Hubungan Antara Viabilitas, Motilitas, dan Keutuhan Membran Plasma Spermatozoa Semen Beku Sapi Limousin
ABSTRACT
RICE SEPTIYANI Correlation Between Viability, Motility and Plasma
Membrane Integrity of Sperm in Frozen Semen of Limousine Bull. Guided by
Prof. Dr. Dra. R. Iis Arifiantini, M.Si.
Limousine is a popular beef cattle among farmers. According to the
Indonesian National Standard (SNI), the quality of frozen semen that is
distributed and used to inseminate cattle must have a post-thawing motility of >
40% and an individual scoring > 2. This study aimed to test the quality of
Limousine frozen semen with different parameters, namely the percentage of
spermatozoa motility, live-dead spermatozoa (viability; indicator of viable
sperm), the percentage of plasma membrane integrity of spermatozoa (MI) and to
find the relationship between these three parameters. The motility was assessed
subjectively using three evaluators, the viability was assessed with eosin nigrosin
staining and membrane integrity (MI) was tested using hypo osmotic swelling
(HOS) test. All was observed under the microscope and data were analyzed using
the Pearson correlation SPSS 16 for windows. Data showed that the frozen semen
of all four individuals were still in good condition and the post thawing motility of
all bulls qualified the SNI for frozen semen of bulls. There was a positive
correlation between motility and viability, motility and MI as well as viability and
membrane integrity.
Keywords: Correlation, Sperm Parameters, Limousine, Frozen Semen
RINGKASAN
RICE SEPTIYANI Hubungan antara Viabilitas, Motilitas, dan Keutuhan
Membran Plasma Spermatozoa Semen Beku Sapi Limousin. Dibimbing oleh Prof.
Dr. Dra. R. Iis Arifiantini, M.Si.
Sapi Limousin merupakan salah satu jenis sapi potong yang dikembangkan
di Indonesia. Salah satu cara untuk meningkatkan populasinya melalui teknologi
inseminasi buatan (IB). Bibit semen beku sapi Limousin saat ini di produksi di
beberapa balai inseminasi buatan (BIB) diantaranya adalah Balai BIB Lembang di
Jawa Barat dan balai besar inseminasi buatan (BBIB) Singosari di Jawa Timur.
Penelitian ini menggunakan 12 straw semen beku dari 4 ekor pejantan. Seluruh
sampel diuji motilitas, viabilitas, dan membran plasma utuh (MPU) di bawah
mikroskop dan data dianalisis menggunakan analisis korelasi Pearson. Kualitas
semen beku menurut Standar Nasional Indonesia (SNI) yaitu semen yang
memiliki motilitas post thawing > 40% dan skoring individu > 2. Penelitian ini
bertujuan untuk menguji kualitas semen beku dengan berbagai indikator, yaitu
persentase motilitas spermatozoa, persentase hidup-mati spermatozoa (viabilitas;
indikator viable sperm), dan persentase keutuhan membran plasma spermatozoa,
serta melihat hubungan antara ketiga parameter tersebut. Pengujian yang
dilakukan mengenai hubungan antara viabilitas, persentase motilitas, dan
keutuhan membran plasma pada semen beku post thawing. Data yang diperoleh
diolah dengan mencari rataan dan simpangan bakunya serta dicari korelasi antara
tiga indikator tersebut dengan menggunakan SPSS 16.0 for Windows. Hasil
penelitian ini menunjukkan motilitas post thawing spermatozoa sapi Limousin
sebesar 43.3±1.44% hingga 47.5±4.33%, nilai viabilitas sebesar 60.45±0.74%
hingga 62.36±14.02%, dan membran plasma utuh (MPU) sebesar 50.17±0.71%
hingga 58.78±6.94%. Diantara keempat individu sapi Limousin menunjukkan
bahwa seluruh semen beku yang diperiksa masih dalam kondisi yang baik untuk
diinseminasikan. Korelasi antara ketiga parameter menunjukkan hasil yang
positif, yaitu motilitas, viabilitas, dan membran plasma utuh saling berpengaruh.
HUBUNGAN ANTARA VIABILITAS, MOTILITAS, DAN
KEUTUHAN MEMBRAN PLASMA SPERMATOZOA SEMEN
BEKU SAPI LIMOUSIN
RICE SEPTIYANI
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi dengan judul Hubungan antara
Viabilitas, Motilitas, dan Keutuhan Membran Plasma Spermatozoa Semen Beku
Sapi Limousin adalah benar karya saya dengan arahan dari Dosen pembimbing
dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun.
Sumber informasi yang berasal dan dikutip dari karya yang diterbitkan maupun
tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, September 2012
Rice Septiyani
B04080121
ABSTRACT
RICE SEPTIYANI Correlation Between Viability, Motility and Plasma
Membrane Integrity of Sperm in Frozen Semen of Limousine Bull. Guided by
Prof. Dr. Dra. R. Iis Arifiantini, M.Si.
Limousine is a popular beef cattle among farmers. According to the
Indonesian National Standard (SNI), the quality of frozen semen that is
distributed and used to inseminate cattle must have a post-thawing motility of >
40% and an individual scoring > 2. This study aimed to test the quality of
Limousine frozen semen with different parameters, namely the percentage of
spermatozoa motility, live-dead spermatozoa (viability; indicator of viable
sperm), the percentage of plasma membrane integrity of spermatozoa (MI) and to
find the relationship between these three parameters. The motility was assessed
subjectively using three evaluators, the viability was assessed with eosin nigrosin
staining and membrane integrity (MI) was tested using hypo osmotic swelling
(HOS) test. All was observed under the microscope and data were analyzed using
the Pearson correlation SPSS 16 for windows. Data showed that the frozen semen
of all four individuals were still in good condition and the post thawing motility of
all bulls qualified the SNI for frozen semen of bulls. There was a positive
correlation between motility and viability, motility and MI as well as viability and
membrane integrity.
Keywords: Correlation, Sperm Parameters, Limousine, Frozen Semen
RINGKASAN
RICE SEPTIYANI Hubungan antara Viabilitas, Motilitas, dan Keutuhan
Membran Plasma Spermatozoa Semen Beku Sapi Limousin. Dibimbing oleh Prof.
Dr. Dra. R. Iis Arifiantini, M.Si.
Sapi Limousin merupakan salah satu jenis sapi potong yang dikembangkan
di Indonesia. Salah satu cara untuk meningkatkan populasinya melalui teknologi
inseminasi buatan (IB). Bibit semen beku sapi Limousin saat ini di produksi di
beberapa balai inseminasi buatan (BIB) diantaranya adalah Balai BIB Lembang di
Jawa Barat dan balai besar inseminasi buatan (BBIB) Singosari di Jawa Timur.
Penelitian ini menggunakan 12 straw semen beku dari 4 ekor pejantan. Seluruh
sampel diuji motilitas, viabilitas, dan membran plasma utuh (MPU) di bawah
mikroskop dan data dianalisis menggunakan analisis korelasi Pearson. Kualitas
semen beku menurut Standar Nasional Indonesia (SNI) yaitu semen yang
memiliki motilitas post thawing > 40% dan skoring individu > 2. Penelitian ini
bertujuan untuk menguji kualitas semen beku dengan berbagai indikator, yaitu
persentase motilitas spermatozoa, persentase hidup-mati spermatozoa (viabilitas;
indikator viable sperm), dan persentase keutuhan membran plasma spermatozoa,
serta melihat hubungan antara ketiga parameter tersebut. Pengujian yang
dilakukan mengenai hubungan antara viabilitas, persentase motilitas, dan
keutuhan membran plasma pada semen beku post thawing. Data yang diperoleh
diolah dengan mencari rataan dan simpangan bakunya serta dicari korelasi antara
tiga indikator tersebut dengan menggunakan SPSS 16.0 for Windows. Hasil
penelitian ini menunjukkan motilitas post thawing spermatozoa sapi Limousin
sebesar 43.3±1.44% hingga 47.5±4.33%, nilai viabilitas sebesar 60.45±0.74%
hingga 62.36±14.02%, dan membran plasma utuh (MPU) sebesar 50.17±0.71%
hingga 58.78±6.94%. Diantara keempat individu sapi Limousin menunjukkan
bahwa seluruh semen beku yang diperiksa masih dalam kondisi yang baik untuk
diinseminasikan. Korelasi antara ketiga parameter menunjukkan hasil yang
positif, yaitu motilitas, viabilitas, dan membran plasma utuh saling berpengaruh.
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2012
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
yang wajar IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
HUBUNGAN ANTARA VIABILITAS, MOTILITAS, DAN
KEUTUHAN MEMBRAN PLASMA SPERMATOZOA SEMEN
BEKU SAPI LIMOUSIN
RICE SEPTIYANI
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kedokteran Hewan pada
Fakultas Kedokteran Hewan
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Judul Skripsi : Hubungan Antara Viabilitas, Motilitas, dan Keutuhan Membran
Plasma Spermatozoa Semen Beku Sapi Limousin
Nama
: Rice Septiyani
NRP
: B04080121
Disetujui,
Pembimbing
Prof. Dr. Dra. R. Iis Arifiantini, M.Si
NIP. 19600804 198103 2 001
Diketahui,
Wakil Dekan Fakultas Kedokteran Hewan
Drh. H. Agus Setiyono, MS, Ph.D, APVet.
NIP. 19630810 198803 1 004
Tanggal Lulus :
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan
hidayah-Nya serta ilmu yang bermanfaat sehingga penulis dapat menyelesaikan
penelitian dan penyusunan skripsi ini.
Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Prof. Dr. Dra. R. Iis
Arifiantini M.Si atas kesediaan dan kesabarannya membimbing penulis pada saat
penelitian, penyusunan dan selama penyelesaian skripsi ini. Selain itu, penulis
juga berterima kasih pada Bapak Bondan yang telah membantu pada saat penulis
melakukan penelitian. Tidak lupa penulis juga berterimakasih pada seluruh staf
dan karyawan Bagian Reproduksi dan Kebidanan FKH IPB yang telah membantu
penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih pula kepada Pak Gholib
dan Nurul Aini yang telah membantu Penulis dalam menganalisis data sehingga
Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Kepada Mama dan Papa, terima kasih atas doa, dukungan, dan kasih
sayangnya selama ini. Untuk adikku Gilang, terima kasih atas bantuan yang
diberikan selama ini.
Kepada teman satu penelitian Penulis : Innes, Irena, dan Rizal terima kasih
atas kerjasamanya dalam penelitian ini. Untuk teman-teman Penulis Desrayni,
Yohana, Putra, Alvi, Faradisyah, dan teman-teman Avenzoar lainnya, terima kasih
sudah menjadi teman yang baik. Bagi teman-teman Penulis Shambala Girls,
terima kasih atas bantuan, dukungan dan motivasinya.
Menyadari banyaknya kekurangan dalam diri Penulis, maka Penulis
mengharapkan saran dan kritik guna penyempurnaan skripsi ini. Akhir kata
penulis meminta maaf atas segalanya kekurangan dan kesalahan Penulis dan
semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.
Bogor, September 2012
Rice Septiyani
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Ciamis pada tanggal 12 September 1990. Penulis
merupakan anak pertama dari dua bersaudara dari Bapak Sobandi dan Ibu Aat
Solihat. Penulis menempuh pendidikan di Sekolah Dasar Negeri (SDN) Batu
Ampar 011 pagi, Jakarta dan lulus pada tahun 2002, kemudian melanjutkan ke
SMPN 126 dan lulus pada tahun 2005. Penulis melanjutkan pendidikan di SMAN
42 dan lulus pada tahun 2008 di Jakarta.
Pada tahun 2008 penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur
Undangan Masuk IPB (USMI) di Fakultas Kedokteran Hewan. Selama menjadi
mahasiswa di Fakultas Kedokteran Hewan, penulis aktif di salah satu Himpunan
Minat dan Profesi (HIMPRO) serta menjadi panitia pada beberapa kegiatan di
lingkungan kampus.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL…………………………………………………………...
x
DAFTAR GAMBAR………………………………………………………..
xi
PENDAHULUAN
Latar Belakang………………………………………………………...
Tujuan………………………………………………………………….
Manfaat………………………………………………………………...
1
2
3
TINJAUAN PUSTAKA
Sapi Limousin…………………………………………………………
Fisiologi Semen Sapi…………………………………………………..
Morfologi Spermatozoa………………………………………………..
Semen Beku……………………………………………………………
Evaluasi Kualitas Semen Beku…………………………………….…
4
5
5
6
7
MATERI DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian……………………………………………….
Metode Penelitian……………………………………………………………
Thawing Semen Beku………………………………………………….
Pemeriksaan Motilitas Spermatozoa…………………………………..
Pemeriksaan Viabilitas Spermatozoa………………………………….
Pemeriksaan Membran Plasma Utuh Spermatozoa…………………...
Analisis Data………………………………………………………………...
10
10
10
10
10
11
11
HASIL DAN PEMBAHASAN
Motilitas……………………………………………………………………..
Viabilitas…………………………………………………………………….
Membran Plasma Utuh…………………………………….………………...
Hubungan Motilitas, Viabilitas, dan Membran Plasma Utuh……….……….
12
12
13
13
SIMPULAN………………………………………………………………….
18
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………..
19
DAFTAR TABEL
Halaman
1
2
3
Persentase motilitas spermatozoa sapi Limousin post
thawing………………………………………………….……….....
12
Persentase viabilitas spermatozoa sapi Limousin post
thawing…………………………………………...…………...…...
13
Persentase membran plasma utuh spermatozoa sapi Limousin
post thawing…………………...………………...……………...….
13
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1
Sapi Limousin………………………………………………….…..
4
2
Spermatozoa hidup…………………………………………….…..
8
3
Spermatozoa dengan membran plasma utuh………………...….…
9
4
Hubungan antara motilitas dan viabilitas spermatozoa sapi
Limousin post thawing………………...…………………………...
14
Hubungan antara MPU dan viabilitas spermatozoa sapi Limousin
post thawing………………………………………………...……...
14
Hubungan antara MPU dan motilitas spermatozoa sapi Limousin
post thawing………………………...……………………………..
15
5
6
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pengembangbiakan sapi potong untuk memenuhi permintaan konsumen
terhadap daging sapi masih menghadapi berbagai kendala, diantaranya adalah
usaha bakalan atau calf-cow operation yang kurang diminati oleh pemilik modal
karena secara ekonomis kurang menguntungkan dan dibutuhkan waktu
pemeliharaan yang lama, adanya keterbatasan pejantan unggul pada usaha
pembibitan dan peternak, ketersediaan pakan tidak teratur dan berkualitas rendah
terutama pada musim kemarau, pemanfaatan limbah pertanian dan agroindustri
pertanian sebagai bahan pakan belum optimal, efisiensi reproduksi ternak rendah
dengan jarak beranak (calving interval) yang panjang (Maryono et al. 2006).
Selain permasalahan di atas, kegagalan dalam reproduksi disebabkan karena
manajemen perkawinan yang tidak tepat, yakni pola perkawinan yang kurang
benar, pengamatan birahi dan waktu kawin tidak tepat, rendahnya kualitas atau
kurang tepatnya pemanfaatan pejantan dalam kawin alam dan kurang terampilnya
beberapa petugas, serta rendahnya pengetahuan peternak tentang inseminasi
buatan (Affandhy et al. 2007).
Inseminasi Buatan (IB) merupakan suatu program pemuliabiakan ternak
mulai dari organisasi, penyuluhan, produksi semen, deteksi birahi dan inseminasi
(deposisi semen) sampai evaluasi keberhasilan program IB itu sendiri (Direktorat
Budidaya Ternak Ruminansia 2010). Tujuan dan keunggulan IB antara lain
memperbaiki mutu genetik ternak, tidak perlu membawa pejantan unggul ke
peternakan sehingga bisa mengurangi biaya, mengoptimalkan penggunaan bibit
pejantan unggul lebih luas dan dalam jangka waktu yang lama, meningkatkan
angka kelahiran, serta mencegah penularan penyakit kelamin (Syarif & Harianto
2011). Inseminasi buatan bisa dilakukan menggunakan semen cair atau semen
beku, tetapi untuk memproduksi semen beku memerlukan peralatan sesuai
kebutuhan dan cara penggunaannya memerlukan keterampilan dan pengetahuan
khusus (Direktorat Budidaya Ternak Ruminansia 2010).
2
Salah satu jenis sapi potong yang digunakan sebagai pejantan unggul yang
diproduksi menjadi semen beku adalah sapi Limousin. Sapi Limousin ini
mempunyai pertumbuhan bobot badan yang cepat dengan bobot badan jantan
dewasa bisa lebih dari 1.000 kg sehingga disukai dikalangan peternak (Fikar &
Ruhyadi 2010).
Bibit semen beku sapi Limousin saat ini di produksi di beberapa balai
inseminasi buatan (BIB) diantaranya adalah Balai BIB Lembang di Jawa Barat
dan balai besar inseminasi buatan (BBIB) Singosari di Jawa Timur. Dalam
perkembangannya, BIB Lembang telah memproduksi semen beku unggul lebih
dari 22 juta dosis yang telah disebarkan ke daerah-daerah pelaksana IB di
Indonesia (Trantono 2011).
Kualitas semen beku yang didistribusikan ke peternak harus lolos dalam
serangkaian uji, diantaranya adalah harus memiliki persentase motilitas > 40%,
skoring individu >2 (SNI 01-4869.1-2005), selain itu harus memiliki nilai 10%
setelah diuji longivitasnya dalam inkubator pada suhu 37°C selama 4 jam.
Menurut Morrell dan Rodriguez-Martinez (2009), yang disebut spermatozoa
berkualitas yang mampu membuahi adalah spermatozoa yang motil, viable,
memiliki morfologi normal, dan mempunyai kromatin yang intact. Berdasarkan
hal tersebut dan mengingat SNI 01-4869.1-2005, yang hanya menguji aspek
motilitas maka perlu penelitian untuk menguji kualitas semen beku sapi Limousin
yang akan didistribusikan ke lapangan.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk menguji kualitas semen beku dengan berbagai
indikator yaitu persentase motilitas spermatozoa, persentase hidup-mati
spermatozoa (viabilitas; indikator viable sperm), dan persentase keutuhan
membran plasma spermatozoa, serta mengetahui hubungan antara ketiga
parameter tersebut.
3
Manfaat
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai hubungan
antara berbagai indikator keberhasilan semen beku yaitu persentase motilitas
spermatozoa, viabilitas dan persentase keutuhan membran plasma spermatozoa,
serta untuk memberikan rekomendasi parameter uji untuk pengujian kualitas
semen beku sapi yang diproduksi oleh BIB di Indonesia.
TINJAUAN PUSTAKA
Sapi Limousin
Sapi Limousin merupakan sapi bangsa Bos taurus yang berasal dari Prancis.
Sapi ini sangat cocok dipelihara di daerah beriklim sedang. Sapi Limousin
merupakan sapi pedaging bertipe besar dan mempunyai volume rumen yang
besar. Karena itu, sapi ini mampu menambah konsumsi pakan lebih banyak di luar
kebutuhan yang sebenarnya. Namun, sapi ini memiliki metabolisme yang cepat
sehingga menuntut teknik pemeliharaan yang lebih teratur (Fikar & Ruhyadi
2010).
Ciri-ciri sapi ini adalah warna bulu merah cokelat, pada sekeliling mata dan
kaki mulai dari lutut ke bawah berwarna agak terang, ukuran tubuh besar dan
panjang, serta pertumbuhannya bagus. Tanduk pada jantan tumbuh keluar dan
agak melengkung (Sudarmono & Sugeng 2008). Sapi Limousin memiliki potensi
kenaikan berat badan 1.2 – 1.4 kg/hari dengan lama penggemukan 3 – 4 bulan.
