PENGARUH LEVEL GLISEROL PADA PENGENCER
TRIS-KUNING TELUR TERHADAP KUALITAS SEMEN BEKU SAPI PESISIR
Dihan Kurnia1), Zaituni Udin2), Jaswandi2)
1)Program
Pascasarjana Ilmu Ternak Universitas Andalas
2)
Jurusan Produksi Ternak, FATERNA,
Universitas Andalas
*
korespondensi : d_ihan.1988@yahoo.co.id
ABSTRACT
Bull
semen is easily demaged during freezing process, due to the formation of ice
crystal. Consequently, semen quality decreases particularly the post-thaw sperm
motility, viability, abnormality and intack plasma membrane. Crioprotectant is one of determining factors
for the success of bull semen cryopreservation.
For most mammalian sperm cryopreservation, glycerol has been widely used
as the cryoprotectant. The objectives of
this research are to determine the optimum doses of glycerol in tris-egg yolk
extender in maintaining one head of
Pesisir bull of 3 years old were used in this experiment. Doses of glycerol used were 3%, 6%, 9% and
12%. Semen was collected by using artificial
vagina. The experiment used a completely
Randomized Block Design. Result of this
experiment indicated that the mean percentage of pre-freezing motility, live
sperm, abnormality and sperm with intact plasma membrane cap in 3%, 6%, 9% and
12% glycerol were not significantly
different (P>0.05). After
freezing, the mean percentage of motility, live sperm, and sperm with intact
plasma membrane cap in glycerol 6% (25%, 34.875%, and 36.875%) were
significantly higher (P<0.05) than in 3%, 9% and 12%. However, percentage of abnormality sperm were
not significantly different (P>0.05).
It was concluded that supplementationof glycerol 6% in tris-egg yolk
various shock during the process of semen cryipresevation, so that it could
maintain of frozen semen quality (sperm motility, viability, abnormality and
intack plasma membrane) of Pesisir bull.
Key words : Glycerol, Pesisir bull, semen quality
PENDAHULUAN
Sapi Pesisir merupakan salah satu sapi lokal yang banyak
dipelihara petani terutama di Kabupaten Pesisir Selatan, Sumatera Barat. Berdasarkan Laporan Dinas Peternakan Provinsi
Sumatera Barat tahun 2008 populasi sapi Pesisir pada tahun 2008 menurun drastis dibandingkan tahun 2004. Populasi
sapi Pesisir pada tahun 2008 tercatat 89 995 ekor, jauh menurun dibanding tahun 2004 yang mencapai 104 109 ekor. Penurunan ini diduga berkaitan dengan sistem pemeliharaan yang
bersifat ekstensif, tingginya jumlah pemotongan ternak produktif, terbatasnya
pakan, menyempitnya areal penggembalaan dan kurang tersedianya pejantan. Tidak tersedianya
pejantan sapi Pesisir untuk mengawini sapi betina disebabkan juga karena
banyaknya permintaan untuk hewan qurban.
Untuk itu perlu dilakukan upaya untuk meningkatkan populasi sapi
Pesisir, salah satunya dengan
pemanfaatan teknologi reproduksi peternakan melalui teknik inseminasi buatan
(IB) dengan menggunakan semen beku. Berhasilnya suatu program
kegiatan Inseminasi Buatan (IB) pada ternak tidak hanya tergantung pada
kualitas dan kuantitas semen yang diejakulasikan seekor pejantan, tetapi
tergantung juga kepada kesanggupan untuk mempertahankan kualitas dan
memperbanyak volume semen tersebut untuk beberapa saat lebih lama setelah
ejakulasi sehingga lebih banyak betina yang akan diinseminasi.
Proses pengenceran berkaitan erat dengan penggunaan semen beku untuk IB. Pengenceran semen bertujuan untuk
memperbanyak volume semen dan tidak menurunkan kualitas semen tersebut. Menurut Toelihere (1993) menyatakan bahwa
penggunaan bahan pengencer semen harus
dapat mempertahankan viabilitas spermatozoa sebelum digunakan pada
waktunya. Syarat bahan pengencer adalah harus dapat
menyediakan nutrisi bagi kebutuhan spermatozoa selama penyimpanan, harus
memungkinkan spermatozoa dapat bergerak secara progresif, tidak bersifat racun
bagi spermatozoa, menjadi penyangga bagi spermatozoa, dapat melindungi
spermatozoa dari kejutan dingin (cold shock) baik untuk semen beku
maupun semen yang tidak dibekukan (semen cair).
