Penentuan Waktu Optimal Pengujian Integritas Membran Plasma Spermatozoa Babi Mengunakan Hypo-osmotic Swelling (HOS) Test
PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN INTEGRITAS
MEMBRAN PLASMA SPERMATOZOA BABI
MENGGUNAKAN HYPO-OSMOTIC SWELLING (HOS) TEST
I NENGAH DONNY ARTIKA
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Penentuan Waktu
Optimal Pengujian Integritas Membran Plasma Spermatozoa Babi Menggunakan
Hypo-osmotic Swelling (HOS) Test 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juli 2014
I Nengah Donny Artika
NIM B04100052
ABSTRAK
I NENGAH DONNY ARTIKA. Penentuan Waktu Optimal Pengujian Integritas
Membran Plasma Spermatozoa Babi Menggunakan Hypo-osmotic Swelling (HOS)
Test. Dibimbing oleh R Iis Arifiantini Msi
Keutuhan membran plasma merupakan faktor penting untuk menentukan
fertilitas spermatozoa. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan waktu optimum
untuk pengujian membran plasma yang utuh (MPU) pada semen segar babi
menggunakan hypo-osmotic swelling (HOS) test. Sebanyak 10 ekor babi dari bangsa
Landrace, Duroc dan Yorkshire yang telah dewasa digunakan sebagai sumber
semen. Semen dikoleksi menggunakan pemijatan massase. Semen yang diperoleh
dievaluasi secara makroskopis dan mikroskopis. Pengujian MPU dilakukan dengan
cara memasukkan 50 µL semen ke dalam mikrotub berisi 1 ml larutan hipoosmotik
(150 mOsm Kg-1). Campuran larutan diinkubasi pada suhu 37oC. Sperma yang
bereaksi dan yang tidak bereaksi terhadap larutan HOS dievaluasi mulai jam ke 0
dan setiap 15 menit dengan total 200 sel sperma. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa waktu optimal sperma bereaksi maksimal terhadap larutan HOS adalah 60
menit setelah inkubasi.
Kata kunci: Keutuhan membran plasma, HOS test, semen babi.
ABSTRACT
I NENGAH DONNY ARTIKA. Determination of Optimal Time for Spermatozoa
Membran Integrity Test of Boar Spermatozoa Using Hypoosmotic Swelling
(HOST) Test. Supervised by R Iis Arifiantini Msi
Spermatozoa plasma membrane integrity was important for spermatozoa
fertility. The objective of this study was to determine the optimal time to test
spermatozoa plasma membrane of raw boar semen using hypo osmotic swelling
(HOS) test. A total of 10 sexualy mature boars from three breed (landrace, Duroc,
and Yorkshire) used as a spermatozoa source. Semen were collected using hand
glove method. Immediatley after collection the semen were evaluate macro and
microscopically. The HOS test was conducted by putting 50 µL semen into 1 ml
HOS medium (150 mOsm Kg-1) incubated at 37oC. Two hundred reacted and not
reacted spermatozoa cell to HOS medium were evaluate at 0 min and every 15
minutes. Result showed that the optimum response to HOS was obtained at 60
minutes after incubation.
Keywords: Plasma membrane integrity, HOS test, boar semen.
PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN INTEGRITAS
MEMBRAN PLASMA SPERMATOZOA BABI
MENGGUNAKAN HYPO-OSMOTIC SWELLING (HOS) TEST
I NENGAH DONNY ARTIKA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kedokteran Hewan
pada
Fakultas Kedokteran Hewan
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Judul Skripsi : Penentuan Waktu Optimal
Pemeriksaan Integritas Membran Plasma
2014
Spermatozoa Babi Menggunakan
Hypo-osmotic Swelling (HOS)
Test
Judul skripsi : Penentuan Waktu Optimal Pengujian Integritas Membran Plasma
Spermatozoa Babi Mengunakan Hypo-osmotic Swelling (HOS)
Test
Nama
: I Nengah Donny Artika
NIM
: B04100052
Disetujui oleh
Prof Dr Dra R Iis Arifiantini MSi
Pembimbing I
Diketahui oleh
Drh Agus Setiyono MS PhD APVet
Wakil Dekan Fakultas Kedokteran Hewan
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Ida Sang Hyang Widhi Wasa,
Tuhan Yang Maha Esa karena atas segala waranugraha-Nya skripsi ini dapat
diselesaikan. Judul yang dipilih dalam skripsi ini ialah Penentuan Waktu Optimal
Pengujian Integritas Membran Plasma pada Semen Babi dengan Menggunakan
Hypo-osmotic Swelling (HOS) Test.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Prof Dr Dra R Iis Arifiantini, MSi
selaku pembimbing. Ibu Prof Dr drh Tuty L Yusup dan Dr Ir W Marlene Nalley
yang selalu memberikan dukungan, semangat dan sharing ilmunya. Terimakasih
juga penulis ucapkan untuk Balai Inseminasi Buatan Daerah (BIBD) Unit
Pelaksana Teknis Dinas (UPTD) Peternakan Provinsi Bali di Baturiti, ucapan
terimakasih juga untuk bapak Alex sebagai pemilik peternakan babi PT. Adi Farm
yang berlokasi di Kabupaten Karanganyar, Solo yang telah bersedia membantu
dalam pengambilan dan pengujian sample pada penelitian ini. Pada kesempatan ini
penulis tidak lupa mengucapkan terimakasih kepada partner penelitian Nurul
Hafsari dan Mulyani Nofriza yang telah berjuang bersama-sama dalam penelitian.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada bapak, ibu serta seluruh keluarga,
atas doa dukungan moral maupun materi dan kasih sayangnya.
Semoga skripsi ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2014
I Nengah Donny Artika
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Ternak Babi
Inseminasi Buatan
Pengujian Integritas Membran Plasma Spermatozoa
Koleksi Semen
Semen Babi
Spermatozoa
METODE
Waktu dan Tempat
Bahan
Alat
Prosedur
HASIL / PEMBAHASAN
Kualitas semen Segar
Integritas Membran Plasma Spermatozoa
SIMPULAN
SARAN
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
vii
vii
vii
1
1
2
2
3
3
3
3
4
5
5
7
7
7
7
7
9
9
10
15
15
15
18
20
DAFTAR TABEL
1 Nilai karakteristik semen segar babi
10
2 Persentase jumlah spermatozoa yang bereaksi positif Hypo-osmotic 12
3 Persentase jumlah spermatozoa yang bereaksi positif Hypo-osmotic
swelling (HOS) test antar breed selama masa inkubasi
13
DAFTAR GAMBAR
1 Hasil pengujian membran plasma dengan HOS tes
2 Grafik reaksi spermatozoa positif terhadap larutan HOS
3 Perubahan volume spermatozoa sebagai respon terhadap kondisi
hipoosmotik
11
12
13
DAFTAR LAMPIRAN
1 Hasil analisis data menggunakan uji Anova dengan uji lanjut
Duncan pada selang kepercayaan 99% (P > 0.01)
2 Hasil Uji - t proporsi HOS positif dari berbagai breed pada selang
kepercayaan 95% (P > 0.05)
18
19
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Babi (Sus Sp.) merupakan salah satu konsumsi utama masyarakat khususnya
di Eropa dan Amerika dan di negara tersebut peternakan babi mencapai 20-30%
dari total peternakan yang ada. Di Indonesia konsumsi daging babi ini tidak begitu
besar dikarenakan hanya bisa dinikmati oleh golongan non muslim, namun dalam
lima tahun terakhir produksi daging babi di Indonesia terus mengalami peningkatan.
Menurut Balai Pusat Statistik (BPS) dalam lima tahun terakhir populasi babi
mengalami peningkatan sebesar 4.37%, data tahun 2009 hanya 6.974.732 ekor dan
tahun 2013 meningkat menjadi 8.245.712 ekor hal ini menunjukkan bahwa
peternakan babi di Indonesia semakin maju.
Inseminasi buatan (IB) merupakan cara yang efektif untuk mendapatkan
genetik unggul dengan resiko minimal terhadap penularan penyakit (Maes et al.
2008). Penerapan teknologi IB pada peternakan babi meningkat secara signifikan
pada satu dekade terakhir (Maes et al. 2011), begitu juga di Indonesia teknologi IB
pada babi telah banyak dilakukan di provinsi Sumatera Utara, Jawa Tengah, Bali,
Kalimantan Barat, Sulawesi, dan Papua menggunakan semen cair. Inseminasi
dengan semen beku belum banyak digunakan karena harganya yang cukup mahal.
Keberhasilan IB sebagian besar bergantung pada kualitas semen dan prosedur
inseminasi.
Kualitas semen yang baik diketahui melalui proses evaluasi semen setelah
penampungan. Evaluasi semen yang dilakukan di Balai Inseminasi Buatan Daerah
(BIBD) Unit Pelaksana Teknis Daerah (UPTD) Peternakan Provinsi Bali di Baturiti
dan peternakan Adhi Farm, Solo masih terbatas pada metode pengujian standard
yang meliputi pengujian makroskopis seperti volume, konsistensi, warna, dan pH
serta pengujian mikroskopis yang meliputi motilitas dan konsentrasi. Pengujian
kualitas semen, selain yang telah disebutkan di atas juga dapat dilakukan dengan
beberapa parameter lain seperti viabilitas, pengujian tudung akrosom dan pengujian
integritas membran.
