Quality and Fertility of Local Chicken Spermatozoa in Semen Diluent Supplemented with Monosaccharide and Olive Oil
KUALITAS DAN FERTILITAS SPERMATOZOA AYAM LOKAL
DALAM PENGENCER SEMEN YANG DISUPLEMENTASI
MONOSAKARIDA DAN MINYAK ZAITUN
KHAERUDDIN
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
201
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul “Kualitas dan Fertilitas
Spermatozoa Ayam Lokal dalam Pengencer Semen yang Disuplementasi
Monosakarida dan Minyak Zaitun” adalah benar karya saya dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan
tinggi manapun. 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
Khaeruddin
NRP D151130171
RINGKASAN
KHAERUDDIN. Kualitas dan Fertilitas Spermatozoa Ayam Lokal dalam
Pengencer Semen yang Disuplementasi Monosakarida dan Minyak Zaitun.
Dibimbing oleh CECE SUMANTRI, SRI DARWATI, dan RADEN IIS
ARIFIANTINI.
Inseminasi buatan (IB) dapat meningkatkan produktivitas ayam jantan.
Salah satu faktor yang dapat menentukan keberhasilan IB pada ayam adalah
kualitas semen yang diinseminasikan. Kualitas semen tersebut bergantung pada
proses penyimpanan (preservasi), sehingga diperlukan suatu bahan pengencer
semen yang dapat menjamin keberlangsungan hidup spermatozoa selama
preservasi. Tujuan dari penelitian ini adalah mencari jenis monosakarida dan level
minyak zaitun terbaik dalam pengencer ringer laktat kuning telur yang dapat
mempertahankan kualitas spermatozoa ayam lokal.
Penelitian ini terdiri atas 3 tahapan, yaitu (I) Pengujian jenis monosakarida
pada bahan pengencer terhadap kualitas spermatozoa ayam silangan sentul
kampung (SK) (II) Penentuan level/konsentrasi minyak zaitun ekstra virgin
terhadap kualitas spermatozoa ayam SK (III) Uji fertilitas dan periode fertil
spermatozoa ayam sentul, kampung, dan SK dengan menggunakan pengencer
yang disuplementasi monosakarida dan minyak zaitun.
Semen dikoleksi menggunakan metode pemijatan. Sumber semen yang
digunakan untuk penelitian tahap I dan II berasal dari ayam SK sedangkan pada
tahap III berasal dari tiga jenis ayam yaitu sentul, kampung, dan SK. Penelitian
tahap I menggunakan pengencer ringer laktat kuning telur menggunakan jenis
monosakarida (glukosa, fruktosa, xilosa, dan manosa) sebagai perlakuan.
Penelitian tahap II menggunakan pengencer ringer laktat kuning telur yang
disuplementasi monosakarida terbaik dari penelitian tahap I, suplementasi
berbagai level minyak zaitun (0%, 4%, 6%, 8%, dan 10%) dijadikan perlakuan.
Penelitian tahap III menggunakan pengencer ringer laktat kuning telur yang
disuplementasi monosakarida terbaik pada penelitian tahap I dan level minyak
zaitun terbaik pada tahap II, selanjutnya diinseminasikan ke ayam betina.
Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan 12 kali
ulangan (tahap I dan II) dan 3 kali ulangan (tahap III). Data dianalisis ragam
(ANOVA), selanjutnya apabila ditemukan perbedaan antar perlakuan maka
dilanjutkan dengan uji Duncan. Parameter yang diamati pada penelitian tahap I
dan II adalah motilitas dan viabilitas spermatozoa, sedangkan fertilitas dan
periode fertil spermatozoa diamati pada penelitian tahap III.
Hasil penelitian tahap I menunjukkan bahwa penggunaan berbagai
monosakarida; glukosa, fruktosa, xilosa, dan manosa tidak menghasilkan
perbedaan motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 60 jam
penyimpanan, namun kecenderungan motilitas dan viabilitas spermatozoa dengan
suplementasi fruktosa lebih baik dari yang lain sehingga fruktosa dijadikan
sumber energi untuk pembuatan pengencer tahap II. Kualitas semen cair pada
penelitian ini cukup baik hal ini terbukti dengan motilitas spermatozoa yang
disimpan pada jam ke-60 antara 48.3% hingga 55.42% dengan viabilitas antara
58.59% hingga 64.83%. Tingginya kualitas semen cair ayam pada penelitian ini
karena komposisi pengencer dan monosakarida yang digunakan sudah menunjang
daya hidup spermatozoa tersebut.
Hasil penelitian tahap II menunjukkan bahwa suplementasi minyak zaitun
8% menghasilkan motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK lebih baik dari
yang lain selama 60 jam penyimpanan, sehingga yang menjadi acuan pada
penelitian tahap III adalah penggunaan pengencer ringer laktat kuning telur yang
disuplementasi fruktosa dan minyak zaitun 8%. Minyak zaitun mengandung
senyawa fenolik berupa hydroxytyrosol dan oleuropein yang diduga menghambat
peroksidasi lipid sehingga dapat dijadikan antioksidan spermatozoa sehingga
motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK lebih tinggi dengan penambahan
minyak zaitun.
Hasil penelitian tahap III menunjukkan bahwa fertilitas spermatozoa ayam
SK lebih rendah (17.49%) dari fertilitas spermatozoa ayam sentul dan ayam
kampung (55.88%-73.81%). Perbedaan ini kemungkinan disebabkan efek
heterosis negatif yang diturunkan dari ayam sentul dan ayam kampung kepada
hasil silangan keduanya. Periode fertil spermatozoa ketiga jenis ayam lokal tidak
berbeda yang berada pada kisaran 12.67-15.67 hari.
Kesimpulan penelitian ini yaitu keempat jenis monosakarida dapat
digunakan dalam pengencer semen ayam SK selama 60 jam penyimpanan.
Suplementasi 8% minyak zaitun dalam pengencer efektif mempertahankan
kualitas semen ayam SK selama 60 jam penyimpanan. Fertilitas spermatozoa
ayam SK lebih lebih rendah dari kedua tetuanya, sedangkan periode fertil
spermatozoa tidak berbeda dengan kedua tetuanya.
Kata kunci: minyak zaitun, monosakarida, semen ayam.
SUMMARY
KHAERUDDIN. Quality and Fertility of Local Chicken Spermatozoa in Semen
Diluent Supplemented with Monosaccharide and Olive Oil. Supervised by CECE
SUMANTRI, SRI DARWATI, and RADEN IIS ARIFIANTINI.
Artificial insemination (AI) can improve the productivity of a chicken. One
of the factors that can determine the success of the AI in chickens are semen
quality. The semen quality depends on the process of storage (preservation),
therefore the need of semen diluent that can ensure the survival of spermatozoa
for preservation. The aim of this study was to find the best monosaccharide and
level of olive oil in ringer's lactate yolk diluent that could maintain the quality of
local chicken spermatozoa.
This research consisted of three stage, namely (I) Examination different
monosaccharides on semen diluent to sentul kampung crossbreed (SK)
spermatozoa motility and viability, (II) Determination of the level/concentration
of extra virgin olive oil on the quality of SK chicken spermatozoa, and (III)
Examination spermatozoa fertility and fertile period of sentul, kampung, and SK
chicken by using a ringer lactate diluent supplemented with monosaccharides and
olive oil.
Semen was collected using the massage method. Source of semen was used
for the first and the second stage coming from SK chicken while the third stage
coming from three breeds of chicken, namely sentul, kampung, and SK. The first
stage using ringer's lactate egg yolk diluent supplemented with different
monosaccharides (glucose, fructose, xylose, and mannose) as a treatment. The
second stage using ringer’s lactate egg yolk diluent supplemented with the best
monosaccharides from stage I, supplementation with different levels of olive oil
(0%, 4%, 6%, 8%, and 10%) used as a treatment. The third stage was fertility test
of the best diluent from two previous study by artificial insemination in to hens.
This study used a completely randomized design (CRD) method with 12
repetitions (the first and the second stage) and 3 repetitions (the third stage). Data
analyzed used analysis of variance (ANOVA), then if found differences between
treatment continued with Duncan test. The parameters were observed in the first
stage and the second stage is spermatozoa motility and viability, while fertility
and fertile period spermatozoa were observed in the third stage.
The results of the first stage showed no difference on the monosaccharides;
glucose, fructose, xylose, and mannose on motility and viability of SK chicken
spermatozoa during 60 hours of storage. Descriptively motility and viability of
spermatozoa in ringer’s lactate supplemented with fructose higher than other.
Base on our finding on the first stage, fructose was choose as energy source for
the second stage. Liquid semen was good quality in this research, it can be seem
on the spermatozoa motility was stored during 60 hour between 48.3% to 55.42%
with viability between 58.59% to 64.83%. The high quality of chicken liquid
semen in this research was caused by the composition of the diluent and
monosaccharide used could support the vitality of the spermatozoa.
The results of the second stage in this research showed that supplementation
of 8% olive oil was resulted in spermotozoa motility and viability of SK chicken
better than others during 60 hours of storage, this fact that ringer lactate yolk
diluent supplemented with fructose and 8% of olive oil was used in the third
stage. Olive oil contains a phenolic compound such as hydroxytyrosol and
oleuropein which was thought to inhibit lipid peroxidation that could be used as
spermatozoa antioxidants, that explain why motility and viability of SK chicken
spermatozoa was higher when added with olive oil.
The results of the third stage in this research showed that spermatozoa
fertility of SK chicken was lower (17.49%) than sentul and kampung chicken
(55.88%-73.81%). This difference was likely due to the negative heterosis effect
was derived from sentul chicken and kampung chicken to the result of crosses
between the two parent stocks. Spermatozoa fertile period were not different
between three breed of local chicken which was in the range 12.67-15.67 days.
This research concluded that monosaccharides (glucose, fructose, xylose,
and mannose) can be used for SK chicken semen diluent during 60 hours of
storage. Supplementation of 8% olive oil in ringer’s lactate egg yolk diluent
effectively maintain SK semen during 60 hours of storage. Fertility of SK chicken
spermatozoa is lower than parent stock, but no difference on the fertile period.