Kerusakan
spermatozoa akan terjadi akibat adanya pengaruh kejutan
dingin (cold shock) yang dapat
merusak membran plasma sel yang
berakibat kematian pada
spermatozoa. Pada saat pembekuan, semen mengalami penurunan kualitas sekitar 10-40% (Parrish, 2003)
hingga 50% (Sorenson, 1979). Untuk
meminimalkan kerusakan sel dapat dilakukan dengan menambahkan zat tertentu
kedalam pengencer semen (Kayser et al. dalam
Solihati, Idi, Rasad, Rizal dan Fitriati, 2008). Zat tersebut dikenal dengan
nama krioprotektan. Salah satu jenis krioprotektan yang sering digunakan pada
mamalia adalah gliserol. Gliserol dapat masuk ke dalam sel spermatozoa untuk mengikat sebagian air bebas, sehingga kristal-kristal es yang terbentuk di dalam medium pengencer pada
waktu pembekuan dapat dicegah (Azizah
dan Arifiantini, 2009).
Penambahan dosis
gliserol pada beberapa pengencer berbeda-beda. Menurut Evan dan Maxwell (1987)
untuk melakukan pembekuan semen kambing standar penggunaan gliserol yang
dianjurkan adalah 6% - 8%, jika kurang dari itu, maka giserol tidak akan
memberikan efek yang berarti, sedangkan jika lebih tinggi akan menimbulkan efek
toksik pada spermatozoa. Ditambahkan
oleh Toelihere (1993), kadar optimum gliserol untuk pengencer sitrat-kuning
telur berkisar antara 7.0 sampai 7.6% volume dan dalam pengencer susu sekitar
10%. Menurut Mumu (2009) penambahan
gliserol 3%, 5% dan 7% masih dapat melindungi spermatozoa selama proses pembekuan pada sapi Simmental.Penelitian
ini bertujuan untuk menentukan level gliserol yang tepat dalam mempertahankan
kualitas semen beku sapi Pesisir.
BAHAN DAN METODA
Penelitian
ini dilakukan dengan mengggunakan seekor pejantan sapi Pesisir yang berumur 3 tahun yang terdapat pada Unit
Pelaksanaan Teknis Farm Experience Fakultas Peternakan Universitas Andalas.. Semen ditampung dengan vagina buatan. Segera setelah penampungan seme di evaluasi meliputi
evaluasi secara makroskopik (volume, warna, kekentalan, bau dan pH) dan secara
mikroskopik (gerakan massa, konsentrasi, persentase motilitas, persentase
hidup, persentase abnormalitas dan persentase membran plasma utuh).
Selanjutnya dilakukan pengenceran
semen dengan membagi semen menjadi 4 bagian dan dicampur dengan pengencer tris
kuning telur. Kemudian ditambahkan
gliserol pada suhu kamar sampai mencapai dosis pengujian, 3%, 6%, 9% dan 12%.
Tabel 1. Komposisi pengencer yang
digunakan dalam penelitian
|
Bahan
pengencer
|
Dosis
gliserol
|
|||
|
3%
|
6%
|
9%
|
12 %
|
|
|
Tris aminomethan (g)
|
3.634
|
3.634
|
3.634
|
3.634
|
|
Glukosa (g)
|
1.0
|
1.0
|
1.0
|
1.0
|
|
Kuning telur (ml)
|
20
|
20
|
20
|
20
|
|
Penisilin (IU)
|
1x 103
|
1x 103
|
1x 103
|
1x 103
|
|
Streptomisin (mg/ml)
|
1.0
|
1.0
|
1.0
|
1.0
|
|
Akuadestilata (ml) add
|
100
|
100
|
100
|
100
|
Semen
yang telah diencerkan dikemas dalam straw 0.25 ml pada suhu 50C
selama 4 jam di dalam lemari pendingin. Selanjutnya dilakukan pembekuan di atas
uap nitrogen cair selama 9 menit.
Kemudian straw disimpan di dalam kontainer yang berisi N2
cair (suhu -1960C). Thawing semen beku dilakukan dengan
menggunakan air kran pada suhu 270C selama kurang lebih 30
detik. Evaluasi semen dilakukan sebelum
diencerkan, sesudah pengenceran dan sesudah pencairan kembali.
Parameter yang diamati pada
peneliian ini meliputi (1) kuantitas dan kualitas semen segar, yaitu volume,
warna, kekentalan, pH, bau, gerakan massa, konsentrasi, persentase motilitas,
persentase hidup, persentase abnormalitas dan persentase membran plasma utuh spermartozoa,
dan (2) kualitas semen beku, yaitu persentase motilitas, persentase hidup,
persentase abnormalitas dan persentase membran plasma utuh setelah pengenceran
dan thawing.
Motilitas adalah
daya gerak yang dijadikan patokan atau cara yang paling sederhana dalam
penilaian semen untuk Inseminasi Buatan.