Lechniak et al. (2002) menyebutkan bahwa integritas fungsional dan struktur
membran plasma spermatozoa sangat penting bagi kehidupan spermatozoa, karena
berperanan penting dalam proses fusi ke dalam ovum saat fertilisasi. Spermatozoa
juga harus mempunyai energi yang cukup untuk pergerakan, protein dan senyawa
lain yang penting selama berada dalam saluran reproduksi betina serta memiliki
membran plasma yang baik sehingga dapat melakukan fertilisasi dengan baik
(Purdy et al. 2010). Pengujian keutuhan membran plasma dapat dilakukan dengan
beberapa teknik di antaranya menggunakan mikroskop cahaya atau mikroskop
fluorescent yang dikombinaskan dengan pewarnaan vital (Brito et al. 2003), flow
cytometry (Hallap et al. 2004) dan hypo-osmotic swelling (HOS) tes (Jeyendran et
al. 1984).
Hypo-osmotic swelling (HOS) test pada babi telah dilaporkan oleh Vazquez
et al. (1997), Perez-Llano et al. (2001) dan Yeste et al. (2010) namun dalam
penelitian tersebut belum menentukan secara spesifik waktu optimal dalam
pengujian integritas membran dengan menggunakan HOS test. Pengujian membran
plasma dengan menggunakan hypo-osmotik swelling (HOS) test telah banyak
2
dilakukan pada hewan domestik yaitu pada kerbau (Padrik et al. 2012), kuda (Nie
dan Wanzel 2001), dan domba (Nalley dan Arifiantini 2013).
Pengujian HOS didasarkan pada kemampuan spermatozoa membengkak
setelah dimasukkan ke dalam larutan hipoosmotik. Spermatozoa dengan kerusakan
fungsi membran tidak mengalami pembengkakan dan ekornya tidak mengalami
invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984).
Babi memiliki karakteristik semen yang unik, berbeda dengan ternak lain
seperti sapi, domba dan kambing. Semen babi mengandung gelatin yang merupakan
sekresi dari kelenjar bulbouretralis dan akan keluar pada saat ejakulasi. Gelatin
yang menyelimuti sel spermatozoa akan memengaruhi kecepatan larutan
hipoosmotik memasuki sel, sehingga diperlukan waktu yang tepat untuk melakukan
pengujian HOS. Selain itu cara penampungan semen di Indonesia masih belum
bisa memisahkan fraksi gelatin secara sempurna, dengan demikian akan
memengaruhi kecepatan masuknya larutan hipoosmotik ke dalam sel spermatozoa
yang akan berpengaruh terhadap waktu pengujian.
Mengingat karakteristik semen babi yang berbeda dan adanya perbedaan
kecepatan masuknya larutan hipoosmotik ke dalam sel spermatozoa maka
penelitian ini dilakukan untuk menentukan waktu optimal dalam pengujian
integritas membran plasma spermatozoa babi menggunakan larutan HOS.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh waktu yang optimal untuk
melakukan pengujian integritas membran plasma menggunakan Hypo-osmotic
Swelling (HOS) Test.
Manfaat Penelitian
Data yang diperoleh dari penelitian ini diharapkan dapat digunakan untuk
meningkatkan ketepatan dalam pengujian integritas membran plasma spermatozoa
babi menggunakan Hypo-osmotic Swelling (HOS) Test sehingga didapatkan data
yang tepat dan akurat.
3
TINJAUAN PUSTAKA
Ternak Babi
Babi (Sus Sp.) merupakan salah satu konsumsi utama masyarakat khususnya
di Eropa dan Amerika dan di negara tersebut peternakan babi mencapai 20-30%
dari total peternakan yang ada. Babi mempunyai karakteristik produktivitas yang sifat
unik bila dibandingkan dengan ternak lain seperti sapi, domba dan kambing. Perbedaan
yang penting adalah bahwa babi merupakan hewan polytocous (melahirkan anak lebih
dari satu) menghasilakan ovum banyak dan memelihara anak dalam jumlah banyak
(Blakely dan Bade 1991). Peternakan babi di Indonesia saat ini sudah mengalami
perkembangan, peternakan babi dilakukan secara komersial (industri peternakan), dan
sebagian besar masih merupakan peternakan rakyat.
Tipe babi yang umum dikenal ada tiga tipe yaitu, babi tipe lemak (Lard type),
tipe daging (meat type atau pork type), dan tipe sedang (bacon type). Dunia peternakan
semakin berkembang dan masyarakat sudah mulai mengenal bangsa babi antara lain,
Landrace, Yorkshire (Large White), Berkshire, Chester White, Duroc, Hampshire,
Saddleback, Poland China, Spotted Poland China, Tamworth dan Hereford. Jenis babi
yang banyak dikembangkan di Indonesia adalah bangsa Landrace, Duroc, Yorkshire,
Hampshire dan Berkshire. Babi jantan dewasa berbobot sekitar 320 - 410 kg, dan
induk berbobot sekitar 250 - 340 kg (Sihombing 2006).
Inseminasi Buatan
Teknologi inseminasi buatan (IB) melalui penyediaan sumber spermatozoa
yang berasal dari pejantan bermutu unggul merupakan salah satu usaha yang
dilakukan untuk peningkatan genetik dan populasi ternak babi (Sumardani et al.
2008). Evaluasi semen perlu dilakukan untuk mengetahui kualitas semen yang
dikoleksi dan untuk mengetahui kadar pengenceran serta jumlah pelayananan
terhadap betina yang diinseminasi. Secara umum evaluasi yang dilakukan adalah
evaluasi secara makroskopis untuk mengetahui volume, pH, warna dan konsistensi
serta evaluasi mikroskopis untuk mengetahui konsentrasi spermatozoa, gerakan
individu (motilitas), dan morfometri spermatozoa. Pengujian secara mikroskopis
dapat dilakukan dengan pewarnaan eosin-nigrosin dan pewarnaan Williams.
Pewarnaan spermatozoa berfungsi untuk membantu proses pengamatan morfologi
dan morfometri spermatozoa. (Arifiantini 2012) Evaluasi semen secara
makroskopis dan mikroskopis merupakan evaluasi standard yang diterapkan di
Balai Inseminasi Buatan (BIB)
Pengujian integritas membran plasma spermatozoa
Pengujian keutuhan membran plasma menggunakan HOS test pertama kali
dilakukan pada manusia oleh Jeyendran et al. (1984), memungkinkan dilakukannya
spesialisasi reproduksi untuk menentukan membran plasma yang intak dan
fungsional. Membran plasma “membengkak” karena masuknya air dalam kondisi
larutan hipoosmotik dan pembesaran membran menyebabkan ekor melingkar.
4
Aplikasi pada spesies yang berbeda perlu ditentukan osmolaritas spesifik dari
larutan yang digunakan sesuai dengan spesies yang di evaluasi. Pada babi larutan
yang digunakan bervariasi antara 50 sampai 150 mOsm Kg-1 telah dilaporkan oleh
(Vazquez et al. 1997). Selain itu penggunaan air suling dengan tekanan osmotik 0
mOsm Kg-1 telah dilakukan untuk uji pada kuda (Dell’Aqua et al. 2002) dan anjing
(Quintela et al. 2010). Menurut Revell dan Mrode (1994) terdapat korelasi positif
antara hasil dari HOS test atau modifikasinya dengan persentase keberhasilan IB
pada betina, sehingga memungkinkan HOS test menjadi metode paling sederhana
dan diterima dalam evaluasi semen di industri IB
Pengujian HOS berdasarkan pada kemampuan spermatozoa membengkak
setelah dimasukan ke dalam larutan hipoosmotik (Carbita et al. 1999). Pada larutan
hipoosmotik, cairan masuk ke dalam sel melewati membran plasma spermatozoa.
Spermatozoa dengan membran plasma yang fungsional membengkak mulai dari
ekor. Reaksi ini merupakan bentuk respon sel dalam mencapai keseimbangan antara
lingkungan intra dan ekstraseluler. Fenomena membengkaknya spermatozoa yang
dapat dilihat dari ekornya yang melingkar disebut HOS reaktif (HOS positif).
Spermatozoa dengan kerusakan fungsi membran tidak mengalami pembengkakan
dan ekornya tidak mengalami invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984).
Osmolaritas larutan yang digunakan harus cukup untuk memberikan efek optimal
tanpa menyebabkan lisis membran spermatozoa (Rota et al. 1999). Fertilisasi tidak
akan terjadi jika membran spermatozoa secara biokimia tidak aktif walaupun
secara struktural tetap utuh, sehingga pengujian HOS merupakan indikator yang
lebih baik dibandingkan dengan pewarnaan supravital (Tamuli dan Watson 1992).
Koleksi Semen
Koleksi semen babi dapat dilakukan dengan beberapa metode di antaranya
adalah metode vagina buatan, dan glove hand methode yaitu pemijatan pada bagian
korpus penis. Penampungan semen dapat menggunakan seekor betina berahi
ataupun dummy (betina tiruan). Vagina buatan yang digunakan dalam
penampungan semen dimodifikasi sedemikian rupa dan suhunya disesuaikan
dengan vagina babi betina yang sebenarnya. Vagina buatan yang akan digunakan
diisi dengan 300 mL air dengan suhu 50 oC, kemudian dilicinkan dengan jelly.
Kolektor semen jongkok atau duduk di atas bangku pendek di sebelah kanan
pemancing dengan vagina buatan pada tangan kiri dan tangan kanan memegang
corong karet. Tangan kanan memegang ujung distal penis dan diarahkan ke vagina
buatan memasuki corong karet. Pejantan akan menggerakkan penisnya ke depan
dan ke belakang beberapa kalin ejakulasi akan terjadi selama 5 sampai 20 menit
(Toelihere 1993).