Key words: chicken semen, monosaccharide, olive oil.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
KUALITAS DAN FERTILITAS SPERMATOZOA AYAM LOKAL DALAM
PENGENCER SEMEN YANG DISUPLEMENTASI MONOSAKARIDA
DAN MINYAK ZAITUN
KHAERUDDIN
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: drh Ni Wayan Kurniani Karja MP, PhD
PRAKATA
Bismillah, segala puji hanya bagi Allah Rabb semesta alam. Semoga
shalawat dan salam senantiasa tercurah atas Rasulullah, beserta keluarga dan para
sahabatnya, serta orang-orang yang mengambil tuntunan dengan petunjuk beliau
hingga hari pembalasan. Syukur penulis ucapkan atas nikmat dan karunia Allah
Subhanahu wa ta’ala sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan dengan judul
yang dipilih dalam penelitian yaitu Kualitas dan Fertilitas Spermatozoa Ayam
Lokal dalam Pengencer Semen yang Disuplementasi Monosakarida dan Minyak
Zaitun. Jika kita melihat judul ini, sejenak kita akan teringat dengan salah satu
ayat dalam Al Qur’an yaitu surah An-Nur (24:35) yang berbunyi ; “…yang
dinyalakan dengan minyak dari pohon yang diberkahi. Yaitu pohon zaitun yang
tumbuh tidak di sebelah timur dan tidak pula di sebelah barat. Minyaknya saja
hampir-hampir menerangi walaupun tidak disentuh api”.
Terima kasih penulis sampaikan kepada segenap pembimbing yaitu, Prof Dr
Ir Cece Sumantri, MSc, Dr Ir Sri Darwati, MSi, dan Prof Dr Dra R. Iis Arifiantini,
MSi, serta penguji sidang yaitu drh Ni Wayan Kurniani Karja MP, PhD. Ucapan
terima kasih tak lupa penulis ucapkan kepada Ibunda dan Ayahanda tercinta
(Rosmaniar dan Muh Jufri) atas semua kebaikan, do’a, kasih sayang, dan
motivasinya. Penulis juga mengucapkan jazakumullahu khair kepada Junaedi,
beliau adalah teman sekaligus sahabat baik yang telah memberikan arahan dan
semangat dalam penelitian ini, di samping itu beliau juga memberikan nasehatnasehat dan motivasinya untuk menuntut ilmu agama sehingga dapat berpegang
teguh pada Al Qur’an dan As Sunnah. Kepada semua pihak yang telah membantu
penelitian ini, penulis sampaikan ucapan terima kasih, Nu’man Hidayat,
Muktakin, Pak Dadang, dan Pak Bondan beserta Staf Sekretariat Pascasarjana
IPB, Staf Laboratorium Unit Rehabilitasi Reproduksi IPB, dan kepada temanteman Mahasiswa IPB terima kasih atas segenap bantuannya.
Akhirnya, penulis mempersembahkan karya tulis ini kepada pembaca
semoga bisa menambah wawasan, meskipun karya ilmiah ini dibuat dengan baik
namun masih memiliki beberapa kekurangan, untuk itu kami memohon maaf atas
kesalahan-kesalahan terkait karya tulis ini. Semoga Allah Subhanahu wa ta’ala
mengampuni kita semua. Amiin ya Rabb.
Bogor, Agustus 2015
Khaeruddin
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
xvi
DAFTAR GAMBAR
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
xvii
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
1
1
3
3
3
MATERI DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Materi Penelitian
Metode Penelitian
Rancangan Percobaan
4
4
4
4
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Semen Segar Ayam Sentul, Kampung, dan SK
Kualitas Semen Ayam SK dalam Pengencer Ringer Laktat Kuning
Telur dengan Berbagai Monosakarida pada Suhu 5 oC
Kualitas Semen Ayam SK dalam Pengencer Ringer Laktat Kuning
Telur dengan Berbagai Level Minyak Zaitun Ekstra Virgin pada
Suhu 5 oC
Fertilitas dan Periode Fertil Spermatozoa Ayam Sentul, Kampung,
dan SK
8
8
9
14
20
SIMPULAN
22
DAFTAR PUSTAKA
22
LAMPIRAN
28
DAFTAR TABEL
1 Komposisi bahan pengencer dengan berbagai monosakarida
2 Komposisi bahan pengencer dengan berbagai level minyak zaitun
ekstra virgin
3 Komposisi bahan pengencer ringer laktat kuning telur yang
disuplementasi monosakarida dan minyak zaitun
4 Karakteristik semen segar ayam sentul, kampung, dan SK
5 Pengaruh berbagai jenis monosakarida dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 12
jam penyimpanan
6 Pengaruh berbagai jenis monosakarida dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 24
jam penyimpanan
7 Pengaruh berbagai jenis monosakarida dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 36
jam penyimpanan
8 Pengaruh berbagai jenis monosakarida dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 48
jam penyimpanan
9 Pengaruh berbagai jenis monosakarida dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 60
jam penyimpanan
10 Pengaruh berbagai level minyak zaitun dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 12
jam penyimpanan
11 Pengaruh berbagai level minyak zaitun dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 24
jam penyimpanan
12 Pengaruh berbagai level minyak zaitun dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 36
jam penyimpanan
13 Pengaruh berbagai level minyak zaitun dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 48
jam penyimpanan
14 Pengaruh berbagai level minyak zaitun dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 60
jam penyimpanan
15 Fertilitas dan periode fertil spermatozoa ayam sentul, kampung, dan
SK dengan menggunakan pengencer ringer laktat kuning telur +
fruktosa + minyak zaitun 8% (RLKTFMZ)
4
6
6
9
10
10
10
11
11
15
15
15
16
16
20
DAFTAR GAMBAR
1 Beberapa bentuk abnormalitas spermatozoa pada ayam SK
2 Grafik penurunan persentase motilitas spermatozoa selama
penyimpanan dengan berbagai monosakarida
3 Grafik penurunan persentase viabilitas spermatozoa selama
penyimpanan dengan berbagai monosakarida
4 Grafik penurunan persentase motilitas spermatozoa selama
penyimpanan dengan berbagai level minyak zaitun
5 Grafik penurunan persentase viabilitas spermatozoa selama
penyimpanan dengan berbagai level minyak zaitun
9
12
13
17
18
DAFTAR LAMPIRAN
1 Dokumentasi penelitian
2 Hasil uji T karakteristik semen segar ayam SK, sentul, dan kampung
3 Hasil analisis ragam (ANOVA) pengaruh suplementasi berbagai
monosakarida terhadap motilitas spermatozoa ayam SK
4 Hasil analisis ragam (ANOVA) pengaruh suplementasi berbagai
monosakarida terhadap penurunan motilitas spermatozoa ayam SK
5 Hasil analisis ragam (ANOVA) pengaruh suplementasi berbagai
monosakarida terhadap viabilitas spermatozoa ayam SK
6 Hasil analisis ragam (ANOVA) pengaruh suplementasi berbagai
monosakarida terhadap penurunan viabilitas spermatozoa ayam SK
7 Hasil uji Duncan pengaruh suplementasi berbagai monosakarida
terhadap penurunan viabilitas spermatozoa ayam SK
8 Hasil analisis ragam (ANOVA) pengaruh suplementasi berbagai
level minyak zaitun terhadap motilitas spermatozoa ayam SK
9 Hasil uji Duncan pengaruh suplementasi berbagai level minyak
zaitun terhadap motilitas spermatozoa ayam SK
10 Hasil analisis ragam (ANOVA) pengaruh suplementasi berbagai
level minyak zaitun terhadap penurunan motilitas spermatozoa ayam
SK
11 Hasil uji Duncan pengaruh suplementasi berbagai level minyak
zaitun terhadap penurunan motilitas spermatozoa ayam SK
12 Hasil analisis ragam (ANOVA) pengaruh suplementasi berbagai
level minyak zaitun terhadap viabilitas spermatozoa ayam SK
13 Hasil uji Duncan pengaruh suplementasi berbagai level minyak
zaitun terhadap viabilitas spermatozoa ayam SK
14 Hasil analisis ragam (ANOVA) pengaruh suplementasi berbagai
level minyak zaitun terhadap penurunan viabilitas spermatozoa
ayam SK
15 Hasil uji Duncan pengaruh suplementasi berbagai level minyak
zaitun terhadap viabilitas spermatozoa ayam SK
28
29
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
16 Hasil analisis ragam (ANOVA) pengaruh bangsa ayam terhadap
fertilitas dan periode fertil spermatozoa
17 Hasil uji Duncan pengaruh bangsa ayam terhadap fertilitas dan
periode fertil spermatozoa
42
42
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Salah satu sumber plasma nutfah yang perlu dikembangkan di Indonesia
adalah ayam lokal. Ayam lokal mempunyai keanekaragaman sifat genetik yang
dimunculkan secara nyata dalam penampilan fenotipenya, penampilan produksi,
pertumbuhan, dan reproduksinya. Ayam kampung merupakan salah satu ayam
lokal yang tersebar di berbagai wilayah di Indonesia dengan tingkat keragaman
yang tinggi. Ayam sentul termasuk salah satu dari 8 rumpun ayam lokal yang
diidentifikasi asli dari wilayah Jawa Barat (Soeparna et al. 2005). Ayam sentul,
sebagai salah satu bangsa ayam lokal yang diternakkan secara tradisional turun
temurun oleh masyarakat pedesaan di Kabupaten Ciamis mempunyai potensi
untuk dijadikan salah satu calon sumber bibit ayam pedaging unggul lokal di
Indonesia dengan warna bulu abu-abu dan formasi tubuh yang seragam.
Salah satu cara untuk dapat meningkatkan produktivitas ayam lokal adalah
dengan program persilangan. Menurut Sheridan (1986) dan Warwick et al.
(1990), persilangan adalah salah satu alternatif untuk membentuk keturunan yang
diharapkan akan memunculkan efek komplementer (pengaruh saling melengkapi).
Falconer (1981) menyatakan bahwa selain efek komplementer, persilangan akan
membentuk efek heterosis untuk meningkatkan produktivitas. Efek heterosis
tersebut nilainya bisa bersifat positif, dapat pula bersifat negatif. Efek heterosis
positif yaitu rata-rata penampilan suatu karakter keturunan hasil persilangan
melebihi rata-rata penampilan kedua tetuanya, sedang efek heterosis negatif
adalah rata-rata penampilan suatu karakter keturunan hasil persilangan lebih
rendah dari rata-rata penampilan kedua tetuanya. Johnson dan Rendel (1968)
menyatakan bahwa heterosis biasanya ditunjukkan oleh peningkatan fertilitas, laju
pertumbuhan, produksi telur, dan dewasa kelamin lebih awal. Menurut Warwick
et al. (1990), semakin tinggi nilai heterosis maka semakin tinggi peningkatan
produktivitas hasil persilangan yang dapat diharapkan.