Teteskan satu tetes semen pada glass objek yang di tutup dengan glass
penutup untuk menipiskan dan mencegah penguapan, selanjutnya diperiksa di bawah
mikroskop dengan pembesaran 10 x 10 kemudian dengan pembesaran 45x10. Penilaian
persentase motilitas spermatozoa dihitung berdasarkan pergerakan dibandingkan
dengan yang tidak bergerak dengan menggunakan rumus :
Penentuan
persentase hidup spermatozoa dilakukan dengan meneteskan zat warna eosin pada
glass objek yang bersih, kemudian ambil sedikit semen lalu diaduk dengan batang
pengaduk. Kemudian dibuat preparat ulas yang tipis dan segera dikeringkan di
atas nyala bunsen. Setelah itu, diperiksa di bawah mikroskop dengan pembesaran
45 x 10. Kepala spermatozoa yang telah mati akan menyerap zat warna, sedangkan
yang masih hidup akan tetap bening. Hitung sekurang-kurangnya 200 spermatozoa
yang hidup dan mati dengan menggunakan rumus :
Abnormalitas, pengamatan dilakukan dengan
meneteskan zat warna eosin pada ujung sebuah glass objek kemudian diambil
sedikit contoh semen lalu diaduk dengan batang pengaduk supaya bercampur dengan
zat warna eosin sampai homogen. Buat preparat ulas yang tipis dan segera
keringkan preparat ulas tersebut. Lihat di bawah mikroskop dengan pembesaran 45
x 10. Spermatozoa dihitung secara diagonal dibawah mikroskop. Spermatozoa yang
berubah morfologinya akan terlihat seperti ekor menggulung, ekor terputus dan
bagian tengahnya terlipat. Toelihere (1993) menyatakan gunakan glass objek
untuk membuat kaca preparat ulas dengan sudut 45o serta hitung sel
spermatozoa normal dan abnormal dengan menggunakan rumus :
Persentase MPU dievaluasi dengan metode osmotic
resistance test (ORT). Komposisi larutan hipoosmotik terdiri atas: 0.9 g
fruktosa + 0.49 g natrium sitrat yang dilarutkan dengan aquadestilata hingga
mencapai volume 100 ml. Sebanyak 200 μl larutan hipoosmotik ditambahkan dengan 20 μl semen dan dicampur hingga homogen kemudian
diinkubasi pada suhu 37oC selama 45 menit. Pengamatan dilakukan
dengan pemberian satu tetes larutan spermatozoa di atas glass objek dan
dicampur dengan satu tetes zat warna eosin. Buat preparat ulas tipis, kemudian
dievaluasi di bawah mikroskop dengan pembesaran 45 x 10 terhadap minimum 200
sperma. Spermatozoa yang memiliki membran plasma utuh ditandai oleh ekor
melingkar atau menggelembung, sedangkan yang rusak ditandai oleh ekor
lurus. Penilaian dilakukan dengan
menghitung jumlah spermatozoa yang membran plasmanya utuh dibandingkan dengan
yang membran plasmanya rusak.
Persentase
MPU = Jumlah MPU spermatozoa x 100%
Jumlah
spermatozoa dihitung
Data
motilitas, persentase hidup, abnormalitas dan membran plasma utuh (MPU) diolah
secara statistik dengan menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) (Steel and
Torrie, 1995) dengan 4 perlakuan media tris-kuning telur dan penambahan 3 %, 6 %, 9 %
dan 12 % gliserol dengan 4 kali ulangan. Sedangkan untuk
mengetahui perbedaan hasil antar perlakuan digunakan uji Duncan menurut Steel
and Torrie (1995)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik semen segar sapi Pesisir
Dari
hasil penampungan semen pada seekor sapi Pesisir yang berlangsung pada bulan
September 2011 sampai dengan November 2011 sebanyak 4 kali penampungan
memperlihatkan rataan nilai semen segar yang diperoleh selama penelitian
berkualitas cukup baik untuk diolah menjadi semen beku (Tabel 2).
Tabel 2. Rataan
nilai karakteristik Semen segar sapi Pesisir
|
Karakteristik semen
|
Nilai rataan
|
|
Makroskopis :
|
|
|
Volume (ml)
|
2.975 ± 1.25
|
|
Warna
|
KP
|
|
Bau
|
N
|
|
Konsistensi
|
1 x Encer, 2 x sedang dan 1 x kental
|
|
pH
|
7
|
|
Mikroskopis :
|
|
|
Gerakan Massa
|
++ dan +++
|
|
Konsentrasi (107 sperma/ml)
|
188.75 ± 69.22
|
|
Motilitas (%)
|
77.5 ± 5
|
|
Persentase Hidup (%)
|
84.125 ± 3.90
|
|
Abnormalitas (%)
|
10.375 ± 0.85
|
|
Membran Plasma Utuh (MPU) (%)
|
84.75 ± 3.28
|
Keterangan :KP : Krem Keputih-putihan, N : Normal, +++ : Sangat Baik, ++ : Baik
Pengaruh Level Gliserol Terhadap Kualitas Semen Sapi Pesisir
Persentase
Motilitas Spermatozoa
Hasil penelitian persentase
motilitas semen sapi Pesisir setelah pengenceran dan setelah thawing selama
penelitian dapat dilihat pada Tabel 3.
