Kualitas Semen Segar Dan Beku Domba Garut Setelah Pemberian Limbah Tauge Dan Suplementasi Omega-3.
KUALITAS SEMEN SEGAR DAN BEKU DOMBA GARUT
SETELAH PEMBERIAN LIMBAH TAUGE DAN
SUPLEMENTASI OMEGA-3
NURCHOLIS
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Kualitas semen segar dan
beku domba garut setelah pemberian pakan limbah tauge dan suplementasi
omega-3 adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2015
Nurcholis
NIM 151130091
RINGKASAN
NURCHOLIS. Kualitas Semen Segar dan Beku Domba Garut setelah
Pemberian Limbah Tauge dan Suplementasi Omega-3. Dibimbing oleh
MOHAMAD YAMIN dan RADEN IIS ARIFIANTINI.
Domba garut merupakan salah satu domba lokal Indonesia yang berpotensi
untuk dikembangkan sebagai domba penghasil daging karena pertumbuhannya
yang relatif cepat, serta bersifat prolifik dan dapat dijadikan sebagai domba
tangkas atau aduan. Perkembangan domba garut tersebar hampir di seluruh pulau
Jawa dan populasi terbesar terdapat di Jawa Barat. Pengembangan usaha
peternakan domba garut pada saat ini sangat pesat karena berkaitan dengan
permintaan akan daging oleh masyarakat. Namun, ketersediaan daging kambing
dan daging domba belum mampu memenuhi kebutuhan tersebut. Salah satu cara
terbaik untuk menyelesaikan masalah tersebut adalah memperbaiki kualitas bibit
pejantan unggul domba garut. Oleh sebab itu dibutuhkan manajemen yang baik
salah satunya adalah manajemen bibit pejantan unggul domba garut. Proses
budidaya domba garut yang tersebar merata dibeberapa wilayah dapat mendukung
ketersediaan produksi daging. Proses tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor,
salah satunya adalah faktor lingkungan. Suhu lingkungan di daerah Garut tentunya
berbeda dengan daerah lain seperti daerah Dramaga Bogor. Perbedaan suhu dapat
menyebabkan stres pada ternak sehingga dapat menurunkan reproduksi domba
garut. Oleh sebab itu dibutuhkan manajemen lingkungan yang baik dan pemberian
pakan yang berkualitas untuk mengurangi tingkat stres serta meningkatkan
kualitas reproduksi ternak domba garut sebagai bibit.
Pakan yang berkualitas baik tidak harus mahal, akan tetapi murah, dan
mudah diperoleh. Pemanfaatan limbah pertanian sebagai pakan ternak menjadi
salah satu solusi yang memenuhi kriteria tersebut. Limbah tauge merupakan
limbah pertanian yang berpotensi dijadikan sebagai pakan ternak karena memiliki
kualitas nutrisi yang baik, terutama kadungan protein yang tinggi. Penggunaan
limbah tauge diharapkan dapat memperbaiki kualitas
semen segar dan
meningkatkan kualitas reproduksi domba garut.
Peningkatan kualitas bibit domba garut membutuhkan sentuhan teknologi
inseminasi buatan (IB). Salah satu kegiatan IB adalah penyimpanan material
genetik berupa semen ternak yang dibekukan (kriopreservasi). Proses
kriopreservasi semen memiliki kendala yaitu adanya cekaman dingin yang dapat
merusak membran spermatozoa. Oleh sebab itu, dibutuhkan pelindung membran
plasma pada saat proses kriopreservasi. Omega-3 merupakan asam lemak tak
jenuh ganda yang berperan dalam mempertahankan membran sel spermatozoa
dari pengaruh radikal bebas dan cekaman dingin. Suplementasi omega-3 dalam
pakan dan pengencer semen diharapkan dapat meningkatkan kualitas semen segar
dan beku domba garut post thawing.
Tujuan penelitian ini adalah mengkaji pengaruh pemberian limbah tauge
sebagai pakan pengganti rumput dan suplementasi omega-3 secara in vivo
terhadap kualitas spermatozoa domba garut dan menganalisis kemampuan omega3 secara in vitro dalam proses pembekuan semen. Penelitian dilakukan dengan
dua tahap yaitu tahap pertama mengkaji kualitas semen segar domba garut yang
diberi pakan limbah tauge dan omega-3. Tahap kedua yaitu mengkaji peranan
omega-3 berupa omega-3 wild salmon oil dalam pengencer Tris kuning telur
(TKTOS) dan kuning telur omega-3 dalam pengencer Tris (TKTO) dalam
mempertahankan kualitas spermatozoa selama proses kriopreservasi. Penelitian
menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) Repeated Measurement dengan 3
perlakuan dan 4 ulangan yang menggunakan prosedur General Linear Model
(GLM) serta menguji perbedaan antar perlakuan menggunakan Least Square
Mean. Uji Independent sample t-Test digunakan untuk mengetahui perbedaan
sebelum dan setelah perlakuan.
Hasil penelitian menunjukkan pemberian pakan limbah tauge dan omega-3
dapat meningkatkan (P0.05). Pengencer TKTOS meghasilkan motilitas,
viabilitas dan ketahanan membran plasma utuh spermatozoa yang lebih tinggi
(P 0.05),
juga terlihat pada pengamatan per minggu. Secara keseluruhan pH semen domba
garut sebelum ataupun setelah perlakuan masih termasuk normal, karena menurut
Garner dan Hafez (2000) pH semen domba yang normal berkisar antara 5.9-7.3.
Nilai pH netral menunjukkan kelenjar assesoris (vesicularis, prostat dan
bulbourethralis) yang mensekresikan plasma seminal berfungsi dengan baik dan
berfungsi sebagai buffer bagi spermatozoa sehingga pH semen tetap netral.
Karakteristik mikroskopis semen segar domba garut
Gerakan massa spermatozoa
Secara mikroskopis nilai gerakan massa domba garut sebelum perlakuan
menunjukkan nilai antara positif dua dan tiga (++ dan +++) dan setelah perlakuan
menunjukkan nilai yang baik dengan nilai positif tiga (+++), serta menunjukkan
gelombang massa spermatozoa yang besar, tebal, banyak dan aktif bergerak, tetapi
tidak terdapat perbedaan (P> 0.05) gerakan massa spermatozoa antara perlakuan
pakan baik pada pengamatan per minggu ataupun saat pengamatan sebelum dan
setelah perlakuan (Tabel 5). Gerakan massa merupakan gerakan spermatozoa
secara bersama-sama pada satu arah, menyerupai gelombang-gelombang tipis dan
tebal, bergerak secara cepat ataupun lambat (Feradis 2010).
Tabel 5
Gerakan massa spermatozoa domba garut sebelum dan setelah
pemberian pakan limbah tauge dan suplementasi omega-3
Perlakuan Pakan
Gerakan massa
Sebelum perlakuan
Setelah perlakuan
R1
2.50±0.28
3.00±0.00
R2
3.00±0.00
2.70±0.50
R3
3.00±0.00
2.75±0.25
R1 = rumput + konsentrat, R2 = limbah tauge + konsentrat, R3 = limbah tauge + konsentrat +
omega-3
Pakan limbah tauge yang diberikan pada domba garut serta suplementasi
omega-3 tidak memberikan pengaruh terhadap gerakan massa spermatozoa, hasil
temuan ini sejalan dengan pendapat Fair et al. (2014) bahwa pemberian minyak
ikan yang mengandung omega-3 pada pakan domba tidak berpengaruh terhadap
gerakan massa spermatozoa.
11
Motilitas Spermatozoa
Motilitas spermatozoa adalah gerakan spermatozoa yang bergerak maju ke
depan. Motilitas spermatozoa domba garut sebelum perlakuan antara 71.25%
sampai dengan 72.50%. Setelah perlakuan pakan persentase motilitas spermatozoa
menunjukkan adanya peningkatan (Tabel 6). Peningkatan persentase motilitas
spermatozoa pengamatan per minggu mulai terlihat pada minggu ke tiga, namun
peningkatan tersebut belum menunjukkan pengaruh yang nyata, peningkatan
motilitas spermatozoa terlihat secara nyata terjadi pada minggu ke lima (Gambar
2).
Tabel
6 Motilitas spermatozoa domba garut sebelum dan setelah pemberian
pakan limbah tauge dan suplementasi omega-3
Perlakuan Pakan
Motilitas spermatozoa (%)1
Sebelum perlakuan
Setelah perlakuan
R1
71.25±4.26a
75.00±1.44a
R2
72.50±1.44a
80.00±1.44b
82.50±1.44b
R3
72.50±1.44a
Huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata (P< 0.05) R1 = rumput +
konsentrat, R2 = limbah tauge + konsentrat, R3 = limbah tauge + konsentrat + omega-3.
1
Peningkatan motilitas spermatozoa domba garut sebelum dan setelah perlakuan pakan.
Motilitas spermatozoa pengamatan per minggu pada domba yang diberi
pakan R1 lebih rendah dibandingkan dengan pakan R2 dan R3. Pada domba yang
diberi pakan mengandung limbah tauge menunjukkan adanya peningkatan
motilitas dari sebelum perlakuan dan setelah perlakuan pakan dan antara
keduanya terdapat perbedaan yang signifikan (P< 0.05) setelah pengamatan pada
minggu ke lima, hal tersebut dapat diartikan bahwa pemberian omega-3 dalam
penelitian ini mampu meningkatkan persentase motilitas spermatozoa. Pemberian
pakan limbah tauge dan suplementasi omega-3 pada domba garut mulai
memperbaiki kualitas spermatozoa dibagian tubuli seminiferi. Hal tersebut
berkaitan dengan proses pembentukan spermatozoa dalam siklus spermatogenesis
domba yang membutuhkan watu antara 45 - 47 hari. Motilitas spermatozoa domba
garut dalam penelitian ini memiliki persentase lebih tinggi bila dibandingkan
dengan temuan Yulnawati dan Herdis (2009) yaitu 73±2.45% pada domba garut.
Pakan R2 dan R3 memiliki nutrisi lebih baik dari pakan R1 karena
mengandung protein lebih tinggi serta adanya vitamin E 0.15 mg 100 g-1 dan
mineral mikro Zn yang terdapat pada limbah tauge yaitu 0.62 mg 100 g-1
(Plampona dan George 2004). Menurut Astuti et al. (2009) bahwa pemberian 3
mg ekor-1 hari-1 tepung kedelai kaya isofavon, serta Zn dan vitamin E pada tikus
jantan dapat meningkatkan motilitas dan konsentrasi spermatozoa. Pemberian
vitamin E dosis 100 mg kg-1 hari-1 juga dapat meningkatkan berat testis, jumlah
spermatozoa serta motilitas spermatozoa tikus (Momeni et al. 2009). Mineral
mikro Zn berperan penting dalam meningkatkan motilitas spermatozoa, hal
tersebut sejalan dengan laporan Cheah dan Yang (2011) bahwa Zn dalam inisiasi
spermatogenesis berperan pada aktivitas ribonukleat, selama proses
spermatogenesis berpartisipasi dalam pematangan sel spermatozoa serta
pertahanan sel germinative pada tubuli seminiferi.
12
Motilitas spermatozoa (%)
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
M1
Gambar 2
M2
M3
Minggu ke
M4
M5
Peningkatan motilitas spermatozoa semen segar domba garut yang
di koleksi per minggu ,
Rumput + Konsentrat,
Limbah tauge + Konsentrat,
Limbah Tauge + Konsentrat
+ Omega-3
Limbah tauge memiliki kandungan asam amino arginin sebanyak 200 mg
100 g-1. Zat nutrisi asam amino arginin dapat memberikan pengaruh terhadap
proses spermatogenesis, namun jika terjadi defisiensi asam amino argirin dapat
menghambat metabolisme spermatozoa sehingga menyebabkan penurunan
motilitas spermatozoa dan gangguan spermatogenesis. Asam amino argirin dapat
melindungi membran plasma spermatozoa dari kerusakan akibat peroksidasi lipid
dengan meningkatkan nitrit oksidasi (Husen et al. 2011). Mekanisme nitrit
oksidasi menginaktivasi superoksidasi (O2) yang dihasilkan oleh spermatozoa
selama proses konsumsi oksigen, superoksidasi yang berlebihan menyebabkan
peroksidasi pada membran fosfolipid spermatozoa sehingga dapat menimbulkan
kerusakan secara fungsional (Srivatsava et al. 2006). Asam amino arginin dapat
menahan agen - agen yang mencegah pemecahan gula pada spermatozoa,
sehingga dapat memperbesar aktifitas metabolik dan meningkatkan ketersediaan
energi bagi sel-sel spermatozoa sehingga proses spermatogenesis dan kualitas
spermatozoa menjadi lebih baik (Mayasari et al. 2005).
Suplementasi omega-3 dalam pakan mengandung PUFA dan DHA yang
berpengaruh terhadap peningkatan motilitas spermatozoa hingga 82.50%. Hasil
penelitian ini sejalan dengan laporan (Jafaroghli et al. 2014) bahwa pemberian
minyak ikan mengandung PUFA dapat meningkatkan motilitas spermatozoa
domba 82.68%. Peningkatan motilitas spermatozoa pada perlakuan R3 diduga
akibat pengaruh PUFA karena dapat melindungi membran plasma serta
meningkatkan kation Na+ dan K+. Menurut Robaire et al. (2006) bahwa kation
Na+ dan K+ berperan dalam pembentukan keseimbangan osmotik plasma semen
dan berperan penting dalam pergerakan spermatozoa.
13
Membran sel spermatozoa pada ternak ruminansia sebagian besar terdiri
atas phospholipid bilayer dan protein, yang banyak mengandung asam lemak tak
jenuh ganda atau PUFA khususnya DHA (C22: 6 n-3) yang berperan penting di
dalam mempertahankan integritas membran plasma. Menurut Wathes et al.
(2007), hewan tidak dapat mensintesis asam lemak tak jenuh, sehingga untuk
mendapatkan asupan asam lemak tersebut harus diberikan dalam pakan.
Kekurangan asupan DHA dalam pakan dapat menyebabkan gangguan pada
motilitas spermatozoa, hal tersebut telah di laporkan oleh Gholmi et al. (2010)
bahwa pemberian DHA 10% dan EPA 6% dalam pakan sapi selama sembilan
minggu dapat meningkatkan motilitas spermatozoa dibandingkan dengan kontrol.
Menurut Connor et al. (1998) bahwa 99% DHA pada spermatozoa kera berpusat
di bagian ekor yang berfungsi untuk proses pergerakan.
Viabilitas Spermatozoa
Viabilitas spermatozoa domba garut sebelum perlakuan menunjukkan nilai
78.00% - 79.00% dan setelah perlakuan nilai viabilitasnya adalah 80.00% 83.00% (Tabel 7) Pengamatan viabilitas spermatozoa per minggu terlihat adanya
perbedaan yang signifikan (P< 0.05) pada perlakuan R2 dan R3 minggu ke lima
(Gambar 3).
Tabel 7 Viabilitas spermatozoa domba garut sebelum dan setelah pemberian
pakan limbah tauge dan suplementasi omega-3
Perlakuan Pakan
Viabilitas spermatozoa (%)1
Sebelum perlakuan
Setelah perlakuan
R1
77.00±3.80a
79.25±1.10b
R2
78.50±0.95a
83.75±1.31b
83.25±1.00b
R3
78.75±0.75a
Huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata (P< 0.05) R1 = rumput +
konsentrat, R2 = limbah tauge + konsentrat, R3 = limbah tauge + konsentrat + omega-3.
1
Peningkatan viabilitas spermatozoa domba garut sebelum dan setelah perlakuan pakan.
Domba yang diberi pakan R1 hanya meningkat 2.25% dari 77.00 menjadi
79.25%, peningkatan tersebut disebabkan pemberian pakan R1 mempunyai
komposisi yang lebih baik dari sebelumnya yang hanya diberi pakan rumput
lapang. Peningkatan cukup tinggi yaitu 5% pada perlakuan pakan R2 dan R3,
peningkatan ini disebabkan oleh kandungan nutrisi dalam pakan lebih baik dari
R1, namun antara domba yang diberikan pakan perlakuan R2 dan R3 tidak
menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan. Artinya bahwa omega-3 yang
disuplementasikan pada pakan domba garut belum mampu meningkatkan
viabilitas spermatozoa, hasil ini berbeda dengan temuan Alizadeh et al. (2014)
bahwa domba yang diberikan pakan mengandung minyak ikan sebanyak 35000
mg ekor -1 hari-1 selama dua bulan dapat meningkatkan viabilitas spermatozoa
antara 83% - 91%. Perbedaan persentase viabiltas spermatozoa domba garut hasil
penelitian ini dengan temuan lain adalah jumlah omega-3 yang diberikan lebih
sedikit yaitu 1000 mg ekor-1 hari-1 serta waktu pemberian omega-3 terlalu singkat.
Selain itu bahwa pengaruh potensi genetik dari masing – masing ternak diduga
menjadi salah satu faktor penyebab perbedaan dalam kemampuan domba dalam
14
Viabilitas spermatozoa (%)
memanfaatkan omega-3 yang diberikan pada domba, sehingga berpengaruh
terhadap kualitas reproduksinya.
86
85
84
83
82
81
80
79
78
77
76
75
M1
Gambar 3
M2
M3
Minggu ke
M4
M5
Peningkatan viabilitas spermatozoa semen segar domba garut yang
di koleksi per minggu,
Rumput + Konsentrat,
Limbah Tauge + Konsentrat,
Limbah Tauge + Konsentrat
+ Omega-3
Menurut Dethan et al. (2010), pakan yang memiliki kandungan protein
tinggi mampu meningkatkan persentase hidup dan keutuhan membran plasma
spermatozoa. Tingginya protein tersebut dapat memengaruhi membran plasma
spermatozoa. Mengingat prinsip pengujian viabilitas berdasarkan permiabilitas
membran plasma. Graham (2001) melaporkan bahwa eosin nigrosin yang
dipaparkan pada spermatozoa akan masuk ke dalam sel yang mempunyai
permiabilitas membran tinggi, sebaliknya spermatozoa yang masih hidup akan
mencegah atau memompa kembali eosin nigrosin yang dipaparkan sehingga
spermatozoa tidak menyerap warna tersebut. Spermatozoa hidup memiliki
membran plasma utuh sehingga pompa sodium dapat berfungsi dengan baik,
dengan demikian enzim Na+ K+ ATP-ase yang terdapat pada membran plasma sel
akan memompa kembali ion Na+ yang berikatan dengan pewarna eosin keluar dari
sel. Hal tersebut terjadi secara alami karena konsentrasi ion Na+ di dalam sel jauh
lebih rendah dibandingkan dengan di luar sel (Rizal dan Herdis 2008).
Limbah tauge yang diberikan pada domba garut selain mengandung protein
tinggi juga mengandung vitamin E serta Zn. Vitamin E merupakan antioksidan
yang dapat melindungi membran spermatozoa dari oksidasi yang disebabkan oleh
radikal bebas. Menurut Ashok dan Prabakaran (2005) bahwa radikal bebas dapat
merusak integritas Deoxyribo Nucleic Acid (DNA) pada nukleus spermatozoa.
Pemberian mineral mikro seperti Zn berpengaruh terhadap kualitas spermatozoa,
hal tersebut telah dibuktikan oleh Khumar et al. (2006) bahwa pemberian 35 ppm
15
Zn dalam pakan dapat meningkatkan motilitas, viabilitas dan konsentrasi
spermatozoa pada sapi. Manfaat omega-3 yang mengandung PUFA dan DHA
terhadap viabilitas spermatozoa telah di teliti oleh Tavilani et al. (2007) bahwa
fosfolipid dan PUFA diperlukan untuk mempertahankan integritas membran
plasma spermatozoa.
a
b
a
b
a
Gambar 4 Viabilitas spermatozoa domba garut (a: Spermatozoa hidup dan b:
spermatozoa mati)
Konsentrasi Spermatozoa
Konsentrasi spermatozoa merupakan jumlah spermatozoa yang terkandung
dalam satu mL semen, semakin banyak sel spermatozoa maka semakin tinggi
spermatozoa yang dapat melakukan fertilisasi. Konsentrasi spermatozoa domba
garut sebelum perlakuan pakan adalah 3430 x106 – 3491 x106 mL-1 dan setelah
perlakuan pakan pada R2 3650 x106 mL-1 dan R3 3635 x106 mL-1 lebih tinggi
(P< 0.05) dari R1 3522 x106 mL-1 (Tabel 8). Pengamatan konsentrasi spermatozoa
domba garut per minggu belum menunjukkan adanya peningkatan signifikan
(P> 0.05) hingga minggu ke lima, diduga karena domba garut jantan yang
berumur 2-2.5 tahun telah mencapai
SETELAH PEMBERIAN LIMBAH TAUGE DAN
SUPLEMENTASI OMEGA-3
NURCHOLIS
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Kualitas semen segar dan
beku domba garut setelah pemberian pakan limbah tauge dan suplementasi
omega-3 adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2015
Nurcholis
NIM 151130091
RINGKASAN
NURCHOLIS. Kualitas Semen Segar dan Beku Domba Garut setelah
Pemberian Limbah Tauge dan Suplementasi Omega-3. Dibimbing oleh
MOHAMAD YAMIN dan RADEN IIS ARIFIANTINI.
Domba garut merupakan salah satu domba lokal Indonesia yang berpotensi
untuk dikembangkan sebagai domba penghasil daging karena pertumbuhannya
yang relatif cepat, serta bersifat prolifik dan dapat dijadikan sebagai domba
tangkas atau aduan. Perkembangan domba garut tersebar hampir di seluruh pulau
Jawa dan populasi terbesar terdapat di Jawa Barat. Pengembangan usaha
peternakan domba garut pada saat ini sangat pesat karena berkaitan dengan
permintaan akan daging oleh masyarakat. Namun, ketersediaan daging kambing
dan daging domba belum mampu memenuhi kebutuhan tersebut. Salah satu cara
terbaik untuk menyelesaikan masalah tersebut adalah memperbaiki kualitas bibit
pejantan unggul domba garut. Oleh sebab itu dibutuhkan manajemen yang baik
salah satunya adalah manajemen bibit pejantan unggul domba garut. Proses
budidaya domba garut yang tersebar merata dibeberapa wilayah dapat mendukung
ketersediaan produksi daging. Proses tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor,
salah satunya adalah faktor lingkungan. Suhu lingkungan di daerah Garut tentunya
berbeda dengan daerah lain seperti daerah Dramaga Bogor. Perbedaan suhu dapat
menyebabkan stres pada ternak sehingga dapat menurunkan reproduksi domba
garut. Oleh sebab itu dibutuhkan manajemen lingkungan yang baik dan pemberian
pakan yang berkualitas untuk mengurangi tingkat stres serta meningkatkan
kualitas reproduksi ternak domba garut sebagai bibit.
Pakan yang berkualitas baik tidak harus mahal, akan tetapi murah, dan
mudah diperoleh. Pemanfaatan limbah pertanian sebagai pakan ternak menjadi
salah satu solusi yang memenuhi kriteria tersebut. Limbah tauge merupakan
limbah pertanian yang berpotensi dijadikan sebagai pakan ternak karena memiliki
kualitas nutrisi yang baik, terutama kadungan protein yang tinggi. Penggunaan
limbah tauge diharapkan dapat memperbaiki kualitas
semen segar dan
meningkatkan kualitas reproduksi domba garut.
Peningkatan kualitas bibit domba garut membutuhkan sentuhan teknologi
inseminasi buatan (IB). Salah satu kegiatan IB adalah penyimpanan material
genetik berupa semen ternak yang dibekukan (kriopreservasi). Proses
kriopreservasi semen memiliki kendala yaitu adanya cekaman dingin yang dapat
merusak membran spermatozoa. Oleh sebab itu, dibutuhkan pelindung membran
plasma pada saat proses kriopreservasi. Omega-3 merupakan asam lemak tak
jenuh ganda yang berperan dalam mempertahankan membran sel spermatozoa
dari pengaruh radikal bebas dan cekaman dingin. Suplementasi omega-3 dalam
pakan dan pengencer semen diharapkan dapat meningkatkan kualitas semen segar
dan beku domba garut post thawing.
Tujuan penelitian ini adalah mengkaji pengaruh pemberian limbah tauge
sebagai pakan pengganti rumput dan suplementasi omega-3 secara in vivo
terhadap kualitas spermatozoa domba garut dan menganalisis kemampuan omega3 secara in vitro dalam proses pembekuan semen. Penelitian dilakukan dengan
dua tahap yaitu tahap pertama mengkaji kualitas semen segar domba garut yang
diberi pakan limbah tauge dan omega-3. Tahap kedua yaitu mengkaji peranan
omega-3 berupa omega-3 wild salmon oil dalam pengencer Tris kuning telur
(TKTOS) dan kuning telur omega-3 dalam pengencer Tris (TKTO) dalam
mempertahankan kualitas spermatozoa selama proses kriopreservasi. Penelitian
menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) Repeated Measurement dengan 3
perlakuan dan 4 ulangan yang menggunakan prosedur General Linear Model
(GLM) serta menguji perbedaan antar perlakuan menggunakan Least Square
Mean. Uji Independent sample t-Test digunakan untuk mengetahui perbedaan
sebelum dan setelah perlakuan.
Hasil penelitian menunjukkan pemberian pakan limbah tauge dan omega-3
dapat meningkatkan (P0.05). Pengencer TKTOS meghasilkan motilitas,
viabilitas dan ketahanan membran plasma utuh spermatozoa yang lebih tinggi
(P 0.05),
juga terlihat pada pengamatan per minggu. Secara keseluruhan pH semen domba
garut sebelum ataupun setelah perlakuan masih termasuk normal, karena menurut
Garner dan Hafez (2000) pH semen domba yang normal berkisar antara 5.9-7.3.
Nilai pH netral menunjukkan kelenjar assesoris (vesicularis, prostat dan
bulbourethralis) yang mensekresikan plasma seminal berfungsi dengan baik dan
berfungsi sebagai buffer bagi spermatozoa sehingga pH semen tetap netral.
Karakteristik mikroskopis semen segar domba garut
Gerakan massa spermatozoa
Secara mikroskopis nilai gerakan massa domba garut sebelum perlakuan
menunjukkan nilai antara positif dua dan tiga (++ dan +++) dan setelah perlakuan
menunjukkan nilai yang baik dengan nilai positif tiga (+++), serta menunjukkan
gelombang massa spermatozoa yang besar, tebal, banyak dan aktif bergerak, tetapi
tidak terdapat perbedaan (P> 0.05) gerakan massa spermatozoa antara perlakuan
pakan baik pada pengamatan per minggu ataupun saat pengamatan sebelum dan
setelah perlakuan (Tabel 5). Gerakan massa merupakan gerakan spermatozoa
secara bersama-sama pada satu arah, menyerupai gelombang-gelombang tipis dan
tebal, bergerak secara cepat ataupun lambat (Feradis 2010).
Tabel 5
Gerakan massa spermatozoa domba garut sebelum dan setelah
pemberian pakan limbah tauge dan suplementasi omega-3
Perlakuan Pakan
Gerakan massa
Sebelum perlakuan
Setelah perlakuan
R1
2.50±0.28
3.00±0.00
R2
3.00±0.00
2.70±0.50
R3
3.00±0.00
2.75±0.25
R1 = rumput + konsentrat, R2 = limbah tauge + konsentrat, R3 = limbah tauge + konsentrat +
omega-3
Pakan limbah tauge yang diberikan pada domba garut serta suplementasi
omega-3 tidak memberikan pengaruh terhadap gerakan massa spermatozoa, hasil
temuan ini sejalan dengan pendapat Fair et al. (2014) bahwa pemberian minyak
ikan yang mengandung omega-3 pada pakan domba tidak berpengaruh terhadap
gerakan massa spermatozoa.
11
Motilitas Spermatozoa
Motilitas spermatozoa adalah gerakan spermatozoa yang bergerak maju ke
depan. Motilitas spermatozoa domba garut sebelum perlakuan antara 71.25%
sampai dengan 72.50%. Setelah perlakuan pakan persentase motilitas spermatozoa
menunjukkan adanya peningkatan (Tabel 6). Peningkatan persentase motilitas
spermatozoa pengamatan per minggu mulai terlihat pada minggu ke tiga, namun
peningkatan tersebut belum menunjukkan pengaruh yang nyata, peningkatan
motilitas spermatozoa terlihat secara nyata terjadi pada minggu ke lima (Gambar
2).
Tabel
6 Motilitas spermatozoa domba garut sebelum dan setelah pemberian
pakan limbah tauge dan suplementasi omega-3
Perlakuan Pakan
Motilitas spermatozoa (%)1
Sebelum perlakuan
Setelah perlakuan
R1
71.25±4.26a
75.00±1.44a
R2
72.50±1.44a
80.00±1.44b
82.50±1.44b
R3
72.50±1.44a
Huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata (P< 0.05) R1 = rumput +
konsentrat, R2 = limbah tauge + konsentrat, R3 = limbah tauge + konsentrat + omega-3.
1
Peningkatan motilitas spermatozoa domba garut sebelum dan setelah perlakuan pakan.
Motilitas spermatozoa pengamatan per minggu pada domba yang diberi
pakan R1 lebih rendah dibandingkan dengan pakan R2 dan R3. Pada domba yang
diberi pakan mengandung limbah tauge menunjukkan adanya peningkatan
motilitas dari sebelum perlakuan dan setelah perlakuan pakan dan antara
keduanya terdapat perbedaan yang signifikan (P< 0.05) setelah pengamatan pada
minggu ke lima, hal tersebut dapat diartikan bahwa pemberian omega-3 dalam
penelitian ini mampu meningkatkan persentase motilitas spermatozoa. Pemberian
pakan limbah tauge dan suplementasi omega-3 pada domba garut mulai
memperbaiki kualitas spermatozoa dibagian tubuli seminiferi. Hal tersebut
berkaitan dengan proses pembentukan spermatozoa dalam siklus spermatogenesis
domba yang membutuhkan watu antara 45 - 47 hari. Motilitas spermatozoa domba
garut dalam penelitian ini memiliki persentase lebih tinggi bila dibandingkan
dengan temuan Yulnawati dan Herdis (2009) yaitu 73±2.45% pada domba garut.
Pakan R2 dan R3 memiliki nutrisi lebih baik dari pakan R1 karena
mengandung protein lebih tinggi serta adanya vitamin E 0.15 mg 100 g-1 dan
mineral mikro Zn yang terdapat pada limbah tauge yaitu 0.62 mg 100 g-1
(Plampona dan George 2004). Menurut Astuti et al. (2009) bahwa pemberian 3
mg ekor-1 hari-1 tepung kedelai kaya isofavon, serta Zn dan vitamin E pada tikus
jantan dapat meningkatkan motilitas dan konsentrasi spermatozoa. Pemberian
vitamin E dosis 100 mg kg-1 hari-1 juga dapat meningkatkan berat testis, jumlah
spermatozoa serta motilitas spermatozoa tikus (Momeni et al. 2009). Mineral
mikro Zn berperan penting dalam meningkatkan motilitas spermatozoa, hal
tersebut sejalan dengan laporan Cheah dan Yang (2011) bahwa Zn dalam inisiasi
spermatogenesis berperan pada aktivitas ribonukleat, selama proses
spermatogenesis berpartisipasi dalam pematangan sel spermatozoa serta
pertahanan sel germinative pada tubuli seminiferi.
12
Motilitas spermatozoa (%)
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
M1
Gambar 2
M2
M3
Minggu ke
M4
M5
Peningkatan motilitas spermatozoa semen segar domba garut yang
di koleksi per minggu ,
Rumput + Konsentrat,
Limbah tauge + Konsentrat,
Limbah Tauge + Konsentrat
+ Omega-3
Limbah tauge memiliki kandungan asam amino arginin sebanyak 200 mg
100 g-1. Zat nutrisi asam amino arginin dapat memberikan pengaruh terhadap
proses spermatogenesis, namun jika terjadi defisiensi asam amino argirin dapat
menghambat metabolisme spermatozoa sehingga menyebabkan penurunan
motilitas spermatozoa dan gangguan spermatogenesis. Asam amino argirin dapat
melindungi membran plasma spermatozoa dari kerusakan akibat peroksidasi lipid
dengan meningkatkan nitrit oksidasi (Husen et al. 2011). Mekanisme nitrit
oksidasi menginaktivasi superoksidasi (O2) yang dihasilkan oleh spermatozoa
selama proses konsumsi oksigen, superoksidasi yang berlebihan menyebabkan
peroksidasi pada membran fosfolipid spermatozoa sehingga dapat menimbulkan
kerusakan secara fungsional (Srivatsava et al. 2006). Asam amino arginin dapat
menahan agen - agen yang mencegah pemecahan gula pada spermatozoa,
sehingga dapat memperbesar aktifitas metabolik dan meningkatkan ketersediaan
energi bagi sel-sel spermatozoa sehingga proses spermatogenesis dan kualitas
spermatozoa menjadi lebih baik (Mayasari et al. 2005).
Suplementasi omega-3 dalam pakan mengandung PUFA dan DHA yang
berpengaruh terhadap peningkatan motilitas spermatozoa hingga 82.50%. Hasil
penelitian ini sejalan dengan laporan (Jafaroghli et al. 2014) bahwa pemberian
minyak ikan mengandung PUFA dapat meningkatkan motilitas spermatozoa
domba 82.68%. Peningkatan motilitas spermatozoa pada perlakuan R3 diduga
akibat pengaruh PUFA karena dapat melindungi membran plasma serta
meningkatkan kation Na+ dan K+. Menurut Robaire et al. (2006) bahwa kation
Na+ dan K+ berperan dalam pembentukan keseimbangan osmotik plasma semen
dan berperan penting dalam pergerakan spermatozoa.
13
Membran sel spermatozoa pada ternak ruminansia sebagian besar terdiri
atas phospholipid bilayer dan protein, yang banyak mengandung asam lemak tak
jenuh ganda atau PUFA khususnya DHA (C22: 6 n-3) yang berperan penting di
dalam mempertahankan integritas membran plasma. Menurut Wathes et al.
(2007), hewan tidak dapat mensintesis asam lemak tak jenuh, sehingga untuk
mendapatkan asupan asam lemak tersebut harus diberikan dalam pakan.
Kekurangan asupan DHA dalam pakan dapat menyebabkan gangguan pada
motilitas spermatozoa, hal tersebut telah di laporkan oleh Gholmi et al. (2010)
bahwa pemberian DHA 10% dan EPA 6% dalam pakan sapi selama sembilan
minggu dapat meningkatkan motilitas spermatozoa dibandingkan dengan kontrol.
Menurut Connor et al. (1998) bahwa 99% DHA pada spermatozoa kera berpusat
di bagian ekor yang berfungsi untuk proses pergerakan.
Viabilitas Spermatozoa
Viabilitas spermatozoa domba garut sebelum perlakuan menunjukkan nilai
78.00% - 79.00% dan setelah perlakuan nilai viabilitasnya adalah 80.00% 83.00% (Tabel 7) Pengamatan viabilitas spermatozoa per minggu terlihat adanya
perbedaan yang signifikan (P< 0.05) pada perlakuan R2 dan R3 minggu ke lima
(Gambar 3).
Tabel 7 Viabilitas spermatozoa domba garut sebelum dan setelah pemberian
pakan limbah tauge dan suplementasi omega-3
Perlakuan Pakan
Viabilitas spermatozoa (%)1
Sebelum perlakuan
Setelah perlakuan
R1
77.00±3.80a
79.25±1.10b
R2
78.50±0.95a
83.75±1.31b
83.25±1.00b
R3
78.75±0.75a
Huruf yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan nyata (P< 0.05) R1 = rumput +
konsentrat, R2 = limbah tauge + konsentrat, R3 = limbah tauge + konsentrat + omega-3.
1
Peningkatan viabilitas spermatozoa domba garut sebelum dan setelah perlakuan pakan.
Domba yang diberi pakan R1 hanya meningkat 2.25% dari 77.00 menjadi
79.25%, peningkatan tersebut disebabkan pemberian pakan R1 mempunyai
komposisi yang lebih baik dari sebelumnya yang hanya diberi pakan rumput
lapang. Peningkatan cukup tinggi yaitu 5% pada perlakuan pakan R2 dan R3,
peningkatan ini disebabkan oleh kandungan nutrisi dalam pakan lebih baik dari
R1, namun antara domba yang diberikan pakan perlakuan R2 dan R3 tidak
menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan. Artinya bahwa omega-3 yang
disuplementasikan pada pakan domba garut belum mampu meningkatkan
viabilitas spermatozoa, hasil ini berbeda dengan temuan Alizadeh et al. (2014)
bahwa domba yang diberikan pakan mengandung minyak ikan sebanyak 35000
mg ekor -1 hari-1 selama dua bulan dapat meningkatkan viabilitas spermatozoa
antara 83% - 91%. Perbedaan persentase viabiltas spermatozoa domba garut hasil
penelitian ini dengan temuan lain adalah jumlah omega-3 yang diberikan lebih
sedikit yaitu 1000 mg ekor-1 hari-1 serta waktu pemberian omega-3 terlalu singkat.
Selain itu bahwa pengaruh potensi genetik dari masing – masing ternak diduga
menjadi salah satu faktor penyebab perbedaan dalam kemampuan domba dalam
14
Viabilitas spermatozoa (%)
memanfaatkan omega-3 yang diberikan pada domba, sehingga berpengaruh
terhadap kualitas reproduksinya.
86
85
84
83
82
81
80
79
78
77
76
75
M1
Gambar 3
M2
M3
Minggu ke
M4
M5
Peningkatan viabilitas spermatozoa semen segar domba garut yang
di koleksi per minggu,
Rumput + Konsentrat,
Limbah Tauge + Konsentrat,
Limbah Tauge + Konsentrat
+ Omega-3
Menurut Dethan et al. (2010), pakan yang memiliki kandungan protein
tinggi mampu meningkatkan persentase hidup dan keutuhan membran plasma
spermatozoa. Tingginya protein tersebut dapat memengaruhi membran plasma
spermatozoa. Mengingat prinsip pengujian viabilitas berdasarkan permiabilitas
membran plasma. Graham (2001) melaporkan bahwa eosin nigrosin yang
dipaparkan pada spermatozoa akan masuk ke dalam sel yang mempunyai
permiabilitas membran tinggi, sebaliknya spermatozoa yang masih hidup akan
mencegah atau memompa kembali eosin nigrosin yang dipaparkan sehingga
spermatozoa tidak menyerap warna tersebut. Spermatozoa hidup memiliki
membran plasma utuh sehingga pompa sodium dapat berfungsi dengan baik,
dengan demikian enzim Na+ K+ ATP-ase yang terdapat pada membran plasma sel
akan memompa kembali ion Na+ yang berikatan dengan pewarna eosin keluar dari
sel. Hal tersebut terjadi secara alami karena konsentrasi ion Na+ di dalam sel jauh
lebih rendah dibandingkan dengan di luar sel (Rizal dan Herdis 2008).
Limbah tauge yang diberikan pada domba garut selain mengandung protein
tinggi juga mengandung vitamin E serta Zn. Vitamin E merupakan antioksidan
yang dapat melindungi membran spermatozoa dari oksidasi yang disebabkan oleh
radikal bebas. Menurut Ashok dan Prabakaran (2005) bahwa radikal bebas dapat
merusak integritas Deoxyribo Nucleic Acid (DNA) pada nukleus spermatozoa.
Pemberian mineral mikro seperti Zn berpengaruh terhadap kualitas spermatozoa,
hal tersebut telah dibuktikan oleh Khumar et al. (2006) bahwa pemberian 35 ppm
15
Zn dalam pakan dapat meningkatkan motilitas, viabilitas dan konsentrasi
spermatozoa pada sapi. Manfaat omega-3 yang mengandung PUFA dan DHA
terhadap viabilitas spermatozoa telah di teliti oleh Tavilani et al. (2007) bahwa
fosfolipid dan PUFA diperlukan untuk mempertahankan integritas membran
plasma spermatozoa.
a
b
a
b
a
Gambar 4 Viabilitas spermatozoa domba garut (a: Spermatozoa hidup dan b:
spermatozoa mati)
Konsentrasi Spermatozoa
Konsentrasi spermatozoa merupakan jumlah spermatozoa yang terkandung
dalam satu mL semen, semakin banyak sel spermatozoa maka semakin tinggi
spermatozoa yang dapat melakukan fertilisasi. Konsentrasi spermatozoa domba
garut sebelum perlakuan pakan adalah 3430 x106 – 3491 x106 mL-1 dan setelah
perlakuan pakan pada R2 3650 x106 mL-1 dan R3 3635 x106 mL-1 lebih tinggi
(P< 0.05) dari R1 3522 x106 mL-1 (Tabel 8). Pengamatan konsentrasi spermatozoa
domba garut per minggu belum menunjukkan adanya peningkatan signifikan
(P> 0.05) hingga minggu ke lima, diduga karena domba garut jantan yang
berumur 2-2.5 tahun telah mencapai