Sapi ini termasuk dalam kategori sapi besar, dengan bobot dewasa di atas 800 –
1.200 kg/ekor. Bobot bakalan dapat mencapai 250 – 300 kg/ekor. Karkas pada
sapi Limousin mencapai 50% (Fikar & Ruhyadi 2010).
Gambar 1 Sapi Limousin (http://ramayamakmur.wordpress.com).
5
Fisiologi Semen Sapi
Semen adalah sekresi kelamin hewan jantan yang secara normal
diejakulasikan ke dalam saluran kelamin betina sewaktu kopulasi, tetapi dapat
pula ditampung. Semen terdiri dari spermatozoa dan sebagian besar cairan sekresi
kelenjar aksesori (plasma semen). Volume semen dan jumlah spermatozoa yang
diejakulasi pada sapi jantan sangat bervariasi (Turman & Rich 2010). Hal ini
tergantung dari masing-masing ternak individu, umur, musim, nutrisi, bangsa
ternak, frekuensi ejakulasi, libido, dan kondisi dari ternak tersebut (Garner &
Hafez 2000). Dalam keadaan normal, semen yang lebih kental mengandung
spermatozoa yang lebih banyak dibandingkan dengan spermatozoa yang encer.
Semen sapi normal berwarna seperti susu atau krem keputih-putihan dan
keruh. Konsentrasi spermatozoa sapi normal adalah antara 0.8 – 2.0 x 109
spermatozoa/ml (Garner & Hafez 2000).
Morfologi Spermatozoa
Menurut Ismaya (2009) semen atau air mani terdiri dari dua unsur / bagian,
yaitu sel-sel spermatozoa dan plasma spermatozoa (seminal plasma). Spermatozoa
terdiri dari tiga bagian, yaitu kepala (head), bagian tengah (midpiece), dan bagian
ekor (tail). Menurut Arifiantini et al. (2006a) kepala spermatozoa dibagi lagi
menjadi dua daerah yaitu akrosom anterior yang dibungkus oleh tudung akrosom
dan
post
akrosomal
posterior. Tudung akrosom
mengandung akrosin,
hyaluronidase, dan enzim-enzim hidrolitik lainnya yang terlibat pada proses
fertilisasi.
Morfologi spermatozoa merupakan salah satu parameter yang kurang
mendapat perhatian pada pengolahan semen di Indonesia, padahal di luar negeri
seperti Amerika, Swedia dan Belanda, morfologi merupakan salah satu faktor
penghitungan pengenceran semen untuk tujuan pembuatan semen cair dan semen
beku. Kajian morfologi spermatozoa perlu dilakukan mengingat sudah cukup
banyak penelitian-penelitian yang membahas korelasi antara morfologi dan
fertilitas pada berbagai ternak (Arifiantini et al. 2006b).
6
Semen Beku
Semen beku adalah semen yang telah diencerkan dan selanjutnya dibekukan
pada suhu tertentu yang bertujuan untuk penghentian sementara kegiatan hidup
dari sel tanpa mematikan fungsi sel, reaksi metaboliknya berhenti mendekati total.
Sel yang tidak bergerak menurunkan kecepatan metabolisme sehingga dapat
menghemat dalam penggunaan energi sehingga proses hidup dapat berlanjut
setelah pembekuan dihentikan. Pembuatan semen beku merupakan teknik
penyimpanan semen yang efektif karena dapat disimpan dalam waktu yang lama
(Vishwanath & Shannon 2000).
Kualitas semen dalam straw dapat mengalami perubahan selama waktu
distribusi. Hal ini dapat terjadi karena adanya pengurangan gas nitrogen cair di
dalam kontainer. Berkurangnya nitrogen cair melalui evaporasi selama
pengangkutan maupun penyimpanan mengakibatkan fluktuasi suhu, terutama
karena suhu udara yang tinggi, insulator container yang tidak normal dan tutup
kontainer tidak rapat. Keadaan tersebut menyebabkan terjadinya kontak antara
semen beku dangan suhu lingkungan yang tidak dapat dihindarkan sehingga
spermatozoa yang berada dalam straw akan mengalami perubahan kualitas semen
akibat perubahan suhu yang berulang-ulang.
Perubahan kualitas semen yang sering dihadapi pada pembekuan semen
berkisar pada dua kejadian, yaitu pengaruh cold shock terhadap sel yang
dibekukan dan perubahan-perubahan intraseluler akibat pengeluaran air yang
berhubungan dengan pembentukan kristal-kristal es. Parameter untuk menentukan
perubahan kualitas spermatozoa dengan cara yang sederhana, yaitu dilihat dari
karakteristik spermatozoa berdasarkan motilitas yang progresif, pewarnaan eosin,
dan keutuhan membran plasma (Mansour 2009).
Spermatozoa yang telah dibekukan kemudian dicairkan kembali (thawing)
akan menghasilkan spermatozoa yang sebagian sudah mengalami kapasitasi
sehingga daya hidupnya rendah dan motilitas progresifnya tidak sebaik
spermatozoa yang masih segar. Spermatozoa yang sudah mengalami kapasitasi
akan bergerak hiperaktif / berlebihan namun gerakannya kurang progresif (Ismaya
2009).
7
Evaluasi Kualitas Semen Beku
Evaluasi atau pemeriksaan semen merupakan suatu tindakan yang perlu
dilakukan untuk mengetahui kualitas dan kuantitas semen (Kartasudjana 2001).
Peralatan yang diperlukan untuk evaluasi kualitas semen sebaiknya disiapkan
terlebih dahulu
untuk memudahkan pemeriksaan. Evaluasi yang dilakukan
meliputi persentase motilitas spermatozoa, persentase viabilitas, dan persentase
membran plasma utuh.
Evaluasi kualitas semen beku dilakukan setelah pencairan kembali atau post
thawing. Evaluasi ini meliputi penghitungan persentase hidup dan gerakan
individual dari spermatozoa. Berdasarkan petunjuk teknis pengawasan mutu bibit
ternak standar minimal untuk semen beku yang baik mengandung 25 juta
spermatozoa / 0.25 ml dan motilitas post thawing sebesar 40% (Ditjennak 2009).
Motilitas sering dijadikan indikator fertilitas spermatozoa. Pengujian
motilitas dilakukan untuk mengetahui pergerakan dari ekor spermatozoa. Namun
demikian pergerakan spermatozoa dipengaruhi juga oleh integritas struktur
morfologi spermatozoa. Persentase motilitas merupakan persentase spermatozoa
yang bergerak progresif ke depan. Evaluasi dilakukan dengan cara mengamati
spermatozoa pada 10 lapang pandang yang berbeda dengan mikroskop cahaya
pembesaran 400X. Angka yang diberikan berkisar antara 0% hingga 100%
(Turman & Rich 2010).
Teknik pewarnaan eosin-nigrosin dilakukan untuk penilaian viabilitas
spermatozoa. Teknik ini memberikan hasil yang valid ketika dievaluasi dengan
data motilitas spermatozoa yang diperoleh, sesuai dengan standar Organisasi
Kesehatan Dunia (WHO). Teknik pewarnaan differensial eosin nigrosin
merupakan teknik yang sederhana untuk pengujian viabilitas spermatozoa
(Björndahl et al. 2004). Zat warna eosin akan diserap oleh spermatozoa yang mati
sehingga akan berwarna merah atau merah muda akibat permeabilitas dinding sel
meninggi pada sel spermatozoa yang mati, sedangkan nigrosin akan mewarnai
latar dari spermatozoa.
8
b
a
Gambar 2 Spermatozoa hidup: (a) kepala berwarna putih dan spermatozoa mati:
(b) kepala berwarna merah.
Membran plasma yang utuh (MPU) merupakan hal yang mutlak harus
dimiliki spermatozoa yang baik karena membran plasma memegang peranan yang
sentral dalam mengatur seluruh proses biochemic yang terjadi di dalam sel.
Keutuhan membran plasma menentukan hidup dan matinya spermatozoa,
sehingga nilai persentase MPU seharusnya tidak jauh berbeda dari nilai persentase
spermatozoa hidup (Rizal 2002). Evaluasi terhadap spermatozoa dengan membran
plasma yang utuh dapat diuji dengan menggunakan metode hypoosmotic swelling
(HOS) test. Evaluasi dilakukan dengan meneteskan semen yang sudah
dimasukkan dalam larutan hypoosmotic yang telah diinkubasi pada suhu 37°C
selama 30 menit ke gelas objek dan ditutup dengan cover glass, lalu diamati di
bawah mikroskop cahaya pada pembesaran 400X. Penilaian dilakukan dengan
melihat spermatozoa yang bereaksi dan spermatozoa yang tidak bereaksi (Revell
& Mrode 1993).
9
Gambar 3 (ekor melingkar, a) spermatozoa dengan membran plasma utuh dan
(ekor lurus, b) spermatozoa dengan membran plasma tidak utuh
(http://takdirsaili.wordpress.com).
MATERI DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilakukan pada bulan Juli 2011 dan dilaksanakan di Unit
Rehabilitasi Reproduksi (URR), Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian
Bogor. Sebanyak 12 straw (4 jantan dan 3 ulangan) sapi Limousin berasal dari
salah satu BBIB Nasional digunakan dalam penelitian ini.
Metode Penelitian
Thawing semen beku
Semen di-thawing pada water bath (37°C) selama 30 detik. Setelah itu straw
dikeringkan dengan menggunakan tisu, lalu sumbat pabrik dan sumbat
laboratorium digunting. Semen dari straw dikeluarkan seluruhnya dan disimpan
dalam tabung Eppendorf. Tabung diletakkan dalam water bath pada suhu 37°C
untuk pengujian lebih lanjut.
