Feedback

Longivitas dan Viabilitas Spermatozoa Sapi Friesian Holstein, Simmental, dan Brahman dalam Semen Beku Menggunakan Pengencer Skim.

Informasi dokumen
iii ABSTRACT IRENA TITIN KARTIKA Longevity and Viability of Friesian Holstein, Simmental, and Brahman Spermatozoa of Frozen Semen in Skim Milk Extender. Directed by Prof. Dr. Dra. R. Iis Arifiantini, MSi. Indonesia had two artificial insemination centre and more than 17 regional artificial insemination centre. Before distributed to farmers, the quality of frozen semen has to be laboratory tested periodically. According to the Indonesian National Standard the parameters assessed in the laboratory are sperm motility and individual scoring. The aim of this study was to test the sperm motility, viability and longevity of frozen semen from three cow breeds which are FH, Simmental and Brahman produced by one of the regional artificial insemination centers and to fine out the relationship between sperm motility and its viability among breed. Results showed that post thawing motility of the FH bull was 50.00±0.00% which was significantly higher than Simmental 43.50±2.42% or Brahman 43.33±2.50% bull. A decrease in motility and viability showed an association motility with the percentage of live spermatozoa. They were no differences in sperm longevity among breeds. The motility of all samples decreased and reached 0% motility in 5 hours. The decrease in sperm motility and viability is caused by the decrease in energy sources and the accumulation of toxic waste of metabolized diluents. In conclusion, the FH bull had the best post thawing motility and viability compared to Simmental and Brahman bull. Based on the Indonesian National Standard all sample could be used for insemination. Key words: longevity, viability, motility, frozen semen iv RINGKASAN IRENA TITIN KARTIKA Longivitas dan Viabilitas Spermatozoa Sapi Friesian Holstein, Simmental, dan Brahman dalam Semen Beku Menggunakan Pengencer Skim. Dibimbing oleh Prof. Dr. Dra. R. Iis Arifiantini, MSi. Indonesia memiliki dua Balai Inseminasi Buatan Nasional dan lebih dari 17 Balai Inseminasi Buatan Daerah (BIBD). Sebelum didistribusikan ke peternak, semen beku yang diproduksi diuji secara berkala di laboratorium yang memiliki kompetensi sama. Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI), parameter yang diuji di laboratorium adalah motilitas spermatozoa dan skoring individu. Penelitian ini bertujuan untuk menguji motilitas, viabilitas dan longivitas spermatozoa dari semen beku sapi FH, Simmental dan Brahman yang diproduksi oleh salah satu BIBD dan untuk mempelajari hubungan antara motilitas dan viabilitas spermatozoa dari masing-masing bangsa sapi. Hasil penelitian ini menunjukkan nilai post thawing motility (PTM) sapi FH 50.00±0.00% yang secara signifikan lebih tinggi dibandingkan Simmental 43.50±2.42% dan Brahman 43.33±2.50%. Penurunan motilitas yang sebanding dengan penurunan viabilitas menunjukkan hubungan antara persentase spermatozoa hidup dengan motilitas spermatozoa. Tidak ada perbedaan longivitas spermatozoa yang nyata antara ketiga bangsa sapi. Seluruh bangsa sapi mengalami penurunan motilitas dan mencapai motilitas 0% pada jam ke-5 inkubasi. Penurunan motilitas dan viabilitas spermatozoa disebabkan oleh penurunan ketersediaan sumber energi dan akumulasi toksik dari sisa metabolisme bahan pengencer. Dari penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa Sapi FH memiliki motilitas dan viabilitas post thawing terbaik jika dibandingkan dengan Simmental dan Brahman. Berdasarkan SNI, seluruh sampel dapat digunakan untuk inseminasi buatan. Kata kunci: longivitas,viabilitas, motilitas, semen beku i LONGIVITAS DAN VIABILITAS SPERMATOZOA SAPI FRIESIAN HOLSTEIN, SIMMENTAL, DAN BRAHMAN DALAM SEMEN BEKU MENGGUNAKAN PENGENCER SKIM IRENA TITIN KARTIKA FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012 ii PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi dengan judul Longivitas dan Viabilitas Spermatozoa Sapi Friesian Holstein, Simmental, dan Brahman dalam Semen Beku Menggunakan Pengencer Skim adalah karya saya dengan arahan dari pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal dan dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka pada bagian akhir skripsi ini. Bogor, Juli 2012 Irena Titin Kartika B04080063 iii ABSTRACT IRENA TITIN KARTIKA Longevity and Viability of Friesian Holstein, Simmental, and Brahman Spermatozoa of Frozen Semen in Skim Milk Extender. Directed by Prof. Dr. Dra. R. Iis Arifiantini, MSi. Indonesia had two artificial insemination centre and more than 17 regional artificial insemination centre. Before distributed to farmers, the quality of frozen semen has to be laboratory tested periodically. According to the Indonesian National Standard the parameters assessed in the laboratory are sperm motility and individual scoring. The aim of this study was to test the sperm motility, viability and longevity of frozen semen from three cow breeds which are FH, Simmental and Brahman produced by one of the regional artificial insemination centers and to fine out the relationship between sperm motility and its viability among breed. Results showed that post thawing motility of the FH bull was 50.00±0.00% which was significantly higher than Simmental 43.50±2.42% or Brahman 43.33±2.50% bull. A decrease in motility and viability showed an association motility with the percentage of live spermatozoa. They were no differences in sperm longevity among breeds. The motility of all samples decreased and reached 0% motility in 5 hours. The decrease in sperm motility and viability is caused by the decrease in energy sources and the accumulation of toxic waste of metabolized diluents. In conclusion, the FH bull had the best post thawing motility and viability compared to Simmental and Brahman bull. Based on the Indonesian National Standard all sample could be used for insemination. Key words: longevity, viability, motility, frozen semen iv RINGKASAN IRENA TITIN KARTIKA Longivitas dan Viabilitas Spermatozoa Sapi Friesian Holstein, Simmental, dan Brahman dalam Semen Beku Menggunakan Pengencer Skim. Dibimbing oleh Prof. Dr. Dra. R. Iis Arifiantini, MSi. Indonesia memiliki dua Balai Inseminasi Buatan Nasional dan lebih dari 17 Balai Inseminasi Buatan Daerah (BIBD). Sebelum didistribusikan ke peternak, semen beku yang diproduksi diuji secara berkala di laboratorium yang memiliki kompetensi sama. Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI), parameter yang diuji di laboratorium adalah motilitas spermatozoa dan skoring individu. Penelitian ini bertujuan untuk menguji motilitas, viabilitas dan longivitas spermatozoa dari semen beku sapi FH, Simmental dan Brahman yang diproduksi oleh salah satu BIBD dan untuk mempelajari hubungan antara motilitas dan viabilitas spermatozoa dari masing-masing bangsa sapi. Hasil penelitian ini menunjukkan nilai post thawing motility (PTM) sapi FH 50.00±0.00% yang secara signifikan lebih tinggi dibandingkan Simmental 43.50±2.42% dan Brahman 43.33±2.50%. Penurunan motilitas yang sebanding dengan penurunan viabilitas menunjukkan hubungan antara persentase spermatozoa hidup dengan motilitas spermatozoa. Tidak ada perbedaan longivitas spermatozoa yang nyata antara ketiga bangsa sapi. Seluruh bangsa sapi mengalami penurunan motilitas dan mencapai motilitas 0% pada jam ke-5 inkubasi. Penurunan motilitas dan viabilitas spermatozoa disebabkan oleh penurunan ketersediaan sumber energi dan akumulasi toksik dari sisa metabolisme bahan pengencer. Dari penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa Sapi FH memiliki motilitas dan viabilitas post thawing terbaik jika dibandingkan dengan Simmental dan Brahman. Berdasarkan SNI, seluruh sampel dapat digunakan untuk inseminasi buatan. Kata kunci: longivitas,viabilitas, motilitas, semen beku v © Hak Cipta milik IPB, tahun 2012 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB. vi LONGIVITAS DAN VIABILITAS SPERMATOZOA SAPI FRIESIAN HOLSTEIN, SIMMENTAL, DAN BRAHMAN DALAM SEMEN BEKU MENGGUNAKAN PENGENCER SKIM IRENA TITIN KARTIKA Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kedokteran Hewan pada Fakultas Kedokteran Hewan FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012 vii Judul Skripsi : Longivitas dan Viabilitas Spermatozoa Sapi Friesian Holstein, Simmental, dan Brahman dalam Semen Beku Menggunakan Pengencer Skim. Nama : Irena Titin Kartika NRP : B04080063 Program Studi : Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor Disetujui Pembimbing Prof. Dr. Dra. R. Iis Arifiantini, MSi NIP. 19600804 198103 2 001 Diketahui Wakil Dekan Fakultas Kedokteran Hewan IPB Drh. Agus Setiyono, MS, Ph.D, AP Vet NIP. 19630810 198803 1 004 Tanggal Lulus : viii KATA PENGANTAR Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Kuasa yang telah memberikan Kasih, Rahmat dan Karunia-Nya kepada penulis sehingga penulisan skripsi yang berjudul “Longivitas dan Viabilitas Spermatozoa Sapi Friesian Holstein, Simmental, dan Brahman dalam Semen Beku Menggunakan Pengencer Skim.” dapat diselesaikan. Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Prof. Dr. Dra. R. Iis Arifiantini, MSi selaku pembimbing yang telah mengarahkan, membimbing, dan membantu penulis selama ini. 2. Prof. Dr. Drh. I Wayan Teguh Wibawan, MS dan Drh Adi Winarto, PhD, PAVet sebagai dosen penguji. 3. Drh. Abdulgani Amri Siregar, MS selaku dosen pembimbing akademik penulis atas segala bimbingannya selama ini. 4. Dr. drh. Amrozi selaku kepala Unit Rehabilitasi dan Reproduksi (URR) FKH IPB yang telah memberikan izin melakukan penelitian di laboratorium fisiologi reproduksi, serta kepada Bapak Bondan, Bapak dan Ibu Anda serta segenap staf URR atas bantuan yang diberikan selama penelitian. 5. Bapak, Bunda, Dek Arnold, dan seluruh keluarga besar penulis yang selalu memberikan kasih sayang, doa, semangat, dan dukungannya kepada penulis. 6. Teman-teman satu penelitian; Ines, Rizal, dan Rice yang telah membantu penulis hingga dapat menyelesaikan penelitian ini. 7. Sahabatku Hana, Moniq, Lynn, Arca, Rio, Titus atas dukungan dan kebersamaannya. 8. Teman-teman Kos Kenanga 14; Tante Soebadi, Moniq, Riri, Rio, Irwan, Josia, Davin, Eka, Anand, Andrew. 9. Keluarga Puella Domini, terimakasih untuk menjadi tempatku berpulang dan berbagi, Team VLC, Team Choir VLD, Koor Paroki Katedral BMV Bogor. 10. Kak Fitri, Kak Tendy, Kak Imel, Ko Melvin, Kak Leo, Kak Isye, Kak Yuni, Kak Ayu dan Kak Luci atas kebersamaan, dukungan, doa dan ilmunya. 11. Keluarga besar Himpro Satwaliar FKH IPB dan Forum Chelonia Indonesia. 12. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari skripsi ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih atas kritik dan saran yang sifatnya membangun dari semua pihak demi kesempurnaan skripsi ini. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Bogor, Juli 2012 Irena Titin Kartika ix RIWAYAT HIDUP Penulis lahir di Bukittinggi, Sumatera Barat pada tanggal 10 Oktober 1990 dari Ayah Antonius Didik Triyanto dan Ibunda Margaretha Nusana Kusumaningsih. Penulis merupakan putri pertama dari dua bersaudara. Penulis menempuh pendidikan dasar di SD Fransiskus Bukittinggi dan lulus pada tahun 2002, kemudian melanjutkan pendidikan formal di SMP Xaverius Bukittinggi dan lulus pada tahun 2005. Pendidikan SMA penulis selesaikan di SMA Negeri 1 Kota Bukittinggi, Sumatera Barat dan lulus pada tahun 2008. Pada tahun yang sama penulis diterima di Fakultas Kedokteran Hewan Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Saringan Masuk IPB (USMI). Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam organisasi intrakampus seperti menjadi anggota PSM Agriaswara IPB, anggota Himpunan Minat Profesi Satwaliar FKH IPB, menjadi pengurus UKM Keluarga Mahasiswa Katolik IPB (KEMAKI), dan Anggota Paduan Suara Mahasiswa Katolik Puella Domini. x DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL ..................................................................................................xi DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xii DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... xiii PENDAHULUAN Latar Belakang ........................................................................................... 1 Tujuan ........................................................................................................ 2 Manfaat ...................................................................................................... 2 TINJAUAN PUSTAKA Tinjauan Umum Sapi FH, Simmental, dan Brahman ................................... 3 Sapi Friesian Holstein ........................................................................ 3 Sapi Simmental ................................................................................. 3 Sapi Brahman .................................................................................... 4 Semen Beku ............................................................................................... 5 Viabilitas dan Longivitas ............................................................................. 5 MATERI DAN METODE Materi ......................................................................................................... 7 Sampel .............................................................................................. 7 Metode ....................................................................................................... 7 Thawing Semen Beku........................................................................ 7 Pengujian Kualitas ............................................................................. 7 Analisis Data...................................................................................... 8 HASIL DAN PEMBAHASAN Kualitas Semen Beku Sapi FH .................................................................... 9 Kualitas Semen Beku Sapi Simmental ...................................................... 10 Kualitas Semen Beku Sapi Brahman ........................................................ 11 Longivitas Spermatozoa ........................................................................... 11 Viabilitas Spermatozoa ............................................................................. 14 SIMPULAN ........................................................................................................ 18 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 19 LAMPIRAN ........................................................................................................ 