Seiring dengan meningkatnya permintaan masyarakat terhadap daging
ayam lokal menyebabkan penurunan populasi ayam lokal di Indonesia. Kondisi
tersebut menyebabkan perlunya dilakukan upaya pengembangan dan pelestarian
ayam-ayam lokal yang ada untuk memenuhi permintaan pasar di Indonesia. Salah
satunya dengan manajemen pengawinan yang baik. Saat ini ayam lokal yang
dipelihara peternak umumnya dikembangbiakkan secara alami melalui
pengawinan alam. Hanya sedikit campur tangan peternak pada sistem pengawinan
ayam lokal. Sistem pengawinan alam pada pemeliharaan ayam menimbulkan
berbagai masalah seperti peluang terjadinya inbreeding relatif tinggi sehingga
dapat menurunkan performa produksi ayam tersebut, masalah lainnya adalah
perbedaan bobot tubuh antara ayam jantan dan betina, dan adanya sifat pejantan
yang kurang agresif. Pada pengawinan alam satu jantan hanya bisa mengawini 714 ekor betina (Etches 1996) dengan kualitas semen yang berbeda oleh karena itu
perlu dilakukan teknologi inseminasi buatan (IB) untuk meningkatkan
produktivitas ayam lokal jantan dengan cara mengoptimalkan penggunaan
pejantan dalam mengawini betina.
Salah satu faktor yang dapat menentukan keberhasilan IB pada ayam adalah
kualitas semen yang diinseminasikan. Kualitas semen tersebut bergantung pada
kualitas semen saat penyimpanan (preservasi). Di antaranya suhu penyimpanan,
bahan pengencer yang digunakan, dan termasuk sumber energi untuk
spermatozoa. Sumber energi yang dapat digunakan secara luas pada spermatozoa
adalah karbohidrat sederhana. Karbohidrat sederhana berupa monosakarida seperti
glukosa, fruktosa, xilosa, dan manosa lebih efektif dalam mempertahankan
motilitas spermatozoa dibandingkan disakarida.
Selama penyimpanan, spermatozoa mengalami serangan radikal bebas
(oksidan) yang dapat menyebabkan kerusakan pada sel, oleh karena itu dalam
proses penyimpanan semen perlu ditambahkan suatu bahan yang dapat
menanggulangi radikal bebas yaitu antioksidan. Menurut Feradis (2010), radikal
bebas sangat reaktif dan dapat bereaksi dengan asam lemak tak jenuh.
Mekanismenya dimulai dari satu atom hidrogen dilepaskan sehingga
menghasilkan radikal lipid bebas yang kemudian bereaksi dengan lipid peroksida
atau endoperoksida.
Membran plasma spermatozoa kaya akan asam lemak tak jenuh sehingga
rentan terhadap kerusakan yang disebabkan peroksidasi lipid (Blesbois et al.
1997). Peroksidasi lipid yang berkepanjangan merusak struktur matrik lipid dan
menyebabkan instabilitas pada membran. Peningkatan kerusakan pada sistem non
membran juga dapat terjadi, selain itu spermatozoa tidak dapat melakukan
biosintesis untuk memperbaiki kerusakan, sehingga dapat menyebabkan
perubahan pada fungsi spermatozoa (Feradis 2010).
Peroksidasi lipid dapat diatasi dengan cara melindungi membran sel
spermatozoa oleh antioksidan. Semen mengandung beberapa antioksidan secara
alami seperti enzim glutation peroksidase, superoksida dismutase, dan katalase
serta beberapa antioksidan lain seperti vitamin A, C, E, asam urat, glutation, dan
karotenoid (Breque et al. 2003; Cerolini et al. 2006; Partyka et al. 2012a).
Namun, aktifitas beberapa antioksidan ini berkurang selama penyimpanan, seperti
aktivitas enzim katalase pada semen ayam berkurang setelah kriopreservasi
hingga 14% demikian juga dengan aktifitas superoksida dismutase (Partyka et al.
2012b). Hal ini menandakan bahwa antioksidan alami tersebut tidak sepenuhnya
dapat mencegah efek negatif dari peroksidasi lipid spermatozoa unggas yang
terjadi selama penyimpanan, untuk mengatasi hal tersebut diperlukan penambahan
antioksidan dari luar yang mampu menghambat peroksidasi lipid selama
penyimpanan in vitro.
Minyak zaitun merupakan salah satu antioksidan eksogen yang memiliki
banyak manfaat. Minyak zaitun mengandung gugus phenol yang terdiri atas
struktur cincin aromatik dengan satu atau lebih gugus hidroksil. Semakin banyak
gugus hidroksil yang terkandung dalam gugus phenol menunjukkan kemampuan
antioksidan yang lebih baik (Vissers et al. 2004). Salah satu jenis minyak zaitun
yang sering dikonsumsi adalah minyak zaitun ekstra virgin. Minyak ini berasal
dari buah zaitun yang pertama kali diproses sehingga tidak banyak kandungan gizi
yang hilang serta mengandung sejumlah polifenol dengan kadar yang lebih tinggi
dari minyak zaitun yang telah beberapa kali diproses/refined olive oil (Vossen
2007) dengan kandungan paling sedikit dua gugus hidroksil (Vissers et al. 2004).
Penelitian mengenai kualitas spermatozoa ayam silangan sangat jarang
dilakukan, demikian pula dengan penggunaan karbohidrat sederhana (glukosa,
fruktosa, xilosa, dan manosa) serta penambahan antioksidan minyak zaitun dalam
pengencer semen ayam belum diteliti pada ayam lokal di Indonesia. Penelitian ini
dilaksanakan dengan harapan dapat digunakan dalam pengembangan teknologi IB
pada ayam di Indonesia.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dengan tujuan:
1. Menguji jenis monosakarida terbaik dalam pengencer yang dapat
mempertahankan kualitas spermatozoa ayam lokal;
2. Menentukan level minyak zaitun yang paling baik dalam pengencer
mempertahankan kualitas semen ayam lokal; dan
3. Membandingkan fertilitas dan periode fertil spermatozoa ayam silangan
dengan tetuanya.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat menemukan bahan pengencer baru
yang dapat mengoptimalkan penyimpanan semen cair khususnya pada semen
ayam di Indonesia.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini meliputi kajian pemanfaatan monosakarida sebagai sumber
energi spermatozoa dalam pengencer semen ayam. Pengencer dengan
monosakarida terbaik selanjutnya ditambahkan berbagai level minyak zaitun.
Kombinasi monosakarida dan level minyak zaitun terbaik dalam pengencer
selanjutnya digunakan untuk inseminasi buatan hingga menentukan fertilitas
spermatozoa tersebut, sehingga penelitian dibagi atas 3 tahapan yaitu:
1. Tahap 1: menguji jenis monosakarida terbaik dalam pengencer ringer laktat
kuning telur yang dapat mempertahankan kualitas spermatozoa ayam silangan
sentul kampung (SK) selama penyimpanan.
2. Tahap 2: mencari level minyak zaitun ekstra virgin terbaik dalam pengencer
ringer laktat kuning telur + monosakarida yang dapat mempertahankan
kualitas spermatozoa ayam SK selama penyimpanan.
3. Tahap 3: menguji fertilitas spermatozoa ayam sentul, kampung, dan SK
dalam pengencer ringer laktat kuning telur + monosakarida + minyak zaitun.
MATERI DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei 2014 sampai dengan bulan
September 2014 di Laboratorium Lapangan Fakultas Peternakan Institut Pertanian
Bogor dan Laboratorium Unit Rehabilitasi Reproduksi Fakultas Kedokteran
Hewan Institut Pertanian Bogor.
Materi Penelitian
Sumber semen berasal dari ayam sentul, kampung, dan silangan sentul
kampung (SK) berumur 1 tahun masing-masing 3 ekor dan akseptor IB
menggunakan ayam petelur strain ISA brown sebanyak 9 ekor. Ayam ditempatkan
pada kandang individu ukuran 40 x 50 x 70 cm dan diberi pakan komplit berupa
crumble untuk ayam petelur dengan kandungan protein kasar 17%, serat kasar
6%, abu 14%, fosfor 0.6%-1%, dan kalsium 3%-4.2% sebanyak 150 g ekor-1 hari-1
serta air minum diberikan ad libitum.
Tahap 1: Pengujian Jenis Monosakarida dalam Pengencer Semen Ayam
terhadap Motilitas dan Viabilitas Spermatozoa Ayam SKPenyiapan
Pengencer
Bahan pengencer menggunakan buffer ringer laktat (PT Widatra Bhakti) dan
kuning telur 10% (RLKT). Ringer laktat kuning telur dihomogenkan
menggunakan stirer selama 5 menit kemudian disentrifugasi selama 10 menit
dengan kecepatan 3 000 rpm. Supernatan digunakan sebagai pengencer dasar dan
di-ajust dengan tris (tris hydroxymethyl aminomethane) untuk mendapatkan pH
6.8.
Tabel 1 Komposisi bahan pengencer dengan berbagai monosakarida
Unsur pokok
RLKTGa RLKTF RLKTX RLKTM
a
Glukosa (g)
Fruktosa (g)
Xilosa (g)
Manosa (g)
Penisilin (IU mL-1)
Streptomisin (mg mL-1)
Pengencer dasar (ml) ad
Tekanan osmotik (mOsmol kg-1)
0.201
0.201
0.201
1 000
1
10
330
1 000
1
10
339
1 000
1
10
341
0.201
1 000
1
10
353
RLKTG: ringer laktat kuning telur + glukosa, RLKTF: ringer laktat kuning telur + fruktosa,
RLKTX: ringer laktat kuning telur + xilosa dan RLKTM: ringer laktat kuning telur + manosa.
Komposisi monosakarida berdasarkan pengencer van Wambeke (Etches 1996).
Bahan pengencer yang digunakan ada 4 macam, yaitu RLKT+ Glukosa
(RLKTG), RLKT + Fruktosa (RLKTF), RLKT + Xilosa (RLKTX), dan RLKT +
Manosa (RLKTM). Komposisi pengencer disajikan pada Tabel 1.
Koleksi dan Evaluasi Semen
Koleksi semen menggunakan metode pemijatan sebanyak 3 kali seminggu.
Semen yang telah dikoleksi, dievaluasi di laboratorium secara makroskopis dan
mikroskopis. Evaluasi makroskopis dilakukan terhadap volume, pH, konsistensi,
dan warna.