Perbandingan spermatozoa hidup yang bergerak ke depan dengan konsentrasi
spermatozoa total dalam semen
menunujukkan persentase spermatozoa motil progresif (Evans dan Maxwell,
1987). Widiastuti (2001) berpendapat
bahwa motilitas atau daya gerak progresif spermatozoa mempunyai peranan yang
penting untuk kerberhasilan fertilisasi. Ditambahkan oleh Nugroho (2003),
motilitas atau daya gerak dapat dijadikan patokan dalam menilai kualitas semen.
Tabel 3. Rataan
persentase motilitas Spermatozoa dalam berbagai kombinasi level gliserol pada pengencer
tris kuning telur (%)
|
Tahapan pengamatan
|
Perlakuan Gliserol
|
|||
|
3%
|
6%
|
9%
|
12%
|
|
|
Pasca pengenceran
|
62.25±5.00
|
67.5±5.00
|
65±5.77
|
62.25±5.00
|
|
Pasca thawing
|
12.5±5.00a
|
25±5.77b
|
22.5±5.00bc
|
15±5.77ac
|
Keterangan : Superskrip dengan huruf kecil yang berbeda pada baris
yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0.05)
Hasil penelitian menunjukkan
bahwa penambahan gliserol ke dalam pengencer tris kuning telur tidak
mempengaruhi motilitas spermatozoa pasca pengenceran. Sesuai dengan hasil
analisis statistik yang menunjukkan bahwa gliserol berbeda tidak nyata
(P>0.05) terhadap persentase motilitas spermatozoa pasca pengenceran (Tabel 3). Hal ini disebabkan karena pada waktu pengenceran belum terjadi
penurunan temperatur yang drastis (dari suhu tubuh ke temperatur yang sangat
rendah) sehingga efek perlindungan gliserol belum terlihat. Hal ini sesuai
dengan penelitian yang dilakukan Tambing, Toelihere, Yusuf dan Sutama (2000)
yang menyatakan bahwa penambahan gliserol ke dalam pengencer tris tidak
berpengaruh nyata terhadap persentase motilitas sebelum pembekuan.
Namun
pada pasca thawing penambahan gliserol sudah memperlihatkan pengaruh yang
berbeda nyata (P<0.05), dimana penambahan gliserol 6% ke dalam pengencer tris menghasilkan
persentase motilitas (25%) yang relatif lebih tinggi dibandingkan dengan
penambahan gliserol 9%, 12% dan 3% dengan motilitas 22.5%, 15% dan 12.5%. Lebih tingginya persentase motilitas
spermatozoa setelah thawing pada
perlakuan 6% memperlihatkan bahwa penambahan gliserol 6% dalam bahan pengencer
sudah optimal untuk menyediakan perlindungan untuk kelangsungan hidup
spermatozoa selama berlangsungnya proses pembekuan. Hal ini sesuai dengan
pendapat Tambing et al., (2000) bahwa
penambahan gliserol 6% ke dalam pengencer tris mampu memberikan perlindungan
terhadap semen kambing PE dari pengaruh yang merugikan. Menurut Toelihere
(1993) pengaruh perlindungannya yaitu memodifisier kristal-kristal es yang
terbentuk selama proses pembekuan, sehingga kerusakan organel-organel sel
spermatozoa dapat dihindarkan. Bila organel-organel sel spermatozoa, seperti
mitokondria maka rantai oksidasi akan terputus sehingga proses metabolisme
tidak dapat berlangsung dan akhirnya mati.
Ditambahkan
Tambing et al., (2000), efek
perlindungannya adalah menjaga keseimbangan elektrolit intra dan extra seluler
sehingga proses biokimia yang terjadi di dalam sel spermatozoa tetap
berlangsung dan mengurangi kematian sel spermatozoa yang berlebihan. Salah satu pengaruh yang merugikan adalah
cekaman dingin (cold shock) dimana
efeknya adalah kematian spermatozoa yang terjadi setelah spermatozoa dithawing, akibat tingginya daya
konstraksi selubung lipoprotein dinding sel. Dengan adanya gliserol dalam
pengencer maka efek dari kejutan dingin tersebut dapat diminimalisir sehingga kematian
spermatozoa dapat dicegah. Peranan tris dalam pengencer juga berfungsi untuk
mempertahankan daya hidup spermatozoa serta sebagai buffer (penyangga) dari perubahan pH bahan pengencer.
Gliserol
memiliki peranan lain yaitu mencegah terjadinya dehidrasi, karena memiliki daya
pengikat air yang kuat (Toelihere, 1993). Hal ini akan mempengaruhi tekanan uap
sehingga titik beku medium menurun, akibatya sel spermatozoa akan memperoleh
kesempatan lebih lama untuk mengeluarkan air. Gliserol akan memberikan perlindungan
yang efektif terhadap spermatozoa selama proses pembekuan bila konsentrasinya
di dalam pengencer optimal. Tambing et al.,
(2000) menyatkan bila konsentrasi gliserol tidak optimal akan menimbulkan
gangguan pada sperma berupa penurunan kualitas spermatozoa.