22 xi DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1 Motilitas (%) spermatozoa sapi FH, Simmental, dan Brahman yang diinkubasi pada suhu 37oC selama 5 jam ............................................. 12 Tabel 2 Viabilitas (%) spermatozoa sapi FH, Simmental, dan Brahman yang diinkubasi pada suhu 37oC selama 5 jam ............................................. 15 xii DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1 Sapi Friesian Holstein ......................................................................... 3 Gambar 2 Sapi Simmental ................................................................................... 4 Gambar 3 Sapi Brahman ..................................................................................... 4 Gambar 4 Grafik Longivitas dan Viabilitas Spermatozoa Sapi Friesian Holstein 10 Gambar 5 Grafik Longivitas dan Viabilitas Spermatozoa Sapi Simmental .......... 10 Gambar 6 Grafik Longivitas dan Viabilitas Spermatozoa Sapi Brahman ............ 11 Gambar 7 Grafik Longivitas Spermatozoa Sapi Friesian Holstein, Simmental, dan Brahman .......................................................................................... 13 Gambar 8 a dan b Gambar spermatozoa mati, c Gambar spermatozoa hidup dengan pewarnaan Eosin Nigrosin .................................................. 14 Gambar 9 Grafik Viabilitas Spermatozoa Sapi Friesian Holstein, Simmental, dan Brahman .......................................................................................... 16 xiii DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Persentase Motilitas dan Viabilitas Spermatozoa Sapi Friesian Holstein ......................................................................................... 23 Lampiran 2 Persentase Motilitas dan Viabilitas Spermatozoa Sapi Simmental 23 Lampiran 3 Persentase Motilitas dan Viabilitas Spermatozoa Sapi Brahman. .. 24 Lampiran 4 Analisis Motilitas Sapi.................................................................... 24 Lampiran 5 Analisis Viabilitas Sapi .................................................................. 33 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Sapi merupakan ternak ruminansia dari famili Bovidae, seperti halnya bison, banteng, kerbau (Bubalus), kerbau Afrika (Syncherus), dan anoa. Secara umum bahwa ternak sapi dapat dikelompokkan dalam empat bagian besar berdasarkan tujuannya yaitu ternak sapi potong, sapi perah, sapi pekerja dan sapi dwiguna. Jenis sapi yang dikembangkan di Indonesia antara lain Sapi Friesian Holstein (FH), Sapi Brahman, Sapi Simmental, Sapi Limousin, Sapi Peranakan Ongol (PO), Sapi Brangus, Sapi Angus, Sapi Bali dan Sapi Madura. Inseminasi Buatan (IB) merupakan salah satu metode peningkatan produksi ternak yang lazim dan mudah diaplikasikan di Indonesia. Keberhasilan IB diantaranya dipengaruhi oleh kualitas semen yang digunakan. Di Indonesia saat ini sebagian besar program IB menggunakan semen beku dan terdapat standar mutu yang ditetapkan dalam SNI 01-4869.1-2005, yaitu motilitas spermatozoa dari semen beku setelah thawing atau disebut post thawing motility (PTM) minimal 40% dan gerakan individu spermatozoa minimal 2 (skala 1-5). Penetapan standar mutu semen beku yang didistribusikan ke masyarakat juga menggunakan manajemen mutu ISO 17025:2005 yaitu melalui uji antar laboratorium dengan kompetensi dan standar laboratorium yang sama secara berkala. Hal ini dilakukan untuk meningkatkan dan menjamin kualitas semen beku yang dihasilkan oleh suatu instansi. Fertilisasi adalah proses terjadinya pembuahan ovum oleh spermatozoa. Menurut Morell dan Rodriguez-Martinez (2009) spermatozoa yang memiliki kromatin yang utuh, morfologi normal, serta memiliki viabilitas dan motilitas yang baik adalah populasi spermatozoa yang memiliki kemampuan fertilisasi. Keberhasilan pembekuan semen juga bisa dilihat dari nilai recovery rate (RR) yaitu jumlah spermatozoa yang berhasil pulih dari proses pembekuan (Hafez 2000) dan daya tahan hidup spermatozoa in vitro setelah di-thawing yang disebut dengan longivitas (Arifiantini et al. 2005a). Mengingat pentingnya pengujian kualitas semen beku dalam menentukan keberhasilan IB, dan banyaknya semen beku sapi FH, Simmental dan Brahman yang digunakan saat ini di masyarakat peternak, maka penelitian ini bertujuan untuk menguji motilitas, viabilitas dan longivitas spermatozoa dari semen beku sapi FH, Simmental dan Brahman yang diproduksi oleh salah satu balai IB di Indonesia. 2 Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk menguji motilitas, viabilitas dan longivitas spermatozoa dari semen beku sapi FH, Simmental dan Brahman yang diproduksi oleh salah satu balai IB daerah dan mempelajari hubungan antara motilitas dan viabilitas spermatozoa dari ketiga bangsa sapi tersebut. Manfaat Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi daya tahan spermatozoa dari tiga bangsa sapi berbeda yang banyak dikembangbiakkan di Indonesia. 3 TINJAUAN PUSTAKA Tinjauan umum sapi FH, Simmental, dan Brahman Sapi Friesian Holstein Sapi Friesian Holstein (FH) berasal dari provinsi Belanda Utara dan provinsi Friesland Barat. Ciri sapi FH antara lain rambutnya berwarna belang hitam putih. Di bagian dahi terdapat warna putih berbentuk segitiga, kaki bagian bawah dan bulu ekornya berwarna putih, serta memiliki tanduk pendek yang mengarah ke depan. Sapi FH tergolong sapi yang lambat dewasa. Sifat sapi FH yang tenang dan jinak memudahkan pengendalian sapi saat diberi perlakuan. Sapi FH memiliki kuantitas produksi susu yang paling tinggi dibandingkan dengan bangsa sapi perah lainnya. Di Amerika Serikat produksi susunya dapat mencapai 5.755 kg dalam satu masa laktasi (± 10 bulan). Sedangkan di Indonesia, rata-rata produksi sapi FH adalah 10 liter per ekor per hari (Syarif & Harianto 2011). Gambar 1 Sapi Friesian Holstein (Sumber: www.foodandcommerce.com) Sapi Simmental Sapi Simmental merupakan sapi bangsa Bos taurus yang berasal dari Swiss. Sapi ini cocok dipelihara di daerah beriklim sedang dan bersifat dwiguna, yaitu menghasilkan daging dan memiliki produksi susu yang baik. Sapi Simmental memiliki warna coklat muda kemerahan dengan bagian wajah, tubuh bagian bawah, lutut, hingga ujung ekor berwarna putih. Sapi ini memiliki tubuh besar, kekar, dan berotot. Pertumbuhannya sangat baik dengan persentase karkas tinggi dan sedikit lemak. Bobot badan Simmental dewasa dapat mencapai 1200 kg/ekor (Fikar & Ruhyadi 2010). 