Pemeriksaan mikroskopis meliputi: (1) gerakan massa; dievaluasi dengan
menggunakan mikroskop cahaya pembesaran 10 x 10, dengan penilaiannya adalah
sangat baik (+++), baik (++), cukup baik (+), dan buruk (0). (2) motilitas
spermatozoa; diamati menggunakan mikroskop cahaya dengan pembesaran 10 x
40. Persentase motilitas dinilai secara subyektif dengan membandingkan
spermatozoa hidup bergerak ke depan (progresif) dengan yang tidak progresif.
Penilaian yang diberikan dari angka 0% (mati semua) hingga 100% (motil
semua). (3) persentase spermatozoa hidup (viabilitas); diamati dengan
menggunakan pewarna eosin-negrosin, selanjutnya dilakukan pemeriksaan di
bawah mikroskop cahaya dengan pembesaran 10 x 40 terhadap 10 lapang
pandang. (4) konsentrasi spermatozoa; diamati dengan menggunakan counting
chamber dan larutan formol saline. (5) persentase abnormalitas spermatozoa;
diamati dengan menggunakan mikroskop cahaya dengan pembesaran 10 x 100.
Semen yang menunjukkan motilitas spermatozoa lebih dari 70% dengan
konsentrasi spermatozoa minimal 2 500 x 106 mL-1 digunakan pada penelitian ini.
Pengolahan, Penyimpanan, dan Pengamatan Semen Cair
Semen dibagi ke dalam 4 tabung dan masing-masing diencerkan
menggunakan pengencer RLKTG, RLKTF, RLKTX atau RLKTM. Semen cair
selanjutnya disimpan dalam refrigerator (5 oC). Pengamatan kualitas semen cair
dilakukan terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa pada jam ke-0, 12, 24, 36,
48, dan jam ke-60.
Tahap 2: Penentuan Level/Konsentrasi Minyak Zaitun Ekstra Virgin dalam
Pengencer Semen Ayam terhadap Motilitas dan Viabilitas Spermatozoa
Ayam SK
Penyiapan Pengencer
Prosedur pembuatan pengencer dasar sama dengan tahap 1 dengan
menggunakan salah satu monosakarida sebagai sumber energi. Bahan pengencer
selanjutnya ditambahkan berbagai level minyak zaitun ekstra virgin (Burcino,
Turki) dengan komposisi yang disajikan pada Tabel 2.
Koleksi dan Evaluasi Semen
Koleksi dan evaluasi semen menggunakan metode yang sama dengan
penelitian tahap 1.
Pengolahan, Penyimpanan dan Pengamatan Semen Cair
Semen dibagi ke dalam 5 tabung masing-masing diencerkan menggunakan
pengencer P0, P1, P2, P3 atau P4. Semen cair selanjutnya disimpan dalam
refrigerator (5 oC). Pengamatan kualitas semen cair dilakukan terhadap motilitas
dan viabilitas spermatozoa pada jam ke-0, 12, 24, 36, 48, dan jam ke-60.
Tabel 2 Komposisi bahan pengencer dengan berbagai level minyak zaitun ekstra
virgin
Unsur pokok
P0a
P1
P2
P3
P4
Minyak zaitun ekstra virgin (mL)
0.4
0.6
0.8
1
Monosakarida (g) b
0.201 0.201 0.201 0.201 0.201
Penisilin (IU mL-1)
1 000 1 000 1 000 1 000 1 000
Streptomisin (mg mL-1)
1
1
1
1
1
Pengencer dasar (mL) ad
10
10
10
10
10
Tekanan osmotik (mOsmol kg-1)
a
339
349
359
373
340
P0: pengencer RLKTF (ringer laktat kuning telur fruktosa) tanpa minyak zaitun, P1-P4 :
pengencer RLKTF yang disuplementasi masing-masing 4%, 6%, 8%, dan 10% minyak zaitun
ekstra virgin. bJenis monosakarida terbaik dari tahap 1.
Tahap 3: Uji Fertilitas dan Periode Fertil Spermatozoa Ayam Lokal dengan
Menggunakan Pengencer yang Disuplementasi Monosakarida dan Minyak
Zaitun.
Penyiapan Pengencer
Prosedur pembuatan pengencer dasar sama dengan tahap 1 dengan
menggunakan salah satu monosakarida sebagai sumber energi dan minyak zaitun
sebagai antioksidan. Komposisi pengencer disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 Komposisi bahan pengencer ringer laktat kuning telur yang
disuplementasi monosakarida dan minyak zaitun
Unsur pokok
Jumlah
Minyak zaitun ekstra virgin (mL)a
*
b
Monosakarida (g)
0.201
Penisillin (IU mL-1)
1 000
-1
Streptomisin (mg mL )
1
Pengencer dasar (mL) ad
10
a
Level minyak zaitun yang digunakan adalah level terbaik dari tahap 2. bJenis monosakarida
terbaik dari tahap 1.
Koleksi dan Evaluasi Semen
Koleksi dan evaluasi semen menggunakan metode yang sama dengan
penelitian tahap 1.
Inseminasi Buatan
Semen yang telah dikoleksi dari 3 jenis ayam kemudian diencerkan
menggunakan pengencer dengan komposisi pada Tabel 3. Inseminasi buatan
dilakukan pada sore hari dengan menggunakan metode intra uterine
menggunakan spoit 1 mL dan kateter. Ayam ras petelur yang sedang berproduksi
dijadikan akseptor IB sebanyak 3 ekor sebagai ulangan per perlakuan.
Koleksi dan Penetasan Telur
Telur tetas hasil IB dikoleksi sampai hari ke-7. Telur hari pertama (1 hari
setelah IB) dianggap telur infertil sedangkan telur hari kedua sampai dengan hari
ke-7 dimasukkan ke dalam mesin tetas. Temperatur mesin tetas 100 oF (37.8 oC)
dengan kelembaban relatif 75% hingga 80%. Telur diamati menggunakan candler
pada hari keenam untuk melihat fertilitas. Telur yang fertil ditandai dengan
adanya perkembangan pembuluh darah. Fertilitas telur dinyatakan dalam bentuk
jumlah telur fertil, yaitu jumlah telur IB yang berhasil dibuahi oleh spermatozoa
yang dihitung dengan rumus:
Fertilitas telur % =
Jumlah telur fertil
x
Jumlah telur tetas IB
%
Periode fertil spermatozoa adalah lamanya spermatozoa dalam saluran
reproduksi betina dan masih mampu untuk membuahi ovum. Parameter ini
dihitung mulai hari ke-2 setelah inseminasi sampai dengan telur tidak
menghasilkan tunas, diamati dalam periode 17 hari.
Rancangan Percobaan
Rancangan yang digunakan untuk pengamatan semen segar adalah uji T.
Bangsa ayam dijadikan perlakuan (ayam sentul, kampung, dan silangan sentul
kampung [SK]) dengan 9 kali ulangan (3 individu x 3 kali penampungan) untuk
ayam sentul dan kampung, serta 24 ulangan untuk ayam SK.
Tahap 1
Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) yang terdiri dari
perlakuan jenis pengencer (RLKTG, RLKTF, RLKTX, dan RLKTM) dengan 12
kali ulangan (3 individu x 4 kali penampungan). Data dianalisis ragam (ANOVA),
selanjutnya apabila ditemukan perbedaan antar perlakuan maka dilanjutkan
dengan uji Duncan (Steel dan Torrie 1994).
Tahap 2
Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) yang terdiri dari
perlakuan jenis pengencer (P0, P1, P2, P3, dan P4) dengan 12 kali ulangan (3
individu x 4 kali penampungan). Data dianalisis ragam (ANOVA), selanjutnya
apabila ditemukan perbedaan antar perlakuan maka dilanjutkan dengan uji
Duncan (Steel dan Torrie 1994).
Tahap 3
Penelitian ini menggunakan RAL yang terdiri dari 3 perlakuan bangsa ayam
(sentul, kampung, dan SK) dengan 3 kali ulangan (3 individu betina yang
diinseminasi masing-masing sekali). Data dianalisis sidik ragam (ANOVA),
selanjutnya apabila ditemukan perbedaan antar perlakuan maka dilanjutkan
dengan uji Duncan (Steel dan Torrie 1994).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Semen Segar Ayam Sentul, Kampung, dan SK
Hasil uji semen segar secara makroskopis menunjukkan tidak ada perbedaan
antar bangsa ayam. Ayam sentul dan ayam kampung memiliki volume semen 0.18
mL, dengan karakteristik berwarna putih susu, kental, dan pH 7.00. Ayam SK
memiliki volume semen 0.16 mL dengan karakteristik berwarna putih susu,
kental, dan pH 7.03 (Tabel 4). Volume semen cenderung lebih rendah dari
penelitian sebelumnya yaitu 0.3 mL pada ayam sentul (Soeparna et al. 2005) dan
0.3 mL pada ayam kampung (Wiyanti et al. 2013).
Hasil uji semen segar secara mikroskopis (Tabel 4) menunjukkan tidak ada
perbedaan motilitas, viabilitas, konsentrasi spermatozoa mL-1, dan konsentrasi
spermatozoa ejakulat-1 antar bangsa ayam. Motilitas spermatozoa berada pada
kisaran 79.44%-82.09%, viabilitas spermatozoa 89.58%-92.97%, konsentrasi
2.56-2.81 milyar mL-1, dan konsentrasi 0.45-0.49 milyar ejakulat-1. Motilitas
spermatozoa ayam pada penelitian ini lebih tinggi dari penelitian sebelumnya
yaitu 77% pada spermatozoa ayam kampung (Wiyanti et al. 2013; Lubis 2011)
dan 71.95% pada spermatozoa ayam sentul (Soeparna et al. 2005). Viabilitas
spermatozoa yang didapatkan pada penelitian ini juga lebih tinggi dari Iskandar
(2007) yang hanya mendapatkan sebesar 88% pada ayam sentul, tetapi hampir
sama dengan yang didapatkan Wiyanti et al. (2013) sebesar 92% pada ayam
kampung. Konsentrasi spermatozoa hasil penelitian ini hampir sama dengan yang
dilaporkan sebelumnya pada ayam sentul yaitu antara 2.15 milyar mL-1 (Iskandar
2007) sampai dengan 3.03 milyar mL-1 (Soeparna et al. 2005), namun lebih
rendah dari Wiyanti et al. (2013) yang mendapatkan sebanyak 3.13 milyar mL-1
pada ayam kampung.
Gerakan massa dan abnormalitas spermatozoa berbeda (P
DALAM PENGENCER SEMEN YANG DISUPLEMENTASI
MONOSAKARIDA DAN MINYAK ZAITUN
KHAERUDDIN
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
201
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul “Kualitas dan Fertilitas
Spermatozoa Ayam Lokal dalam Pengencer Semen yang Disuplementasi
Monosakarida dan Minyak Zaitun” adalah benar karya saya dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan
tinggi manapun. 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
Khaeruddin
NRP D151130171
RINGKASAN
KHAERUDDIN. Kualitas dan Fertilitas Spermatozoa Ayam Lokal dalam
Pengencer Semen yang Disuplementasi Monosakarida dan Minyak Zaitun.
Dibimbing oleh CECE SUMANTRI, SRI DARWATI, dan RADEN IIS
ARIFIANTINI.
Inseminasi buatan (IB) dapat meningkatkan produktivitas ayam jantan.
Salah satu faktor yang dapat menentukan keberhasilan IB pada ayam adalah
kualitas semen yang diinseminasikan. Kualitas semen tersebut bergantung pada
proses penyimpanan (preservasi), sehingga diperlukan suatu bahan pengencer
semen yang dapat menjamin keberlangsungan hidup spermatozoa selama
preservasi. Tujuan dari penelitian ini adalah mencari jenis monosakarida dan level
minyak zaitun terbaik dalam pengencer ringer laktat kuning telur yang dapat
mempertahankan kualitas spermatozoa ayam lokal.
Penelitian ini terdiri atas 3 tahapan, yaitu (I) Pengujian jenis monosakarida
pada bahan pengencer terhadap kualitas spermatozoa ayam silangan sentul
kampung (SK) (II) Penentuan level/konsentrasi minyak zaitun ekstra virgin
terhadap kualitas spermatozoa ayam SK (III) Uji fertilitas dan periode fertil
spermatozoa ayam sentul, kampung, dan SK dengan menggunakan pengencer
yang disuplementasi monosakarida dan minyak zaitun.
Semen dikoleksi menggunakan metode pemijatan. Sumber semen yang
digunakan untuk penelitian tahap I dan II berasal dari ayam SK sedangkan pada
tahap III berasal dari tiga jenis ayam yaitu sentul, kampung, dan SK. Penelitian
tahap I menggunakan pengencer ringer laktat kuning telur menggunakan jenis
monosakarida (glukosa, fruktosa, xilosa, dan manosa) sebagai perlakuan.
Penelitian tahap II menggunakan pengencer ringer laktat kuning telur yang
disuplementasi monosakarida terbaik dari penelitian tahap I, suplementasi
berbagai level minyak zaitun (0%, 4%, 6%, 8%, dan 10%) dijadikan perlakuan.
Penelitian tahap III menggunakan pengencer ringer laktat kuning telur yang
disuplementasi monosakarida terbaik pada penelitian tahap I dan level minyak
zaitun terbaik pada tahap II, selanjutnya diinseminasikan ke ayam betina.
Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan 12 kali
ulangan (tahap I dan II) dan 3 kali ulangan (tahap III). Data dianalisis ragam
(ANOVA), selanjutnya apabila ditemukan perbedaan antar perlakuan maka
dilanjutkan dengan uji Duncan. Parameter yang diamati pada penelitian tahap I
dan II adalah motilitas dan viabilitas spermatozoa, sedangkan fertilitas dan
periode fertil spermatozoa diamati pada penelitian tahap III.
Hasil penelitian tahap I menunjukkan bahwa penggunaan berbagai
monosakarida; glukosa, fruktosa, xilosa, dan manosa tidak menghasilkan
perbedaan motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 60 jam
penyimpanan, namun kecenderungan motilitas dan viabilitas spermatozoa dengan
suplementasi fruktosa lebih baik dari yang lain sehingga fruktosa dijadikan
sumber energi untuk pembuatan pengencer tahap II. Kualitas semen cair pada
penelitian ini cukup baik hal ini terbukti dengan motilitas spermatozoa yang
disimpan pada jam ke-60 antara 48.3% hingga 55.42% dengan viabilitas antara
58.59% hingga 64.83%. Tingginya kualitas semen cair ayam pada penelitian ini
karena komposisi pengencer dan monosakarida yang digunakan sudah menunjang
daya hidup spermatozoa tersebut.
Hasil penelitian tahap II menunjukkan bahwa suplementasi minyak zaitun
8% menghasilkan motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK lebih baik dari
yang lain selama 60 jam penyimpanan, sehingga yang menjadi acuan pada
penelitian tahap III adalah penggunaan pengencer ringer laktat kuning telur yang
disuplementasi fruktosa dan minyak zaitun 8%. Minyak zaitun mengandung
senyawa fenolik berupa hydroxytyrosol dan oleuropein yang diduga menghambat
peroksidasi lipid sehingga dapat dijadikan antioksidan spermatozoa sehingga
motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK lebih tinggi dengan penambahan
minyak zaitun.
Hasil penelitian tahap III menunjukkan bahwa fertilitas spermatozoa ayam
SK lebih rendah (17.49%) dari fertilitas spermatozoa ayam sentul dan ayam
kampung (55.88%-73.81%). Perbedaan ini kemungkinan disebabkan efek
heterosis negatif yang diturunkan dari ayam sentul dan ayam kampung kepada
hasil silangan keduanya. Periode fertil spermatozoa ketiga jenis ayam lokal tidak
berbeda yang berada pada kisaran 12.67-15.67 hari.
Kesimpulan penelitian ini yaitu keempat jenis monosakarida dapat
digunakan dalam pengencer semen ayam SK selama 60 jam penyimpanan.
Suplementasi 8% minyak zaitun dalam pengencer efektif mempertahankan
kualitas semen ayam SK selama 60 jam penyimpanan. Fertilitas spermatozoa
ayam SK lebih lebih rendah dari kedua tetuanya, sedangkan periode fertil
spermatozoa tidak berbeda dengan kedua tetuanya.
Kata kunci: minyak zaitun, monosakarida, semen ayam.
SUMMARY
KHAERUDDIN. Quality and Fertility of Local Chicken Spermatozoa in Semen
Diluent Supplemented with Monosaccharide and Olive Oil. Supervised by CECE
SUMANTRI, SRI DARWATI, and RADEN IIS ARIFIANTINI.
Artificial insemination (AI) can improve the productivity of a chicken. One
of the factors that can determine the success of the AI in chickens are semen
quality. The semen quality depends on the process of storage (preservation),
therefore the need of semen diluent that can ensure the survival of spermatozoa
for preservation. The aim of this study was to find the best monosaccharide and
level of olive oil in ringer's lactate yolk diluent that could maintain the quality of
local chicken spermatozoa.
This research consisted of three stage, namely (I) Examination different
monosaccharides on semen diluent to sentul kampung crossbreed (SK)
spermatozoa motility and viability, (II) Determination of the level/concentration
of extra virgin olive oil on the quality of SK chicken spermatozoa, and (III)
Examination spermatozoa fertility and fertile period of sentul, kampung, and SK
chicken by using a ringer lactate diluent supplemented with monosaccharides and
olive oil.
Semen was collected using the massage method. Source of semen was used
for the first and the second stage coming from SK chicken while the third stage
coming from three breeds of chicken, namely sentul, kampung, and SK. The first
stage using ringer's lactate egg yolk diluent supplemented with different
monosaccharides (glucose, fructose, xylose, and mannose) as a treatment. The
second stage using ringer’s lactate egg yolk diluent supplemented with the best
monosaccharides from stage I, supplementation with different levels of olive oil
(0%, 4%, 6%, 8%, and 10%) used as a treatment. The third stage was fertility test
of the best diluent from two previous study by artificial insemination in to hens.
This study used a completely randomized design (CRD) method with 12
repetitions (the first and the second stage) and 3 repetitions (the third stage). Data
analyzed used analysis of variance (ANOVA), then if found differences between
treatment continued with Duncan test. The parameters were observed in the first
stage and the second stage is spermatozoa motility and viability, while fertility
and fertile period spermatozoa were observed in the third stage.
The results of the first stage showed no difference on the monosaccharides;
glucose, fructose, xylose, and mannose on motility and viability of SK chicken
spermatozoa during 60 hours of storage. Descriptively motility and viability of
spermatozoa in ringer’s lactate supplemented with fructose higher than other.
Base on our finding on the first stage, fructose was choose as energy source for
the second stage. Liquid semen was good quality in this research, it can be seem
on the spermatozoa motility was stored during 60 hour between 48.3% to 55.42%
with viability between 58.59% to 64.83%. The high quality of chicken liquid
semen in this research was caused by the composition of the diluent and
monosaccharide used could support the vitality of the spermatozoa.
The results of the second stage in this research showed that supplementation
of 8% olive oil was resulted in spermotozoa motility and viability of SK chicken
better than others during 60 hours of storage, this fact that ringer lactate yolk
diluent supplemented with fructose and 8% of olive oil was used in the third
stage. Olive oil contains a phenolic compound such as hydroxytyrosol and
oleuropein which was thought to inhibit lipid peroxidation that could be used as
spermatozoa antioxidants, that explain why motility and viability of SK chicken
spermatozoa was higher when added with olive oil.
The results of the third stage in this research showed that spermatozoa
fertility of SK chicken was lower (17.49%) than sentul and kampung chicken
(55.88%-73.81%). This difference was likely due to the negative heterosis effect
was derived from sentul chicken and kampung chicken to the result of crosses
between the two parent stocks. Spermatozoa fertile period were not different
between three breed of local chicken which was in the range 12.67-15.67 days.
This research concluded that monosaccharides (glucose, fructose, xylose,
and mannose) can be used for SK chicken semen diluent during 60 hours of
storage. Supplementation of 8% olive oil in ringer’s lactate egg yolk diluent
effectively maintain SK semen during 60 hours of storage. Fertility of SK chicken
spermatozoa is lower than parent stock, but no difference on the fertile period.
Key words: chicken semen, monosaccharide, olive oil.