Motilitas Spermatozoa
Sebanyak satu tetes semen diletakkan di atas gelas objek yang telah
dihangatkan, kemudian ditutup dengan gelas penutup. Motilitas spermatozoa
dinilai dengan cara subjektif kuantitatif dari lima lapang pandang menggunakan
mikroskop (Olympus CH 20) dengan perbesaran 400X. Penilaian dilakukan
dengan membandingkan spermatozoa yang bergerak progresif dengan gerakan
lain yang tidak progresif dan dinyatakan dalam persentase (%).
Viabilitas Spermatozoa
Sebanyak satu tetes semen diletakkan di atas gelas objek dan ditambahkan
3-4 tetes pewarna eosin nigrosin dan dihomogenkan kemudian dibuat preparat
ulas dan dikeringkan dengan meja pemanas (heating table). Preparat lalu diamati
di bawah mikroskop dengan perbesaran 400X. Spermatozoa dihitung dalam
sepuluh lapang pandang dengan cara diacak (atau jumlah yang dihitung telah
mencapai 200 spermatozoa). Spermatozoa hidup tidak menyerap warna eosin
11
sedangkan spermatozoa mati akan menyerap warna merah.
Persentase
spermatozoa hidup dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
Membran Plasma Utuh Spermatozoa
Sebanyak 50 μl semen dimasukkan ke dalam 400 μl larutan hypoosmotic
bertekanan 150 mOsm kg-1 H2O yang terdiri atas 0.735 gr Na sitrat dan 1.351 gr
Fruktosa dalam 100 ml aquadest (Revell & Mrode 1993). Campuran larutan
diinkubasi dalam water bath (37oC). Spermatozoa dalam larutan HOS diamati
pada menit ke 30-45 (Hardyana & Arifiantini 2012).
Pemeriksaan dilakukan dengan mikroskop perbesaran 400X pada sepuluh
lapang
pandang.
Spermatozoa
dengan
membran
plasma
utuh
akan
memperlihatkan ekor yang melingkar (coil), sedangkan spermatozoa dengan
membran plasma yang tidak utuh akan memperlihatkan ekor yang lurus.
Persentase spermatozoa dengan MPU dihitung dengan rumus:
Analisis Data
Seluruh parameter diperiksa dari empat individu yang berbeda, masingmasing individu dilakukan pengulangan sebanyak tiga kali. Data yang diperoleh
diolah dengan mencari rataan dan simpangan bakunya serta dicari korelasi antara
tiga indikator tersebut dengan menggunakan SPSS 16.0 for windows.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Motilitas Spermatozoa
Motilitas merupakan parameter utama yang banyak dilaporkan oleh para
peneliti (Garner & Hafez, 2000). Motilitas spermatozoa sapi Limousin setelah
thawing (PTM) pada penelitian ini memiliki nilai motilitas 43.3% sampai dengan
47.5% (Tabel 1). Secara keseluruhan, semen beku ini dapat diinseminasikan
karena nilai PTM sapi Limousin telah melampaui standar produksi semen beku
Indonesia yang tertuang dalam SNI 01-4869.1-2005, yaitu untuk dapat
didistribusikan dan diinseminasikan persentase spermatozoa motil post thawing
minimal harus sebesar 40%.
Tabel 1 Persentase motilitas spermatozoa post thawing sapi Limousin
Ulangan
Motilitas (%)
Sapi 1
Sapi 2
Sapi 3
Sapi 4
1
52.5
45
45
42.5
2
45
47.5
42.5
42.5
3
45
47.5
45
45
47.5±4.33
46.67±1.44
44.2±1.44
43.3 ± 1.44
Rataan±SD
Viabilitas Spermatozoa
Pengujian viabilitas spermatozoa dapat dilakukan dengan memaparkan
spermatozoa pada pewarnaan eosin nigrosin. Spermatozoa yang mati akan
menyerap pewarna eosin nigrosin tetapi spermatozoa yang hidup tidak akan
menyerap warna. Pengujian viabilitas dilakukan untuk menguji kerusakan pada
bagian kepala spermatozoa. Spermatozoa hidup dari keempat pejantan
mempunyai nilai yang masih cukup baik, yaitu berkisar antara 60.45% sampai
dengan 62.36% (Tabel 2).
13
Tabel 2 Persentase viabilitas spermatozoa post thawing sapi Limousin
Viabilitas (%)
Ulangan
Sapi 1
Sapi 2
Sapi 3
Sapi 4
1
78.13
50.61
61.06
57.65
2
57.65
63.50
60.67
62.82
3
51.31
70.29
59.62
63.25
62.36±14.02
61.47±10.00
60.45±0.74
61.24±3.12
Rataan±SD
Membran Plasma Utuh (MPU) Spermatozoa
Integritas membran plasma adalah suatu keadaan yang menunjukkan fungsi
fisiologis membran yang terjaga sebagai kontrol terhadap transport air sehingga
cairan di luar sel tidak dapat memasuki sel. Untuk mengetahui integritas membran
spermatozoa maka dilakukan Hypo-osmotic Swelling (HOS) Test. Membran
plasma utuh spermatozoa sapi Limousin pada penelitian ini masih cukup baik,
yaitu antara 50.17% sampai dengan 58.78% (Tabel 3).
Tabel 3 Persentase membran plasma utuh spermatozoa post thawing sapi Limousin
Membran Plasma Utuh (%)
Ulangan
Sapi 1
Sapi 2
Sapi 3
Sapi 4
1
58.06
50.77
49.38
51.09
2
45.83
62.61
50.38
47.58
3
50.00
62.96
50.76
53.33
Rataan ±SD
51.30 ± 6.22
58.78 ± 6.94
50.17 ± 0.71
50.67 ± 2.90
Hubungan Motilitas, Viabilitas, dan Membran Plasma Utuh
Hasil penelitian menunjukkan adanya korelasi yang signifikan antara
motilitas dengan viabilitas (r = 0.699, p = 0.011), membran plasma utuh dengan
viabilitas (r = 0.614, p = 0.034), dan membran plasma utuh dengan motilitas (r =
0.664, p = 0.019). Hal ini menunjukkan bahwa ketiga parameter tersebut
berhubungan positif (p 40%,
skoring individu >2 (SNI 01-4869.1-2005), selain itu harus memiliki nilai 10%
setelah diuji longivitasnya dalam inkubator pada suhu 37°C selama 4 jam.
Menurut Morrell dan Rodriguez-Martinez (2009), yang disebut spermatozoa
berkualitas yang mampu membuahi adalah spermatozoa yang motil, viable,
memiliki morfologi normal, dan mempunyai kromatin yang intact. Berdasarkan
hal tersebut dan mengingat SNI 01-4869.1-2005, yang hanya menguji aspek
motilitas maka perlu penelitian untuk menguji kualitas semen beku sapi Limousin
yang akan didistribusikan ke lapangan.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk menguji kualitas semen beku dengan berbagai
indikator yaitu persentase motilitas spermatozoa, persentase hidup-mati
spermatozoa (viabilitas; indikator viable sperm), dan persentase keutuhan
membran plasma spermatozoa, serta mengetahui hubungan antara ketiga
parameter tersebut.
3
Manfaat
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai hubungan
antara berbagai indikator keberhasilan semen beku yaitu persentase motilitas
spermatozoa, viabilitas dan persentase keutuhan membran plasma spermatozoa,
serta untuk memberikan rekomendasi parameter uji untuk pengujian kualitas
semen beku sapi yang diproduksi oleh BIB di Indonesia.
TINJAUAN PUSTAKA
Sapi Limousin
Sapi Limousin merupakan sapi bangsa Bos taurus yang berasal dari Prancis.
Sapi ini sangat cocok dipelihara di daerah beriklim sedang. Sapi Limousin
merupakan sapi pedaging bertipe besar dan mempunyai volume rumen yang
besar. Karena itu, sapi ini mampu menambah konsumsi pakan lebih banyak di luar
kebutuhan yang sebenarnya. Namun, sapi ini memiliki metabolisme yang cepat
sehingga menuntut teknik pemeliharaan yang lebih teratur (Fikar & Ruhyadi
2010).
Ciri-ciri sapi ini adalah warna bulu merah cokelat, pada sekeliling mata dan
kaki mulai dari lutut ke bawah berwarna agak terang, ukuran tubuh besar dan
panjang, serta pertumbuhannya bagus. Tanduk pada jantan tumbuh keluar dan
agak melengkung (Sudarmono & Sugeng 2008). Sapi Limousin memiliki potensi
kenaikan berat badan 1.2 – 1.4 kg/hari dengan lama penggemukan 3 – 4 bulan.
Sapi ini termasuk dalam kategori sapi besar, dengan bobot dewasa di atas 800 –
1.200 kg/ekor. Bobot bakalan dapat mencapai 250 – 300 kg/ekor. Karkas pada
sapi Limousin mencapai 50% (Fikar & Ruhyadi 2010).
Gambar 1 Sapi Limousin (http://ramayamakmur.wordpress.com).
5
Fisiologi Semen Sapi
Semen adalah sekresi kelamin hewan jantan yang secara normal
diejakulasikan ke dalam saluran kelamin betina sewaktu kopulasi, tetapi dapat
pula ditampung. Semen terdiri dari spermatozoa dan sebagian besar cairan sekresi
kelenjar aksesori (plasma semen). Volume semen dan jumlah spermatozoa yang
diejakulasi pada sapi jantan sangat bervariasi (Turman & Rich 2010). Hal ini
tergantung dari masing-masing ternak individu, umur, musim, nutrisi, bangsa
ternak, frekuensi ejakulasi, libido, dan kondisi dari ternak tersebut (Garner &
Hafez 2000). Dalam keadaan normal, semen yang lebih kental mengandung
spermatozoa yang lebih banyak dibandingkan dengan spermatozoa yang encer.
Semen sapi normal berwarna seperti susu atau krem keputih-putihan dan
keruh. Kons
RICE SEPTIYANI Correlation Between Viability, Motility and Plasma
Membrane Integrity of Sperm in Frozen Semen of Limousine Bull. Guided by
Prof. Dr. Dra. R. Iis Arifiantini, M.Si.
Limousine is a popular beef cattle among farmers. According to the
Indonesian National Standard (SNI), the quality of frozen semen that is
distributed and used to inseminate cattle must have a post-thawing motility of >
40% and an individual scoring > 2. This study aimed to test the quality of
Limousine frozen semen with different parameters, namely the percentage of
spermatozoa motility, live-dead spermatozoa (viability; indicator of viable
sperm), the percentage of plasma membrane integrity of spermatozoa (MI) and to
find the relationship between these three parameters. The motility was assessed
subjectively using three evaluators, the viability was assessed with eosin nigrosin
staining and membrane integrity (MI) was tested using hypo osmotic swelling
(HOS) test. All was observed under the microscope and data were analyzed using
the Pearson correlation SPSS 16 for windows. Data showed that the frozen semen
of all four individuals were still in good condition and the post thawing motility of
all bulls qualified the SNI for frozen semen of bulls. There was a positive
correlation between motility and viability, motility and MI as well as viability and
membrane integrity.
Keywords: Correlation, Sperm Parameters, Limousine, Frozen Semen
RINGKASAN
RICE SEPTIYANI Hubungan antara Viabilitas, Motilitas, dan Keutuhan
Membran Plasma Spermatozoa Semen Beku Sapi Limousin. Dibimbing oleh Prof.
Dr. Dra. R. Iis Arifiantini, M.Si.
Sapi Limousin merupakan salah satu jenis sapi potong yang dikembangkan
di Indonesia. Salah satu cara untuk meningkatkan populasinya melalui teknologi
inseminasi buatan (IB). Bibit semen beku sapi Limousin saat ini di produksi di
beberapa balai inseminasi buatan (BIB) diantaranya adalah Balai BIB Lembang di
Jawa Barat dan balai besar inseminasi buatan (BBIB) Singosari di Jawa Timur.
Penelitian ini menggunakan 12 straw semen beku dari 4 ekor pejantan. Seluruh
sampel diuji motilitas, viabilitas, dan membran plasma utuh (MPU) di bawah
mikroskop dan data dianalisis menggunakan analisis korelasi Pearson. Kualitas
semen beku menurut Standar Nasional Indonesia (SNI) yaitu semen yang
memiliki motilitas post thawing > 40% dan skoring individu > 2. Penelitian ini
bertujuan untuk menguji kualitas semen beku dengan berbagai indikator, yaitu
persentase motilitas spermatozoa, persentase hidup-mati spermatozoa (viabilitas;
indikator viable sperm), dan persentase keutuhan membran plasma spermatozoa,
serta melihat hubungan antara ketiga parameter tersebut. Pengujian yang
dilakukan mengenai hubungan antara viabilitas, persentase motilitas, dan
keutuhan membran plasma pada semen beku post thawing. Data yang diperoleh
diolah dengan mencari rataan dan simpangan bakunya serta dicari korelasi antara
tiga indikator tersebut dengan menggunakan SPSS 16.0 for Windows. Hasil
penelitian ini menunjukkan motilitas post thawing spermatozoa sapi Limousin
sebesar 43.3±1.44% hingga 47.5±4.33%, nilai viabilitas sebesar 60.45±0.74%
hingga 62.36±14.02%, dan membran plasma utuh (MPU) sebesar 50.17±0.71%
hingga 58.78±6.94%. Diantara keempat individu sapi Limousin menunjukkan
bahwa seluruh semen beku yang diperiksa masih dalam kondisi yang baik untuk
diinseminasikan. Korelasi antara ketiga parameter menunjukkan hasil yang
positif, yaitu motilitas, viabilitas, dan membran plasma utuh saling berpengaruh.
HUBUNGAN ANTARA VIABILITAS, MOTILITAS, DAN
KEUTUHAN MEMBRAN PLASMA SPERMATOZOA SEMEN
BEKU SAPI LIMOUSIN
RICE SEPTIYANI
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi dengan judul Hubungan antara
Viabilitas, Motilitas, dan Keutuhan Membran Plasma Spermatozoa Semen Beku
Sapi Limousin adalah benar karya saya dengan arahan dari Dosen pembimbing
dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun.
Sumber informasi yang berasal dan dikutip dari karya yang diterbitkan maupun
tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan
dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, September 2012
Rice Septiyani
B04080121
ABSTRACT
RICE SEPTIYANI Correlation Between Viability, Motility and Plasma
Membrane Integrity of Sperm in Frozen Semen of Limousine Bull. Guided by
Prof. Dr. Dra. R. Iis Arifiantini, M.Si.
Limousine is a popular beef cattle among farmers. According to the
Indonesian National Standard (SNI), the quality of frozen semen that is
distributed and used to inseminate cattle must have a post-thawing motility of >
40% and an individual scoring > 2. This study aimed to test the quality of
Limousine frozen semen with different parameters, namely the percentage of
spermatozoa motility, live-dead spermatozoa (viability; indicator of viable
sperm), the percentage of plasma membrane integrity of spermatozoa (MI) and to
find the relationship between these three parameters. The motility was assessed
subjectively using three evaluators, the viability was assessed with eosin nigrosin
staining and membrane integrity (MI) was tested using hypo osmotic swelling
(HOS) test. All was observed under the microscope and data were analyzed using
the Pearson correlation SPSS 16 for windows. Data showed that the frozen semen
of all four individuals were still in good condition and the post thawing motility of
all bulls qualified the SNI for frozen semen of bulls. There was a positive
correlation between motility and viability, motility and MI as well as viability and
membrane integrity.
Keywords: Correlation, Sperm Parameters, Limousine, Frozen Semen
RINGKASAN
RICE SEPTIYANI Hubungan antara Viabilitas, Motilitas, dan Keutuhan
Membran Plasma Spermatozoa Semen Beku Sapi Limousin. Dibimbing oleh Prof.
Dr. Dra. R. Iis Arifiantini, M.Si.
Sapi Limousin merupakan salah satu jenis sapi potong yang dikembangkan
di Indonesia. Salah satu cara untuk meningkatkan populasinya melalui teknologi
inseminasi buatan (IB). Bibit semen beku sapi Limousin saat ini di produksi di
beberapa balai inseminasi buatan (BIB) diantaranya adalah Balai BIB Lembang di
Jawa Barat dan balai besar inseminasi buatan (BBIB) Singosari di Jawa Timur.
Penelitian ini menggunakan 12 straw semen beku dari 4 ekor pejantan. Seluruh
sampel diuji motilitas, viabilitas, dan membran plasma utuh (MPU) di bawah
mikroskop dan data dianalisis menggunakan analisis korelasi Pearson. Kualitas
semen beku menurut Standar Nasional Indonesia (SNI) yaitu semen yang
memiliki motilitas post thawing > 40% dan skoring individu > 2. Penelitian ini
bertujuan untuk menguji kualitas semen beku dengan berbagai indikator, yaitu
persentase motilitas spermatozoa, persentase hidup-mati spermatozoa (viabilitas;
indikator viable sperm), dan persentase keutuhan membran plasma spermatozoa,
serta melihat hubungan antara ketiga parameter tersebut. Pengujian yang
dilakukan mengenai hubungan antara viabilitas, persentase motilitas, dan
keutuhan membran plasma pada semen beku post thawing. Data yang diperoleh
diolah dengan mencari rataan dan simpangan bakunya serta dicari korelasi antara
tiga indikator tersebut dengan menggunakan SPSS 16.0 for Windows. Hasil
penelitian ini menunjukkan motilitas post thawing spermatozoa sapi Limousin
sebesar 43.3±1.44% hingga 47.5±4.33%, nilai viabilitas sebesar 60.45±0.74%
hingga 62.36±14.02%, dan membran plasma utuh (MPU) sebesar 50.17±0.71%
hingga 58.78±6.94%. Diantara keempat individu sapi Limousin menunjukkan
bahwa seluruh semen beku yang diperiksa masih dalam kondisi yang baik untuk
diinseminasikan. Korelasi antara ketiga parameter menunjukkan hasil yang
positif, yaitu motilitas, viabilitas, dan membran plasma utuh saling berpengaruh.
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2012
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
yang wajar IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis
dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
HUBUNGAN ANTARA VIABILITAS, MOTILITAS, DAN
KEUTUHAN MEMBRAN PLASMA SPERMATOZOA SEMEN
BEKU SAPI LIMOUSIN
RICE SEPTIYANI
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kedokteran Hewan pada
Fakultas Kedokteran Hewan
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Judul Skripsi : Hubungan Antara Viabilitas, Motilitas, dan Keutuhan Membran
Plasma Spermatozoa Semen Beku Sapi Limousin
Nama
: Rice Septiyani
NRP
: B04080121
Disetujui,
Pembimbing
Prof. Dr. Dra. R. Iis Arifiantini, M.Si
NIP. 19600804 198103 2 001
Diketahui,
Wakil Dekan Fakultas Kedokteran Hewan
Drh. H. Agus Setiyono, MS, Ph.D, APVet.
NIP. 19630810 198803 1 004
Tanggal Lulus :
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan
hidayah-Nya serta ilmu yang bermanfaat sehingga penulis dapat menyelesaikan
penelitian dan penyusunan skripsi ini.
Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Prof. Dr. Dra. R. Iis
Arifiantini M.Si atas kesediaan dan kesabarannya membimbing penulis pada saat
penelitian, penyusunan dan selama penyelesaian skripsi ini. Selain itu, penulis
juga berterima kasih pada Bapak Bondan yang telah membantu pada saat penulis
melakukan penelitian. Tidak lupa penulis juga berterimakasih pada seluruh staf
dan karyawan Bagian Reproduksi dan Kebidanan FKH IPB yang telah membantu
penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih pula kepada Pak Gholib
dan Nurul Aini yang telah membantu Penulis dalam menganalisis data sehingga
Penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.