4 Gambar 2 Sapi Simmental (Sumber: www.teara.govt.nz) Sapi Brahman Sapi Brahman merupakan keturunan sapi zebu (Bos indicus) yang berasal dari India. Sapi Brahman ditandai dengan punuk yang besar di atas bahu, tetapi pada betina punuk tersebut lebih kecil. Di rahang hingga ujung dada tumbuh gelambir yang lebar dengan banyak lipatan, memiliki berukuran tubuh besar dan panjang. Kulit sapi jantan berwarna putih keabuan, sedangkan kulit sapi betina berwarna putih keabuan dan kemerahan. Kepala panjang dengan telinga besar dan rebah menghadap ke bawah (Fikar & Ruhyadi 2010). Sapi Brahman cocok dengan kondisi Indonesia. Seperti sapi kelompok zebu, sapi Brahman mudah beradaptasi terhadap suhu panas, makanan yang sederhana, dan tahan gigitan caplak (Sudarmono & Sugeng 2008). Gambar 3 Sapi Brahman (Sumber: planetanimalzone.blogspot.com) 5 Semen Beku Semen beku adalah semen yang telah melalui proses pengenceran dan disimpan dalam nitrogen cair yang memiliki suhu -196oC. Proses pembuatan semen beku meliputi : pemeriksaan semen segar, pengenceran, pencetakan label, pengisian dan pengemasan straw serta pembekuan. Pemeriksaan semen segar dilakukan secara makroskopis dan mikroskopis. Kemudian semen yang memenuhi standar akan dicampurkan dengan bahan pengencer yang mengandung sumber energi, krioprotektan, zat untuk menjaga tekanan osmotik spermatozoa dan antibiotika dengan volume tertentu yang sesuai dengan konsentrasi spermatozoa. Pengenceran dilakukan untuk meningkatkan volume semen sehingga jumlah betina yang dibuahi semakin banyak dan efisien dalam dosis yang sesuai untuk inseminasi buatan. Semen yang digunakan untuk IB yang melalui tahap kriopreservasi dikemas dalam straw yang memiliki volume 0,25 ml dan mengandung 20 juta sel spermatozoa (Ball & Peters 2004). Straw yang digunakan memiliki warna yang berbeda-beda untuk tiap bangsa sapi, misalnya warna abu-abu untuk bangsa FH, warna putih transparan untuk bangsa Simmental dan warna biru tua untuk sapi dari bangsa Brahman. Straw terlebih dahulu diberi keterangan mengenai jenis dan nama pejantan, kode pejantan, batch number dan produsen semen beku. Setelah itu dilanjutkan dengan proses pengisian dan pengemasan, yaitu semen cair dimasukkan ke dalam straw dan dilakukan penutupan ujung straw, diequilibrasi dan dilanjutkan proses pembekuan semen kemudian disimpan dalam Nitrogen cair (Nilna 2010). Hal yang harus diperhatikan dalam pembuatan semen beku adalah pencegahan kristalisasi air yang terdapat dalam sel. Karena itu bahan pengencer semen ditambahkan gliserol yang berguna untuk mendehidrasi spermatozoa sebelum membeku dan mengubah bentuk kristal es yang dapat membunuh spermatozoa (Campbell et al. 2003). Viabilitas dan Longivitas Viabilitas spermatozoa (viable sperm) adalah salah satu indikator untuk menguji spermatozoa yang hidup dengan membran yang masih utuh. Viabilitas spermatozoa biasanya dinilai dengan memeriksa motilitas dan rasio hidup/mati (Barth & Oko 1989). Viabilitas spermatozoa dapat diuji dengan berbagai macam cara diantaranya dengan menggunakan uji flow cytometri (Gardner et al. 2001), 6 pewarnaan Flourscent (He & Woods 2004), pewarnaan bizBenzimide Hoechst (Asturiano 2007) atau menggunakan pewarnaan eosin nigrosin (Barth & Oko 1989). Komponen warna eosin nigrosin akan masuk ke dalam membran sel yang rusak dan akan mewarnai membran sel menjadi merah ungu. Sel spermatozoa yang memiliki membran utuh tidak menyerap warna yang diberikan sehingga tetap jernih dan terlihat kontras dengan latar gelap yang ditimbulkan oleh nigrosin pada pewarnaan eosin nigrosin. Keutuhan membran plasma spermatozoa merupakan hal yang sangat memengaruhi fungsi spermatozoa; proses pembekuan dan thawing dapat merusak struktur membran plasma (Gordon 2005). Longivitas atau daya tahan hidup adalah kemampuan spermatozoa bertahan dalam temperatur tertentu (Arifiantini et al. 2005a). Longivitas spermatozoa biasanya diuji pada suhu 37 oC, Balai Inseminasi Buatan Lembang menyebutnya incubator test, yaitu selama 4 jam masih harus memiliki motilitas spermatozoa sebanyak 10%, untuk bisa didistribusikan semen bekunya ke Peternak. Arifiantini et al. (2005a), melakukan uji longivitas spermatozoa dari semen beku sapi FH dengan berbagai bahan pengencer dan bertahan sampai dengan 9 jam . Menurut Birkhead et al. (2009) Longivitas merupakan respon adaptasi spermatozoa dalam kompetisi sperma. Longivitas dapat ditentukan dengan mengetahui kapan metabolisme spermatozoa kembali aktif dengan menggunakan sumber energinya, atau dengan mengetahui sperm senescene (peningkatan risiko kematian dan penurunan efisiensi fertilisasi hingga spermatozoa mati), selain aspek-aspek lain yang memengaruhi kematian spermatozoa. Longivitas spermatozoa dapat dievaluasi dengan melihat motilitas progresif spermatozoa dalam interval 1 jam pada suhu 37 oC (Cowell & Tyler 2002). Motilitas spermatozoa merupakan indikator penting dari keberhasilan fertilisasi (Gage et al. 2004). 7 MATERI DAN METODE Penelitian ini dilakukan pada bulan Juli 2011 hingga Maret 2012, di Laboratorium Fisiologi Reproduksi, Unit Reproduksi dan Rehabilitasi, Departemen Klinik, Reproduksi dan Patologi, Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor. Materi Sampel Penelitian ini menggunakan 30 straw semen beku dari salah satu balai IB daerah, masing-masing 10 straw sapi FH, 10 straw sapi Brahman dan 10 straw sapi Simmental yang menggunakan pengencer susu skim. Sampel disimpan dalam container Nitrogen cair dengan suhu -196oC. Metode Thawing Semen Beku Straw semen beku diambil dari container menggunakan pinset, kemudian di-thawing dalam air bersuhu 37oC selama 30 detik. Semen dalam straw dikeluarkan dengan cara menggunting sumbat laboratorium yang terdapat pada bagian ujung dari straw, bagian yang terbuka diarahkan ke tabung eppendorf lalu sumbat pabrik digunting hingga seluruh semen yang terdapat dalam straw masuk dalam tabung tersebut. Tabung eppendorf selanjutnya disimpan dalam water bath suhu 37oC. Pengujian Kualitas a. Motilitas Sebanyak 10 µL semen diambil menggunakan mikro pipet diteteskan pada object glass yang telah dihangatkan kemudian ditutup dengan cover glass. Pengamatan dilakukan menggunakan mikroskop perbesaran objektif 10x10 dalam 10 lapang pandang. Penilaian diberikan dalam kisaran 0-100%. b. Viabilitas Sebanyak 10µL semen diletakkan pada glass object, ditambah pewarna eosin nigrosin 20µL, dihomogenkan dan dibuat preparat ulas dari campuran tersebut dalam waktu 15 detik, dan dikeringkan diatas heating table hingga kering. Preparat diamati di bawah mikroskop menggunakan perbesaran 8 10x40. Spermatozoa yang hidup tidak menyerap warna dan spermatozoa yang mati akan menyerap warna. Spermatozoa yang hidup dan mati dihitung dalam 10 lapang pandang, dan evaluasi dilakukan setiap 60 menit. Persentase spermatozoa hidup dihitung menggunakan rumus: c. Longivitas Logivitas spermatozoa diketahui dengan mengevaluasi motilitas spermatozoa yang diinkubasi pada suhu 37 oC setiap 60 menit hingga motilitas spermatozoa 0% (Arifiantini et al. 2005a). Analisis Data Penelitian ini dirancang menggunakan rancangan acak lengkap (RAL). Kemudian data yang diperoleh dianalisis menggunakan Anova dan uji lanjut Duncans (program SAS 9.1.3.), data disajikan dalam bentuk rataan ± simpangan baku. 9 HASIL DAN PEMBAHASAN Sapi merupakan ternak yang dikembangkan di Indonesia sebagai salah satu sumber protein hewani. Sapi FH, Simmental dan Brahman merupakan tiga dari beberapa bangsa sapi yang dikembangkan di Indonesia yang memiliki keunggulan masing-masing. Kualitas, kuantitas dan efisiensi produksi menjadi hal penting dalam budidaya ternak sapi. Oleh karena itu, dibutuhkan indukan yang unggul sehingga dapat menghasilkan keturunan yang unggul dan menguntungkan. Salah satu cara meningkatkan kualitas keturunan adalah menggunakan teknologi inseminasi buatan menggunakan semen yang terjamin kualitasnya. Semen beku adalah semen yang telah ditambahkan bahan pengencer, dikemas dalam kemasan tertentu dan disimpan pada nitrogen cair (-196 oC ). Kualitas spermatozoa