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
KUALITAS DAN FERTILITAS SPERMATOZOA AYAM LOKAL DALAM
PENGENCER SEMEN YANG DISUPLEMENTASI MONOSAKARIDA
DAN MINYAK ZAITUN
KHAERUDDIN
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Ilmu Produksi dan Teknologi Peternakan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: drh Ni Wayan Kurniani Karja MP, PhD
PRAKATA
Bismillah, segala puji hanya bagi Allah Rabb semesta alam. Semoga
shalawat dan salam senantiasa tercurah atas Rasulullah, beserta keluarga dan para
sahabatnya, serta orang-orang yang mengambil tuntunan dengan petunjuk beliau
hingga hari pembalasan. Syukur penulis ucapkan atas nikmat dan karunia Allah
Subhanahu wa ta’ala sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan dengan judul
yang dipilih dalam penelitian yaitu Kualitas dan Fertilitas Spermatozoa Ayam
Lokal dalam Pengencer Semen yang Disuplementasi Monosakarida dan Minyak
Zaitun. Jika kita melihat judul ini, sejenak kita akan teringat dengan salah satu
ayat dalam Al Qur’an yaitu surah An-Nur (24:35) yang berbunyi ; “…yang
dinyalakan dengan minyak dari pohon yang diberkahi. Yaitu pohon zaitun yang
tumbuh tidak di sebelah timur dan tidak pula di sebelah barat. Minyaknya saja
hampir-hampir menerangi walaupun tidak disentuh api”.
Terima kasih penulis sampaikan kepada segenap pembimbing yaitu, Prof Dr
Ir Cece Sumantri, MSc, Dr Ir Sri Darwati, MSi, dan Prof Dr Dra R. Iis Arifiantini,
MSi, serta penguji sidang yaitu drh Ni Wayan Kurniani Karja MP, PhD. Ucapan
terima kasih tak lupa penulis ucapkan kepada Ibunda dan Ayahanda tercinta
(Rosmaniar dan Muh Jufri) atas semua kebaikan, do’a, kasih sayang, dan
motivasinya. Penulis juga mengucapkan jazakumullahu khair kepada Junaedi,
beliau adalah teman sekaligus sahabat baik yang telah memberikan arahan dan
semangat dalam penelitian ini, di samping itu beliau juga memberikan nasehatnasehat dan motivasinya untuk menuntut ilmu agama sehingga dapat berpegang
teguh pada Al Qur’an dan As Sunnah. Kepada semua pihak yang telah membantu
penelitian ini, penulis sampaikan ucapan terima kasih, Nu’man Hidayat,
Muktakin, Pak Dadang, dan Pak Bondan beserta Staf Sekretariat Pascasarjana
IPB, Staf Laboratorium Unit Rehabilitasi Reproduksi IPB, dan kepada temanteman Mahasiswa IPB terima kasih atas segenap bantuannya.
Akhirnya, penulis mempersembahkan karya tulis ini kepada pembaca
semoga bisa menambah wawasan, meskipun karya ilmiah ini dibuat dengan baik
namun masih memiliki beberapa kekurangan, untuk itu kami memohon maaf atas
kesalahan-kesalahan terkait karya tulis ini. Semoga Allah Subhanahu wa ta’ala
mengampuni kita semua. Amiin ya Rabb.
Bogor, Agustus 2015
Khaeruddin
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
xvi
DAFTAR GAMBAR
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
xvii
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
1
1
3
3
3
MATERI DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Materi Penelitian
Metode Penelitian
Rancangan Percobaan
4
4
4
4
7
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Semen Segar Ayam Sentul, Kampung, dan SK
Kualitas Semen Ayam SK dalam Pengencer Ringer Laktat Kuning
Telur dengan Berbagai Monosakarida pada Suhu 5 oC
Kualitas Semen Ayam SK dalam Pengencer Ringer Laktat Kuning
Telur dengan Berbagai Level Minyak Zaitun Ekstra Virgin pada
Suhu 5 oC
Fertilitas dan Periode Fertil Spermatozoa Ayam Sentul, Kampung,
dan SK
8
8
9
14
20
SIMPULAN
22
DAFTAR PUSTAKA
22
LAMPIRAN
28
DAFTAR TABEL
1 Komposisi bahan pengencer dengan berbagai monosakarida
2 Komposisi bahan pengencer dengan berbagai level minyak zaitun
ekstra virgin
3 Komposisi bahan pengencer ringer laktat kuning telur yang
disuplementasi monosakarida dan minyak zaitun
4 Karakteristik semen segar ayam sentul, kampung, dan SK
5 Pengaruh berbagai jenis monosakarida dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 12
jam penyimpanan
6 Pengaruh berbagai jenis monosakarida dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 24
jam penyimpanan
7 Pengaruh berbagai jenis monosakarida dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 36
jam penyimpanan
8 Pengaruh berbagai jenis monosakarida dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 48
jam penyimpanan
9 Pengaruh berbagai jenis monosakarida dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 60
jam penyimpanan
10 Pengaruh berbagai level minyak zaitun dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 12
jam penyimpanan
11 Pengaruh berbagai level minyak zaitun dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 24
jam penyimpanan
12 Pengaruh berbagai level minyak zaitun dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 36
jam penyimpanan
13 Pengaruh berbagai level minyak zaitun dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 48
jam penyimpanan
14 Pengaruh berbagai level minyak zaitun dalam pengencer semen
terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa ayam SK selama 60
jam penyimpanan
15 Fertilitas dan periode fertil spermatozoa ayam sentul, kampung, dan
SK dengan menggunakan pengencer ringer laktat kuning telur +
fruktosa + minyak zaitun 8% (RLKTFMZ)
4
6
6
9
10
10
10
11
11
15
15
15
16
16
20
DAFTAR GAMBAR
1 Beberapa bentuk abnormalitas spermatozoa pada ayam SK
2 Grafik penurunan persentase motilitas spermatozoa selama
penyimpanan dengan berbagai monosakarida
3 Grafik penurunan persentase viabilitas spermatozoa selama
penyimpanan dengan berbagai monosakarida
4 Grafik penurunan persentase motilitas spermatozoa selama
penyimpanan dengan berbagai level minyak zaitun
5 Grafik penurunan persentase viabilitas spermatozoa selama
penyimpanan dengan berbagai level minyak zaitun
9
12
13
17
18
DAFTAR LAMPIRAN
1 Dokumentasi penelitian
2 Hasil uji T karakteristik semen segar ayam SK, sentul, dan kampung
3 Hasil analisis ragam (ANOVA) pengaruh suplementasi berbagai
monosakarida terhadap motilitas spermatozoa ayam SK
4 Hasil analisis ragam (ANOVA) pengaruh suplementasi berbagai
monosakarida terhadap penurunan motilitas spermatozoa ayam SK
5 Hasil analisis ragam (ANOVA) pengaruh suplementasi berbagai
monosakarida terhadap viabilitas spermatozoa ayam SK
6 Hasil analisis ragam (ANOVA) pengaruh suplementasi berbagai
monosakarida terhadap penurunan viabilitas spermatozoa ayam SK
7 Hasil uji Duncan pengaruh suplementasi berbagai monosakarida
terhadap penurunan viabilitas spermatozoa ayam SK
8 Hasil analisis ragam (ANOVA) pengaruh suplementasi berbagai
level minyak zaitun terhadap motilitas spermatozoa ayam SK
9 Hasil uji Duncan pengaruh suplementasi berbagai level minyak
zaitun terhadap motilitas spermatozoa ayam SK
10 Hasil analisis ragam (ANOVA) pengaruh suplementasi berbagai
level minyak zaitun terhadap penurunan motilitas spermatozoa ayam
SK
11 Hasil uji Duncan pengaruh suplementasi berbagai level minyak
zaitun terhadap penurunan motilitas spermatozoa ayam SK
12 Hasil analisis ragam (ANOVA) pengaruh suplementasi berbagai
level minyak zaitun terhadap viabilitas spermatozoa ayam SK
13 Hasil uji Duncan pengaruh suplementasi berbagai level minyak
zaitun terhadap viabilitas spermatozoa ayam SK
14 Hasil analisis ragam (ANOVA) pengaruh suplementasi berbagai
level minyak zaitun terhadap penurunan viabilitas spermatozoa
ayam SK
15 Hasil uji Duncan pengaruh suplementasi berbagai level minyak
zaitun terhadap viabilitas spermatozoa ayam SK
28
29
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
16 Hasil analisis ragam (ANOVA) pengaruh bangsa ayam terhadap
fertilitas dan periode fertil spermatozoa
17 Hasil uji Duncan pengaruh bangsa ayam terhadap fertilitas dan
periode fertil spermatozoa
42
42
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Salah satu sumber plasma nutfah yang perlu dikembangkan di Indonesia
adalah ayam lokal. Ayam lokal mempunyai keanekaragaman sifat genetik yang
dimunculkan secara nyata dalam penampilan fenotipenya, penampilan produksi,
pertumbuhan, dan reproduksinya. Ayam kampung merupakan salah satu ayam
lokal yang tersebar di berbagai wilayah di Indonesia dengan tingkat keragaman
yang tinggi. Ayam sentul termasuk salah satu dari 8 rumpun ayam lokal yang
diidentifikasi asli dari wilayah Jawa Barat (Soeparna et al. 2005). Ayam sentul,
sebagai salah satu bangsa ayam lokal yang diternakkan secara tradisional turun
temurun oleh masyarakat pedesaan di Kabupaten Ciamis mempunyai potensi
untuk dijadikan salah satu calon sumber bibit ayam pedaging unggul lokal di
Indonesia dengan warna bulu abu-abu dan formasi tubuh yang seragam.
Salah satu cara untuk dapat meningkatkan produktivitas ayam lokal adalah
dengan program persilangan. Menurut Sheridan (1986) dan Warwick et al.
(1990), persilangan adalah salah satu alternatif untuk membentuk keturunan yang
diharapkan akan memunculkan efek komplementer (pengaruh saling melengkapi).
Falconer (1981) menyatakan bahwa selain efek komplementer, persilangan akan
membentuk efek heterosis untuk meningkatkan produktivitas. Efek heterosis
tersebut nilainya bisa bersifat positif, dapat pula bersifat negatif. Efek heterosis
positif yaitu rata-rata penampilan suatu karakter keturunan hasil persilangan
melebihi rata-rata penampilan kedua tetuanya, sedang efek heterosis negatif
adalah rata-rata penampilan suatu karakter keturunan hasil persilangan lebih
rendah dari rata-rata penampilan kedua tetuanya. Johnson dan Rendel (1968)
menyatakan bahwa heterosis biasanya ditunjukkan oleh peningkatan fertilitas, laju
pertumbuhan, produksi telur, dan dewasa kelamin lebih awal. Menurut Warwick
et al. (1990), semakin tinggi nilai heterosis maka semakin tinggi peningkatan
produktivitas hasil persilangan yang dapat diharapkan.