Dari
hasil penelitian ini terlihat bahwa penambahan konsentrasi gliserol 3% dan 12%
dalam pengencer menyebabkan rataan persentase motilitas spermatozoa
menurun. Hal ini diduga karena dosis
gliserol 3% yang ditambahkan ke dalam pengencer terlalu rendah sehingga tidak
mampu untuk melindungi spermatozoa dari cekamam dingin sehingga belum mampu
mencegah terbentuknya kristal-kristal es dalam sel spermatozoa selama proses
pembekuan. Kristal-kristal es yang besar dan tajam akan merusak organel-organel
sel spermatozoa secara mekanik (Supriatna dan Pasaribu, 1992). Begitu juga dengan penambahan dosis gliserol
12% yang terlalu tinggi sehingga tidak mampu melindungi spermatozoa. Kadar gliserol yang terlalu tinggi atau
rendah tidak akan efektif menjalankan fungsi protektifnya.
Menurut
Rizal et al., (2002) konsentrasi
gliserol yang berlebihan akan menimbulkan efek toksik pada spermatozoa,
sebaliknya apabila kurang, gliserol tidak akan memberikan efek yang
optimal. Rendahnya persentase motilitas
pasca thawing pada penambahan
gliserol 12% kemungkinan disebabkan oleh efek toksik dari gliserol. Semakin tinggi dosis gliserol yang
ditambahkan ke dalam pengencer, efek toksik dari gliserol juga semakin besar. Efek toksisitas dari gliserol adalah
memodifikasi struktur membran plasma dan pada konsentrasi yang tinggi dapat
menghambat metabolisme energi (Mclaughlin et
al., 1992). Akibat terganggunya
mekanisme spermatozoa, menyebabkan spermatozoa akan mengalami kekurangan energi
sehingga viabilitas dan motilitasnya menurun.
Persentase Hidup Spermatozoa
Rataan spermatozoa hidup pasca thawing yang diperoleh selama penelitian
adalah 24.250-34.875%. Persentase spermatozoa hidup lebih tinggi daripada
persentase spermatozoa motil (Bearden dan Fuquay, 1997) karena spermatozoa yang
hidup belum tentu motil, tetapi sejumlah spermatozoa yang tidak motil terkadang
masih hidup (Campbell et al,
2003). Perbandingan persentase sperma
hidup pada setiap tahap pengamatan dengan dosis gliserol yang berbeda dapat
dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Rataan
persentase hidup spermatozoa dalam berbagai kombinasi level gliserol pada pengencer tris kuning
telur (%)
|
Tahapan pengamatan
|
Perlakuan Gliserol
|
|||
|
3%
|
6%
|
9%
|
12%
|
|
|
Pasca pengenceran
|
77±3.512
|
81.625±1.93
|
79.5±2.58
|
77.625±1.31
|
|
Pasca thawing
|
24.25±3.97a
|
34.875±4.11b
|
31.125±2.98b
|
25±2.48a
|
Keterangan :Superskrip dengan huruf kecil yang berbeda pada baris
yang sama menunjukkan perbedaan yang
nyata (P<0.05)
Hasil
penelitian menunjukkan bahwa penambahan gliserol ke dalam pengencer tris belum
mempengaruhi daya hidup spermatozoa pasca pengenceran. Hal ini terlihat dari hasil analisis
statistik yang menunjukkan bahwa penambahan gliserol berbeda tidak nyata
(P>0.05) terhadap persentase hidup spermatozoa pasca pengenceran. Karena
pada waktu pengenceran belum terjadi pendinginan yang akan menyebabkan
penurunan suhu sehingga gliserol belum memberikan pengaruh yang nyata terhadap
persentase hidup spermatozoa. Menurut
Tambing et al., (2000) bahwa
penambahan gliserol ke dalam pengencer tris belum mempengaruhi daya hidup
spermatozoa sebelum pembekuan. Tetapi pada pasca thawing, penambahan gliserol telah mampu memberikan pengaruh yang
berbeda nyata (P<0.05) terhadap persentase hidup spermatozoa.
Penambahan
gliserol 6% dan 9% pada tahapan pengamatan pasca thawing dapat mempertahankan daya hidup spermatozoa yang lebih baik
daripada penambahan gliserol 3% dan 12%.