yang diproduksi oleh suatu balai inseminasi buatan dievaluasi secara berkala (ISO 17025:2005) melalui uji banding antar laboratorium dengan parameter pemeriksaan motilitas, gerakan individu dan persentase hidup mati spermatozoa. Selain parameter-parameter tersebut, yang biasa dilakukan segera setelah thawing adalah evaluasi daya tahan dan kualitas spermatozoa yang dapat diketahui melalui evaluasi longivitas dan viabilitas spermatozoa. Spermatozoa yang berkualitas adalah spermatozoa yang mampu memfertilisasi ovum. Syarat spermatozoa yang mampu memfertilisasi adalah spermatozoa yang memiliki kromatin utuh, morfologi normal, serta memiliki viabilitas dan motilitas yang baik (Morell & Rodriguez-Martinez 2009). Pemeriksaan motilitas dan viabilitas merupakan cara mendapatkan spermatozoa yang berkualitas dan mendekati syarat spermatozoa yang memiliki kemampuan fertilisasi. Kualitas Semen Beku Sapi FH Pada penelitian ini, sapi FH memiliki motilitas post thawing sebesar 50.00±0.00% dan viabilitas 82.39±3.12%. Motilitas dan viabilitas spermatozoa sapi FH semakin menurun sejalan dengan waktu inkubasi, hingga persentase motilitas mencapai nol pada pengamatan jam ke-5 (Gambar 4). Penurunan motilitas dan viabilitas spermatozoa pada semen sapi FH antar jam pengamatan adalah sebesar 10% dan 7.88%. 10 90 80 Persentase (%) 70 60 50 40 30 Motilitas 20 Viabilitas 10 0 0 1 2 3 4 5 Waktu Inkubasi (Jam) Gambar 4 Grafik Longivitas Spermatozoa Sapi Friesian Holstein Kualitas Semen Beku Sapi Simmental Motilitas dan viabilitas spermatozoa sapi Simmental post thawing menunjukkan nilai 43.50±2.42% dan 62.57±3.98%. Sapi Simmental mampu mempertahankan motilitas (longivitas) hingga pengamatan pada jam ke-5. Selama inkubasi pada suhu 37 oC, terlihat penurunan viabilitas spermatozoa (Gambar 5). Penurunan motilitas dan viabilitas spermatozoa sapi Simmental adalah antara 8.70% dan 5.79% untuk setiap jam selama 5 jam inkubasi. 70 Persentase (%) 60 50 40 30 motilitas 20 viabilitas 10 0 0 1 2 3 4 5 Waktu Inkubasi (Jam) Gambar 5 Grafik Longivitas Spermatozoa Sapi Simmental 11 Kualitas Semen Beku Sapi Brahman Pada evaluasi post thawing, semen beku sapi Brahman memiliki motilitas 43.33±2.50% dan viabilitas 64.65±4.62%. Pada Gambar 6, terlihat penurunan persentase motilitas dan viabilitas hingga jam ke-5 pengamatan. Rata-rata penurunan motilitas dan viabilitas spermatozoa sapi Brahman setiap jam selama inkubasi adalah 8.67% dan 6.47%. 70 Persentase (%) 60 50 40 30 motilitas 20 viabilitas 10 0 0 1 2 3 4 5 Waktu Inkubasi (Jam) Gambar 6 Grafik Longivitas Spermatozoa Sapi Brahman Longivitas Spermatozoa Longivitas atau daya tahan hidup adalah kemampuan spermatozoa bertahan dalam temperatur tertentu (Arifiantini et al. 2005a). Longivitas spermatozoa diketahui melalui evaluasi motilitas progresif dalam interval 1 jam pada suhu 37 oC (Cowell & Tyler 2002). Motilitas spermatozoa penting untuk fertilisasi oosit dan menopang perkembangan embrio (Foote 2003). Berdasarkan standar mutu semen beku menurut SNI 01-4869.1-2005, yaitu motilitas spermatozoa dari semen beku setelah pencairan atau disebut post thawing motility (PTM) minimal 40%. Hasil evaluasi spermatozoa semen beku sapi FH, Simmental dan Brahman pada penelitian ini menunjukkan nilai yang sesuai dengan persyaratan PTM menurut SNI, yaitu motilitas post thawing (jam ke-0) sapi FH 50.00±0.00 %, sapi Simmental 43.50±2.42% dan sapi Brahman 43.33±2.50%. 12 Tabel 1 Motilitas (%) spermatozoa dari FH, Simmental, dan Brahman yang diikubasi pada suhu 37 oC selama 5 jam Waktu Pengamatan (Jam) Jenis Sapi FH Simmental Brahman a b b 0 50.00 ± 0.00 43.50 ± 2.42 43.33 ± 2.50 a b 1 41.88 ± 2.58 34.00 ± 2.24 33.33 ± 2.58b 2 32.35±2.44a 21.00±4.18c 25.90±3.54b a b 3 18.00 ± 6.75 12.50 ± 2.64 13.33 ± 4.08ab a a 4 6.00 ± 3.16 3.75 ± 2.31 5.00 ± 3.54a 5 0.00 ± 0.00a 0.00 ± 0.00a 0.00 ± 0.00a Huruf kecil superskrip yang berbeda yang mengikuti angka pada baris yang sama menyatakan perbedaan yang nyata (p F 25.15 F 2 0.06481167 0.03240583 25.15 F Model 2 0.00105167 0.00052583 0.55 0.5841 Error 27 0.02588500 0.00095870 Corrected Total 29 0.02693667 R-Square 0.039042 Coeff Var Root MSE jam4 Mean 58.79039 0.030963 0.052667 Source DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F jenis 2 0.00105167 0.00052583 0.55 0.5841 hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 30 The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for jam4 NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate. Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom 27 Error Mean Square 0.000959 Number of Means 2 3 Critical Range .02841 .02985 Means with the same letter are not significantly different. Duncan Grouping Mean N jenis A 0.06000 10 f A A 0.05250 10 b A A 0.04550 10 s Jam 5 hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 31 The ANOVA Procedure Class Level Information Class Levels Values jenis 3 bfs Number of Observations Read 30 Number of Observations Used 30 hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 32 The ANOVA Procedure Dependent Variable: jam5 Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 2 0 0 . . Error 27 0 0 Corrected Total 29 0 R-Square 0.000000 Coeff Var . Root MSE 0 0 jam5 Mean 27 Source jenis DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F 2 0 0 . . hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 33 The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for jam5 NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate. Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom Error Mean Square 27 0 Number of Means 2 3 Critical Range 0 0 Means with the same letter are not significantly different. Duncan Grouping A 0 A A 0 A A 0 Mean 10 b 10 f 10 s N jenis Lampiran 5 Analisis Viabilitas Sapi Jam 0 hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 34 The ANOVA Procedure Class Level Information Class Levels Values jenis 3 bfs Number of Observations Read 30 Number of Observations Used 30 hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 35 The ANOVA Procedure Dependent Variable: jam0 Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 2 2372.468409 1186.234205 75.91 F jenis 2 2372.468409 1186.234205 75.91 F Model 2 1360.372722 680.186361 20.13 F 2 1360.372722 680.186361 20.13 F Model 2 440.660632 220.330316 6.44 0.0052 Error 27 923.902635 34.218616 Corrected Total 29 1364.563268 R-Square 0.322932 Coeff Var 13.30695 Root MSE 5.849668 jam4 Mean 43.95950 21:20 Thursday, 30 Source jenis DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F 2 440.6606322 220.3303161 6.44 0.0052 hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 48 The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for jam4 NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate. Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom 27 Error Mean Square 34.21862 Number of Means 2 3 Critical Range 5.368 5.639 Means with the same letter are not significantly different. Duncan Grouping Mean N A 48.960 10 f B 43.269 10 b B B 39.649 10 s jenis Jam 5 hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 49 The ANOVA Procedure Class Level Information Class Levels Values jenis 3 bfs Number of Observations Read 30 Number of Observations Used 30 hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 50 The ANOVA Procedure Dependent Variable: jam5 Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 2 791.201416 395.600708 1.82 0.1809 Error 27 5858.942413 216.997867 Corrected Total 29 6650.143830 R-Square 0.118975 Source jenis Coeff Var 46.72529 Root MSE 14.73085 jam5 Mean 31.52650 DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F 2 791.2014162 395.6007081 1.82 0.1809 hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 51 The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for jam5 NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate. Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom 27 Error Mean Square 216.9979 Number of Means 2 Critical Range 13.52 3 14.20 Means with the same letter are not significantly different. Duncan Grouping Mean N A 38.680 10 f A A 29.039 10 b A A 26.861 10 s jenis 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Sapi merupakan ternak ruminansia dari famili Bovidae, seperti halnya bison, banteng, kerbau (Bubalus), kerbau Afrika (Syncherus), dan anoa. Secara umum bahwa ternak sapi dapat dikelompokkan dalam empat bagian besar berdasarkan tujuannya yaitu ternak sapi potong, sapi perah, sapi pekerja dan sapi dwiguna. Jenis sapi yang dikembangkan di Indonesia antara lain Sapi Friesian Holstein (FH), Sapi Brahman, Sapi Simmental, Sapi Limousin, Sapi Peranakan Ongol (PO), Sapi Brangus, Sapi Angus, Sapi Bali dan Sapi Madura. Inseminasi Buatan (IB) merupakan salah satu metode peningkatan produksi ternak yang lazim dan mudah diaplikasikan di Indonesia. Keberhasilan IB diantaranya dipengaruhi oleh kualitas semen yang digunakan. Di Indonesia saat ini sebagian besar program IB menggunakan semen beku dan terdapat standar mutu yang ditetapkan dalam SNI 01-4869.1-2005, yaitu motilitas spermatozoa dari semen beku setelah thawing atau disebut post thawing motility (PTM) minimal 40% dan gerakan individu spermatozoa minimal 2 (skala 1-5). Penetapan standar mutu semen beku yang didistribusikan ke masyarakat juga menggunakan manajemen mutu ISO 17025:2005 yaitu melalui uji antar laboratorium dengan kompetensi dan standar laboratorium yang sama secara berkala. Hal ini dilakukan untuk meningkatkan dan menjamin kualitas semen beku yang dihasilkan oleh suatu instansi. Fertilisasi adalah proses terjadinya pembuahan ovum oleh spermatozoa. Menurut Morell dan Rodriguez-Martinez (2009) spermatozoa yang memiliki kromatin yang utuh, morfologi normal, serta memiliki viabilitas dan motilitas yang baik adalah populasi spermatozoa yang memiliki kemampuan fertilisasi. Keberhasilan pembekuan semen juga bisa dilihat dari nilai recovery rate (RR) yaitu jumlah spermatozoa yang berhasil pulih dari proses pembekuan (Hafez 2000) dan daya tahan hidup spermatozoa in vitro setelah di-thawing yang disebut dengan longivitas (Arifiantini et al. 2005a). Mengingat pentingnya pengujian kualitas semen beku dalam menentukan keberhasilan IB, dan banyaknya semen beku sapi FH, Simmental dan Brahman yang digunakan saat ini di masyarakat peternak, maka penelitian ini bertujuan untuk menguji motilitas, viabilitas dan longivitas spermatozoa dari semen beku sapi FH, Simmental dan Brahman yang diproduksi oleh salah satu balai IB di Indonesia. 2 Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk menguji motilitas, viabilitas dan longivitas spermatozoa dari semen beku sapi FH, Simmental dan Brahman yang diproduksi oleh salah satu balai IB daerah dan mempelajari hubungan antara motilitas dan viabilitas spermatozoa dari ketiga bangsa sapi tersebut. Manfaat Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi daya tahan spermatozoa dari tiga bangsa sapi berbeda yang banyak dikembangbiakkan di Indonesia. 3 TINJAUAN PUSTAKA Tinjauan umum sapi FH, Simmental, dan Brahman Sapi Friesian Holstein Sapi Friesian Holstein (FH) berasal dari provinsi Belanda Utara dan provinsi Friesland Barat. Ciri sapi FH antara lain rambutnya berwarna belang hitam putih. Di bagian dahi terdapat warna putih berbentuk segitiga, kaki bagian bawah dan bulu ekornya berwarna putih, serta memiliki tanduk pendek yang mengarah ke depan. Sapi FH tergolong sapi yang lambat dewasa. Sifat sapi FH yang tenang dan jinak memudahkan pengendalian sapi saat diberi perlakuan. Sapi FH memiliki kuantitas produksi susu yang paling tinggi dibandingkan dengan bangsa sapi perah lainnya. Di Amerika Serikat produksi susunya dapat mencapai 5.755 kg dalam satu masa laktasi (± 10 bulan). Sedangkan di Indonesia, rata-rata produksi sapi FH adalah 10 liter per ekor per hari (Syarif & Harianto 2011). Gambar 1 Sapi Friesian Holstein (Sumber: www.foodandcommerce.com) Sapi Simmental Sapi Simmental merupakan sapi bangsa Bos taurus yang berasal dari Swiss. Sapi ini cocok dipelihara di daerah beriklim sedang dan bersifat dwiguna, yaitu menghasilkan daging dan memiliki produksi susu yang baik. Sapi Simmental memiliki warna coklat muda kemerahan dengan bagian wajah, tubuh bagian bawah, lutut, hingga ujung ekor berwarna putih. Sapi ini memiliki tubuh besar, kekar, dan berotot. Pertumbuhannya sangat baik dengan persentase karkas tinggi dan sedikit lemak. Bobot badan Simmental dewasa dapat mencapai 1200 kg/ekor (Fikar & Ruhyadi 2010). 4 Gambar 2 Sapi Simmental (Sumber: www.teara.govt.nz) Sapi Brahman Sapi Brahman merupakan keturunan sapi zebu (Bos indicus) yang berasal dari India. Sapi Brahman ditandai dengan punuk yang besar di atas bahu, tetapi pada betina punuk tersebut lebih kecil. Di rahang hingga ujung dada tumbuh gelambir yang lebar dengan banyak lipatan, memiliki berukuran tubuh besar dan panjang. Kulit sapi jantan berwarna putih keabuan, sedangkan kulit sapi betina berwarna putih keabuan dan kemerahan. Kepala panjang dengan telinga besar dan rebah menghadap ke bawah (Fikar & Ruhyadi 2010). Sapi Brahman cocok dengan kondisi Indonesia. Seperti sapi kelompok zebu, sapi Brahman mudah beradaptasi terhadap suhu panas, makanan yang sederhana, dan tahan gigitan caplak (Sudarmono & Sugeng 2008). Gambar 3 Sapi Brahman (Sumber: planetanimalzone.blogspot.com) 5 Semen Beku Semen beku adalah semen yang telah melalui proses pengenceran dan disimpan dalam nitrogen cair yang memiliki suhu -196oC. Proses pembuatan semen beku meliputi : pemeriksaan semen segar, pengenceran, pencetakan label, pengisian dan pengemasan straw serta pembekuan. Pemeriksaan semen segar dilakukan secara makroskopis dan mikroskopis. Kemudian semen yang memenuhi standar akan dicampurkan dengan bahan pengencer yang mengandung sumber energi, krioprotektan, zat untuk menjaga tekanan osmotik spermatozoa dan antibiotika dengan volume tertentu yang sesuai dengan konsentrasi spermatozoa. Pengenceran dilakukan untuk meningkatkan volume semen sehingga jumlah betina yang dibuahi semakin banyak dan efisien dalam dosis yang sesuai untuk inseminasi buatan. Semen yang digunakan untuk IB yang melalui tahap kriopreservasi dikemas dalam straw yang memiliki volume 0,25 ml dan mengandung 20 juta sel spermatozoa (Ball & Peters 2004). Straw yang digunakan memiliki warna yang berbeda-beda untuk tiap bangsa sapi, misalnya warna abu-abu untuk bangsa FH, warna putih transparan untuk bangsa Simmental dan warna biru tua untuk sapi dari bangsa Brahman. Straw terlebih dahulu diberi keterangan mengenai jenis dan nama pejantan, kode pejantan, batch