Koleksi semen babi di Indonesia banyak menggunakan metode masase pada
bagian korpus penis (glove hand methode). Menurut Arifiantini (2012) teknik ini
dilakukan secara rutin di Unit Pelaksana Teknis Daerah (UPTD) Balai Inseminasi
Buatan (BIB) Baturiti, Provinsi Bali. Koleksi semen biasanya menggunakan dummy
sow. Babi-babi yang akan dikoleksi harus dilatih terlebih dahulu. Volume semen
babi sangat banyak, oleh karena itu tabung penampung biasanya menggunakan
gelas piala ukuran 250-500 ml. Tabung koleksi yang digunakan dimodifikasi
dengan menambahkan paralon sebagai tempat meletakan gelas piala agar lebih
5
mudah dipegang. Semen babi mengandung gelatin, sehingga di bagian permukaan
tabung dilapisi dengan kain kasa untuk menyaring gelatin agar tidak tercampur
dengan semen.
Semen Babi
Semen merupakan sekresi dari organ kelamin jantan yang terdiri dari
spermatozoa dan plasma semen (Garner dan Hafez 2000). Spermatozoa pada semen
dihasilkan oleh testes di bawah pengaruh hormon gonadotropin dan hormon gonad,
sedangkan plasma semen merupakan campuran sekresi dari epididimis dan
kelenjar-kelenjar kelamin seperti kelenjar vesikularis dan kelenjar prostat. Seekor
babi jantan menghasilkan 125 sampai 500 mL semen per ejakulat, pH semen babi
berkisar antara 7.3 sampai 7.9 dan konsentrasi spermatozoa babi dapat mencapai
100 juta sampai 150 juta sel spermatozoa per mL. Jumlah spermatozoa yang
progresif harus sekitar 65 sampai 75% untuk fertilitas yang tinggi.
Plasma semen sangat berperan dalam keberhasilan reproduksi karena
digunakan sebagi media transport dan energi bagi spermatozoa. Plasma semen
memiliki larutan buffer nitrat, bikarbonat, kation, pH antara 7.3-7.8 dan memiliki
tekanan osmotik hampir sama dengan darah. Plasma semen secara biokimiawi
mengandung persenyawaan organik spesifik seperti fruktosa, asam sitrat, sorbitol,
inositol, glycerylphosphoryl-choline (GPC), ergotionin dan prostaglandin. Plasma
semen juga mengandung protein sekitar 3.7% yang terdiri dari asam–asam amino,
peptida dan mucoprotein, serta terdapat berbagai enzim, vitamin, lipid dan asam
lemak (Toelihere 1993). Keunikan dari semen babi dibandingkan dengan semen
hewan mamalia yang lain yaitu semen babi dapat disimpan dengan tetap
mempertahankan kualitasnya pada kisaran suhu 15-20 oC serta daya simpan semen
babi yang relatif singkat yaitu kisaran 3-7 hari tergantung pada bahan pengencer
yang digunakan (Johnson et al. 2000; Gadea 2003)
Spermatozoa
Spermatozoa merupakan gamet jantan yang diproduksi oleh tubuli
seminiferi testis. Spermatozoa sebagai hasil akhir proses spermatogenesis
merupakan sel yang berbentuk memanjang dengan bagian kepala pipih dan ekor
yang panjang. Spermatozoa normal pada babi terdiri atas kepala dan ekor dimana
kepala berbentuk oval memanjang, lebar dan datar. Pada bagian kepala memegang
peranan sangat penting dalam keberhasilan fertilisasi, karena terdapat enzim
hyaloronidase yang dapat menembus dinding sel telur dan membawa kromosom
(heredity) yang mengandung deoxy ribonucleid acid (DNA) serta dilindungi oleh
tudung akrosom (Garner dan Hafez 2000).
Ekor spermatozoa dibagi menjadi tiga bagian yaitu mid piece, principal
piece dan end piece. Pada bagian midpiece terdapat mitokondria. Mitokondria
berfungsi untuk pembentukan energi bagi motilitas spermatozoa, oleh sebab itu
ekor berperan penting yaitu sebagai sarana penggerak bagi spermatozoa untuk
mencapai sel telor pada saat fertilisasi. Sel-sel mitokondria yang terdapat pada
6
pangkal ekor spermatozoa memanfaatkan karbohidrat dan fruktosa sebagai sumber
pembentukan energi (Garner dan Hafez 2000).
Spermatozoa harus mempunyai energi yang cukup untuk pergerakan, protein
dan senyawa lain yang penting selama dalam saluran kelamin betina, dan plasma
membran yang baik sehingga dapat melakukan fertilisasi tepat waktu (Purdy et al.
2010). Menurut Curry dan Watson (1995), integritas membran plasma serta
fungsinya penting untuk menjaga viabilitas sel. Membran plasma memiliki
kemampuan permeabilitas yang selektif untuk mengatur aktivitas metabolik
intrasel, pH dan komposisi ion. Fungsi lain dari membran plasma spermatozoa
adalah peranannya dalam proses fusi dengan ovum.
7
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilakukan di Balai Inseminasi Buatan Daerah (BIBD) Unit
Pelaksana Teknis Daerah (UPTD) Peternakan Provinsi Bali di Baturiti dan
peternakan babi PT. Adi Farm, berlokasi di Kabupaten Karanganyar, Solo.
Penelitian dilaksanakan selama dua bulan yang dimulai pada bulan Februari sampai
dengan bulan April 2014.
Bahan
Sebagai sumber semen digunakan 10 ekor babi jantan dengan breed yang
berbeda yaitu Landrace (6 ekor), Duroc (3 ekor), dan Yorkshire (1 ekor). 7 ekor
babi di BIB Baturiti dan 3 ekor di PT Adi Farm, Solo. Bahan yang digunakan dalam
pengujian semen adalah NaCl fisiologis; pewarna eosin nigrosin; larutan HOS 150
mOsm Kg-1; dan larutan formol saline.
Alat
Alat yang digunakan adalah gunting, meteran atau jangka sorong, dummy sow,
penampung semen, penangas air (water bath), mikroskop, heating table,
termometer, gelas objek, cover glass, counter, haemositometer neubauer, fotometer
SDM 5, micro pipet, pipet tetes, micro tube, pH indikator paper dan alat untuk
sterilisasi.
Prosedur
Penampungan Semen
Sebelum penampungan semen dilakukan, terlebih dahulu dipersiapkan
aquabides, penampung semen dan kertas saring/kasa. Penampungan semen
dilakukan dengan metode pemijatan (massage)/gloves hand method pada korpus
penis dengan bantuan dummy sow. Babi jantan dibawa ke kandang penampungan
semen, dibiarkan melakukan courtship (percumbuan) dan menaiki dummy sow
tersebut, sampai terjadi protrusi dan ereksi. Penis dipegang dan ditarik ke arah
samping oleh kolektor semen, difiksir dengan tekanan tertentu serta diarahkan pada
tabung penampung semen yang telah dilengkapi dengan kasa untuk memisahkan
gelatin dan semen.
Evaluasi Semen
Segera setelah koleksi, semen dibawa ke laboratorium untuk dianalisis
secara makroskopis dan mikroskopis. Pengujian makroskopis diawali dengan
pengukuran volume semen menggunakan gelas ukur. Keasaman dari semen diuji
menggunakan kertas indikator pH, selanjutnya dilihat secara visual
konsistesi/kekentalan, warna, dan bau semen. Pengujian mikroskopis dimulai
8
dengan menilai persentase motilitas spermatozoa dengan cara meneteskan 1 tetes
semen pada gelas objek kemudian ditambahkan satu tetes larutan NaCl fisiologis,
dihomogenkan dan diambil satu tetes untuk dipindahkan ke gelas objek yang lain.
Pengamatan motilitas pada mikroskop cahaya (Olympus CX21) dengan
pembesaran 10 x 40 (400x). Pengamatan dilakukan pada lima lapang pandang
dengan penilaian 0-100% dengan interval 5% (Arifiantini 2012).
Pengujian viabilitas dilakukan menggunakan pewarna eosin nigrosin. Satu
tetes semen diteteskan pada gelas objek, ditambahkan satu tetes eosin nigrosin
kemudian dihomogenkan dan dibuat preparat ulas. Pengujian dilakukan dengan
mikroskop cahaya (Olympus CX21) pada pembesaran 10 x 40 (400x). Penilaian
dilakukan dengan melihat warna kepala spermatozoa. Kepala spermatozoa yang
menyerap warna menunjukkan spermatozoa yang mati dan spermatozoa hidup tidak
menyerap warna. Spermatozoa hidup dan mati dihitung hingga 200 sel atau 10
lapang pandang kemudian dihitung dengan cara: spermatozoa hidup dibagi dengan
jumlah spermatozoa terhitung (hidup dan mati) dikali 100% (Arifiantini 2012).
Perhitungan konsentrasi menggunakan photometer SDM 5. Mesin
dinyalakan dengan menekan tombol ON, kemudian dibiarkan 10 menit untuk
penghangatan (warm up). Pilih Method 3 untuk penilaian konsentrasi pada semen
babi. Alat dikalibrasi dengan memasukan larutan kalibrasi (Cuvet diisi 4 mL NaCl
fisiologis, masukan pada bagian cuvet dalam mesin). Perhitungan konsentrasi
spermatozoa dilakukan dengan cara memasukan volume semen sebesar 100 µL ke
dalam cuvet yang berisi 4 mL larutan NaCl fisiologis, selanjutnya alat dijalankan
untuk melakukan perhitungan secara otomatis (Arifiantini 2012).