Lebih tingginya persentase hidup spermatozoa setelah pembekuan pada
perlakuan gliserol 6% memperlihatkan bahwa penambahan gliserol 6% dalam bahan
pengencer optimal menyediakan perlindungan untuk kelangsungan hidup spermatozoa
selama berlangsungnya proses pembekuan. Hal ini sesuai dengan pendapat Yusuf,
Arifiantini dan Mulyadi (2006) yang melakukan penelitian pada semen domba Lokal
pada pengencer tris-kuning telur dengan penambahan gliserol 6% mampu melindungi spermatozoa dari cekaman
dingin.
Adapun
mekanisme kerja dari gliserol adalah gliserol dapat berdifusi ke dalam sel spermatozoa dan dapat
dimetabolisir dalam proses-proses yang menghasilkan energi dan membentuk
fruktosa. Gliserol yang memasuki sel
akan menggantikan sebagian air yang bebas dan mendesak ke luar
elektolit-elektrolit, menurunkan konsentrasi intraseluler elektrolit-elektrolit
tersebut dan mengurangi daya perusaknya terhadap spermatozoa (Toelihere, 1993).
Rendahnya
persentase hidup spermatozoa pada penambahan gliserol 3%, diduga karena
penambahan gliserol 3% belum mampu melindungi spermatozoa dari cold shock. Sedangkan rendahnya persentase hidup pada
penambahan gliserol 12% diduga karena efek toksik dari gliserol. Efek toksik ini akan memodifikasi struktur
membran plasma dan pada konsentrasi yang tinggi menghambat metabolisme energi
(Mclaughlin et al., 1992). Gliserol
juga dapat merusak struktur membran spermatozoa selama proses pembekuan,
menyebabkan cekaman osmotik dan menimbulkan efek negatif terhadap antibiotik di
dalam pengencer (Toelihere, 1993).
Abnormalitas Spermatozoa
Pemeriksaan spermatozoa abnormal
dilakukan setelah pemeriksaan persentase hidup spermatozoa. Hasil penelitian spermatozoa abnormal semen
sapi Pesisir pasca pengenceran dan pasca thawing pada pengencer tris kuning
telur dengan kombinasi penambahan gliserol dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Rataan
persentase abnormalitas spermatozoa dalam berbagai kombinasi level gliserol
pada pengencer tris kuning telur (%)
|
Tahapan pengamatan
|
Perlakuan Gliserol
|
|||
|
3%
|
6%
|
9%
|
12%
|
|
|
Pasca pengenceran
|
12.75±1.19
|
11.125±0.95
|
12.125±0.63
|
13.375±1.44
|
|
Pasca thawing
|
17.125±1.88
|
15.75±1.71
|
16.875±1.93
|
18.375±1.97
|
Dari hasil penelitian terlihat
bahwa penambahan gliserol ke dalam pengencer tris kuning telur tidak
berpengaruh terhadap abnormalitas spermatozoa pasca pengenceran dan pasca thawing.
Rataan abnormalitas spermatozoa
pasca pengenceran dan pasca thawing
berkisar antara 11.125–13.725% dan 15.75–18.375%. Hasil penelitian ini masih dalam batas normal
abnormalitas spermatozoa untuk IB. Ini
sesuai dengan yang dianjurkan Toelihere (1993) dan Hafez (2000) bahwa selama
abnormalitas spermatozoa belum mencapai 20% dan tidak melebihinya maka
spermatozoa masih dalam keadaan baik dan dapat dipakai untuk program IB. Menurut Bearden dan Fuquay (1997), semen
biasanya mengandung 5% spermatozoa yang abnormal, fertilitas tidak akan
terganggu sampai tingkat abnormal 20-25%.
Spermatozoa yang abnormal tidak menunjukkan motilitas yang
progresif. Spermatozoa abnormal biasanya
disebabkan oleh kejutan dingin atau panas, sinar X, ketidakseimbangan nutrisi
dan endokrin (Arifiantini, Yusuf dan Graha, 2005) .
Kecenderungan
meningginya persentase abnormalitas pada penambahan gliserol 3% dan 12%
disebabkan karena cold shock pada
waktu proses pembekuan. Dimana gliserol
3% belum mampu melindungi sel spermatozoa secara optimal dan pada penambahan
gliserol 12% merupakan dosis gliserol yang tinggi akan berakibat toksik bagi
spermatozoa.
Bentuk
abnormal dari spermatozoa pada penelitian ini kebanyakan abnormalitas sekunder
seperti ekor bergulung, leher patah, kepala dan leher putus. Abnormalitas
sekunder disebabkan perlakuan ketika pembuatan preparat ulas (Solihati et
al., 2008). Selain itu, juga ditemui bentuk dari abnormalitas primer
seperti kepala terlampau kecil (microchepalic)
dan ekor berganda.