number dan produsen semen beku. Setelah itu dilanjutkan dengan proses pengisian dan pengemasan, yaitu semen cair dimasukkan ke dalam straw dan dilakukan penutupan ujung straw, diequilibrasi dan dilanjutkan proses pembekuan semen kemudian disimpan dalam Nitrogen cair (Nilna 2010). Hal yang harus diperhatikan dalam pembuatan semen beku adalah pencegahan kristalisasi air yang terdapat dalam sel. Karena itu bahan pengencer semen ditambahkan gliserol yang berguna untuk mendehidrasi spermatozoa sebelum membeku dan mengubah bentuk kristal es yang dapat membunuh spermatozoa (Campbell et al. 2003). Viabilitas dan Longivitas Viabilitas spermatozoa (viable sperm) adalah salah satu indikator untuk menguji spermatozoa yang hidup dengan membran yang masih utuh. Viabilitas spermatozoa biasanya dinilai dengan memeriksa motilitas dan rasio hidup/mati (Barth & Oko 1989). Viabilitas spermatozoa dapat diuji dengan berbagai macam cara diantaranya dengan menggunakan uji flow cytometri (Gardner et al. 2001), 6 pewarnaan Flourscent (He & Woods 2004), pewarnaan bizBenzimide Hoechst (Asturiano 2007) atau menggunakan pewarnaan eosin nigrosin (Barth & Oko 1989). Komponen warna eosin nigrosin akan masuk ke dalam membran sel yang rusak dan akan mewarnai membran sel menjadi merah ungu. Sel spermatozoa yang memiliki membran utuh tidak menyerap warna yang diberikan sehingga tetap jernih dan terlihat kontras dengan latar gelap yang ditimbulkan oleh nigrosin pada pewarnaan eosin nigrosin. Keutuhan membran plasma spermatozoa merupakan hal yang sangat memengaruhi fungsi spermatozoa; proses pembekuan dan thawing dapat merusak struktur membran plasma (Gordon 2005). Longivitas atau daya tahan hidup adalah kemampuan spermatozoa bertahan dalam temperatur tertentu (Arifiantini et al. 2005a). Longivitas spermatozoa biasanya diuji pada suhu 37 oC, Balai Inseminasi Buatan Lembang menyebutnya incubator test, yaitu selama 4 jam masih harus memiliki motilitas spermatozoa sebanyak 10%, untuk bisa didistribusikan semen bekunya ke Peternak. Arifiantini et al. (2005a), melakukan uji longivitas spermatozoa dari semen beku sapi FH dengan berbagai bahan pengencer dan bertahan sampai dengan 9 jam . Menurut Birkhead et al. (2009) Longivitas merupakan respon adaptasi spermatozoa dalam kompetisi sperma. Longivitas dapat ditentukan dengan mengetahui kapan metabolisme spermatozoa kembali aktif dengan menggunakan sumber energinya, atau dengan mengetahui sperm senescene (peningkatan risiko kematian dan penurunan efisiensi fertilisasi hingga spermatozoa mati), selain aspek-aspek lain yang memengaruhi kematian spermatozoa. Longivitas spermatozoa dapat dievaluasi dengan melihat motilitas progresif spermatozoa dalam interval 1 jam pada suhu 37 oC (Cowell & Tyler 2002). Motilitas spermatozoa merupakan indikator penting dari keberhasilan fertilisasi (Gage et al. 2004). 7 MATERI DAN METODE Penelitian ini dilakukan pada bulan Juli 2011 hingga Maret 2012, di Laboratorium Fisiologi Reproduksi, Unit Reproduksi dan Rehabilitasi, Departemen Klinik, Reproduksi dan Patologi, Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor. Materi Sampel Penelitian ini menggunakan 30 straw semen beku dari salah satu balai IB daerah, masing-masing 10 straw sapi FH, 10 straw sapi Brahman dan 10 straw sapi Simmental yang menggunakan pengencer susu skim. Sampel disimpan dalam container Nitrogen cair dengan suhu -196oC. Metode Thawing Semen Beku Straw semen beku diambil dari container menggunakan pinset, kemudian di-thawing dalam air bersuhu 37oC selama 30 detik. Semen dalam straw dikeluarkan dengan cara menggunting sumbat laboratorium yang terdapat pada bagian ujung dari straw, bagian yang terbuka diarahkan ke tabung eppendorf lalu sumbat pabrik digunting hingga seluruh semen yang terdapat dalam straw masuk dalam tabung tersebut. Tabung eppendorf selanjutnya disimpan dalam water bath suhu 37oC. Pengujian Kualitas a. Motilitas Sebanyak 10 µL semen diambil menggunakan mikro pipet diteteskan pada object glass yang telah dihangatkan kemudian ditutup dengan cover glass. Pengamatan dilakukan menggunakan mikroskop perbesaran objektif 10x10 dalam 10 lapang pandang. Penilaian diberikan dalam kisaran 0-100%. b. Viabilitas Sebanyak 10µL semen diletakkan pada glass object, ditambah pewarna eosin nigrosin 20µL, dihomogenkan dan dibuat preparat ulas dari campuran tersebut dalam waktu 15 detik, dan dikeringkan diatas heating table hingga kering. Preparat diamati di bawah mikroskop menggunakan perbesaran 8 10x40. Spermatozoa yang hidup tidak menyerap warna dan spermatozoa yang mati akan menyerap warna. Spermatozoa yang hidup dan mati dihitung dalam 10 lapang pandang, dan evaluasi dilakukan setiap 60 menit. Persentase spermatozoa hidup dihitung menggunakan rumus: c. Longivitas Logivitas spermatozoa diketahui dengan mengevaluasi motilitas spermatozoa yang diinkubasi pada suhu 37 oC setiap 60 menit hingga motilitas spermatozoa 0% (Arifiantini et al. 2005a). Analisis Data Penelitian ini dirancang menggunakan rancangan acak lengkap (RAL). Kemudian data yang diperoleh dianalisis menggunakan Anova dan uji lanjut Duncans (program SAS 9.1.3.), data disajikan dalam bentuk rataan ± simpangan baku. 9 HASIL DAN PEMBAHASAN Sapi merupakan ternak yang dikembangkan di Indonesia sebagai salah satu sumber protein hewani. Sapi FH, Simmental dan Brahman merupakan tiga dari beberapa bangsa sapi yang dikembangkan di Indonesia yang memiliki keunggulan masing-masing. Kualitas, kuantitas dan efisiensi produksi menjadi hal penting dalam budidaya ternak sapi. Oleh karena itu, dibutuhkan indukan yang unggul sehingga dapat menghasilkan keturunan yang unggul dan menguntungkan. Salah satu cara meningkatkan kualitas keturunan adalah menggunakan teknologi inseminasi buatan menggunakan semen yang terjamin kualitasnya. Semen beku adalah semen yang telah ditambahkan bahan pengencer, dikemas dalam kemasan tertentu dan disimpan pada nitrogen cair (-196 oC ). Kualitas spermatozoa yang diproduksi oleh suatu balai inseminasi buatan dievaluasi secara berkala (ISO 17025:2005) melalui uji banding antar laboratorium dengan parameter pemeriksaan motilitas, gerakan individu dan persentase hidup mati spermatozoa. Selain parameter-parameter tersebut, yang biasa dilakukan segera setelah thawing adalah evaluasi daya tahan dan kualitas spermatozoa yang dapat diketahui melalui evaluasi longivitas dan viabilitas spermatozoa. Spermatozoa yang berkualitas adalah spermatozoa yang mampu memfertilisasi ovum. Syarat spermatozoa yang mampu memfertilisasi adalah spermatozoa yang memiliki kromatin utuh, morfologi normal, serta memiliki viabilitas dan motilitas yang baik (Morell & Rodriguez-Martinez 2009). Pemeriksaan motilitas dan viabilitas merupakan cara mendapatkan spermatozoa yang berkualitas dan mendekati syarat spermatozoa yang memiliki kemampuan fertilisasi. Kualitas Semen Beku Sapi FH Pada penelitian ini, sapi FH memiliki motilitas post thawing sebesar 50.00±0.00% dan viabilitas 82.39±3.12%. Motilitas dan viabilitas spermatozoa sapi FH semakin menurun sejalan dengan waktu inkubasi, hingga persentase motilitas mencapai nol pada pengamatan jam ke-5 (Gambar 4). Penurunan motilitas dan viabilitas spermatozoa pada semen sapi FH antar jam pengamatan adalah sebesar 10% dan 7.88%. 