Induksi buatan pada perkembangan gonad ikan tor soro
INDUKSI BUATAN PADA PERKEMBANGAN GONAD
IKAN Tor soro
HESTI WAHYUNINGSIH
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Induksi Buatan pada
Perkembangan Gonad Ikan Tor soro adalah karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun ke perguruan tinggi mana
pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Bogor, Juli 2012
Hesti Wahyuningsih
NIM C161070051
ABSTRACT
HESTI WAHYUNINGSIH. Artificial induction on Gonadal Development of Tor
soro. Under direction of MUHAMMAD ZAIRIN JUNIOR, AGUS OMAN
SUDRAJAT, LIGAYA ITA TUMBELAKA, WASMEN MANALU, and
RUDHY GUSTIANO.
Tor soro is an endemic species of fresh water fish in North Sumatera, that
has an important economical value. Nowadays the population of Tor soro tends to
decrease. Currently, the fish has been successfully domesticated and in the future,
it is expected to be the candidate for aquaculture. However, it is still a problem
exist due to the frequency of gonad maturation in a year. Therefore, study on
induction of gonadal development by Pregnant Mare Serum Gonadotropin
(PMSG) and estradiol-17 was conducted. This research was aimed to obtain
mature fish outside the spawning season with hormonal injections. The blood
analysis was conducted to evaluate the relationship between reproduction status
and blood chemistry. The first research was carried out descriptively to
understand changes in gonad maturity and blood chemistry profile of fish blood
plasm in the pond. The results indicated that a spawning season in June and
September was characterized by the maximum size of the oocyte (3.0 ± 0.03 mm).
The second research was carried out by using Factorial Completely Randomized
Design for 12 dosages of PMSG and estradiol-17 . Sampling of oocytes and
blood plasm was performed every month during a year (January to December
2011) to analyze the development of the gonads and the concentration of
estradiol-17 . The results showed the ability of PMSG and estradiol-17 in
accelerating the development of the gonads with the presence of oocytes in the
two months after injection, and accelerating spawning. The best treatment dosage
was 4 IU PMSG. This result was indicated by the low concentration of estradiol17 at spawning. The reproduction profile of Tor soro was also indicated by the
changes of blood plasm chemistry analysis including the total protein, glucose,
cholesterol, and triglyceride concentrations. The concentrations with low total
protein, cholesterol, triglyceride but high glucose may be indication of the
spawning activity of the fish. Finally, the use of PMSG may effectively stimulate
the gonadal development of young female fish.
Keywords: blood chemistry, estradiol-17 , gonad, PMSG, Tor soro
RINGKASAN
HESTI WAHYUNINGSIH. Induksi Buatan pada Perkembangan Gonad Ikan Tor
soro. dibimbing oleh MUHAMMAD ZAIRIN JUNIOR, AGUS OMAN
SUDRAJAT, LIGAYA ITA TUMBELAKA, WASMEN MANALU, dan
RUDHY GUSTIANO.
Tor soro merupakan salah satu spesies ikan air tawar yang mempunyai
nilai ekonomis dan budaya yang tinggi. Populasi ikan Tor soro di alam tergolong
langka. Dewasa ini upaya untuk membudidayakan ikan Tor soro masih
berlangsung, karena ikan ini merupakan jenis yang baru didomestikasikan dan
reproduksinya belum mencapai optimal. Bertolak dari hal tersebut maka
penelitian ini dilakukan sebagai upaya pengembangan teknologi manipulasi
hormonal untuk mempercepat perkembangan gonad induk agar dapat
meningkatkan potensi ikan Tor soro sebagai kandidat ikan budi daya. Penelitian
ini bertujuan untuk mengkaji perkembangan gonad ikan Tor soro yang diinduksi
dengan penyuntikan Pregnant Mare Serum Gonadotropin (PMSG) dan estradiol17 serta menganalisis perubahan kimia darah terkait dengan status reproduksi.
Penelitian dilakukan melalui tiga tahap yang meliputi pertama, perubahan
plasma darah dan kematangan gonad pada ikan betina Tor soro di kolam
pemeliharaan; kedua, pengaruh Pregnant Mare Serum Gonadotropin (PMSG) dan
estradiol-17 (E2) pada perkembangan oosit ikan Tor soro betina muda; dan
ketiga, perubahan kimiawi darah ikan Tor soro yang mendapat induksi hormon
PMSG dan estradiol-17 . Pelaksanaan penelitian tahap pertama dilakukan selama
12 bulan untuk menganalisis perubahan kematangan gonad dan kimiawi darah
dari delapan induk ikan. Penelitian tahap kedua dilakukan selama 13 bulan untuk
menganalisis kematangan gonad induk Tor soro muda yang diinduksi dengan
PMSG dan estradiol-17 . Sebanyak 120 ekor ikan digunakan dan dibagi ke dalam
12 perlakuan dengan menggunakan rancangan penelitian, yaitu Rancangan Acak
Lengkap Faktorial. Pengamatan perkembangan gonad dilakukan dengan
menganalisis perubahan diameter oosit yang diamati setiap bulan dengan
menggunakan mikroskop yang dilengkapi mikrometer. Selain itu, pada penelitian
tahap kedua ini juga dilakukan analisis kadar estradiol-17 plasma darah dengan
menggunakan metode ELISA dan vitelogenin dengan menggunakan SDS PAGE.