Membran Plasma Utuh (MPU) Spermatozoa
Hasil
penelitian menunjukkan bahwa penambahan gliserol ke dalam pengencer tris belum
mempengaruhi persentase MPU pasca pengenceran, keadaan ini dapat memberikan
gambaran bahwa gliserol belum memperlihatkan daya kerjanya dalam melindungi
membran plasma spermatozoa, tetapi pada tahap pasca thawing gliserol telah memberikan pengaruh yang berbeda nyata. Hal ini terlihat dari dari hasil analisis
statistik yang menunjukkan bahwa penambahan gliserol berbeda nyata (P<0.05)
terhadap persentase MPU spermatozoa pasca thawing
(Tabel 6). Keadaan ini dapat memberikan gambaran bahwa
gliserol telah memperlihatkan daya kerjanya dalam melindungi membran plasma
spermatozoa pasca thawing.
Kondisi
membran plasma sel yang baik juga memberikan pengaruh yang baik pula terhadap
motilitas, jumlah spermatozoa yang hidup dan tudung akrosom yang utuh (Rizal
dan Herdis, 2005). Hal ini karena
menurut Subowo (1995) pada membran plasma sel terdapat banyak makromolekul
berupa protein, lipoprotein, glikoprotein, dan lain-lain. Makromolekul ini dapat berfungsi sebagai
enzim, reseptor, saluran atau pembawa (carrier)
yang mengatur lalu lintas keluar masuk sel semua senyawa dan elektrolit yang
dibutuhkan dalam proses biokimia di dalam sel, termasuk metabolisme. Selain
itu, membran plasma sel juga melindungi organel-organel yang terdapat di dalam
sel dari perusakan secara mekanik. Gliserol momodifisier kristal-kristal es
yang terbentuk di dalam medium sewaktu pembekuan, jadi menghambat pengrusakan
sel secara mekanik (Toelihere, 1993).
Tabel 6. Rataan
persentase membran plasma utuh (MPU) Spermatozoa dalam berbagai kombinasi level
gliserol pada pengencer tris kuning telur (%)
|
Tahapan pengamatan
|
Perlakuan Gliserol
|
|||
|
3%
|
6%
|
9%
|
12%
|
|
|
Pasca pengenceran
|
72.125±4.61
|
78.875±6.29
|
72±6.01
|
71.875±7.89
|
|
Pasca thawing
|
31.875±1.11a
|
36.875±1.60b
|
34.5±2.04c
|
31.25±1.19a
|
Keterangan : Superskrip dengan huruf kecil yang berbeda pada baris
yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0.05)
Pada
tahap pasca thawing nilai rataan
persentase MPU menurun. Hal ini diduga bahwa pada tahap ini terjadi pencairan
kristal-kristal es, perubahan tekanan osmotik dan arus keluar masuk
elektrolit-elektrolit dari dalam sel ke luar sel yang terjadi secara hebat,
sehingga akan membuat membran plasma sel spermatozoa bekerja secara ekstra jika
tanpa perlindungan, akibatnya membran plasma sel akan mengalami kerusakan.
Menurut
Toelihere (1993) gliserol akan memberikan perlindungan yang efektif tergantung
pada konsentrasi dan lamanya kontak antara spermatozoa dengan gliserol. Tingkat konsentrasi gliserol yang tidak
optimal akan menyebabkan terjadinya cekaman osmotik dan menimbulkan efek
negatif terhadap antibiotik yang ada dalam pengencer.
Rendahnya persentase MPU yang nyata terjadi pada pasca
thawing untuk penambahan gliserol 3% disebabkan karena belum optimalnya dosis
gliserol sehingga tidak mampu melindungi sel spermatozoa. Hal ini menandakan
bahwa gtliserol 3% belum mampu melindungi membran plasma sehingga mengakibatkan
terjadinya perubahan tekanan osmotik dalam membran plasma. Timbulnya gejala osmotic shock ini disebabkan pemaparan
spermatozoa pada larutan hipotonik sesudah periode pemaparan pada kondisi
hipertonik yang diinduksi melalui penambahan gliserol (Tambing et al., 2000). Sedangkan penambahan gliserol 12% diduga
disebabkan oleh efek toksik dari gliserol yang mengakibatkan kerusakan pada
membran plasma sel spermatozoa. Akibat efek toksik dari gliserol maka membran
plasma spermatozoa akan mengalami modifikasi struktur dan mengakibatkan
terganggunya transport aktif zat-zat yang menjadi sumber energi bagi
spermatozoa seperti glukosa, asam amino dan asam lemak. Akibat terganggunya
mekanisme ini spermatozoa akan kekurangan energi sehingga viabilitas serta
motilitasnya menurun (Correa dan Zavos, 1994).
Menurut Azizah dan Arifiantini (2009) menyatakan bahwa penambahan
gliserol 7.5% dan 10% terlalu tinggi pada pembekuan semen kuda yang berakibat
toksik bagi spermatozoa.
KESIMPULAN
Berdasarkan
hasil dan pembahasan penelitian ini dapat ditarik kesimpulan bahwa penambahan
gliserol 6% pada pengencer tris kuning telur lebih efektif mempertahankan
motilitas (25%), daya hidup (34.875%), abnormalitas (15.75%) dan membran plasma
utuh (36.875%) semen sapi Pesisir pasca thawing.