Kepada Mama dan Papa, terima kasih atas doa, dukungan, dan kasih
sayangnya selama ini. Untuk adikku Gilang, terima kasih atas bantuan yang
diberikan selama ini.
Kepada teman satu penelitian Penulis : Innes, Irena, dan Rizal terima kasih
atas kerjasamanya dalam penelitian ini. Untuk teman-teman Penulis Desrayni,
Yohana, Putra, Alvi, Faradisyah, dan teman-teman Avenzoar lainnya, terima kasih
sudah menjadi teman yang baik. Bagi teman-teman Penulis Shambala Girls,
terima kasih atas bantuan, dukungan dan motivasinya.
Menyadari banyaknya kekurangan dalam diri Penulis, maka Penulis
mengharapkan saran dan kritik guna penyempurnaan skripsi ini. Akhir kata
penulis meminta maaf atas segalanya kekurangan dan kesalahan Penulis dan
semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.
Bogor, September 2012
Rice Septiyani
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Ciamis pada tanggal 12 September 1990. Penulis
merupakan anak pertama dari dua bersaudara dari Bapak Sobandi dan Ibu Aat
Solihat. Penulis menempuh pendidikan di Sekolah Dasar Negeri (SDN) Batu
Ampar 011 pagi, Jakarta dan lulus pada tahun 2002, kemudian melanjutkan ke
SMPN 126 dan lulus pada tahun 2005. Penulis melanjutkan pendidikan di SMAN
42 dan lulus pada tahun 2008 di Jakarta.
Pada tahun 2008 penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur
Undangan Masuk IPB (USMI) di Fakultas Kedokteran Hewan. Selama menjadi
mahasiswa di Fakultas Kedokteran Hewan, penulis aktif di salah satu Himpunan
Minat dan Profesi (HIMPRO) serta menjadi panitia pada beberapa kegiatan di
lingkungan kampus.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL…………………………………………………………...
x
DAFTAR GAMBAR………………………………………………………..
xi
PENDAHULUAN
Latar Belakang………………………………………………………...
Tujuan………………………………………………………………….
Manfaat………………………………………………………………...
1
2
3
TINJAUAN PUSTAKA
Sapi Limousin…………………………………………………………
Fisiologi Semen Sapi…………………………………………………..
Morfologi Spermatozoa………………………………………………..
Semen Beku……………………………………………………………
Evaluasi Kualitas Semen Beku…………………………………….…
4
5
5
6
7
MATERI DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian……………………………………………….
Metode Penelitian……………………………………………………………
Thawing Semen Beku………………………………………………….
Pemeriksaan Motilitas Spermatozoa…………………………………..
Pemeriksaan Viabilitas Spermatozoa………………………………….
Pemeriksaan Membran Plasma Utuh Spermatozoa…………………...
Analisis Data………………………………………………………………...
10
10
10
10
10
11
11
HASIL DAN PEMBAHASAN
Motilitas……………………………………………………………………..
Viabilitas…………………………………………………………………….
Membran Plasma Utuh…………………………………….………………...
Hubungan Motilitas, Viabilitas, dan Membran Plasma Utuh……….……….
12
12
13
13
SIMPULAN………………………………………………………………….
18
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………..
19
DAFTAR TABEL
Halaman
1
2
3
Persentase motilitas spermatozoa sapi Limousin post
thawing………………………………………………….……….....
12
Persentase viabilitas spermatozoa sapi Limousin post
thawing…………………………………………...…………...…...
13
Persentase membran plasma utuh spermatozoa sapi Limousin
post thawing…………………...………………...……………...….
13
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1
Sapi Limousin………………………………………………….…..
4
2
Spermatozoa hidup…………………………………………….…..
8
3
Spermatozoa dengan membran plasma utuh………………...….…
9
4
Hubungan antara motilitas dan viabilitas spermatozoa sapi
Limousin post thawing………………...…………………………...
14
Hubungan antara MPU dan viabilitas spermatozoa sapi Limousin
post thawing………………………………………………...……...
14
Hubungan antara MPU dan motilitas spermatozoa sapi Limousin
post thawing………………………...……………………………..
15
5
6
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pengembangbiakan sapi potong untuk memenuhi permintaan konsumen
terhadap daging sapi masih menghadapi berbagai kendala, diantaranya adalah
usaha bakalan atau calf-cow operation yang kurang diminati oleh pemilik modal
karena secara ekonomis kurang menguntungkan dan dibutuhkan waktu
pemeliharaan yang lama, adanya keterbatasan pejantan unggul pada usaha
pembibitan dan peternak, ketersediaan pakan tidak teratur dan berkualitas rendah
terutama pada musim kemarau, pemanfaatan limbah pertanian dan agroindustri
pertanian sebagai bahan pakan belum optimal, efisiensi reproduksi ternak rendah
dengan jarak beranak (calving interval) yang panjang (Maryono et al. 2006).
Selain permasalahan di atas, kegagalan dalam reproduksi disebabkan karena
manajemen perkawinan yang tidak tepat, yakni pola perkawinan yang kurang
benar, pengamatan birahi dan waktu kawin tidak tepat, rendahnya kualitas atau
kurang tepatnya pemanfaatan pejantan dalam kawin alam dan kurang terampilnya
beberapa petugas, serta rendahnya pengetahuan peternak tentang inseminasi
buatan (Affandhy et al. 2007).
Inseminasi Buatan (IB) merupakan suatu program pemuliabiakan ternak
mulai dari organisasi, penyuluhan, produksi semen, deteksi birahi dan inseminasi
(deposisi semen) sampai evaluasi keberhasilan program IB itu sendiri (Direktorat
Budidaya Ternak Ruminansia 2010). Tujuan dan keunggulan IB antara lain
memperbaiki mutu genetik ternak, tidak perlu membawa pejantan unggul ke
peternakan sehingga bisa mengurangi biaya, mengoptimalkan penggunaan bibit
pejantan unggul lebih luas dan dalam jangka waktu yang lama, meningkatkan
angka kelahiran, serta mencegah penularan penyakit kelamin (Syarif & Harianto
2011). Inseminasi buatan bisa dilakukan menggunakan semen cair atau semen
beku, tetapi untuk memproduksi semen beku memerlukan peralatan sesuai
kebutuhan dan cara penggunaannya memerlukan keterampilan dan pengetahuan
khusus (Direktorat Budidaya Ternak Ruminansia 2010).
2
Salah satu jenis sapi potong yang digunakan sebagai pejantan unggul yang
diproduksi menjadi semen beku adalah sapi Limousin. Sapi Limousin ini
mempunyai pertumbuhan bobot badan yang cepat dengan bobot badan jantan
dewasa bisa lebih dari 1.000 kg sehingga disukai dikalangan peternak (Fikar &
Ruhyadi 2010).
Bibit semen beku sapi Limousin saat ini di produksi di beberapa balai
inseminasi buatan (BIB) diantaranya adalah Balai BIB Lembang di Jawa Barat
dan balai besar inseminasi buatan (BBIB) Singosari di Jawa Timur. Dalam
perkembangannya, BIB Lembang telah memproduksi semen beku unggul lebih
dari 22 juta dosis yang telah disebarkan ke daerah-daerah pelaksana IB di
Indonesia (Trantono 2011).
Kualitas semen beku yang didistribusikan ke peternak harus lolos dalam
serangkaian uji, diantaranya adalah harus memiliki persentase motilitas > 40%,
skoring individu >2 (SNI 01-4869.1-2005), selain itu harus memiliki nilai 10%
setelah diuji longivitasnya dalam inkubator pada suhu 37°C selama 4 jam.
Menurut Morrell dan Rodriguez-Martinez (2009), yang disebut spermatozoa
berkualitas yang mampu membuahi adalah spermatozoa yang motil, viable,
memiliki morfologi normal, dan mempunyai kromatin yang intact. Berdasarkan
hal tersebut dan mengingat SNI 01-4869.1-2005, yang hanya menguji aspek
motilitas maka perlu penelitian untuk menguji kualitas semen beku sapi Limousin
yang akan didistribusikan ke lapangan.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk menguji kualitas semen beku dengan berbagai
indikator yaitu persentase motilitas spermatozoa, persentase hidup-mati
spermatozoa (viabilitas; indikator viable sperm), dan persentase keutuhan
membran plasma spermatozoa, serta mengetahui hubungan antara ketiga
parameter tersebut.
3
Manfaat
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai hubungan
antara berbagai indikator keberhasilan semen beku yaitu persentase motilitas
spermatozoa, viabilitas dan persentase keutuhan membran plasma spermatozoa,
serta untuk memberikan rekomendasi parameter uji untuk pengujian kualitas
semen beku sapi yang diproduksi oleh BIB di Indonesia.
TINJAUAN PUSTAKA
Sapi Limousin
Sapi Limousin merupakan sapi bangsa Bos taurus yang berasal dari Prancis.
Sapi ini sangat cocok dipelihara di daerah beriklim sedang. Sapi Limousin
merupakan sapi pedaging bertipe besar dan mempunyai volume rumen yang
besar. Karena itu, sapi ini mampu menambah konsumsi pakan lebih banyak di luar
kebutuhan yang sebenarnya. Namun, sapi ini memiliki metabolisme yang cepat
sehingga menuntut teknik pemeliharaan yang lebih teratur (Fikar & Ruhyadi
2010).
Ciri-ciri sapi ini adalah warna bulu merah cokelat, pada sekeliling mata dan
kaki mulai dari lutut ke bawah berwarna agak terang, ukuran tubuh besar dan
panjang, serta pertumbuhannya bagus. Tanduk pada jantan tumbuh keluar dan
agak melengkung (Sudarmono & Sugeng 2008). Sapi Limousin memiliki potensi
kenaikan berat badan 1.2 – 1.4 kg/hari dengan lama penggemukan 3 – 4 bulan.
Sapi ini termasuk dalam kategori sapi besar, dengan bobot dewasa di atas 800 –
1.200 kg/ekor. Bobot bakalan dapat mencapai 250 – 300 kg/ekor. Karkas pada
sapi Limousin mencapai 50% (Fikar & Ruhyadi 2010).
Gambar 1 Sapi Limousin (http://ramayamakmur.wordpress.com).
5
Fisiologi Semen Sapi
Semen adalah sekresi kelamin hewan jantan yang secara normal
diejakulasikan ke dalam saluran kelamin betina sewaktu kopulasi, tetapi dapat
pula ditampung. Semen terdiri dari spermatozoa dan sebagian besar cairan sekresi
kelenjar aksesori (plasma semen). Volume semen dan jumlah spermatozoa yang
diejakulasi pada sapi jantan sangat bervariasi (Turman & Rich 2010). Hal ini
tergantung dari masing-masing ternak individu, umur, musim, nutrisi, bangsa
ternak, frekuensi ejakulasi, libido, dan kondisi dari ternak tersebut (Garner &
Hafez 2000). Dalam keadaan normal, semen yang lebih kental mengandung
spermatozoa yang lebih banyak dibandingkan dengan spermatozoa yang encer.
Semen sapi normal berwarna seperti susu atau krem keputih-putihan dan
keruh. Konsentrasi spermatozoa sapi normal adalah antara 0.8 – 2.0 x 109
spermatozoa/ml (Garner & Hafez 2000).
Morfologi Spermatozoa
Menurut Ismaya (2009) semen atau air mani terdiri dari dua unsur / bagian,
yaitu sel-sel spermatozoa dan plasma spermatozoa (seminal plasma). Spermatozoa
terdiri dari tiga bagian, yaitu kepala (head), bagian tengah (midpiece), dan bagian
ekor (tail). Menurut Arifiantini et al. (2006a) kepala spermatozoa dibagi lagi
menjadi dua daerah yaitu akrosom anterior yang dibungkus oleh tudung akrosom
dan
post
akrosomal
posterior. Tudung akrosom
mengandung akrosin,
hyaluronidase, dan enzim-enzim hidrolitik lainnya yang terlibat pada proses
fertilisasi.
Morfologi spermatozoa merupakan salah satu parameter yang kurang
mendapat perhatian pada pengolahan semen di Indonesia, padahal di luar negeri
seperti Amerika, Swedia dan Belanda, morfologi merupakan salah satu faktor
penghitungan pengenceran semen untuk tujuan pembuatan semen cair dan semen
beku. Kajian morfologi spermatozoa perlu dilakukan mengingat sudah cukup
banyak penelitian-penelitian yang membahas korelasi antara morfologi dan
fertilitas pada berbagai ternak (Arifiantini et al. 2006b).
6
Semen Beku
Semen beku adalah semen yang telah diencerkan dan selanjutnya dibekukan
pada suhu tertentu yang bertujuan untuk penghentian sementara kegiatan hidup
dari sel tanpa mematikan fungsi sel, reaksi metaboliknya berhenti mendekati total.
Sel yang tidak bergerak menurunkan kecepatan metabolisme sehingga dapat
menghemat dalam penggunaan energi sehingga proses hidup dapat berlanjut
setelah pembekuan dihentikan. Pembuatan semen beku merupakan teknik
penyimpanan semen yang efektif karena dapat disimpan dalam waktu yang lama
(Vishwanath & Shannon 2000).
Kualitas semen dalam straw dapat mengalami perubahan selama waktu
distribusi. Hal ini dapat terjadi karena adanya pengurangan gas nitrogen cair di
dalam kontainer. Berkurangnya nitrogen cair melalui evaporasi selama
pengangkutan maupun penyimpanan mengakibatkan fluktuasi suhu, terutama
karena suhu udara yang tinggi, insulator container yang tidak normal dan tutup
kontainer tidak rapat. Keadaan tersebut menyebabkan terjadinya kontak antara
semen beku dangan suhu lingkungan yang tidak dapat dihindarkan sehingga
spermatozoa yang berada dalam straw akan mengalami perubahan kualitas semen
akibat perubahan suhu yang berulang-ulang.
Perubahan kualitas semen yang sering dihadapi pada pembekuan semen
berkisar pada dua kejadian, yaitu pengaruh cold shock terhadap sel yang
dibekukan dan perubahan-perubahan intraseluler akibat pengeluaran air yang
berhubungan dengan pembentukan kristal-kristal es. Parameter untuk menentukan
perubahan kualitas spermatozoa dengan cara yang sederhana, yaitu dilihat dari
karakteristik spermatozoa berdasarkan motilitas yang progresif, pewarnaan eosin,
dan keutuhan membran plasma (Mansour 2009).
Spermatozoa yang telah dibekukan kemudian dicairkan kembali (thawing)
akan menghasilkan spermatozoa yang sebagian sudah mengalami kapasitasi
sehingga daya hidupnya rendah dan motilitas progresifnya tidak sebaik
spermatozoa yang masih segar. Spermatozoa yang sudah mengalami kapasitasi
akan bergerak hiperaktif / berlebihan namun gerakannya kurang progresif (Ismaya
2009).
7
Evaluasi Kualitas Semen Beku
Evaluasi atau pemeriksaan semen merupakan suatu tindakan yang perlu
dilakukan untuk mengetahui kualitas dan kuantitas semen (Kartasudjana 2001).
Peralatan yang diperlukan untuk evaluasi kualitas semen sebaiknya disiapkan
terlebih dahulu
untuk memudahkan pemeriksaan. Evaluasi yang dilakukan
meliputi persentase motilitas spermatozoa, persentase viabilitas, dan persentase
membran plasma utuh.
Evaluasi kualitas semen beku dilakukan setelah pencairan kembali atau post
thawing. Evaluasi ini meliputi penghitungan persentase hidup dan gerakan
individual dari spermatozoa. Berdasarkan petunjuk teknis pengawasan mutu bibit
ternak standar minimal untuk semen beku yang baik mengandung 25 juta
spermatozoa / 0.25 ml dan motilitas post thawing sebesar 40% (Ditjennak 2009).
Motilitas sering dijadikan indikator fertilitas spermatozoa. Pengujian
motilitas dilakukan untuk mengetahui pergerakan dari ekor spermatozoa. Namun
demikian pergerakan spermatozoa dipengaruhi juga oleh integritas struktur
morfologi spermatozoa. Persentase motilitas merupakan persentase spermatozoa
yang bergerak progresif ke depan. Evaluasi dilakukan dengan cara mengamati
spermatozoa pada 10 lapang pandang yang berbeda dengan mikroskop cahaya
pembesaran 400X. Angka yang diberikan berkisar antara 0% hingga 100%
(Turman & Rich 2010).
Teknik pewarnaan eosin-nigrosin dilakukan untuk penilaian viabilitas
spermatozoa. Teknik ini memberikan hasil yang valid ketika dievaluasi dengan
data motilitas spermatozoa yang diperoleh, sesuai dengan standar Organisasi
Kesehatan Dunia (WHO). Teknik pewarnaan differensial eosin nigrosin
merupakan teknik yang sederhana untuk pengujian viabilitas spermatozoa
(Björndahl et al. 2004). Zat warna eosin akan diserap oleh spermatozoa yang mati
sehingga akan berwarna merah atau merah muda akibat permeabilitas dinding sel
meninggi pada sel spermatozoa yang mati, sedangkan nigrosin akan mewarnai
latar dari spermatozoa.
8
b
a
Gambar 2 Spermatozoa hidup: (a) kepala berwarna putih dan spermatozoa mati:
(b) kepala berwarna merah.
Membran plasma yang utuh (MPU) merupakan hal yang mutlak harus
dimiliki spermatozoa yang baik karena membran plasma memegang peranan yang
sentral dalam mengatur seluruh proses biochemic yang terjadi di dalam sel.
Keutuhan membran plasma menentukan hidup dan matinya spermatozoa,
sehingga nilai persentase MPU seharusnya tidak jauh berbeda dari nilai persentase
spermatozoa hidup (Rizal 2002). Evaluasi terhadap spermatozoa dengan membran
plasma yang utuh dapat diuji dengan menggunakan metode hypoosmotic swelling
(HOS) test. Evaluasi dilakukan dengan meneteskan semen yang sudah
dimasukkan dalam larutan hypoosmotic yang telah diinkubasi pada suhu 37°C
selama 30 menit ke gelas objek dan ditutup dengan cover glass, lalu diamati di
bawah mikroskop cahaya pada pembesaran 400X. Penilaian dilakukan dengan
melihat spermatozoa yang bereaksi dan spermatozoa yang tidak bereaksi (Revell
& Mrode 1993).
9
Gambar 3 (ekor melingkar, a) spermatozoa dengan membran plasma utuh dan
(ekor lurus, b) spermatozoa dengan membran plasma tidak utuh
(http://takdirsaili.wordpress.com).
MATERI DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilakukan pada bulan Juli 2011 dan dilaksanakan di Unit
Rehabilitasi Reproduksi (URR), Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian
Bogor. Sebanyak 12 straw (4 jantan dan 3 ulangan) sapi Limousin berasal dari
salah satu BBIB Nasional digunakan dalam penelitian ini.
Metode Penelitian
Thawing semen beku
Semen di-thawing pada water bath (37°C) selama 30 detik. Setelah itu straw
dikeringkan dengan menggunakan tisu, lalu sumbat pabrik dan sumbat
laboratorium digunting. Semen dari straw dikeluarkan seluruhnya dan disimpan
dalam tabung Eppendorf. Tabung diletakkan dalam water bath pada suhu 37°C
untuk pengujian lebih lanjut.