Pembuatan Larutan Hipoosmotik
Larutan hipoosmotik dibuat dengan cara mencampurkan 1.351 g fruktosa
dan 0.735 g Na-sitrat ke dalam gelas piala. Aquabidest ditambahkan ke dalam gelas
piala sampai mencapai 100 mL, dengan demikian akan terbentuk larutan dengan
osmolaritas 150 mOsm Kg-1 (Revell dan Mrode 1994). Tekanan osmotik larutan
dikonfirmasi dengan menggunakan osmometer.
Pengujiann Integritas Membran Plasma
Pengujian integritas membran plasma dilakukan sebagai berikut. Sebanyak
50 µL semen dimasukkan ke dalam mikrotub berisi 1 ml larutan hipoosmotik.
Campuran larutan kemudian diinkubasi pada suhu 37 oC dan di evaluasi
menggunakan mikroskop cahaya (Olympus CX21) dengan pembesaran 10x40
(400x). Spermatozoa yang bereaksi terhadap larutan hipoosmotik ditandai dengan
ekor melingkar dan spermatozoa yang tidak bereaksi ditandai dengan ekor lurus
dihitung sebanyak 200 sel. Pemeriksaan dilakukan setiap 15 menit dan dihentikan
pada saat inkubasi mencapai 90 menit. Data yang diperoleh merupakan persentase
spermatozoa yang bereaksi positif terhadap larutan HOS.
Prosedur Analisis data
Data yang diperoleh dianalisis menggunakan uji Anova dan uji lanjut
Duncan. Data antar breed diseragamkan dengan proporsi dan diuji dengan
menggunakan t-test menggunakan SPPS 16.0.
9
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kualitas Semen Segar
Evaluasi atau analisis semen dilakukan untuk melihat kuantitas (volume dan
kosentrasi) dan kualitas semen (Arifiantini 2012). Hasil evaluasi semen segar
merupakan tahap awal untuk menentukan kelayakan semen yang akan diperoses
lebih lanjut. Secara makroskopis volume semen yang diperoleh dari penelitian ini
adalah 326.67 ± 141.33 mL (Tabel 1), volume ini termasuk normal sesuai dengan
Ax et al (2000) bahwa volume semen babi jantan tanpa gelatin adalah 200 sampai
250 mL dengan rata-rata 200 mL. Menurut Johnson et al. (2000), faktor-faktor yang
memengaruhi volume semen saat ditampung adalah variasi umur, tingkat
rangsangan, frekuensi ejakulasi, dan kualitas pakan.
Nilai fisiologis derajat keasaman (pH) semen segar yang diperoleh selama
penelitian berkisar antara 7.2 dan 7.5 dengan rata-rata 7.32 ± 0.12 (Tabel 1). Hasil
ini sejalan dengan hasil penelitian Gadea (2003), yakni pH semen babi rata-rata 7.4
± 0.2, berkisar antara 7.3 - 7.8 (Garner dan Hafez 2000). Semen babi berwarna
putih keruh dengan konsistensi yang encer.
Secara mikroskopis dievaluasi gerakan spermatozoa, viabilitas (spermatozoa
hidup dan konsentrasi spermatozoa. Gerakan spermatozoa yang optimal harus
dinilai pada suhu 37 oC. Mikroskop yang digunakan untuk mengevaluasi semen
sebaiknya menggunakan heating table. Semen babi tidak memiliki gerakan massa,
hal ini disebebkan oleh konsentrasi spermatozoa yang rendah sehingga tidak
terbentuk gelombang masa spermatozoa. Gerakan yang dinilai adalah persentase
spermatozoa yang bergerak maju ke depan atau disebut motilitas spermatozoa.
Motilitas ini sangat penting dievaluasi karena menentukan kemampuan gerak
spermatozoa mencapai sel telur pada saat fertilisasi di dalam saluran kelamin
betina. Motilitas spermatozoa pada penelitian ini berada pada rentangan antara 6075% dengan rata-rata sebesar 68.89 ± 6.01 (Tabel 1). Hasil ini masih lebih rendah
daripada hasil penelitian dari Zou dan Yang (2000) yang menyatakan motilitas
spermatozoa babi dapat mencapai 92%. Banyak faktor yang memengaruhi motilitas
spermatozoa pada penelitian ini, terutama kondisi fisiologis ternak, lingkungan dan
pakan yang diberikan. Secara umum kualitas spermatozoa yang digunakan pada
penelitian ini memiliki kualitas yang baik, dan dapat diproses lebih lanjut.
Spermatozoa yang hidup dalam penelitian ini adalah 79.49 ± 5.52 %, nilai
ini termasuk baik karena masih dalam kisaran normal menurut Sumardani et al.
(2008). Konsentrasi spermatozoa sangat penting dalam penentuan kualitas
spermatozoa. Konsentrasi, volume dan persentase motilitas spermatozoa dapat
menggambarkan tingkat pengenceran dan banyaknya betina yang dapat
diinseminasi. Konsentrasi spermatozoa yang diperoleh dalam penelitian ini ratarata 175.50 ± 82.14 x 106 sel/ml (Tabel 1). Konsentrasi spermatozoa yang diperoleh
dalam penelitian ini sesuai dengan yang diperoleh Shipley (1997) yaitu berkisar
antara 150 – 450 x 106 sel/ml. Konsentrasi spermatozoa dapat bervariasi pada setiap
penampungan. Tingkat konsentrasi spermatozoa dalam ejakulat dipengaruhi oleh
kondisi fisiologis individu.
Semen babi bersifat voluminous, memiliki ejakulat dengan volume yang
banyak namun dengan konsentrasi spermatozoa yang rendah, volume yang banyak
10
tersebut disebabkan semen babi terdiri atas tiga fraksi yaitu pra-spermatozoa, kayaspermatozoa dan pasca-spermatozoa. Fraksi pra-spermatozoa tidak mengandung
spermatozoa, hanya berupa cairan jernih dan gelatin dari kelenjar bulbouretralis
(Kelenjar Cowper) yang mencapai 20% dari total volume semen. Fraksi kaya
spermatozoa mengandung 20 - 30% spermatozoa dengan konsentrasi 600 – 1000 x
106 sel/mL (Ax et al. 2000), dan sisanya merupakan fraksi pasca-spermatozoa yang
mengandung cairan dari kelenjar aksesoris lainnya, yaitu kelenjar prostat dan
kelenjar vesicularis. Pada peternakan dengan manajemen yang baik, sangat kecil
kemungkinan terjadinya defisiensi kualitas pakan dan kuantitas protein yang
diberikan kepada pejantan. Pemberian ransum dengan protein yang rendah dapat
mengakibatkan pengurangan konsumsi makanan, penurunan berat badan,
kelemahan, dan penurunan libido dan produksi spermatozoa.
Tabel 1 Nilai karakteristik semen segar babi
Karakteristik semen
Nilai rataan
Volume (mL)
326.67 ± 141.33
Warna
Putih keruh
Konsistensi
Encer
pH
7.32 ± 0.12
Motilitas spermatozoa (%)
68.89 ± 6.01
Spermatozoa hidup (%)
79.49 ± 5.52
Konsentrasi spermatozoa (106 sel/mL)
175.50 ± 82.14
Integritas membran plasma spermatozoa babi
Membran plasma merupakan lapisan semipermeabel yang menyelimuti sel
spermatozoa. Menurut Curry dan Watson (1995), integritas membran plasma serta
fungsinya penting untuk menjaga viabilitas sel. Bagian ini menjadi struktur penting
dari sel sebagai gerbang yang menghubungkan lingkungan ekstra seluler dan intra
seluler, dengan demikian keutuhan struktur dan fungsi membran plasma sangat
penting untuk dievaluasi dalam pengujian kualitas spermatozoa. Membran plasma
memiliki kemampuan permeabilitas yang selektif untuk mengatur aktivitas
metabolik intrasel, pH, dan komposisi ion.
Pada penelitian ini semen babi pada menit ke 15 sudah menunjukkan HOS
positif antara 36.27 sampai 63.50% dengan rata-rata 52.32 ± 9.05. Pada 30 menit
inkubasi, sel yang positif terhadap larutan HOS semakin meningkat antara 47.44
sampai dengan 77.00% dengan rata-rata 60.13 ± 9.56. Peningkatan reaksi
spermatozoa yang positif terhadap larutan HOS terus terjadi dan puncaknya terlihat
pada menit ke-60 (Tabel 2).
Persentase HOS positif pada menit ke-60 berkisar antara 64.36 sampai
84.07% dengan rata-rata 74.65 ± 7.03, reaksi ini lebih tinggi (p 0.01)
ONEWAY HOSpositif babi BY waktu
/MISSING ANALYSIS
/POSTHOC=DUNCAN ALPHA(0.01).
Oneway
[DataSet2]
ANOVA
Sum of Squares
HOSpositif
babi
df
Between Groups
3170.350
5
634.070
Within Groups
4215.300
54
78.061
Total
7385.650
59
.000
5
.000
Within Groups
495.000
54
9.167
Total
495.000
59
Between Groups
Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets
HOSpositif
Duncan
Subset for alpha = 0.01
waktu
N
1
2
3
15
10
52.0000
30
10
59.2000
59.2000
90
10
60.8000
60.8000
75
10
67.8000
67.8000
45
10
69.6000
69.6000
60
10
Sig.
Mean Square
73.7000
.039
.018
.165
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
F
Sig.