DAFTAR PUSTAKA
Arifiantini, R. I dan T.L. Yususf dan
N. Graha. 2005. Longivitas
dan recivery rate pasca thawing
semen beku sapi Friesian Holstein menggunakan bahan pengencer yang
berbeda. Buletin Peternakan. 28 (3):
53-61.
Azizah
dan R I. Arifiantini. 2009. Kualitas semen beku kuda pada pengencer susu skim dengan kosentrasi
gliserol yang berbeda. J. Vet. 10 (2) : 63-70.
Bearden, H.J. and Fuguay. 1997.
The Male Reproduction System. In:
Applied Animals Reproduction 4 th
(Ed). New Jersey : Prentice.
Champbell. J. R., K. L. Campbell and M. D.
Kenealy. 2003. Artificial
insemination. In : Anim. Sci. 4 th
(Ed). Mc Graw-Hili. New York.
Correa, J.R, and Zavos, P.M. 1994. The hipoosmotic swelling test: it is
employement as an assay to evaluete the fuctional integrity of the
frozen-thawed bovine sperm membran. Theriogenology. 42: 351-360.
Evans, G., and Maxwel, W. M. C. 1987. Salamon’s
Artificial Insemination of Sheep and Goat.
Sydney : Butterworths.
Hafez, E. S. E. 2000.
Reproduction in Farm Animal. 7th (ed). Lea and Febiger,
Philadelphia.
Mclaughlin, E. A., Ford, W. C. L., and Hull, M. G. R.
1992. Motility characteristics and
membrane integrity of cryopreserved human spermatozoa. J. Reprod. 95: 527-534.
Mumu. I. M. 2009.
Viabilitas semen sapi Simmental yang dibekukan menggunakan krioprotektan
gliserol. J. Agroland. 16 (2): 172-179.
Nugroho. W. E. 2003. Efektivitas konsentrasi kuning telur dan
plasma semen pada bahan pengencer tris terhadap kualitas semen beku
Saenen. Skripsi. Fakultas Kedokteran Hewan. Institut Pertanian
Bogor.
Parrish, J. 2003. Techniques
in Domestic Animal Reproduction-Evaluation and Freezing of semen. http://www.wisc.edu/anscirepro/.
Rizal. M., Toelihere. M.R., Yusuf. T.L.,
Purwantara. B., dan Situmorang.
2002. Kaulitas semen beku domba
Garut dalam berbagai dosis gliserol. J. Vet. 7 (3): 194-199.
________., dan Herdis. 2005. Daya hidup spermatozoa epididimis domba Garut
yang dikriopreservasi menggunakan modidikasi pengencer tris. J. Hayati. 12 (2): 61-66.
Sansone
G, Nastri MJF. and Fabbrocini A. 2000. Storage of buffalo (Bubalus bubalis) semen.
J. Anim. Reprod. Sci. 62:55–76.
Solihati, N., R. Idi, S.D.
Rasad, M. Rizal dan M. Fitriati. 2008. Kualitas spermatozoa cauda epididymis
sapi peranakan ongol (PO) dalam pengencer susu, tris dan sitrat kuning telur
pada penyimpanan 4-50 C. J.
Anim. Prod. Vol. 10 No. 1 : 22-29.
Steel, R.G.D. dan J.H. Torrie. 1995. Prinsip
dan Prosedur Statistika Suatu Pendekatan Parametrik .Ed 2. alih Bahasa B.
Sumantri. PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Subowo.
1995. Biologi Sel. Bandung.
Angkasa.
Supriatna, I. dan F.H. Pasaribu. 1992. In
vitro Fertilisasi, Transfer Embrio dan Pembekuan Embrio. Pusat antar Universitas, Institut Pertanian
Bogor, Bogor.
Tambing. S. N., Toelihere. M.R., Yusuf. T.L., dan I.K.
Sutama. 2000. Pengaruh gliserol dalam
pengencer tris terhadap kualitas semen beku kambing Peranakan Etawah. J. Ilmu Ternak dan Vet. 5 (2): 1-8.
Toelihere, M.R.. 1993. Inseminasi Buatan Pada
Ternak. Penerbit Angkasa, cetakan ke-3,
Bandung.
Yusuf. T.L., R.I. Arifiantini., Y. Mulyadi.
2006. Efektivitas waktu pemaparan
gliserol terhadap motilitas spermatozoa pada pembekuan semen domba Lokal
menggunakan pengencer tris kuning telur. J. Anim. Prod. 8 (3): 168-173.
Widiastuti. E. 2001. Kualitas semen beku sapi
FH dengan penambahan antioksidan vitamin C dan E. Skripsi. Fakultas Peternakan, Institut
Pertanian Bogor.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar