSN1S1 ở Lợn đen Định Hóa............................... 41
Hình 3.5: So sánh trình tự sai khác nucleotit của gen CSN1S1 ở Lợn đen Định
Hóa với 3 trình tự trên ngân hàng gen ................................................................ 43
Hình 3.6: Cây quan hệ di truyền giữa Lợn đen Định Hóa và một số lồi trên ngân
hàng gen quốc tế .................................................................................................. 44
Hình 3.7: Kết quả điện di sản phẩm cắt của enzyme giới hạn MaeI đối với 04 trình
tự đoạn gen CSN1S1 ở 04 cá thể Lợn đen Định Hóa ......................................... 45

vii

1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiệu quả của ngành chăn nuôi lợn phụ thuộc rất nhiều vào tốc độ tăng trọng
sản lượng thị và khả năng sinh sản. Hơn nữa, theo xu hướng hiện nay người tiêu
dùng thường thích sử dụng các loại thịt chất lượng ngon, hàm lượng chất béo ít.
Trước nhu cầu của thị trường, các nhà khoa học đã chú ý chọn lọc giống vật nuôi
để nâng cao chất lượng thịt tỷ lệ nạc, độ mềm, màu sắc và độ ngọt của thịt cũng
như khả năng tăng trọng. Chính vì vậy giống Lợn đen Định Hóa là lồi đang được
quan tâm hiện nay, đây là giống lợn đen bản địa của huyện Định Hóa của tỉnh
Thái Nguyên.
Vấn đề được đặt ra ở đây là đa số người dân địa phương ni các giống lợn
lai. Các dịng lợn lai này có đặc điểm không rõ ràng, không lý lịch và nguồn gốc
cụ thể, việc chăn nuôi tự phát các giống lợn lai sẽ làm tăng nguy cơ đe dọa tới sự
bảo tồn nguồn gen, mất dần đi những giống lợn bản địa trong đó gồm các quần
thể lợn có nguồn gốc tại Thái Nguyên đặc biệt là Lợn đen Định Hóa. Lâu dần,
theo tự nhiên thứ gì ít đểu trở nên quý hiếm.
Do đó, các nghiên cứu về việc thu nhận, nhân rộng các quần thể Lợn đen
có nguồn gốc từ Định Hóa có vai trị rất quan trọng trong việc bảo tồn lồi Lợn
của Việt Nam nói chung và khu vực Định Hóa nói riêng. Cơng tác chọn giống
đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả của ngành chăn nuôi. Việc
chọn giống hiện nay không chỉ dựa vào kiểu hình mà cịn dựa vào các kỹ thuật
hiện đại bằng chỉ thị phân tử tăng khả năng chính xác, rút ngắn thời gian và nâng
cao hiệu quả chọn lọc.
Trong đó, nghiên cứu các mối liên quan về đa hình gen là rất quan trọng trong
cơng tác chọn giống, xác định được đa hình di truyền đoạn gen CSN1S1 làm cơ sở
cho các nghiên cứu về mối tương quan giữa gen này với chất lượng sữa của Lợn đen
Định Hóa. Mặc dù lợn khơng phải là lồi cho sữa cung cấp cho con người, nhưng
chất lượng sữa phản ánh khả năng sinh sản và nuôi con của giống.
Nhận thấy những vấn đề trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên
cứu phân tích đa dạng di truyền đoạn gen CSN1S1 (Alpha-S1 Casein) của

Lợn đen Định hóa bằng phương pháp PCR-RFLP”.
1


2
CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tình hình bảo tồn nguồn gen động, thực vật
Ngoài nước
Trên thế giới sự đa dạng sinh học thể hiện rõ nhất ở vùng nhiệt đới, vùng
này chỉ chiếm 15% diện tích bề mặt trái đất nhưng chiếm tới 78% tổng số loài
sinh vật trên hành tinh. Cho đến nay đã có 90.000 lồi sinh vật đã được xác định
ở vùng nhiệt đới, trong khi đó tồn bộ vùng ơn đới Bắc Mỹ và Châu Âu - Á chỉ
có 50.000 lồi. Mỗi năm, trái đất mất đi khoảng 2.000 loài động vật, thực vật,
nghĩa là mất đi hơn 10% số lồi đã được mơ tả. Nếu như các thế kỷ trước đây bình
quân cứ vài chục năm mới có một lồi bị tuyệt chủng, thì những năm của thập
niên chín mươi, người ta tính ra rằng cứ bình qn 7 phút có một lồi bị tuyệt
chủng, đặc biệt các lồi có ích như chim, ếch ăn sâu bọ…Theo tính tốn gần đây
căn cứ trên tốc độ phá rừng, người ta dự đoán rằng sẽ khoảng từ 2-8% số cây và
con trên trái đất đã bị tuyệt chủng trong 25 năm tới. Theo đánh giá của các nhà
khoa học, trong các điểm nóng trên thế giới có tới 34.000 lồi đặc hữu. Tuy nhiên,
theo đà thu hẹp diện tích phân bố của các lồi đặc hữu hiện nay, số loài sẽ giảm
xuống 10% trong 20 năm tới. Nhiều lồi động vật có ích, có nguồn gen quý hiếm
đang bị thu hẹp vùng phân bố, số lượng cá thể và mất dần nguồn gen. Chẳng hạn
như lợn vòi, hươu sao, tê giác, bò rừng….
Nguồn gen động vật đang biến mất nhanh chóng trên tồn thế giới, trong
vòng 15 năm qua 300 trong số 6.000 giống xác định (nguồn www.fao.org/DADIS) đã bị tuyệt chủng và trung bình khoảng 1-2 giống biến mất mỗi tuần. Các nước
đã, đang xây dựng và thực hiện một chiến lược toàn cầu cho việc quản lý các
nguồn tài nguyên di truyền động vật. Trong nỗ lực quốc tế bảo tồn và phát triển

nguồn gen động vật, nâng cao nhận thức về vai trò và giá trị của các nguồn gen
động vật, cung cấp cơ sở khoa học cho việc thiết lập các chính sách quốc gia, khu
vực và tồn cầu, chiến lược và hành động là rất quan trọng.
Giống vật ni có vai trị rất quan trọng đối với lồi người trong việc cung
cấp thực phẩm (thịt, trứng, sữa, chất đốt, len, dạ, dược phẩm, sức kéo…) trong