8.123
.000
.000
1.000
19
Lampiran 2 Hasil Uji - t proporsi HOS positif dari berbagai breed pada selang
kepercayaan 95% (P > 0.05)
t-Test: Two-Sample Assuming Equal Variances
Mean
Variance
Observations
Pooled Variance
Hypothesized Mean
Difference
df
t Stat
P(T
MEMBRAN PLASMA SPERMATOZOA BABI
MENGGUNAKAN HYPO-OSMOTIC SWELLING (HOS) TEST
I NENGAH DONNY ARTIKA
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Penentuan Waktu
Optimal Pengujian Integritas Membran Plasma Spermatozoa Babi Menggunakan
Hypo-osmotic Swelling (HOS) Test 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Juli 2014
I Nengah Donny Artika
NIM B04100052
ABSTRAK
I NENGAH DONNY ARTIKA. Penentuan Waktu Optimal Pengujian Integritas
Membran Plasma Spermatozoa Babi Menggunakan Hypo-osmotic Swelling (HOS)
Test. Dibimbing oleh R Iis Arifiantini Msi
Keutuhan membran plasma merupakan faktor penting untuk menentukan
fertilitas spermatozoa. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan waktu optimum
untuk pengujian membran plasma yang utuh (MPU) pada semen segar babi
menggunakan hypo-osmotic swelling (HOS) test. Sebanyak 10 ekor babi dari bangsa
Landrace, Duroc dan Yorkshire yang telah dewasa digunakan sebagai sumber
semen. Semen dikoleksi menggunakan pemijatan massase. Semen yang diperoleh
dievaluasi secara makroskopis dan mikroskopis. Pengujian MPU dilakukan dengan
cara memasukkan 50 µL semen ke dalam mikrotub berisi 1 ml larutan hipoosmotik
(150 mOsm Kg-1). Campuran larutan diinkubasi pada suhu 37oC. Sperma yang
bereaksi dan yang tidak bereaksi terhadap larutan HOS dievaluasi mulai jam ke 0
dan setiap 15 menit dengan total 200 sel sperma. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa waktu optimal sperma bereaksi maksimal terhadap larutan HOS adalah 60
menit setelah inkubasi.
Kata kunci: Keutuhan membran plasma, HOS test, semen babi.
ABSTRACT
I NENGAH DONNY ARTIKA. Determination of Optimal Time for Spermatozoa
Membran Integrity Test of Boar Spermatozoa Using Hypoosmotic Swelling
(HOST) Test. Supervised by R Iis Arifiantini Msi
Spermatozoa plasma membrane integrity was important for spermatozoa
fertility. The objective of this study was to determine the optimal time to test
spermatozoa plasma membrane of raw boar semen using hypo osmotic swelling
(HOS) test. A total of 10 sexualy mature boars from three breed (landrace, Duroc,
and Yorkshire) used as a spermatozoa source. Semen were collected using hand
glove method. Immediatley after collection the semen were evaluate macro and
microscopically. The HOS test was conducted by putting 50 µL semen into 1 ml
HOS medium (150 mOsm Kg-1) incubated at 37oC. Two hundred reacted and not
reacted spermatozoa cell to HOS medium were evaluate at 0 min and every 15
minutes. Result showed that the optimum response to HOS was obtained at 60
minutes after incubation.
Keywords: Plasma membrane integrity, HOS test, boar semen.
PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN INTEGRITAS
MEMBRAN PLASMA SPERMATOZOA BABI
MENGGUNAKAN HYPO-OSMOTIC SWELLING (HOS) TEST
I NENGAH DONNY ARTIKA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kedokteran Hewan
pada
Fakultas Kedokteran Hewan
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
Judul Skripsi : Penentuan Waktu Optimal
Pemeriksaan Integritas Membran Plasma
2014
Spermatozoa Babi Menggunakan
Hypo-osmotic Swelling (HOS)
Test
Judul skripsi : Penentuan Waktu Optimal Pengujian Integritas Membran Plasma
Spermatozoa Babi Mengunakan Hypo-osmotic Swelling (HOS)
Test
Nama
: I Nengah Donny Artika
NIM
: B04100052
Disetujui oleh
Prof Dr Dra R Iis Arifiantini MSi
Pembimbing I
Diketahui oleh
Drh Agus Setiyono MS PhD APVet
Wakil Dekan Fakultas Kedokteran Hewan
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Ida Sang Hyang Widhi Wasa,
Tuhan Yang Maha Esa karena atas segala waranugraha-Nya skripsi ini dapat
diselesaikan. Judul yang dipilih dalam skripsi ini ialah Penentuan Waktu Optimal
Pengujian Integritas Membran Plasma pada Semen Babi dengan Menggunakan
Hypo-osmotic Swelling (HOS) Test.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Prof Dr Dra R Iis Arifiantini, MSi
selaku pembimbing. Ibu Prof Dr drh Tuty L Yusup dan Dr Ir W Marlene Nalley
yang selalu memberikan dukungan, semangat dan sharing ilmunya. Terimakasih
juga penulis ucapkan untuk Balai Inseminasi Buatan Daerah (BIBD) Unit
Pelaksana Teknis Dinas (UPTD) Peternakan Provinsi Bali di Baturiti, ucapan
terimakasih juga untuk bapak Alex sebagai pemilik peternakan babi PT. Adi Farm
yang berlokasi di Kabupaten Karanganyar, Solo yang telah bersedia membantu
dalam pengambilan dan pengujian sample pada penelitian ini. Pada kesempatan ini
penulis tidak lupa mengucapkan terimakasih kepada partner penelitian Nurul
Hafsari dan Mulyani Nofriza yang telah berjuang bersama-sama dalam penelitian.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada bapak, ibu serta seluruh keluarga,
atas doa dukungan moral maupun materi dan kasih sayangnya.
Semoga skripsi ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2014
I Nengah Donny Artika
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Ternak Babi
Inseminasi Buatan
Pengujian Integritas Membran Plasma Spermatozoa
Koleksi Semen
Semen Babi
Spermatozoa
METODE
Waktu dan Tempat
Bahan
Alat
Prosedur
HASIL / PEMBAHASAN
Kualitas semen Segar
Integritas Membran Plasma Spermatozoa
SIMPULAN
SARAN
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
vii
vii
vii
1
1
2
2
3
3
3
3
4
5
5
7
7
7
7
7
9
9
10
15
15
15
18
20
DAFTAR TABEL
1 Nilai karakteristik semen segar babi
10
2 Persentase jumlah spermatozoa yang bereaksi positif Hypo-osmotic 12
3 Persentase jumlah spermatozoa yang bereaksi positif Hypo-osmotic
swelling (HOS) test antar breed selama masa inkubasi
13
DAFTAR GAMBAR
1 Hasil pengujian membran plasma dengan HOS tes
2 Grafik reaksi spermatozoa positif terhadap larutan HOS
3 Perubahan volume spermatozoa sebagai respon terhadap kondisi
hipoosmotik
11
12
13
DAFTAR LAMPIRAN
1 Hasil analisis data menggunakan uji Anova dengan uji lanjut
Duncan pada selang kepercayaan 99% (P > 0.01)
2 Hasil Uji - t proporsi HOS positif dari berbagai breed pada selang
kepercayaan 95% (P > 0.05)
18
19
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Babi (Sus Sp.) merupakan salah satu konsumsi utama masyarakat khususnya
di Eropa dan Amerika dan di negara tersebut peternakan babi mencapai 20-30%
dari total peternakan yang ada. Di Indonesia konsumsi daging babi ini tidak begitu
besar dikarenakan hanya bisa dinikmati oleh golongan non muslim, namun dalam
lima tahun terakhir produksi daging babi di Indonesia terus mengalami peningkatan.
Menurut Balai Pusat Statistik (BPS) dalam lima tahun terakhir populasi babi
mengalami peningkatan sebesar 4.37%, data tahun 2009 hanya 6.974.732 ekor dan
tahun 2013 meningkat menjadi 8.245.712 ekor hal ini menunjukkan bahwa
peternakan babi di Indonesia semakin maju.
Inseminasi buatan (IB) merupakan cara yang efektif untuk mendapatkan
genetik unggul dengan resiko minimal terhadap penularan penyakit (Maes et al.
2008). Penerapan teknologi IB pada peternakan babi meningkat secara signifikan
pada satu dekade terakhir (Maes et al. 2011), begitu juga di Indonesia teknologi IB
pada babi telah banyak dilakukan di provinsi Sumatera Utara, Jawa Tengah, Bali,
Kalimantan Barat, Sulawesi, dan Papua menggunakan semen cair. Inseminasi
dengan semen beku belum banyak digunakan karena harganya yang cukup mahal.
Keberhasilan IB sebagian besar bergantung pada kualitas semen dan prosedur
inseminasi.
Kualitas semen yang baik diketahui melalui proses evaluasi semen setelah
penampungan. Evaluasi semen yang dilakukan di Balai Inseminasi Buatan Daerah
(BIBD) Unit Pelaksana Teknis Daerah (UPTD) Peternakan Provinsi Bali di Baturiti
dan peternakan Adhi Farm, Solo masih terbatas pada metode pengujian standard
yang meliputi pengujian makroskopis seperti volume, konsistensi, warna, dan pH
serta pengujian mikroskopis yang meliputi motilitas dan konsentrasi. Pengujian
kualitas semen, selain yang telah disebutkan di atas juga dapat dilakukan dengan
beberapa parameter lain seperti viabilitas, pengujian tudung akrosom dan pengujian
integritas membran.
Lechniak et al. (2002) menyebutkan bahwa integritas fungsional dan struktur
membran plasma spermatozoa sangat penting bagi kehidupan spermatozoa, karena
berperanan penting dalam proses fusi ke dalam ovum saat fertilisasi. Spermatozoa
juga harus mempunyai energi yang cukup untuk pergerakan, protein dan senyawa
lain yang penting selama berada dalam saluran reproduksi betina serta memiliki
membran plasma yang baik sehingga dapat melakukan fertilisasi dengan baik
(Purdy et al. 2010). Pengujian keutuhan membran plasma dapat dilakukan dengan
beberapa teknik di antaranya menggunakan mikroskop cahaya atau mikroskop
fluorescent yang dikombinaskan dengan pewarnaan vital (Brito et al. 2003), flow
cytometry (Hallap et al. 2004) dan hypo-osmotic swelling (HOS) tes (Jeyendran et
al. 1984).
Hypo-osmotic swelling (HOS) test pada babi telah dilaporkan oleh Vazquez
et al. (1997), Perez-Llano et al. (2001) dan Yeste et al. (2010) namun dalam
penelitian tersebut belum menentukan secara spesifik waktu optimal dalam
pengujian integritas membran dengan menggunakan HOS test. Pengujian membran
plasma dengan menggunakan hypo-osmotik swelling (HOS) test telah banyak
2
dilakukan pada hewan domestik yaitu pada kerbau (Padrik et al. 2012), kuda (Nie
dan Wanzel 2001), dan domba (Nalley dan Arifiantini 2013).
Pengujian HOS didasarkan pada kemampuan spermatozoa membengkak
setelah dimasukkan ke dalam larutan hipoosmotik. Spermatozoa dengan kerusakan
fungsi membran tidak mengalami pembengkakan dan ekornya tidak mengalami
invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984).
Babi memiliki karakteristik semen yang unik, berbeda dengan ternak lain
seperti sapi, domba dan kambing. Semen babi mengandung gelatin yang merupakan
sekresi dari kelenjar bulbouretralis dan akan keluar pada saat ejakulasi. Gelatin
yang menyelimuti sel spermatozoa akan memengaruhi kecepatan larutan
hipoosmotik memasuki sel, sehingga diperlukan waktu yang tepat untuk melakukan
pengujian HOS. Selain itu cara penampungan semen di Indonesia masih belum
bisa memisahkan fraksi gelatin secara sempurna, dengan demikian akan
memengaruhi kecepatan masuknya larutan hipoosmotik ke dalam sel spermatozoa
yang akan berpengaruh terhadap waktu pengujian.
Mengingat karakteristik semen babi yang berbeda dan adanya perbedaan
kecepatan masuknya larutan hipoosmotik ke dalam sel spermatozoa maka
penelitian ini dilakukan untuk menentukan waktu optimal dalam pengujian
integritas membran plasma spermatozoa babi menggunakan larutan HOS.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh waktu yang optimal untuk
melakukan pengujian integritas membran plasma menggunakan Hypo-osmotic
Swelling (HOS) Test.
Manfaat Penelitian
Data yang diperoleh dari penelitian ini diharapkan dapat digunakan untuk
meningkatkan ketepatan dalam pengujian integritas membran plasma spermatozoa
babi menggunakan Hypo-osmotic Swelling (HOS) Test sehingga didapatkan data
yang tepat dan akurat.
3
TINJAUAN PUSTAKA
Ternak Babi
Babi (Sus Sp.) merupakan salah satu konsumsi utama masyarakat khususnya
di Eropa dan Amerika dan di negara tersebut peternakan babi mencapai 20-30%
dari total peternakan yang ada. Babi mempunyai karakteristik produktivitas yang sifat
unik bila dibandingkan dengan ternak lain seperti sapi, domba dan kambing. Perbedaan
yang penting adalah bahwa babi merupakan hewan polytocous (melahirkan anak lebih
dari satu) menghasilakan ovum banyak dan memelihara anak dalam jumlah banyak
(Blakely dan Bade 1991). Peternakan babi di Indonesia saat ini sudah mengalami
perkembangan, peternakan babi dilakukan secara komersial (industri peternakan), dan
sebagian besar masih merupakan peternakan rakyat.
Tipe babi yang umum dikenal ada tiga tipe yaitu, babi tipe lemak (Lard type),
tipe daging (meat type atau pork type), dan tipe sedang (bacon type). Dunia peternakan
semakin berkembang dan masyarakat sudah mulai mengenal bangsa babi antara lain,
Landrace, Yorkshire (Large White), Berkshire, Chester White, Duroc, Hampshire,
Saddleback, Poland China, Spotted Poland China, Tamworth dan Hereford. Jenis babi
yang banyak dikembangkan di Indonesia adalah bangsa Landrace, Duroc, Yorkshire,
Hampshire dan Berkshire. Babi jantan dewasa berbobot sekitar 320 - 410 kg, dan
induk berbobot sekitar 250 - 340 kg (Sihombing 2006).
Inseminasi Buatan
Teknologi inseminasi buatan (IB) melalui penyediaan sumber spermatozoa
yang berasal dari pejantan bermutu unggul merupakan salah satu usaha yang
dilakukan untuk peningkatan genetik dan populasi ternak babi (Sumardani et al.
2008). Evaluasi semen perlu dilakukan untuk mengetahui kualitas semen yang
dikoleksi dan untuk mengetahui kadar pengenceran serta jumlah pelayananan
terhadap betina yang diinseminasi. Secara umum evaluasi yang dilakukan adalah
evaluasi secara makroskopis untuk mengetahui volume, pH, warna dan konsistensi
serta evaluasi mikroskopis untuk mengetahui konsentrasi spermatozoa, gerakan
individu (motilitas), dan morfometri spermatozoa. Pengujian secara mikroskopis
dapat dilakukan dengan pewarnaan eosin-nigrosin dan pewarnaan Williams.
Pewarnaan spermatozoa berfungsi untuk membantu proses pengamatan morfologi
dan morfometri spermatozoa. (Arifiantini 2012) Evaluasi semen secara
makroskopis dan mikroskopis merupakan evaluasi standard yang diterapkan di
Balai Inseminasi Buatan (BIB)
Pengujian integritas membran plasma spermatozoa
Pengujian keutuhan membran plasma menggunakan HOS test pertama kali
dilakukan pada manusia oleh Jeyendran et al. (1984), memungkinkan dilakukannya
spesialisasi reproduksi untuk menentukan membran plasma yang intak dan
fungsional. Membran plasma “membengkak” karena masuknya air dalam kondisi
larutan hipoosmotik dan pembesaran membran menyebabkan ekor melingkar.
4
Aplikasi pada spesies yang berbeda perlu ditentukan osmolaritas spesifik dari
larutan yang digunakan sesuai dengan spesies yang di evaluasi. Pada babi larutan
yang digunakan bervariasi antara 50 sampai 150 mOsm Kg-1 telah dilaporkan oleh
(Vazquez et al. 1997). Selain itu penggunaan air suling dengan tekanan osmotik 0
mOsm Kg-1 telah dilakukan untuk uji pada kuda (Dell’Aqua et al. 2002) dan anjing
(Quintela et al. 2010). Menurut Revell dan Mrode (1994) terdapat korelasi positif
antara hasil dari HOS test atau modifikasinya dengan persentase keberhasilan IB
pada betina, sehingga memungkinkan HOS test menjadi metode paling sederhana
dan diterima dalam evaluasi semen di industri IB
Pengujian HOS berdasarkan pada kemampuan spermatozoa membengkak
setelah dimasukan ke dalam larutan hipoosmotik (Carbita et al. 1999). Pada larutan
hipoosmotik, cairan masuk ke dalam sel melewati membran plasma spermatozoa.
Spermatozoa dengan membran plasma yang fungsional membengkak mulai dari
ekor. Reaksi ini merupakan bentuk respon sel dalam mencapai keseimbangan antara
lingkungan intra dan ekstraseluler. Fenomena membengkaknya spermatozoa yang
dapat dilihat dari ekornya yang melingkar disebut HOS reaktif (HOS positif).
Spermatozoa dengan kerusakan fungsi membran tidak mengalami pembengkakan
dan ekornya tidak mengalami invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984).
Osmolaritas larutan yang digunakan harus cukup untuk memberikan efek optimal
tanpa menyebabkan lisis membran spermatozoa (Rota et al. 1999). Fertilisasi tidak
akan terjadi jika membran spermatozoa secara biokimia tidak aktif walaupun
secara struktural tetap utuh, sehingga pengujian HOS merupakan indikator yang
lebih baik dibandingkan dengan pewarnaan supravital (Tamuli dan Watson 1992).
Koleksi Semen
Koleksi semen babi dapat dilakukan dengan beberapa metode di antaranya
adalah metode vagina buatan, dan glove hand methode yaitu pemijatan pada bagian
korpus penis. Penampungan semen dapat menggunakan seekor betina berahi
ataupun dummy (betina tiruan). Vagina buatan yang digunakan dalam
penampungan semen dimodifikasi sedemikian rupa dan suhunya disesuaikan
dengan vagina babi betina yang sebenarnya. Vagina buatan yang akan digunakan
diisi dengan 300 mL air dengan suhu 50 oC, kemudian dilicinkan dengan jelly.
Kolektor semen jongkok atau duduk di atas bangku pendek di sebelah kanan
pemancing dengan vagina buatan pada tangan kiri dan tangan kanan memegang
corong karet. Tangan kanan memegang ujung distal penis dan diarahkan ke vagina
buatan memasuki corong karet. Pejantan akan menggerakkan penisnya ke depan
dan ke belakang beberapa kalin ejakulasi akan terjadi selama 5 sampai 20 menit
(Toelihere 1993).
Koleksi semen babi di Indonesia banyak menggunakan metode masase pada
bagian korpus penis (glove hand methode). Menurut Arifiantini (2012) teknik ini
dilakukan secara rutin di Unit Pelaksana Teknis Daerah (UPTD) Balai Inseminasi
Buatan (BIB) Baturiti, Provinsi Bali. Koleksi semen biasanya menggunakan dummy
sow. Babi-babi yang akan dikoleksi harus dilatih terlebih dahulu. Volume semen
babi sangat banyak, oleh karena itu tabung penampung biasanya menggunakan
gelas piala ukuran 250-500 ml. Tabung koleksi yang digunakan dimodifikasi
dengan menambahkan paralon sebagai tempat meletakan gelas piala agar lebih
5
mudah dipegang. Semen babi mengandung gelatin, sehingga di bagian permukaan
tabung dilapisi dengan kain kasa untuk menyaring gelatin agar tidak tercampur
dengan semen.
Semen Babi
Semen merupakan sekresi dari organ kelamin jantan yang terdiri dari
spermatozoa dan plasma semen (Garner dan Hafez 2000). Spermatozoa pada semen
dihasilkan oleh testes di bawah pengaruh hormon gonadotropin dan hormon gonad,
sedangkan plasma semen merupakan campuran sekresi dari epididimis dan
kelenjar-kelenjar kelamin seperti kelenjar vesikularis dan kelenjar prostat. Seekor
babi jantan menghasilkan 125 sampai 500 mL semen per ejakulat, pH semen babi
berkisar antara 7.3 sampai 7.9 dan konsentrasi spermatozoa babi dapat mencapai
100 juta sampai 150 juta sel spermatozoa per mL. Jumlah spermatozoa yang
progresif harus sekitar 65 sampai 75% untuk fertilitas yang tinggi.
Plasma semen sangat berperan dalam keberhasilan reproduksi karena
digunakan sebagi media transport dan energi bagi spermatozoa. Plasma semen
memiliki larutan buffer nitrat, bikarbonat, kation, pH antara 7.3-7.8 dan memiliki
tekanan osmotik hampir sama dengan darah. Plasma semen secara biokimiawi
mengandung persenyawaan organik spesifik seperti fruktosa, asam sitrat, sorbitol,
inositol, glycerylphosphoryl-choline (GPC), ergotionin dan prostaglandin. Plasma
semen juga mengandung protein sekitar 3.7% yang terdiri dari asam–asam amino,
peptida dan mucoprotein, serta terdapat berbagai enzim, vitamin, lipid dan asam
lemak (Toelihere 1993). Keunikan dari semen babi dibandingkan dengan semen
hewan mamalia yang lain yaitu semen babi dapat disimpan dengan tetap
mempertahankan kualitasnya pada kisaran suhu 15-20 oC serta daya simpan semen
babi yang relatif singkat yaitu kisaran 3-7 hari tergantung pada bahan pengencer
yang digunakan (Johnson et al. 2000; Gadea 2003)
Spermatozoa
Spermatozoa merupakan gamet jantan yang diproduksi oleh tubuli
seminiferi testis. Spermatozoa sebagai hasil akhir proses spermatogenesis
merupakan sel yang berbentuk memanjang dengan bagian kepala pipih dan ekor
yang panjang. Spermatozoa normal pada babi terdiri atas kepala dan ekor dimana
kepala berbentuk oval memanjang, lebar dan datar. Pada bagian kepala memegang
peranan sangat penting dalam keberhasilan fertilisasi, karena terdapat enzim
hyaloronidase yang dapat menembus dinding sel telur dan membawa kromosom
(heredity) yang mengandung deoxy ribonucleid acid (DNA) serta dilindungi oleh
tudung akrosom (Garner dan Hafez 2000).
Ekor spermatozoa dibagi menjadi tiga bagian yaitu mid piece, principal
piece dan end piece. Pada bagian midpiece terdapat mitokondria. Mitokondria
berfungsi untuk pembentukan energi bagi motilitas spermatozoa, oleh sebab itu
ekor berperan penting yaitu sebagai sarana penggerak bagi spermatozoa untuk
mencapai sel telor pada saat fertilisasi. Sel-sel mitokondria yang terdapat pada
6
pangkal ekor spermatozoa memanfaatkan karbohidrat dan fruktosa sebagai sumber
pembentukan energi (Garner dan Hafez 2000).
Spermatozoa harus mempunyai energi yang cukup untuk pergerakan, protein
dan senyawa lain yang penting selama dalam saluran kelamin betina, dan plasma
membran yang baik sehingga dapat melakukan fertilisasi tepat waktu (Purdy et al.
2010). Menurut Curry dan Watson (1995), integritas membran plasma serta
fungsinya penting untuk menjaga viabilitas sel. Membran plasma memiliki
kemampuan permeabilitas yang selektif untuk mengatur aktivitas metabolik
intrasel, pH dan komposisi ion. Fungsi lain dari membran plasma spermatozoa
adalah peranannya dalam proses fusi dengan ovum.
7
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilakukan di Balai Inseminasi Buatan Daerah (BIBD) Unit
Pelaksana Teknis Daerah (UPTD) Peternakan Provinsi Bali di Baturiti dan
peternakan babi PT. Adi Farm, berlokasi di Kabupaten Karanganyar, Solo.
Penelitian dilaksanakan selama dua bulan yang dimulai pada bulan Februari sampai
dengan bulan April 2014.
Bahan
Sebagai sumber semen digunakan 10 ekor babi jantan dengan breed yang
berbeda yaitu Landrace (6 ekor), Duroc (3 ekor), dan Yorkshire (1 ekor). 7 ekor
babi di BIB Baturiti dan 3 ekor di PT Adi Farm, Solo. Bahan yang digunakan dalam
pengujian semen adalah NaCl fisiologis; pewarna eosin nigrosin; larutan HOS 150
mOsm Kg-1; dan larutan formol saline.
Alat
Alat yang digunakan adalah gunting, meteran atau jangka sorong, dummy sow,
penampung semen, penangas air (water bath), mikroskop, heating table,
termometer, gelas objek, cover glass, counter, haemositometer neubauer, fotometer
SDM 5, micro pipet, pipet tetes, micro tube, pH indikator paper dan alat untuk
sterilisasi.
Prosedur
Penampungan Semen
Sebelum penampungan semen dilakukan, terlebih dahulu dipersiapkan
aquabides, penampung semen dan kertas saring/kasa. Penampungan semen
dilakukan dengan metode pemijatan (massage)/gloves hand method pada korpus
penis dengan bantuan dummy sow. Babi jantan dibawa ke kandang penampungan
semen, dibiarkan melakukan courtship (percumbuan) dan menaiki dummy sow
tersebut, sampai terjadi protrusi dan ereksi. Penis dipegang dan ditarik ke arah
samping oleh kolektor semen, difiksir dengan tekanan tertentu serta diarahkan pada
tabung penampung semen yang telah dilengkapi dengan kasa untuk memisahkan
gelatin dan semen.
Evaluasi Semen
Segera setelah koleksi, semen dibawa ke laboratorium untuk dianalisis
secara makroskopis dan mikroskopis. Pengujian makroskopis diawali dengan
pengukuran volume semen menggunakan gelas ukur. Keasaman dari semen diuji
menggunakan kertas indikator pH, selanjutnya dilihat secara visual
konsistesi/kekentalan, warna, dan bau semen. Pengujian mikroskopis dimulai
8
dengan menilai persentase motilitas spermatozoa dengan cara meneteskan 1 tetes
semen pada gelas objek kemudian ditambahkan satu tetes larutan NaCl fisiologis,
dihomogenkan dan diambil satu tetes untuk dipindahkan ke gelas objek yang lain.
Pengamatan motilitas pada mikroskop cahaya (Olympus CX21) dengan
pembesaran 10 x 40 (400x). Pengamatan dilakukan pada lima lapang pandang
dengan penilaian 0-100% dengan interval 5% (Arifiantini 2012).
Pengujian viabilitas dilakukan menggunakan pewarna eosin nigrosin. Satu
tetes semen diteteskan pada gelas objek, ditambahkan satu tetes eosin nigrosin
kemudian dihomogenkan dan dibuat preparat ulas. Pengujian dilakukan dengan
mikroskop cahaya (Olympus CX21) pada pembesaran 10 x 40 (400x). Penilaian
dilakukan dengan melihat warna kepala spermatozoa. Kepala spermatozoa yang
menyerap warna menunjukkan spermatozoa yang mati dan spermatozoa hidup tidak
menyerap warna. Spermatozoa hidup dan mati dihitung hingga 200 sel atau 10
lapang pandang kemudian dihitung dengan cara: spermatozoa hidup dibagi dengan
jumlah spermatozoa terhitung (hidup dan mati) dikali 100% (Arifiantini 2012).
Perhitungan konsentrasi menggunakan photometer SDM 5. Mesin
dinyalakan dengan menekan tombol ON, kemudian dibiarkan 10 menit untuk
penghangatan (warm up). Pilih Method 3 untuk penilaian konsentrasi pada semen
babi. Alat dikalibrasi dengan memasukan larutan kalibrasi (Cuvet diisi 4 mL NaCl
fisiologis, masukan pada bagian cuvet dalam mesin). Perhitungan konsentrasi
spermatozoa dilakukan dengan cara memasukan volume semen sebesar 100 µL ke
dalam cuvet yang berisi 4 mL larutan NaCl fisiologis, selanjutnya alat dijalankan
untuk melakukan perhitungan secara otomatis (Arifiantini 2012).