Motilitas Spermatozoa
Sebanyak satu tetes semen diletakkan di atas gelas objek yang telah
dihangatkan, kemudian ditutup dengan gelas penutup. Motilitas spermatozoa
dinilai dengan cara subjektif kuantitatif dari lima lapang pandang menggunakan
mikroskop (Olympus CH 20) dengan perbesaran 400X. Penilaian dilakukan
dengan membandingkan spermatozoa yang bergerak progresif dengan gerakan
lain yang tidak progresif dan dinyatakan dalam persentase (%).
Viabilitas Spermatozoa
Sebanyak satu tetes semen diletakkan di atas gelas objek dan ditambahkan
3-4 tetes pewarna eosin nigrosin dan dihomogenkan kemudian dibuat preparat
ulas dan dikeringkan dengan meja pemanas (heating table). Preparat lalu diamati
di bawah mikroskop dengan perbesaran 400X. Spermatozoa dihitung dalam
sepuluh lapang pandang dengan cara diacak (atau jumlah yang dihitung telah
mencapai 200 spermatozoa). Spermatozoa hidup tidak menyerap warna eosin
11
sedangkan spermatozoa mati akan menyerap warna merah.
Persentase
spermatozoa hidup dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
Membran Plasma Utuh Spermatozoa
Sebanyak 50 μl semen dimasukkan ke dalam 400 μl larutan hypoosmotic
bertekanan 150 mOsm kg-1 H2O yang terdiri atas 0.735 gr Na sitrat dan 1.351 gr
Fruktosa dalam 100 ml aquadest (Revell & Mrode 1993). Campuran larutan
diinkubasi dalam water bath (37oC). Spermatozoa dalam larutan HOS diamati
pada menit ke 30-45 (Hardyana & Arifiantini 2012).
Pemeriksaan dilakukan dengan mikroskop perbesaran 400X pada sepuluh
lapang
pandang.
Spermatozoa
dengan
membran
plasma
utuh
akan
memperlihatkan ekor yang melingkar (coil), sedangkan spermatozoa dengan
membran plasma yang tidak utuh akan memperlihatkan ekor yang lurus.
Persentase spermatozoa dengan MPU dihitung dengan rumus:
Analisis Data
Seluruh parameter diperiksa dari empat individu yang berbeda, masingmasing individu dilakukan pengulangan sebanyak tiga kali. Data yang diperoleh
diolah dengan mencari rataan dan simpangan bakunya serta dicari korelasi antara
tiga indikator tersebut dengan menggunakan SPSS 16.0 for windows.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Motilitas Spermatozoa
Motilitas merupakan parameter utama yang banyak dilaporkan oleh para
peneliti (Garner & Hafez, 2000). Motilitas spermatozoa sapi Limousin setelah
thawing (PTM) pada penelitian ini memiliki nilai motilitas 43.3% sampai dengan
47.5% (Tabel 1). Secara keseluruhan, semen beku ini dapat diinseminasikan
karena nilai PTM sapi Limousin telah melampaui standar produksi semen beku
Indonesia yang tertuang dalam SNI 01-4869.1-2005, yaitu untuk dapat
didistribusikan dan diinseminasikan persentase spermatozoa motil post thawing
minimal harus sebesar 40%.
Tabel 1 Persentase motilitas spermatozoa post thawing sapi Limousin
Ulangan
Motilitas (%)
Sapi 1
Sapi 2
Sapi 3
Sapi 4
1
52.5
45
45
42.5
2
45
47.5
42.5
42.5
3
45
47.5
45
45
47.5±4.33
46.67±1.44
44.2±1.44
43.3 ± 1.44
Rataan±SD
Viabilitas Spermatozoa
Pengujian viabilitas spermatozoa dapat dilakukan dengan memaparkan
spermatozoa pada pewarnaan eosin nigrosin. Spermatozoa yang mati akan
menyerap pewarna eosin nigrosin tetapi spermatozoa yang hidup tidak akan
menyerap warna. Pengujian viabilitas dilakukan untuk menguji kerusakan pada
bagian kepala spermatozoa. Spermatozoa hidup dari keempat pejantan
mempunyai nilai yang masih cukup baik, yaitu berkisar antara 60.45% sampai
dengan 62.36% (Tabel 2).
13
Tabel 2 Persentase viabilitas spermatozoa post thawing sapi Limousin
Viabilitas (%)
Ulangan
Sapi 1
Sapi 2
Sapi 3
Sapi 4
1
78.13
50.61
61.06
57.65
2
57.65
63.50
60.67
62.82
3
51.31
70.29
59.62
63.25
62.36±14.02
61.47±10.00
60.45±0.74
61.24±3.12
Rataan±SD
Membran Plasma Utuh (MPU) Spermatozoa
Integritas membran plasma adalah suatu keadaan yang menunjukkan fungsi
fisiologis membran yang terjaga sebagai kontrol terhadap transport air sehingga
cairan di luar sel tidak dapat memasuki sel. Untuk mengetahui integritas membran
spermatozoa maka dilakukan Hypo-osmotic Swelling (HOS) Test. Membran
plasma utuh spermatozoa sapi Limousin pada penelitian ini masih cukup baik,
yaitu antara 50.17% sampai dengan 58.78% (Tabel 3).
Tabel 3 Persentase membran plasma utuh spermatozoa post thawing sapi Limousin
Membran Plasma Utuh (%)
Ulangan
Sapi 1
Sapi 2
Sapi 3
Sapi 4
1
58.06
50.77
49.38
51.09
2
45.83
62.61
50.38
47.58
3
50.00
62.96
50.76
53.33
Rataan ±SD
51.30 ± 6.22
58.78 ± 6.94
50.17 ± 0.71
50.67 ± 2.90
Hubungan Motilitas, Viabilitas, dan Membran Plasma Utuh
Hasil penelitian menunjukkan adanya korelasi yang signifikan antara
motilitas dengan viabilitas (r = 0.699, p = 0.011), membran plasma utuh dengan
viabilitas (r = 0.614, p = 0.034), dan membran plasma utuh dengan motilitas (r =
0.664, p = 0.019). Hal ini menunjukkan bahwa ketiga parameter tersebut
berhubungan positif (p 40%,
skoring individu >2 (SNI 01-4869.1-2005), selain itu harus memiliki nilai 10%
setelah diuji longivitasnya dalam inkubator pada suhu 37°C selama 4 jam.
Menurut Morrell dan Rodriguez-Martinez (2009), yang disebut spermatozoa
berkualitas yang mampu membuahi adalah spermatozoa yang motil, viable,
memiliki morfologi normal, dan mempunyai kromatin yang intact. Berdasarkan
hal tersebut dan mengingat SNI 01-4869.1-2005, yang hanya menguji aspek
motilitas maka perlu penelitian untuk menguji kualitas semen beku sapi Limousin
yang akan didistribusikan ke lapangan.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk menguji kualitas semen beku dengan berbagai
indikator yaitu persentase motilitas spermatozoa, persentase hidup-mati
spermatozoa (viabilitas; indikator viable sperm), dan persentase keutuhan
membran plasma spermatozoa, serta mengetahui hubungan antara ketiga
parameter tersebut.
3
Manfaat
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai hubungan
antara berbagai indikator keberhasilan semen beku yaitu persentase motilitas
spermatozoa, viabilitas dan persentase keutuhan membran plasma spermatozoa,
serta untuk memberikan rekomendasi parameter uji untuk pengujian kualitas
semen beku sapi yang diproduksi oleh BIB di Indonesia.
TINJAUAN PUSTAKA
Sapi Limousin
Sapi Limousin merupakan sapi bangsa Bos taurus yang berasal dari Prancis.
Sapi ini sangat cocok dipelihara di daerah beriklim sedang. Sapi Limousin
merupakan sapi pedaging bertipe besar dan mempunyai volume rumen yang
besar. Karena itu, sapi ini mampu menambah konsumsi pakan lebih banyak di luar
kebutuhan yang sebenarnya. Namun, sapi ini memiliki metabolisme yang cepat
sehingga menuntut teknik pemeliharaan yang lebih teratur (Fikar & Ruhyadi
2010).
Ciri-ciri sapi ini adalah warna bulu merah cokelat, pada sekeliling mata dan
kaki mulai dari lutut ke bawah berwarna agak terang, ukuran tubuh besar dan
panjang, serta pertumbuhannya bagus. Tanduk pada jantan tumbuh keluar dan
agak melengkung (Sudarmono & Sugeng 2008). Sapi Limousin memiliki potensi
kenaikan berat badan 1.2 – 1.4 kg/hari dengan lama penggemukan 3 – 4 bulan.
Sapi ini termasuk dalam kategori sapi besar, dengan bobot dewasa di atas 800 –
1.200 kg/ekor. Bobot bakalan dapat mencapai 250 – 300 kg/ekor. Karkas pada
sapi Limousin mencapai 50% (Fikar & Ruhyadi 2010).
Gambar 1 Sapi Limousin (http://ramayamakmur.wordpress.com).
5
Fisiologi Semen Sapi
Semen adalah sekresi kelamin hewan jantan yang secara normal
diejakulasikan ke dalam saluran kelamin betina sewaktu kopulasi, tetapi dapat
pula ditampung. Semen terdiri dari spermatozoa dan sebagian besar cairan sekresi
kelenjar aksesori (plasma semen). Volume semen dan jumlah spermatozoa yang
diejakulasi pada sapi jantan sangat bervariasi (Turman & Rich 2010). Hal ini
tergantung dari masing-masing ternak individu, umur, musim, nutrisi, bangsa
ternak, frekuensi ejakulasi, libido, dan kondisi dari ternak tersebut (Garner &
Hafez 2000). Dalam keadaan normal, semen yang lebih kental mengandung
spermatozoa yang lebih banyak dibandingkan dengan spermatozoa yang encer.
Semen sapi normal berwarna seperti susu atau krem keputih-putihan dan
keruh. Kons