2


3
canh tác cây trồng tạo việc làm cho hàng tỉ người trên thế giới. Trong khi đó nguy
cơ tuyệt chủng của các giống vật nuôi là khá cao. Ý thức được những tác động
tiêu cực của con người lên tính đa dạng sinh học. Sau Hội nghị thượng đỉnh đầu
tiên về môi trường do Liên Hợp Quốc tổ chức tại Thuỵ Điển, đến nay đã có nhiều
hội nghị thượng đỉnh họp bàn về tài nguyên, môi trường và đa dạng sinh học, như
hội nghị Kyoto tại Nhật Bản. Đặc biệt tại Rio De Janeiro (Barazil) vào tháng
6/1992 Liên hợp Quốc đã thơng qua chương trình 21 - Chương trình hành động
về bảo vệ môi trường và đa dạng sinh học cho thế kỷ 21. Trong hội nghị này, tất
cả các nước tham dự đều ký vào công ước bảo tồn đa dạng sinh học trên toàn cầu.
Trong nước
Việt Nam là một quốc gia thuộc khu vực nhiệt đới, gió mùa có sự phong
phú đa dạng của nhiều loại động thực vật và các hệ sinh thái khác nhau. Việt Nam
được xếp hạng thứ 16 trên thế giới về sự đa dạng tài nguyên sinh vật và là một
trong 10 trung tâm đa dạng sinh học phong phú nhất thế giới, được Liên hợp quốc
đánh giá cao trong việc thực hiện mục tiêu thiên niên kỷ nhờ những thành công
trong lĩnh vực nơng nghiệp, lương thực. Đến nay, khoảng 49.200 lồi sinh vật đã
được xác định gồm 7.500 loài/chủng vi sinh vật; 20.000 loài thực vật trên cạn và
dưới nước; 10.500 lồi động vật trên cạn; 2.000 lồi động vật khơng xương sống
và cá nước ngọt; trên 11.000 loài sinh vật biển. Tuy nhiên, sự đa dạng tài nguyên
thiên nhiên nói trên đang bị đe dọa nghiêm trọng do việc khai thác bừa bãi và

thiếu ý thức, dưới tác động của xu hướng cơng nghiệp hóa làm mất sự cân bằng
của các hệ sinh thái, nguồn tài ngun bị xói mịn nghiêm trọng, nhiều loài sinh
vật đã bị tiệt chủng, một số loài khác đang dần bị biến mất.
Từ năm 1990 chúng ta đã khởi động chương trình bảo tồn nguồn gen vật
ni Việt Nam, các kết quả trước đó cho thấy chúng ta đã mất đi ít nhất 8 giống
vật nuôi khá nổi tiếng như: Lợn Ỉ mỡ, Lợn trắng Phú Khánh, Lợn Thuộc Nhiêu,
Lợn lang Sơn Vi, Lợn lang hồng Hà Bắc, Lợn cỏ Nghệ An, Gà Văn Phú… Cùng
với sự mở cửa với thế giới, các giống vật nuôi ngoại được nhập ồ ạt, phong trào
đổi mới giống vật nuôi được nhân rộng là những mối đe dọa đến nguồn gen vật
ni bản địa. Trong khi đó các địa phương lại không đủ sức để phát hiện, giữ lại
các giống vật nuôi quý và đặc hữu tại các địa phương.

3


4
Trước thực trạng đó, bảo vệ tài nguyên thiên nhiên, đảm bảo duy trì được
tính đa dạng sinh học là những tiền đề cần thiết về tài nguyên sinh học phục vụ
cho công tác nghiên cứu khoa học, hướng tới sự phát triển bền vững nền nông
nghiệp hiện tại cũng như trong tương lai đang là nhiệm vụ được đưa lên hàng đầu.
Để ngăn ngừa sự suy thoái đa dạng sinh học, Việt Nam đã tiến hành công tác bảo
tồn đa dạng sinh học khá sớm.
Bảo tồn nguyên vị (Insitu conservation) bao gồm các phương pháp và công
cụ nhằm mục đích bảo vệ các lồi, các chủng và các sinh cảnh, các hệ sinh thái
trong điều kiện tự nhiên. Tuỳ theo đối tượng bảo tồn để áp dụng các hình thức
quản lý thích hợp. Thơng thường bảo tồn ngun vị được thực hiện bằng cách
thành lập các khu bảo tồn và đề xuất các biện pháp quản lý phù hợp.
Bảo tồn chuyển vị (Exsitu conservation) là hình thức bảo tồn chủ yếu ở Việt
Nam trong thời gian vừa qua. Kết quả của phương pháp bảo tồn này thể hiện rõ
nhất là xây dựng và đưa vào hoạt động một hệ thống rừng đặc dụng. Bảo tồn

chuyển vị bao gồm các vườn thực vật, vườn động vật, các bể nuôi thuỷ hải sản,
các bộ sưu tập vi sinh vật, các bảo tàng, các ngân hàng hạt giống, bộ sưu tập các
chất mầm, mô cấy... Các biện pháp gồm di dời các lồi cây, con và các vi sinh vật
ra khỏi mơi trường sống tự nhiên của chúng.
Việc UBND tỉnh Thái Nguyên ra Quyết định 2150/QĐ-UBND ngày
08/10/2013 là một chủ trương sáng suốt, kịp thời để bảo tồn nguồn gen cây, con
giống trên địa bàn tỉnh trong đó có nhiệm vụ bảo tồn nguồn gen Lợn đen Định
Hóa mà trước hết tiến hành các nghiên cứu bảo tồn, xác minh nguồn gốc giống để
đăng ký nguồn gen, tạo điều kiện đăng ký thương hiệu Lợn đen Định Hóa sau
này. Ngồi ra đây là cơ hội để lưu giữ nguồn nguyên liệu cho nhu cầu sản xuất và
tiêu dùng trong tương lai, là vật liệu quý cho công tác đào tạo và nghiên cứu khoa
học về lĩnh vực chọn giống, di truyền, miễn dich…

4


5
1.2. Tổng quan về Lợn đen Định Hóa
1.2.1. Nguồn gốc và đặc điểm

Hình 1.1: Hình dạng đặc điểm của Lợn đen
Nguồn gốc Lợn đen Định Hóa
Định hóa là một huyện miền núi thuộc tỉnh Thái Nguyên của Việt Nam, đã
và đang sở hữu một nguồn gen vật nuôi bản địa quý đó là giống Lợn đen Định
Hóa.
Giống Lợn đen Định Hóa có nguồn gốc từ một giống lợn địa phương của
vùng núi Định Hóa. Do điều kiện địa lý, đồi núi cao hiểm trở, việc thơng thương
có nhiều hạn chế, người dân ni lợn ở vùng núi huyện Định Hóa, tỉnh Thái
Nguyên chỉ giao dịch mua bán Lợn quanh huyện. Chính vì vậy, giống lợn nội Việt
Nam này dần dần được nhân dân đặt tên là giống Lợn đen Định Hóa.

Lý do giống Lợn đen Định Hóa đến nay vẫn giữ được độ thuần chủng nhất
định vì chúng được ni tại một vùng núi cao, nơi mà nền kinh tế cịn kém phát
triển, điều kiện địa lý xa xơi, núi non hiểm trở và đặc biệt là hệ thống giao thông
rất kém nên việc pha tạp với các giống lợn nhập ngoại và lợn nội khác của vùng
đồng bằng hầu như khơng thể thực hiện được. Vì vậy, giống Lợn đen Định Hóa

5


6
vẫn giữ được mức độ cao về thuần chủng, chưa bị lai tạp nhiều với các giống lợn
nội và ngoại khác, song bị cận huyết khá cao.
Lý do giống Lợn đen Định Hóa vẫn chưa bị tuyệt chủng, cịn tồn tại được
đến nay là vì chúng rất dễ ni; phàm ăn, ăn khỏe, ăn bất cứ loại thức ăn nào kể
cả thức ăn mà hầu như khơng có chất dinh dưỡng, chống chịu bệnh tật rất tốt: hầu
như không bị mắc bệnh kể cả nuôi trong điều kiện hoang vu sơ đẳng, mất vệ sinh
và dân trí hiểu biết về chăn ni lợn q lạc hậu, khơng có sự xâm nhập của các
giống lợn khác và đặc biệt chất lượng thịt thơm ngon, đã thực sự trở thành thịt lợn
đặc sản nên giá bán đắt, dẫn đến hiệu quả cao. Với những ưu điểm đó, giống Lợn
đen Định Hóa vẫn là nguồn cung cấp thịt lợn chủ yếu cho vùng núi cao hiểm trở
này nên Lợn đen Định Hóa vẫn được duy trì ni và chưa bị tuyệt chủng.
Đặc điểm nhận dạng của Lợn đen Định Hóa
Hiện nay chưa có nhiều tài liệu mô tả đặc điểm sinh học của lợn đen có
nguồn gốc từ Định Hóa. Lợn đen Định Hóa là giống bản địa thuộc vùng núi Định
Hóa của tỉnh Thái ngun đa phần có màu lơng đen tuyền, lưng hơi võng, bụng
sệ, mõm dài, bốn chân trắng. Đặc điểm lơng da của Lợn đen Định Hóa là khá
đồng nhất, xương nhỏ, thể trạng rắn chắc, thích nghi với điều kiện địa hình ni
thả rơng trên rừng núi.
Phân loại khoa học:
Giới (regnum)

: Animalia

Ngành (phylum)

: Chordata

Lớp (class)

: Mammalia

Bộ (ordo)

: Artiodactyla

Họ (familia)

: Suidae

Chi (genus)

: Sus

Loài (species)

: Sus domesticus

Danh pháp ba phần

: S.scrofa x S.domesticus (Linnaeus, 1758).

Một số giống Lợn địa phương ở miền núi phía Bắc

6


7
Ở nước ta hiện nay tập đoàn giống Lợn địa phương rất phong phú ở miền
núi phía Bắc Việt Nam nuôi phổ biến là các giống Lợn Mẹo, Lợn Mường Khương,
Lợn Tạp Ná, Lợn địa phương Pác Năm,… thích nghi với điều kiện tự nhiên và
kinh tế xã hội của địa phương. Giống Lợn địa phương có tầm quan trọng đặc biệt
trong đời sống các dân tộc thiểu số vùng núi phía Bắc. Là con vật thân thuộc được
ni nhiều nhằm cung cấp thịt mỡ cho nhu cầu của con người. Giống Lợn địa
phương có những ưu điểm nổi bật như rất phù hợp với điều kiện tự nhiên miền
núi phía Bắc, điều kiện canh tác của nhân dân miền núi, khả năng chịu đựng kham
khổ cao, thích hợp với phương thức chăn nuôi chăn thả. Thịt và mỡ lợn thơm
ngon, được người dân ưu chuộng. Tuy nhiên, lợn cũng có nhiều nhược điểm như
kết cấu ngoại hình cấu, lưng võng, bụng xệ, tầm vóc nhỏ bé, đẻ ít con, sinh trưởng
chậm. Mặc dù cho có một số nhược điểm như vậy, nhưng đây vẫn là con vật được
người dân địa phương ưa chuộng và ni.
1.2.2. Tập tính, chế độ ăn và sinh sản của Lợn đen
Tập tính
Lợn đen có sức đề kháng tốt, có tính chịu đừng kham khổ cao, có khả năng
chịu đựng bệnh tật rất tốt dễ chăm sóc hơn, phù hợp với mơi trường, khơng mắc
bệnh nguy hiểm như lợn rừng.
Giống lợn này có chất lượng tốt nhất so với các giống lợn địa phương khác
của Thái Ngun. Do được thuần hố lâu đời nên có những đặc tính quý như thích
nghi tốt với điều kiện khí hậu khắc nghiệt của vùng núi cao, lạnh tới 4-5 độ, biên
độ chênh lệch ngày đêm tới 10 - 15 độ, dễ ni, phàm ăn và có sức đề kháng cao,
chống chịu bệnh tốt. Do được thuần hóa lâu đời nên thích nghi tốt với điều kiện

khí hậu khắc nghiệt của các huyện vùng cao, dễ nuôi, phàm ăn và có sức đề kháng
cao, chống chịu bệnh tốt. So sánh với các giống lợn Việt Nam, Lợn đen Định Hóa
có tốc độ tăng trọng khá cao, thịt lại thơm ngon.
Chúng có thể chống chịu bệnh tật tốt, ít hoặc hầu như khơng bị bệnh tật gì
mặc dù điều kiện chăn ni mất vệ sinh, chăm sóc ni dưỡng kém; chịu kham
khổ rất tốt ăn tạp, phàm ăn kể cả thức ăn kém chất lượng vẫn sống; sinh trưởng
phát triển trung bình như các giống lợn nội khác thể hiện tăng khối lượng (TKL)

7


8
thấp; sinh sản kém, đẻ ít con và số con cai sữa rất thấp. Ngoài thiếu ăn và chất
lượng thức ăn không tốt, lợn phải chịu giá lạnh của vùng núi vào mùa Đông …
song chúng vẫn sống và phát triển bình thường. Giống Lợn đen Định Hóa được
đánh giá có khả năng thích nghi cao hơn nhiều so với một số giống lợn nội khác
ni tại Thái Ngun. Vì vậy, tuy tăng khối lượng và tỷ lệ nạc thấp, song vẫn
được người dân vùng núi phía bắc ni chúng vì dễ ni, ít bị bệnh tật.
Chế độ ăn
Thức ăn chủ yếu là tận dụng các phế phụ phẩm nông nghiệp, phù hợp với
phương thức chăn nuôi ở những vùng kinh tế khó khăn, dễ tìm kiếm trong tự nhiên
như lục bình, mía cây, bẹ chuối, thân cây ngơ non, rau muống, bèo tây, các loại
cỏ, các loại quả xanh, thức ăn tinh (hạt ngũ cốc, củ quả, mầm cây..), muối khống
(tro bếp, đất sét). Nhìn chung, thức ăn gồm có thức ăn xanh tươi (cây chuối, bẹ
chuối, thân cây ngô non, rau muống, bèo tây, các loại cỏ, các loại quả xanh v.v..),
thức ăn tinh (hạt ngũ cốc, củ quả, mầm cây, rễ cây các loại), muối khoáng (tro
bếp, đất sét, hỗn hợp đá liếm). Thức ăn cho lợn chủ yếu là sản phẩm nông nghiệp,
chuối cây, cỏ bắp (chiếm khoảng 60 - 70% thành phần thức ăn) và một phần cám
gạo.
Sinh sản

Lợn đen Định Hóa có khả năng sinh sản ở mức trung bình, đẻ ít con và sinh
trưởng chậm. Chính người dân địa phương đã để tình trạng giống Lợn đen Định
Hóa, giao phối cận thân dẫn đến tình trạng Lợn đen Định Hóa bị cận huyết rất
cao, dần có nguy cơ bị tuyệt chủng. Họ khơng hề nuôi lợn đực giống. Tất cả con
nái khi đến kỳ động dục đều được người chăn nuôi đi mượn những con lợn đực
ni thương phẩm, chưa bị thiến, kích cỡ khoảng 20 - 25 kg về làm giống. Chính
vì sự thiếu sót này mà hiện tượng giao phối cận huyết rất phổ biến nên chất lượng
Lợn đen Định Hóa nhiều khi khơng ổn định, có nguy cơ đi xuống.
1.2.3. Giá trị sử dụng của lợn đen
Tác dụng của Lợn đen
Thịt lợn đen loại nuôi thả tự nhiên hay được gọi là lợn chạy bộ chủ yếu là
do nuôi tự nhiên trong các gia đình trong một khơng gian rộng. Thông thường lợn
8


9
sẽ hoạt động nhiều hơn so với lợn trắng nuôi cơng nghiệp chỉ nằm một chỗ, vì thế
mà miếng thịt lợn đen thành phẩm sẽ săn chắc hơn, lợn có sức đề kháng tốt hơn,
sử dụng thuốc tăng trọng ít hơn.
Ngồi ra, cũng do cách ni, nên thịt lợn đen có tỉ lệ nạc và mỡ hài hịa
hơn, lượng mỡ thấp hơn, chất đạm cao hơn.
Hầu hết các chất béo trong thịt lợn đen là axit béo chưa no, sử dụng một
lượng thích hợp, thường xun có thể có hiệu quả trong việc làm giảm nhẹ bệnh
tim mạch, mạch máu não. Tuy nhiên, thịt lợn đen chứa axit, chất béo khơng bão
hịa cao hơn thịt lợn bình thường, vì thế chỉ nên thi thoảng thưởng thức, không
cần thiết phải ăn uống thường xuyên.
Thịt lợn đen có tỉ lệ nạc cao, có cả chất béo cao trong phần thịt, nấu chín có
hương vị thơm ngon. Nhưng nếu so sánh với thịt lợn trắng thơng thường thì giá
trị dinh dưỡng chung khơng có sự khác biệt lớn, chỉ ngon hơn phần hương vị và
cảm giác khi ăn.

Lợi ích đến sức khỏe con người
Thịt lợn là loại thịt đỏ, thịt mỡ mãu trắng, da dầy và giịn có mùi vị thơm
ngon phổ biến trên tồn thế giới, đặc biệt là ở miền đơng Châu Á. Đây là một loại
thực phẩm giàu protein và chứa nhiều chất béo khác nhau. Chính vì thế, thịt lợn
có nhiều lợi ích liên quan đến vấn đề sức khỏe.
Chứa nhiều chất dinh dưỡng cần thiết
Hàm lượng protein của thịtlnạc, nấu chín là khoảng 26% trọng lượng tươi.
Khi khơ, hàm lượng protein của thịt lợn nạc có thể lên tới 89% làm cho nó trở
thành một trong những nguồn protein giàu dinh dưỡng nhất.
Thực phẩm này cũng chứa tất cả chín axit amin thiết yếu cần thiết cho sự
tăng trưởng và phát triển cơ thể của bạn.
Vì lý do này, ăn thịt lợn hoặc các loại thịt khác có thể đặc biệt có lợi cho
người tập thể hình, vận động viên phục hồi, người sau phẫu thuật hoặc những
người khác cần phát triển cơ bắp.

9


1
0
Hơn nữa, thịt lợn là một nguồn phong phú của nhiều vitamin và khống
chất, bao gồm thiamine. Khơng giống như các loại thịt đỏ khác, chẳng hạn như
thịt bò và thịt cừu, thịt lợn đặc biệt giàu thiamine - một trong những vitamin B có
vai trị thiết yếu trong các chức năng cơ thể khác nhau.
Chứa nhiều vitamin và các khoáng chất
Thịt lợn là một nguồn phong phú của nhiều vitamin và khống chất, bao gồm:
 Thiamine: Khơng giống như các loại thịt đỏ khác, chẳng hạn như thịt bò và
thịt cừu, thịt lợn đặc biệt giàu thiamine - một trong những vitamin B có vai
trị thiết yếu trong các chức năng cơ thể khác nhau.
 Kẽm: Một khoáng chất quan trọng, có nhiều trong thịt lợn, kẽm rất cần thiết

cho một bộ não khỏe mạnh và hệ miễn dịch.
 Vitamin B12: Hầu như chỉ được tìm thấy trong thực phẩm có nguồn gốc
động vật, vitamin B12 rất quan trọng đối với sự hình thành máu và chức
năng não. Thiếu vitamin này có thể gây thiếu máu và tổn thương tế bào thần
kinh.
 Vitamin B6: Vitamin B6 quan trọng đối với sự hình thành của các tế bào
máu đỏ.
 Da thịt lợn đen có chứa vitamin E, collagen và elastin nhiều hơn, nếu ăn
thường xun, có thể có vai trị trong việc phịng chống lão hóa.
 Thịt lợn đen giàu vitamin A, có thể giúp duy trì chức năng bình thường của
thị lực và sức khỏe các tế bào biểu mơ, có lợi cho da.
 Thịt lợn đen khá giàu chất sắt, protein và vitamin… đều là những chất mà
chế độ ăn của người hiện đại đang bị thiếu hoặc thấp. Đặc biệt, lượng chất
béo và cholesterol thấp hơn thịt lợn bình thường, giúp cơ thể cân bằng dinh
dưỡng, bổ sung khống chất, vitamin và protein.
Duy trì cơ bắp
Giống như hầu hết các loại thực phẩm động vật, thịt lợn là một nguồn
protein chất lượng cao tuyệt vời. Do tác động tuổi tác, duy trì cơ bắp là một cân
nhắc sức khỏe quan trọng.

10


1
1
Không tập thể dục và chế độ ăn uống hợp lý, khối lượng cơ bắp bị thối
hóa một cách tự nhiên khi bạn già đi - một thay đổi bất lợi có liên quan đến nhiều
vấn đề sức khỏe liên quan đến tuổi tác.
Trong những trường hợp nghiêm trọng nhất, suy giảm cơ bắp dẫn đến một
tình trạng mức độ khối lượng cơ rất thấp và giảm chất lượng cuộc sống. Hiện

tượng này là phổ biến nhất ở người lớn tuổi.
Hấp thụ đủ chất lượng protein chất lượng cao có thể đẩy lùi q trình thối
hóa cơ liên quan đến tuổi tác - làm giảm nguy cơ mắc bệnh sarcop.
Ăn thịt lợn - hoặc các thực phẩm giàu protein khác - là một cách tuyệt vời
để đảm bảo đủ lượng protein chất lượng cao có thể giúp duy trì khối lượng cơ bắp.
Cải thiện hiệu suất tập thể dục.
Tiêu thụ thịt khơng chỉ có lợi cho việc duy trì khối lượng cơ bắp mà cịn có
thể cải thiện chức năng cơ bắp và hiệu suất thể chất.
Bên cạnh việc giàu protein chất lượng cao, thịt lợn chứa nhiều chất dinh
dưỡng lành mạnh có lợi cho cơ bắp của bạn. Chúng bao gồm taurine, creatin, và
beta-alanine.
Beta-alanine là một axit amin mà cơ thể bạn sử dụng để sản xuất Carnosine,
rất quan trọng đối với chức năng cơ bắp.
Trên thực tế, mức độ cao của Carnosine trong cơ bắp của con người có liên
quan đến việc giảm mệt mỏi và cải thiện hiệu suất thể chất.
1.3. Gen CSN1S1 - Alpha S1 Casein
1.3.1. Nguồn gốc, cấu tạo và chức năng của đoạn gen CSN1S1
Trong những thập kỷ qua, việc phát hiện các locus đặc điểm định lượng
(QTL) và các gen ảnh hưởng đến các đặc điểm năng suất sữa là trọng tâm của các
nghiên cứu di truyền phân tử khác nhau. Cho đến nay, mối liên quan giữa các đặc
điểm năng suất sữa và một số gen đã được nghiên cứu trong chăn ni. Các gen
protein sữa mã hóa các protein được sản xuất và tiết ra bởi tế bào biểu mô tuyến
11


1
2
vú. Những gen này đã đóng một vai trị quan trọng và là trọng tâm của phân tích
di truyền trong chăn ni ngành động vật. Đồng thời, đa hình của chúng đã được
sử dụng trong phân tích đa dạng di truyền, nghiên cứu phát sinh gen, chọn lọc gen

và chiến lược bảo tồn. Hơn nữa, các đột biến xảy ra trong các gen này có ảnh
hưởng đến mức độ phiên mã gen và đặc điểm năng suất sữa.
Lợn có bộ nhiễm sắc thể 2n = 38, các cặp nhiễm sắc thể có kích thước phân
biệt nhau rất rõ ràng (Hình 1.2). Gen CSN1S1 trên Lợn có kích thước 20076bp và
nằm trên nhiễm sắc thể số 8. Gen CSN1S1 cấu tạo gồm 19 exon, trong đó mARN có
kích thước 1130bp ( />
Hình 1.2: Hình ảnh bộ NST ở Lợn đen
Casein ( α s1 , β , α s2 , và κ ) ở động vật nhai lại được mã hoá bởi gen đơn
bản sao chép liên kết trong một khu vực của khoảng 300kb, theo thứ tự sau:
CSN1S1 (α s1 -CN) CSN2 (β - cn), CSN1S2 (α s2 -CN) và CSN3 (κ -CN) (Ferretti
và cs, 1990). Trong số các casein, α s1 -Cn chiếm hơn 40% trong sữa bò (Farrell
và cs, 2004), trong khi ở sữa Dê, nó dao động từ 0 đến 25% do sự xuất hiện của
đa hình trong gen mã hóa cho điều này protein (Boulanger và cs, 1984). Theo
đánh giá của Neveu và cs (2002), ít nhất 18 alen của gen CSN1S1 đã được phát
hiện ở các giống Dê và được phân loại thành bốn mức biểu hiện là 3,6, 1,6, 0,6 và
0 g/L/alen và được đặt tên là "cao", "trung gian "," thấp" và "null".
Gen CSN1S1 mã hóa cho một loại protein là Alpha S1 Casein chủ yếu trong
sữa, có kích thước 185 axit amin, khối lượng phân tử 21671 Da, cấu trúc bậc bốn:
Heteromultimers của alpha-s1 casein và kappa-casein; liên kết disulfide. Trong
12


1
3
sữa, alpha s1- và beta-casein kết tủa với sự hiện diện của canxi (được gọi là casein
nhạy cảm với canxi). Kappa-casein ngăn chặn sự kết tủa của các casein khác bằng
canxi thơng qua việc hình thành các hạt keo ổn định lớn gọi là các mixen. Casein
có mặt trong tất cả các sữa động vật, bao gồm cả sữa người. Gen Casein là 1 cụm
tổ chức hình thành theo thứ tự S1-Casein (CSN1S1), casein (CSN2), S2-Casein
(CSN1S2) và к-Casein (CSN3). (Ferretti và cs, 1990; Threadgill và Womack,

1990). Toàn bộ khu vực cụm gen Casein ở Dê kéo dài khoảng 250kb trên NST số
6 (Hayes và cs, 1993). Trong đó 2 đoạn gen CSN1S1 và CSN2 chỉ cách nhau 12
kb (Leroux và Martin, 1996).
Từ quan điểm phân tử, gen casein là mô hình rất quan trọng của các quá
trình ghép nối thay thế, một thực tế có liên quan đến cấu trúc của chúng (nhiều
exon ngắn) và dẫn đến các sự kiện bỏ qua exon thường xuyên. Thí nghiệm được
ghi nhận tốt nhất về các hình thức ghép nối thay thế trong casein ngựa là của
Lenasi và cs (2006), nghiên cứu của ông đã chứng minh rằng sự xuất hiện của các
dạng β-casein khác nhau của ngựa (CSN2) có liên quan đến đa hình các nucleotide
(SNP) được phát hiện trong khu vực quy định được tìm thấy trong intron đầu tiên
của gen CSN2. Các dạng ghép nối exon khác nhau cũng đã được tìm thấy trong
casein alpha S1 (CSN1S1) (Matéos A. và cs, 2009). Trong đó, CSN1S1 mã hóa
protein αs1-casein là biến thể nhất, có ít nhất 18 biến thể với các tác động mạnh,
trung bình và yếu đến hàm lượng protein, cũng như các alen null đặc trưng khơng
có tổng hợp protein. Các biến thể di truyền nhất chỉ khác nhau bởi sự thay thế axit
amin, tuy nhiên, một số biến thể phát sinh từ bỏ qua exon là tốt. Ở Dê Caprine,
mRNA của gen CSN1S1 có chiều dài 657bp và mã hóa cho 213 tiền chất axit
amin. Protein CSN1S1 là một protein nhạy cảm với phosphoryl hóa và canxi cao,
có vai trò quan trọng trong khả năng vận chuyển sữa của canxi photphat. Sanchez
và cs (2005) đã dự đoán rằng gen CSN1S1 có thể được sử dụng làm gen ứng cử
viên để cải thiện các đặc điểm protein sữa.
Trong động vật nhai lại, 80% protein sữa bao gồm bốn loại casein (αS1,
αS2, β - và к-casein) (Ramunno và cs, 2004). Casein sữa là nguồn dinh dưỡng
chính cho con mới sinh ở động vật có vú (Caravaca và cs, 2009). AlphaS1 - casein
(αS1-CN), beta-casein (β-CN), alphaS2-casein (αS2-CN) và kappa - casein (кCN) được biểu thị trong sữa Dê và được mã hóa bởi các gen CSN1S1, CSN2,
13