Pembuatan Larutan Hipoosmotik
Larutan hipoosmotik dibuat dengan cara mencampurkan 1.351 g fruktosa
dan 0.735 g Na-sitrat ke dalam gelas piala. Aquabidest ditambahkan ke dalam gelas
piala sampai mencapai 100 mL, dengan demikian akan terbentuk larutan dengan
osmolaritas 150 mOsm Kg-1 (Revell dan Mrode 1994). Tekanan osmotik larutan
dikonfirmasi dengan menggunakan osmometer.
Pengujiann Integritas Membran Plasma
Pengujian integritas membran plasma dilakukan sebagai berikut. Sebanyak
50 µL semen dimasukkan ke dalam mikrotub berisi 1 ml larutan hipoosmotik.
Campuran larutan kemudian diinkubasi pada suhu 37 oC dan di evaluasi
menggunakan mikroskop cahaya (Olympus CX21) dengan pembesaran 10x40
(400x). Spermatozoa yang bereaksi terhadap larutan hipoosmotik ditandai dengan
ekor melingkar dan spermatozoa yang tidak bereaksi ditandai dengan ekor lurus
dihitung sebanyak 200 sel. Pemeriksaan dilakukan setiap 15 menit dan dihentikan
pada saat inkubasi mencapai 90 menit. Data yang diperoleh merupakan persentase
spermatozoa yang bereaksi positif terhadap larutan HOS.
Prosedur Analisis data
Data yang diperoleh dianalisis menggunakan uji Anova dan uji lanjut
Duncan. Data antar breed diseragamkan dengan proporsi dan diuji dengan
menggunakan t-test menggunakan SPPS 16.0.
9
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kualitas Semen Segar
Evaluasi atau analisis semen dilakukan untuk melihat kuantitas (volume dan
kosentrasi) dan kualitas semen (Arifiantini 2012). Hasil evaluasi semen segar
merupakan tahap awal untuk menentukan kelayakan semen yang akan diperoses
lebih lanjut. Secara makroskopis volume semen yang diperoleh dari penelitian ini
adalah 326.67 ± 141.33 mL (Tabel 1), volume ini termasuk normal sesuai dengan
Ax et al (2000) bahwa volume semen babi jantan tanpa gelatin adalah 200 sampai
250 mL dengan rata-rata 200 mL. Menurut Johnson et al. (2000), faktor-faktor yang
memengaruhi volume semen saat ditampung adalah variasi umur, tingkat
rangsangan, frekuensi ejakulasi, dan kualitas pakan.
Nilai fisiologis derajat keasaman (pH) semen segar yang diperoleh selama
penelitian berkisar antara 7.2 dan 7.5 dengan rata-rata 7.32 ± 0.12 (Tabel 1). Hasil
ini sejalan dengan hasil penelitian Gadea (2003), yakni pH semen babi rata-rata 7.4
± 0.2, berkisar antara 7.3 - 7.8 (Garner dan Hafez 2000). Semen babi berwarna
putih keruh dengan konsistensi yang encer.
Secara mikroskopis dievaluasi gerakan spermatozoa, viabilitas (spermatozoa
hidup dan konsentrasi spermatozoa. Gerakan spermatozoa yang optimal harus
dinilai pada suhu 37 oC. Mikroskop yang digunakan untuk mengevaluasi semen
sebaiknya menggunakan heating table. Semen babi tidak memiliki gerakan massa,
hal ini disebebkan oleh konsentrasi spermatozoa yang rendah sehingga tidak
terbentuk gelombang masa spermatozoa. Gerakan yang dinilai adalah persentase
spermatozoa yang bergerak maju ke depan atau disebut motilitas spermatozoa.
Motilitas ini sangat penting dievaluasi karena menentukan kemampuan gerak
spermatozoa mencapai sel telur pada saat fertilisasi di dalam saluran kelamin
betina. Motilitas spermatozoa pada penelitian ini berada pada rentangan antara 6075% dengan rata-rata sebesar 68.89 ± 6.01 (Tabel 1). Hasil ini masih lebih rendah
daripada hasil penelitian dari Zou dan Yang (2000) yang menyatakan motilitas
spermatozoa babi dapat mencapai 92%. Banyak faktor yang memengaruhi motilitas
spermatozoa pada penelitian ini, terutama kondisi fisiologis ternak, lingkungan dan
pakan yang diberikan. Secara umum kualitas spermatozoa yang digunakan pada
penelitian ini memiliki kualitas yang baik, dan dapat diproses lebih lanjut.
Spermatozoa yang hidup dalam penelitian ini adalah 79.49 ± 5.52 %, nilai
ini termasuk baik karena masih dalam kisaran normal menurut Sumardani et al.
(2008). Konsentrasi spermatozoa sangat penting dalam penentuan kualitas
spermatozoa. Konsentrasi, volume dan persentase motilitas spermatozoa dapat
menggambarkan tingkat pengenceran dan banyaknya betina yang dapat
diinseminasi. Konsentrasi spermatozoa yang diperoleh dalam penelitian ini ratarata 175.50 ± 82.14 x 106 sel/ml (Tabel 1). Konsentrasi spermatozoa yang diperoleh
dalam penelitian ini sesuai dengan yang diperoleh Shipley (1997) yaitu berkisar
antara 150 – 450 x 106 sel/ml. Konsentrasi spermatozoa dapat bervariasi pada setiap
penampungan. Tingkat konsentrasi spermatozoa dalam ejakulat dipengaruhi oleh
kondisi fisiologis individu.
Semen babi bersifat voluminous, memiliki ejakulat dengan volume yang
banyak namun dengan konsentrasi spermatozoa yang rendah, volume yang banyak
10
tersebut disebabkan semen babi terdiri atas tiga fraksi yaitu pra-spermatozoa, kayaspermatozoa dan pasca-spermatozoa. Fraksi pra-spermatozoa tidak mengandung
spermatozoa, hanya berupa cairan jernih dan gelatin dari kelenjar bulbouretralis
(Kelenjar Cowper) yang mencapai 20% dari total volume semen. Fraksi kaya
spermatozoa mengandung 20 - 30% spermatozoa dengan konsentrasi 600 – 1000 x
106 sel/mL (Ax et al. 2000), dan sisanya merupakan fraksi pasca-spermatozoa yang
mengandung cairan dari kelenjar aksesoris lainnya, yaitu kelenjar prostat dan
kelenjar vesicularis. Pada peternakan dengan manajemen yang baik, sangat kecil
kemungkinan terjadinya defisiensi kualitas pakan dan kuantitas protein yang
diberikan kepada pejantan. Pemberian ransum dengan protein yang rendah dapat
mengakibatkan pengurangan konsumsi makanan, penurunan berat badan,
kelemahan, dan penurunan libido dan produksi spermatozoa.
Tabel 1 Nilai karakteristik semen segar babi
Karakteristik semen
Nilai rataan
Volume (mL)
326.67 ± 141.33
Warna
Putih keruh
Konsistensi
Encer
pH
7.32 ± 0.12
Motilitas spermatozoa (%)
68.89 ± 6.01
Spermatozoa hidup (%)
79.49 ± 5.52
Konsentrasi spermatozoa (106 sel/mL)
175.50 ± 82.14
Integritas membran plasma spermatozoa babi
Membran plasma merupakan lapisan semipermeabel yang menyelimuti sel
spermatozoa. Menurut Curry dan Watson (1995), integritas membran plasma serta
fungsinya penting untuk menjaga viabilitas sel. Bagian ini menjadi struktur penting
dari sel sebagai gerbang yang menghubungkan lingkungan ekstra seluler dan intra
seluler, dengan demikian keutuhan struktur dan fungsi membran plasma sangat
penting untuk dievaluasi dalam pengujian kualitas spermatozoa. Membran plasma
memiliki kemampuan permeabilitas yang selektif untuk mengatur aktivitas
metabolik intrasel, pH, dan komposisi ion.
Pada penelitian ini semen babi pada menit ke 15 sudah menunjukkan HOS
positif antara 36.27 sampai 63.50% dengan rata-rata 52.32 ± 9.05. Pada 30 menit
inkubasi, sel yang positif terhadap larutan HOS semakin meningkat antara 47.44
sampai dengan 77.00% dengan rata-rata 60.13 ± 9.56. Peningkatan reaksi
spermatozoa yang positif terhadap larutan HOS terus terjadi dan puncaknya terlihat
pada menit ke-60 (Tabel 2).
Persentase HOS positif pada menit ke-60 berkisar antara 64.36 sampai
84.07% dengan rata-rata 74.65 ± 7.03, reaksi ini lebih tinggi (p 0.01)
ONEWAY HOSpositif babi BY waktu
/MISSING ANALYSIS
/POSTHOC=DUNCAN ALPHA(0.01).
Oneway
[DataSet2]
ANOVA
Sum of Squares
HOSpositif
babi
df
Between Groups
3170.350
5
634.070
Within Groups
4215.300
54
78.061
Total
7385.650
59
.000
5
.000
Within Groups
495.000
54
9.167
Total
495.000
59
Between Groups
Post Hoc Tests
Homogeneous Subsets
HOSpositif
Duncan
Subset for alpha = 0.01
waktu
N
1
2
3
15
10
52.0000
30
10
59.2000
59.2000
90
10
60.8000
60.8000
75
10
67.8000
67.8000
45
10
69.6000
69.6000
60
10
Sig.
Mean Square
73.7000
.039
.018
.165
Means for groups in homogeneous subsets are displayed.
F
Sig.
8.123
.000
.000
1.000
19
Lampiran 2 Hasil Uji - t proporsi HOS positif dari berbagai breed pada selang
kepercayaan 95% (P > 0.05)
t-Test: Two-Sample Assuming Equal Variances
Mean
Variance
Observations
Pooled Variance
Hypothesized Mean
Difference
df
t Stat
P(T