Seiring dengan meningkatnya permintaan masyarakat terhadap daging
ayam lokal menyebabkan penurunan populasi ayam lokal di Indonesia. Kondisi
tersebut menyebabkan perlunya dilakukan upaya pengembangan dan pelestarian
ayam-ayam lokal yang ada untuk memenuhi permintaan pasar di Indonesia. Salah
satunya dengan manajemen pengawinan yang baik. Saat ini ayam lokal yang
dipelihara peternak umumnya dikembangbiakkan secara alami melalui
pengawinan alam. Hanya sedikit campur tangan peternak pada sistem pengawinan
ayam lokal. Sistem pengawinan alam pada pemeliharaan ayam menimbulkan
berbagai masalah seperti peluang terjadinya inbreeding relatif tinggi sehingga
dapat menurunkan performa produksi ayam tersebut, masalah lainnya adalah
perbedaan bobot tubuh antara ayam jantan dan betina, dan adanya sifat pejantan
yang kurang agresif. Pada pengawinan alam satu jantan hanya bisa mengawini 714 ekor betina (Etches 1996) dengan kualitas semen yang berbeda oleh karena itu
perlu dilakukan teknologi inseminasi buatan (IB) untuk meningkatkan
produktivitas ayam lokal jantan dengan cara mengoptimalkan penggunaan
pejantan dalam mengawini betina.
Salah satu faktor yang dapat menentukan keberhasilan IB pada ayam adalah
kualitas semen yang diinseminasikan. Kualitas semen tersebut bergantung pada
kualitas semen saat penyimpanan (preservasi). Di antaranya suhu penyimpanan,
bahan pengencer yang digunakan, dan termasuk sumber energi untuk
spermatozoa. Sumber energi yang dapat digunakan secara luas pada spermatozoa
adalah karbohidrat sederhana. Karbohidrat sederhana berupa monosakarida seperti
glukosa, fruktosa, xilosa, dan manosa lebih efektif dalam mempertahankan
motilitas spermatozoa dibandingkan disakarida.
Selama penyimpanan, spermatozoa mengalami serangan radikal bebas
(oksidan) yang dapat menyebabkan kerusakan pada sel, oleh karena itu dalam
proses penyimpanan semen perlu ditambahkan suatu bahan yang dapat
menanggulangi radikal bebas yaitu antioksidan. Menurut Feradis (2010), radikal
bebas sangat reaktif dan dapat bereaksi dengan asam lemak tak jenuh.
Mekanismenya dimulai dari satu atom hidrogen dilepaskan sehingga
menghasilkan radikal lipid bebas yang kemudian bereaksi dengan lipid peroksida
atau endoperoksida.
Membran plasma spermatozoa kaya akan asam lemak tak jenuh sehingga
rentan terhadap kerusakan yang disebabkan peroksidasi lipid (Blesbois et al.
1997). Peroksidasi lipid yang berkepanjangan merusak struktur matrik lipid dan
menyebabkan instabilitas pada membran. Peningkatan kerusakan pada sistem non
membran juga dapat terjadi, selain itu spermatozoa tidak dapat melakukan
biosintesis untuk memperbaiki kerusakan, sehingga dapat menyebabkan
perubahan pada fungsi spermatozoa (Feradis 2010).
Peroksidasi lipid dapat diatasi dengan cara melindungi membran sel
spermatozoa oleh antioksidan. Semen mengandung beberapa antioksidan secara
alami seperti enzim glutation peroksidase, superoksida dismutase, dan katalase
serta beberapa antioksidan lain seperti vitamin A, C, E, asam urat, glutation, dan
karotenoid (Breque et al. 2003; Cerolini et al. 2006; Partyka et al. 2012a).
Namun, aktifitas beberapa antioksidan ini berkurang selama penyimpanan, seperti
aktivitas enzim katalase pada semen ayam berkurang setelah kriopreservasi
hingga 14% demikian juga dengan aktifitas superoksida dismutase (Partyka et al.
2012b). Hal ini menandakan bahwa antioksidan alami tersebut tidak sepenuhnya
dapat mencegah efek negatif dari peroksidasi lipid spermatozoa unggas yang
terjadi selama penyimpanan, untuk mengatasi hal tersebut diperlukan penambahan
antioksidan dari luar yang mampu menghambat peroksidasi lipid selama
penyimpanan in vitro.
Minyak zaitun merupakan salah satu antioksidan eksogen yang memiliki
banyak manfaat. Minyak zaitun mengandung gugus phenol yang terdiri atas
struktur cincin aromatik dengan satu atau lebih gugus hidroksil. Semakin banyak
gugus hidroksil yang terkandung dalam gugus phenol menunjukkan kemampuan
antioksidan yang lebih baik (Vissers et al. 2004). Salah satu jenis minyak zaitun
yang sering dikonsumsi adalah minyak zaitun ekstra virgin. Minyak ini berasal
dari buah zaitun yang pertama kali diproses sehingga tidak banyak kandungan gizi
yang hilang serta mengandung sejumlah polifenol dengan kadar yang lebih tinggi
dari minyak zaitun yang telah beberapa kali diproses/refined olive oil (Vossen
2007) dengan kandungan paling sedikit dua gugus hidroksil (Vissers et al. 2004).
Penelitian mengenai kualitas spermatozoa ayam silangan sangat jarang
dilakukan, demikian pula dengan penggunaan karbohidrat sederhana (glukosa,
fruktosa, xilosa, dan manosa) serta penambahan antioksidan minyak zaitun dalam
pengencer semen ayam belum diteliti pada ayam lokal di Indonesia. Penelitian ini
dilaksanakan dengan harapan dapat digunakan dalam pengembangan teknologi IB
pada ayam di Indonesia.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan dengan tujuan:
1. Menguji jenis monosakarida terbaik dalam pengencer yang dapat
mempertahankan kualitas spermatozoa ayam lokal;
2. Menentukan level minyak zaitun yang paling baik dalam pengencer
mempertahankan kualitas semen ayam lokal; dan
3. Membandingkan fertilitas dan periode fertil spermatozoa ayam silangan
dengan tetuanya.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat menemukan bahan pengencer baru
yang dapat mengoptimalkan penyimpanan semen cair khususnya pada semen
ayam di Indonesia.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini meliputi kajian pemanfaatan monosakarida sebagai sumber
energi spermatozoa dalam pengencer semen ayam. Pengencer dengan
monosakarida terbaik selanjutnya ditambahkan berbagai level minyak zaitun.
Kombinasi monosakarida dan level minyak zaitun terbaik dalam pengencer
selanjutnya digunakan untuk inseminasi buatan hingga menentukan fertilitas
spermatozoa tersebut, sehingga penelitian dibagi atas 3 tahapan yaitu:
1. Tahap 1: menguji jenis monosakarida terbaik dalam pengencer ringer laktat
kuning telur yang dapat mempertahankan kualitas spermatozoa ayam silangan
sentul kampung (SK) selama penyimpanan.
2. Tahap 2: mencari level minyak zaitun ekstra virgin terbaik dalam pengencer
ringer laktat kuning telur + monosakarida yang dapat mempertahankan
kualitas spermatozoa ayam SK selama penyimpanan.
3. Tahap 3: menguji fertilitas spermatozoa ayam sentul, kampung, dan SK
dalam pengencer ringer laktat kuning telur + monosakarida + minyak zaitun.
MATERI DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei 2014 sampai dengan bulan
September 2014 di Laboratorium Lapangan Fakultas Peternakan Institut Pertanian
Bogor dan Laboratorium Unit Rehabilitasi Reproduksi Fakultas Kedokteran
Hewan Institut Pertanian Bogor.
Materi Penelitian
Sumber semen berasal dari ayam sentul, kampung, dan silangan sentul
kampung (SK) berumur 1 tahun masing-masing 3 ekor dan akseptor IB
menggunakan ayam petelur strain ISA brown sebanyak 9 ekor. Ayam ditempatkan
pada kandang individu ukuran 40 x 50 x 70 cm dan diberi pakan komplit berupa
crumble untuk ayam petelur dengan kandungan protein kasar 17%, serat kasar
6%, abu 14%, fosfor 0.6%-1%, dan kalsium 3%-4.2% sebanyak 150 g ekor-1 hari-1
serta air minum diberikan ad libitum.
Tahap 1: Pengujian Jenis Monosakarida dalam Pengencer Semen Ayam
terhadap Motilitas dan Viabilitas Spermatozoa Ayam SKPenyiapan
Pengencer
Bahan pengencer menggunakan buffer ringer laktat (PT Widatra Bhakti) dan
kuning telur 10% (RLKT). Ringer laktat kuning telur dihomogenkan
menggunakan stirer selama 5 menit kemudian disentrifugasi selama 10 menit
dengan kecepatan 3 000 rpm. Supernatan digunakan sebagai pengencer dasar dan
di-ajust dengan tris (tris hydroxymethyl aminomethane) untuk mendapatkan pH
6.8.
Tabel 1 Komposisi bahan pengencer dengan berbagai monosakarida
Unsur pokok
RLKTGa RLKTF RLKTX RLKTM
a
Glukosa (g)
Fruktosa (g)
Xilosa (g)
Manosa (g)
Penisilin (IU mL-1)
Streptomisin (mg mL-1)
Pengencer dasar (ml) ad
Tekanan osmotik (mOsmol kg-1)
0.201
0.201
0.201
1 000
1
10
330
1 000
1
10
339
1 000
1
10
341
0.201
1 000
1
10
353
RLKTG: ringer laktat kuning telur + glukosa, RLKTF: ringer laktat kuning telur + fruktosa,
RLKTX: ringer laktat kuning telur + xilosa dan RLKTM: ringer laktat kuning telur + manosa.
Komposisi monosakarida berdasarkan pengencer van Wambeke (Etches 1996).
Bahan pengencer yang digunakan ada 4 macam, yaitu RLKT+ Glukosa
(RLKTG), RLKT + Fruktosa (RLKTF), RLKT + Xilosa (RLKTX), dan RLKT +
Manosa (RLKTM). Komposisi pengencer disajikan pada Tabel 1.
Koleksi dan Evaluasi Semen
Koleksi semen menggunakan metode pemijatan sebanyak 3 kali seminggu.
Semen yang telah dikoleksi, dievaluasi di laboratorium secara makroskopis dan
mikroskopis. Evaluasi makroskopis dilakukan terhadap volume, pH, konsistensi,
dan warna.