1
4

CSN1S2 và CSN3 tương ứng (Martinet và cs. 2002). Chúng được tổ chức thành
một cụm có kích thước 250 kilobase (kb) trên nhiễm sắc thể số 6 ở Dê (Martin và
cs, 2002). Trong số các Casein, α-S1 Casein chiếm khoảng 40% trong sữa bò
(Farrel và cs, 2004), ở trong sữa Dê nó dao động từ 5-25% do sự xuất hiện của đa
hình trong gen CSN1S1 (Boulanger và cs, 1984). Theo đánh giá của Moioli và cs
(2007), hàm lượng protein trong sữa Dê bị ảnh hưởng bởi tính đa hình trong gen
này, dẫn đến sự khác biệt đáng kể trong năng suất sản xuất phô mai. Do ý nghĩa
kinh tế nên tính đa hình trong gen CSN1S1 đã được nghiên cứu và tần số alen của
gen này đã được xác định ở một số loài cho sữa.
Hàm lượng casein trong sữa ngựa trưởng thành thấp hơn đáng kể so với sữa
bò (khoảng 55% so với 80% tổng số protein sữa) và các nghiên cứu về gen cũng
như protein casein của ngựa vẫn tiếp tục được tiến hành. Điều này có liên quan
đến một số vai trò quan trọng được quy cho protein casein. Chức năng sinh học
dễ nhận biết nhất của các casein αs1 (CSN1S1), αs2 (CSN1S2) và β (CSN2) đang
hình thành các micelle - cấu trúc đa phân tử chịu trách nhiệm chuyển canxi cho
trẻ sơ sinh - casein (CSN3) được cho là yếu tố ổn định các micelle. Hơn nữa, các
nghiên cứu về sữa mẹ đã chỉ ra rằng CSN3 có thể đóng vai trị bảo vệ quan trọng
chống lại Helicobacter pylori nhiễm trùng ở trẻ sơ sinh (Uniacke-Lowe và cộng
sự, 2010).
Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rõ ràng rằng, giống như các loài khác,
hàm lượng của các thành phần sữa cụ thể (bao gồm protein casein) trong sữa ngựa
là khác nhau, ngay cả trong cùng một giống ngựa (Cieslak và cs, 2016). Có tính
đến các giá trị di truyền (h2) ước tính cho lượng casein cụ thể trong sữa bị (Bonfatti
và cs, 2011), chúng ta có thể giả sử rằng một phần đáng kể của sự thay đổi về hàm
lượng casein trong sữa ngựa là do yếu tố di truyền. Tuy nhiên, cho đến nay, phần
lớn các nghiên cứu đã tập trung vào việc phát hiện đa hình và phân tích sự phân bố
của chúng trong các giống ngựa khác nhau (Brinkmann và cs, 2016; Hobor và cs,
2008; Selvaggi và cs, 2010). Mặc dù sự tồn tại của các dạng đa hình của trình tự
mã hóa gen casein thường được mô tả rõ ràng nhưng những nghiên cứu về chức
năng tiềm năng của các biến thể di truyền này vẫn còn rất hạn chế. Các nghiên cứu

gần đây liên quan đến động vật nhai lại đã xác nhận rằng một số biến thể quan trọng

14


1
5
ảnh hưởng đến biểu hiện casein cũng có thể nằm trong trình tự điều hịa của các
gen mã hóa (Noce và cs, 2016; Cosenza và cs, 2016).
Các nghiên cứu về gen casein đã được tiến hành trong nhiều năm, vì chúng
được coi là quan trọng đối với các đặc điểm sản xuất sữa. Cho đến nay, phần lớn
các nghiên cứu đã được thực hiện trên động vật nhai lại (gia súc, cừu và Dê) bởi vì
đây vẫn là những nguồn sữa chính được con người tiêu thụ trên khắp thế giới. Nhiều
nghiên cứu cho thấy sự hiện diện của nhiều biến thể đa hình của gen casein và
protein. Một trong số những biến thể này có liên quan đến các đặc điểm thành phần
sữa khác nhau và các đặc tính hóa lý quan trọng (Caroli và cs, 2009). Hơn nữa, thập
kỷ qua đã những kiến thức đáng kể về casein của các loài khác ngoài động vật nhai
lại. Nhiều biến thể đa hình của gen casein và protein gần đây đã được mô tả trong
Lạc đà Lama glama, Lạc đà Camelus dromadarius và ngựa nhà (Equus caballus)
(Pauciullo và cs, 2014; Pauciullo và Erhardt 2015; Cieslak và cs, 2016; Brinkmann
và cs, 2016). Trong số các lồi có hàm lượng sữa nhỏ này, những nghiên cứu được
tập trung vào sữa ngựa bởi vì thành phần của nó được đánh giá là tương tự như sữa
người. Ngồi ra, nhiều tính năng tăng cường sức khỏe có trong sữa ngựa giống với
sữa ở người làm cho nó ngày càng được coi là một sản phẩm cung cấp dinh dưỡng
cho con người và là chất nền mong muốn cho ngành công nghiệp mỹ phẩm (Salimei
và Fantuz 2012). Điều này có liên quan chủ yếu với số lượng lớn các thành phần
có hoạt tính sinh học (ví dụ, lysozyme và lactoferrin) giống trong sữa mẹ với khả
năng gây dị ứng thấp (Cieslak và cs, 2017). Sữa ngựa cũng ngày càng được công
nhận là một sản phẩm được khuyên dùng trong điều trị một số rối loạn ở người (ví
dụ, bệnh Crohn, viêm gan, loét dạ dày, các vấn đề về tim mạch) (Pieszka và cs,

2016).
Một nghiên cứu khác cho thấy một tác động đáng kể của giống ngựa và thời
điểm cho con bú đối với biểu hiện gen và thành phần sữa (nồng độ của protein
casein cụ thể). Tuy nhiên, các cấu hình quan sát biểu hiện gen được đo ở giai đoạn
mRNA tương đối khác với kết quả được đánh giá ở mức protein. Điều này cho
thấy khơng có mối quan hệ tuyến tính giữa sự phong phú của mRNA với tốc độ
tổng hợp protein (Cieslak, J., Wodas, L., Borowska, A. và cs, 2018). Nguyên nhân
chủ yếu là do sự đa dạng của hiệu quả dịch mã và nhiều cơ chế ảnh hưởng đến
quá trình biểu hiện gen (Maier và cs, 2009).