10 90 80 Persentase (%) 70 60 50 40 30 Motilitas 20 Viabilitas 10 0 0 1 2 3 4 5 Waktu Inkubasi (Jam) Gambar 4 Grafik Longivitas Spermatozoa Sapi Friesian Holstein Kualitas Semen Beku Sapi Simmental Motilitas dan viabilitas spermatozoa sapi Simmental post thawing menunjukkan nilai 43.50±2.42% dan 62.57±3.98%. Sapi Simmental mampu mempertahankan motilitas (longivitas) hingga pengamatan pada jam ke-5. Selama inkubasi pada suhu 37 oC, terlihat penurunan viabilitas spermatozoa (Gambar 5). Penurunan motilitas dan viabilitas spermatozoa sapi Simmental adalah antara 8.70% dan 5.79% untuk setiap jam selama 5 jam inkubasi. 70 Persentase (%) 60 50 40 30 motilitas 20 viabilitas 10 0 0 1 2 3 4 5 Waktu Inkubasi (Jam) Gambar 5 Grafik Longivitas Spermatozoa Sapi Simmental 11 Kualitas Semen Beku Sapi Brahman Pada evaluasi post thawing, semen beku sapi Brahman memiliki motilitas 43.33±2.50% dan viabilitas 64.65±4.62%. Pada Gambar 6, terlihat penurunan persentase motilitas dan viabilitas hingga jam ke-5 pengamatan. Rata-rata penurunan motilitas dan viabilitas spermatozoa sapi Brahman setiap jam selama inkubasi adalah 8.67% dan 6.47%. 70 Persentase (%) 60 50 40 30 motilitas 20 viabilitas 10 0 0 1 2 3 4 5 Waktu Inkubasi (Jam) Gambar 6 Grafik Longivitas Spermatozoa Sapi Brahman Longivitas Spermatozoa Longivitas atau daya tahan hidup adalah kemampuan spermatozoa bertahan dalam temperatur tertentu (Arifiantini et al. 2005a). Longivitas spermatozoa diketahui melalui evaluasi motilitas progresif dalam interval 1 jam pada suhu 37 oC (Cowell & Tyler 2002). Motilitas spermatozoa penting untuk fertilisasi oosit dan menopang perkembangan embrio (Foote 2003). Berdasarkan standar mutu semen beku menurut SNI 01-4869.1-2005, yaitu motilitas spermatozoa dari semen beku setelah pencairan atau disebut post thawing motility (PTM) minimal 40%. Hasil evaluasi spermatozoa semen beku sapi FH, Simmental dan Brahman pada penelitian ini menunjukkan nilai yang sesuai dengan persyaratan PTM menurut SNI, yaitu motilitas post thawing (jam ke-0) sapi FH 50.00±0.00 %, sapi Simmental 43.50±2.42% dan sapi Brahman 43.33±2.50%. 12 Tabel 1 Motilitas (%) spermatozoa dari FH, Simmental, dan Brahman yang diikubasi pada suhu 37 oC selama 5 jam Waktu Pengamatan (Jam) Jenis Sapi FH Simmental Brahman a b b 0 50.00 ± 0.00 43.50 ± 2.42 43.33 ± 2.50 a b 1 41.88 ± 2.58 34.00 ± 2.24 33.33 ± 2.58b 2 32.35±2.44a 21.00±4.18c 25.90±3.54b a b 3 18.00 ± 6.75 12.50 ± 2.64 13.33 ± 4.08ab a a 4 6.00 ± 3.16 3.75 ± 2.31 5.00 ± 3.54a 5 0.00 ± 0.00a 0.00 ± 0.00a 0.00 ± 0.00a Huruf kecil superskrip yang berbeda yang mengikuti angka pada baris yang sama menyatakan perbedaan yang nyata (p F 25.15 F 2 0.06481167 0.03240583 25.15 F Model 2 0.00105167 0.00052583 0.55 0.5841 Error 27 0.02588500 0.00095870 Corrected Total 29 0.02693667 R-Square 0.039042 Coeff Var Root MSE jam4 Mean 58.79039 0.030963 0.052667 Source DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F jenis 2 0.00105167 0.00052583 0.55 0.5841 hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 30 The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for jam4 NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate. Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom 27 Error Mean Square 0.000959 Number of Means 2 3 Critical Range .02841 .02985 Means with the same letter are not significantly different. Duncan Grouping Mean N jenis A 0.06000 10 f A A 0.05250 10 b A A 0.04550 10 s Jam 5 hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 31 The ANOVA Procedure Class Level Information Class Levels Values jenis 3 bfs Number of Observations Read 30 Number of Observations Used 30 hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 32 The ANOVA Procedure Dependent Variable: jam5 Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 2 0 0 . . Error 27 0 0 Corrected Total 29 0 R-Square 0.000000 Coeff Var . Root MSE 0 0 jam5 Mean 27 Source jenis DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F 2 0 0 . . hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 33 The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for jam5 NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate. Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom Error Mean Square 27 0 Number of Means 2 3 Critical Range 0 0 Means with the same letter are not significantly different. Duncan Grouping A 0 A A 0 A A 0 Mean 10 b 10 f 10 s N jenis Lampiran 5 Analisis Viabilitas Sapi Jam 0 hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 34 The ANOVA Procedure Class Level Information Class Levels Values jenis 3 bfs Number of Observations Read 30 Number of Observations Used 30 hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 35 The ANOVA Procedure Dependent Variable: jam0 Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 2 2372.468409 1186.234205 75.91 F jenis 2 2372.468409 1186.234205 75.91 F Model 2 1360.372722 680.186361 20.13 F 2 1360.372722 680.186361 20.13 F Model 2 440.660632 220.330316 6.44 0.0052 Error 27 923.902635 34.218616 Corrected Total 29 1364.563268 R-Square 0.322932 Coeff Var 13.30695 Root MSE 5.849668 jam4 Mean 43.95950 21:20 Thursday, 30 Source jenis DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F 2 440.6606322 220.3303161 6.44 0.0052 hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 48 The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for jam4 NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate. Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom 27 Error Mean Square 34.21862 Number of Means 2 3 Critical Range 5.368 5.639 Means with the same letter are not significantly different. Duncan Grouping Mean N A 48.960 10 f B 43.269 10 b B B 39.649 10 s jenis Jam 5 hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 49 The ANOVA Procedure Class Level Information Class Levels Values jenis 3 bfs Number of Observations Read 30 Number of Observations Used 30 hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 50 The ANOVA Procedure Dependent Variable: jam5 Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 2 791.201416 395.600708 1.82 0.1809 Error 27 5858.942413 216.997867 Corrected Total 29 6650.143830 R-Square 0.118975 Source jenis Coeff Var 46.72529 Root MSE 14.73085 jam5 Mean 31.52650 DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F 2 791.2014162 395.6007081 1.82 0.1809 hasil penelitian 21:20 Thursday, June 18, 2012 51 The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for jam5 NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate. Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom 27 Error Mean Square 216.9979 Number of Means 2 Critical Range 13.52 3 14.20 Means with the same letter are not significantly different. Duncan Grouping Mean N A 38.680 10 f A A 29.039 10 b A A 26.861 10 s jenis
Longivitas dan Viabilitas Spermatozoa Sapi Friesian Holstein, Simmental, dan Brahman dalam Semen Beku Menggunakan Pengencer Skim. ± ± Longivitas dan Viabilitas Spermatozoa Sapi Friesian Holstein, Simmental, dan Brahman dalam Semen Beku Menggunakan Pengencer Skim.
Aktifitas terbaru
Penulis
Dokumen yang terkait
Tags
Upload teratas

Longivitas dan Viabilitas Spermatozoa Sapi Friesian Holstein, Simmental, dan Brahman dalam Semen Beku Menggunakan Pengencer Skim.

Gratis