Pemeriksaan mikroskopis meliputi: (1) gerakan massa; dievaluasi dengan
menggunakan mikroskop cahaya pembesaran 10 x 10, dengan penilaiannya adalah
sangat baik (+++), baik (++), cukup baik (+), dan buruk (0). (2) motilitas
spermatozoa; diamati menggunakan mikroskop cahaya dengan pembesaran 10 x
40. Persentase motilitas dinilai secara subyektif dengan membandingkan
spermatozoa hidup bergerak ke depan (progresif) dengan yang tidak progresif.
Penilaian yang diberikan dari angka 0% (mati semua) hingga 100% (motil
semua). (3) persentase spermatozoa hidup (viabilitas); diamati dengan
menggunakan pewarna eosin-negrosin, selanjutnya dilakukan pemeriksaan di
bawah mikroskop cahaya dengan pembesaran 10 x 40 terhadap 10 lapang
pandang. (4) konsentrasi spermatozoa; diamati dengan menggunakan counting
chamber dan larutan formol saline. (5) persentase abnormalitas spermatozoa;
diamati dengan menggunakan mikroskop cahaya dengan pembesaran 10 x 100.
Semen yang menunjukkan motilitas spermatozoa lebih dari 70% dengan
konsentrasi spermatozoa minimal 2 500 x 106 mL-1 digunakan pada penelitian ini.
Pengolahan, Penyimpanan, dan Pengamatan Semen Cair
Semen dibagi ke dalam 4 tabung dan masing-masing diencerkan
menggunakan pengencer RLKTG, RLKTF, RLKTX atau RLKTM. Semen cair
selanjutnya disimpan dalam refrigerator (5 oC). Pengamatan kualitas semen cair
dilakukan terhadap motilitas dan viabilitas spermatozoa pada jam ke-0, 12, 24, 36,
48, dan jam ke-60.
Tahap 2: Penentuan Level/Konsentrasi Minyak Zaitun Ekstra Virgin dalam
Pengencer Semen Ayam terhadap Motilitas dan Viabilitas Spermatozoa
Ayam SK
Penyiapan Pengencer
Prosedur pembuatan pengencer dasar sama dengan tahap 1 dengan
menggunakan salah satu monosakarida sebagai sumber energi. Bahan pengencer
selanjutnya ditambahkan berbagai level minyak zaitun ekstra virgin (Burcino,
Turki) dengan komposisi yang disajikan pada Tabel 2.
Koleksi dan Evaluasi Semen
Koleksi dan evaluasi semen menggunakan metode yang sama dengan
penelitian tahap 1.
Pengolahan, Penyimpanan dan Pengamatan Semen Cair
Semen dibagi ke dalam 5 tabung masing-masing diencerkan menggunakan
pengencer P0, P1, P2, P3 atau P4. Semen cair selanjutnya disimpan dalam
refrigerator (5 oC). Pengamatan kualitas semen cair dilakukan terhadap motilitas
dan viabilitas spermatozoa pada jam ke-0, 12, 24, 36, 48, dan jam ke-60.
Tabel 2 Komposisi bahan pengencer dengan berbagai level minyak zaitun ekstra
virgin
Unsur pokok
P0a
P1
P2
P3
P4
Minyak zaitun ekstra virgin (mL)
0.4
0.6
0.8
1
Monosakarida (g) b
0.201 0.201 0.201 0.201 0.201
Penisilin (IU mL-1)
1 000 1 000 1 000 1 000 1 000
Streptomisin (mg mL-1)
1
1
1
1
1
Pengencer dasar (mL) ad
10
10
10
10
10
Tekanan osmotik (mOsmol kg-1)
a
339
349
359
373
340
P0: pengencer RLKTF (ringer laktat kuning telur fruktosa) tanpa minyak zaitun, P1-P4 :
pengencer RLKTF yang disuplementasi masing-masing 4%, 6%, 8%, dan 10% minyak zaitun
ekstra virgin. bJenis monosakarida terbaik dari tahap 1.
Tahap 3: Uji Fertilitas dan Periode Fertil Spermatozoa Ayam Lokal dengan
Menggunakan Pengencer yang Disuplementasi Monosakarida dan Minyak
Zaitun.
Penyiapan Pengencer
Prosedur pembuatan pengencer dasar sama dengan tahap 1 dengan
menggunakan salah satu monosakarida sebagai sumber energi dan minyak zaitun
sebagai antioksidan. Komposisi pengencer disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 Komposisi bahan pengencer ringer laktat kuning telur yang
disuplementasi monosakarida dan minyak zaitun
Unsur pokok
Jumlah
Minyak zaitun ekstra virgin (mL)a
*
b
Monosakarida (g)
0.201
Penisillin (IU mL-1)
1 000
-1
Streptomisin (mg mL )
1
Pengencer dasar (mL) ad
10
a
Level minyak zaitun yang digunakan adalah level terbaik dari tahap 2. bJenis monosakarida
terbaik dari tahap 1.
Koleksi dan Evaluasi Semen
Koleksi dan evaluasi semen menggunakan metode yang sama dengan
penelitian tahap 1.
Inseminasi Buatan
Semen yang telah dikoleksi dari 3 jenis ayam kemudian diencerkan
menggunakan pengencer dengan komposisi pada Tabel 3. Inseminasi buatan
dilakukan pada sore hari dengan menggunakan metode intra uterine
menggunakan spoit 1 mL dan kateter. Ayam ras petelur yang sedang berproduksi
dijadikan akseptor IB sebanyak 3 ekor sebagai ulangan per perlakuan.
Koleksi dan Penetasan Telur
Telur tetas hasil IB dikoleksi sampai hari ke-7. Telur hari pertama (1 hari
setelah IB) dianggap telur infertil sedangkan telur hari kedua sampai dengan hari
ke-7 dimasukkan ke dalam mesin tetas. Temperatur mesin tetas 100 oF (37.8 oC)
dengan kelembaban relatif 75% hingga 80%. Telur diamati menggunakan candler
pada hari keenam untuk melihat fertilitas. Telur yang fertil ditandai dengan
adanya perkembangan pembuluh darah. Fertilitas telur dinyatakan dalam bentuk
jumlah telur fertil, yaitu jumlah telur IB yang berhasil dibuahi oleh spermatozoa
yang dihitung dengan rumus:
Fertilitas telur % =
Jumlah telur fertil
x
Jumlah telur tetas IB
%
Periode fertil spermatozoa adalah lamanya spermatozoa dalam saluran
reproduksi betina dan masih mampu untuk membuahi ovum. Parameter ini
dihitung mulai hari ke-2 setelah inseminasi sampai dengan telur tidak
menghasilkan tunas, diamati dalam periode 17 hari.
Rancangan Percobaan
Rancangan yang digunakan untuk pengamatan semen segar adalah uji T.
Bangsa ayam dijadikan perlakuan (ayam sentul, kampung, dan silangan sentul
kampung [SK]) dengan 9 kali ulangan (3 individu x 3 kali penampungan) untuk
ayam sentul dan kampung, serta 24 ulangan untuk ayam SK.
Tahap 1
Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) yang terdiri dari
perlakuan jenis pengencer (RLKTG, RLKTF, RLKTX, dan RLKTM) dengan 12
kali ulangan (3 individu x 4 kali penampungan). Data dianalisis ragam (ANOVA),
selanjutnya apabila ditemukan perbedaan antar perlakuan maka dilanjutkan
dengan uji Duncan (Steel dan Torrie 1994).
Tahap 2
Penelitian ini menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) yang terdiri dari
perlakuan jenis pengencer (P0, P1, P2, P3, dan P4) dengan 12 kali ulangan (3
individu x 4 kali penampungan). Data dianalisis ragam (ANOVA), selanjutnya
apabila ditemukan perbedaan antar perlakuan maka dilanjutkan dengan uji
Duncan (Steel dan Torrie 1994).
Tahap 3
Penelitian ini menggunakan RAL yang terdiri dari 3 perlakuan bangsa ayam
(sentul, kampung, dan SK) dengan 3 kali ulangan (3 individu betina yang
diinseminasi masing-masing sekali). Data dianalisis sidik ragam (ANOVA),
selanjutnya apabila ditemukan perbedaan antar perlakuan maka dilanjutkan
dengan uji Duncan (Steel dan Torrie 1994).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Karakteristik Semen Segar Ayam Sentul, Kampung, dan SK
Hasil uji semen segar secara makroskopis menunjukkan tidak ada perbedaan
antar bangsa ayam. Ayam sentul dan ayam kampung memiliki volume semen 0.18
mL, dengan karakteristik berwarna putih susu, kental, dan pH 7.00. Ayam SK
memiliki volume semen 0.16 mL dengan karakteristik berwarna putih susu,
kental, dan pH 7.03 (Tabel 4). Volume semen cenderung lebih rendah dari
penelitian sebelumnya yaitu 0.3 mL pada ayam sentul (Soeparna et al. 2005) dan
0.3 mL pada ayam kampung (Wiyanti et al. 2013).
Hasil uji semen segar secara mikroskopis (Tabel 4) menunjukkan tidak ada
perbedaan motilitas, viabilitas, konsentrasi spermatozoa mL-1, dan konsentrasi
spermatozoa ejakulat-1 antar bangsa ayam. Motilitas spermatozoa berada pada
kisaran 79.44%-82.09%, viabilitas spermatozoa 89.58%-92.97%, konsentrasi
2.56-2.81 milyar mL-1, dan konsentrasi 0.45-0.49 milyar ejakulat-1. Motilitas
spermatozoa ayam pada penelitian ini lebih tinggi dari penelitian sebelumnya
yaitu 77% pada spermatozoa ayam kampung (Wiyanti et al. 2013; Lubis 2011)
dan 71.95% pada spermatozoa ayam sentul (Soeparna et al. 2005). Viabilitas
spermatozoa yang didapatkan pada penelitian ini juga lebih tinggi dari Iskandar
(2007) yang hanya mendapatkan sebesar 88% pada ayam sentul, tetapi hampir
sama dengan yang didapatkan Wiyanti et al. (2013) sebesar 92% pada ayam
kampung. Konsentrasi spermatozoa hasil penelitian ini hampir sama dengan yang
dilaporkan sebelumnya pada ayam sentul yaitu antara 2.15 milyar mL-1 (Iskandar
2007) sampai dengan 3.03 milyar mL-1 (Soeparna et al. 2005), namun lebih
rendah dari Wiyanti et al. (2013) yang mendapatkan sebanyak 3.13 milyar mL-1
pada ayam kampung.
Gerakan massa dan abnormalitas spermatozoa berbeda (P