15


1
6
Vai trò quan trọng của sữa trong khả năng vận chuyển canxi phốt phát.
Casoxin D hoạt động như chất đối kháng opioid và có hoạt tính vận mạch được
trung gian bởi các thụ thể bradykinin B1. Trong sữa, alpha s1- và beta-casein kết
tủa với sự hiện diện của canxi (được gọi là casein nhạy cảm với canxi). Kappa casein ngăn chặn sự kết tủa của các casein khác bằng canxi thơng qua việc hình
thành các hạt keo ổn định lớn gọi là các micelle.
Theo Céline Carillier - Jacquin (2016) thì các kiểu gen CSN1S1 có ảnh
hưởng đáng kể đến sản lượng sữa, hàm lượng chất béo và hàm lượng protein.
Ngoài ra, một số nghiên cứu chỉ ra rằng gen CSN1S1 có vai trị trong việc tăng
cường và điều hồ khả năng miễn dịch ở cá thể sơ sinh vượt quá giá trị dinh dưỡng
của nó trong sữa.
1.3.2. Các dạng alen của đoạn gen CSN1S1
Grosclaude và cs (1987) đã phát hiện 7 alen của gen CSN1S1 trên hai giống
Dê Alpine và Saanen. Sau đó, trải qua q trình nghiên cứu lâu dài trên nhiều
chủng loại Dê khác nhau trên thế giới, Groscaude và Martun (1997) công bố 17
alen của gen CSN1S1 được xác định là có liên kết với các nồng độ khác nhau của

α-S1 Casein trong sữa. Đó là các alen A, B1, B2, B3, B4, C, H, L, M, E, I, F, D,
G, O1, O2 và N. Sau đó, Neveu và cs (2002) đã cơng bố rằng có sự hiện diện của
1 alen khác kí hiệu là O3 trên locus gen CSN1S1.
Các alen được biểu hiện mạnh và mong muốn xuất hiện trong các giống Dê
chuyên sữa để sản xuất phô mai là A, B1, B2, B3, B4, C, H, L và M tạo ra 3,5 g/L
α-S1 Casein (Brigon và cs, 1989; Chianese và cs, 1997; Martin và cs, 1999;
Bevilacqua và cs, 2002). Các alen E và I có mức biểu hiện trung bình và tạo ra
1,1g/L α-S1 Casein (Martin và cs, 1999). Các alen biểu hiện yếu và không được
mong muốn xuất hiện là F, D và G chỉ tạo ra 0,45 g/L α-S1 Casein (Martin và cs,
1999). Các alen O1, O2 và N là alen không được biểu hiện và không sản xuất αS1 Casein (Cosenza và cs, 2003). Các alen H, I, L và M được xác định là alen
hiếm chỉ được xác định đã xuất hiện trên các giống Dê địa phương ở miền nam
nước Ý (Chianese và cs, 1997).

16


1
7
Các đa hình ở locus αS1-casein khơng chỉ ảnh hưởng đến lượng casein
trong sữa Dê mà còn cả đặc điểm cấu trúc, dinh dưỡng và tính chất liên quan đến
cơng nghệ chế biến (Mastrangelo và cs, 2013). Đặc tính của những động vật này
đối với sự biến đổi của gen CSN1S1 rất quan trọng do mối quan hệ của chúng với
tính chất liên quan đến cơng nghệ chế biến sữa (Kumar và cs, 2007). Thành phần
sữa và đặc tính kết dính có thể liên kết với số lượng αS1-CN (Clark & Sherbon
2000). Tỷ lệ phần trăm của tổng chất rắn (TS), chất rắn không béo (SNF), chất
béo, protein và casein, và tỷ lệ chất kết dính thấp hơn đã được quan sát thấy ở các
sữa thiếu αS1-CN, so với sữa có chứa lượng lớn αS1-CN trên Dê (Clark &
Sherbon 2000). Sữa từ Dê có kiểu gen EE của gen CSN1S1 có tỷ lệ vắt sữa cao
hơn đáng kể so với sữa từ kiểu gen B đồng hợp tử (loại B: B1, B2, B3, B4, C, L)
trong quy trình sản xuất phô mai (Caravaca và cs, 2011).

Một nghiên cứu khác chỉ ra rằng kiểu gen CSN1S1 không ảnh hưởng đến
nồng độ protein, casein và chất béo ở Dê Murciano-Granadina (Caravaca và cs,
2009). Đối với năng suất sữa và thành phần sữa, một cuộc điều tra của giống Dê
Sarda cho thấy Dê có kiểu gen BB CSN1S1 sản xuất tỷ lệ protein và casein cao
hơn đáng kể. Ngoài ra, αs1-CN cao hơn đáng kể ở kiểu gen BB và AB ở Dê Sarda
so với kiểu gen AF và BF ở Dê Sarda (Balia, 2013). Kiểu gen có lợi cho năng suất
sữa (AN và BN), năng suất chất béo (AN và BE), năng suất protein (AN và BE),
năng suất đường sữa (AN) và năng suất tổng chất rắn - TS (AN). Các kiểu gen có
tác dụng khơng tốt với hàm lượng protein (AB và AN) và hàm lượng tổng chất
rắn - TS (AB, AN và AF) ở Dê núi Alps, Saanen và Toggenburg (Vázquez- Flores
và cs, 2012).
Kết quả nghiên cứu của Turhan Dincel và cs, 2016. Tác dụng của các alen
B1, B2, B3 của gen CSN1S1 ở các giống Dê Saanen đã được báo cáo lần đầu tiên
trong nghiên cứu này. Theo các kết quả này, tần số alen của các alen B1, B2, B3
và E lần lượt là 0,927, 0,073, 0,390 và 0,272. Ảnh hưởng của tuổi và thời gian
cho con bú đến protein, chất béo, TS, SNF, casein và năng suất sữa đã được tìm
thấy là đáng kể (P < 0,05). Tuy nhiên, các yếu tố môi trường của tháng khi sinh
và số trẻ sinh ra không ảnh hưởng đến thành phần sữa. Các tác động lên sữa của
các yếu tố kiểu gen như các alen B1 và B2 khơng có ý nghĩa trong nghiên cứu
này. Các alen B3 và E, mặt khác, ảnh hưởng đáng kể đến thành phần sữa (P <
17