Penentuan kadar vitelogenin dilakukan dengan menggunakan softwear TotalLab
TL120. Pada penelitian tahap ketiga dilakukan analisis kimia darah yang meliputi
konsentrasi protein total dengan menggunakan metode biuret, konsentrasi
glukosa, kolesterol, dan trigliserida dengan menggunakan metode Enzymatic
Colorimetric komersial kit.
Perubahan perkembangan gonad induk Tor soro menunjukkan adanya
puncak perkembangan diameter oosit pada bulan Juni dan September. Pemijahan
terjadi pada bulan September dengan rata-rata diameter oosit 3,0±0,03 mm.
Perubahan konsentrasi kimia plasma darah yang terukur seiring dengan perubahan
ukuran diameter oosit. Perkembangan kematangan gonad ikan Tor soro
mengalami peningkatan yang bertahap pada periode bulan Maret hingga Juli yang
ditandai dengan kecenderungan peningkatan konsentrasi estradiol-17 , protein,
glukosa, kolesterol, dan trigliserida, serta ukuran diameter oosit.
Penyuntikan menggunakan PMSG, estradiol-17 dan kombinasi keduanya
pada induk ikan Tor soro muda mampu memacu perkembangan gonad. Respons
perkembangan gonad ini ditunjukkan dengan adanya oosit pada gonad dari semua
perlakuan dengan lama waktu kematangan yang berbeda-beda, namun lebih cepat
dibandingkan dengan kontrol. Rentang waktu kematangan gonad yang lebih cepat
diperoleh pada bulan kedua setelah penyuntikan (Februari) pada dosis perlakuan 4
IU PMSG (T3), 40 IU PMSG (T4), 4 IU PMSG + 125 g E2 (T7), 0,4 IU PMSG +
250 g E2 (T10), dan 4 IU PMSG + 250 g E2 (T11). Berdasarkan hasil analisis
perhitungan kemampuan induksi hormon pada perkembangan gonad ikan Tor
soro, perlakuan T3 (4 IU PMSG) memberikan pengaruh yang nyata pada
percepatan perkembangan gonad ikan Tor soro dibandingkan dengan pemberian
kombinasi dari kedua hormon tersebut.
Perkembangan gonad ini juga diikuti dengan perubahan konsentrasi
estradiol-17 pada bulan-bulan tertentu terutama pada saat terjadi pematangan
oosit, pemijahan, atau atresia. Secara umum, kadar estradiol-17 saat terjadi
pematangan oosit mengalami penurunan hingga konsentrasi estradiol-17
terendah, yaitu 16,3±3,79 ng/mL. Berdasarkan pengukuran vitelogenin pada ikan
Tor soro ini memiliki bobot molekul 153 kDa. Vitelogenin mulai terukur pada
bulan kedua setelah penyuntikan, yaitu mulai diperoleh oosit pada beberapa
perlakuan (T3, T7, T10, dan T11). Pengukuran konsentrasi vitelogenin ini juga
terukur pada saat terjadi pemijahan dengan hasil yang cukup tinggi. Secara umum,
konsentrasi vitelogenin yang diperoleh terendah 0,005 g/mL (perlakuan T9 pada
bulan ke-12 setelah penyuntikan) dan tertinggi 0,084 g/mL (perlakuan T10 pada
bulan ke-4 setelah penyuntikan).
Perubahan konsentrasi parameter kimiawi plasma darah dalam tubuh ikan
Tor soro berkaitan dengan masa reproduksinya. Besarnya konsentrasi protein total
plasma dapat dikatakan tidak menunjukkan perbedaan dengan kontrol.
Konsentrasi protein total plasma dari semua perlakuan menunjukkan nilai yang
masih berada dalam kisaran normal, yaitu 3,3±1,21 g/dL (T1) hingga 6,2±0,27
g/dL (T11). Nilai rata-rata konsentrasi protein total yang rendah terjadi saat
pemijahan dan atresia (kecuali pada T1). Pola perubahan konsentrasi glukosa
plasma pada semua perlakuan memiliki perubahan yang hampir sama dengan
kontrol (T1) kecuali pada T12 lebih fluktuatif. Umumnya, konsentrasi glukosa
menurun pada bulan kedua setelah penyuntikan (Februari) berkisar antara 39,9
134,4 mg/dL. Konsentrasi glukosa plasma ini mengalami peningkatan saat terjadi
pemijahan ataupun atresia. Hasil pengukuran konsentrasi kolesterol plasma
sejalan dengan peningkatan konsentrasi trigliserida plasma. Konsentrasi kolesterol
dan trigliserida terlihat mengalami penurunan saat terjadi pemijahan pada
beberapa perlakuan, yaitu T2, T3, T6, T7, T10, dan T11.
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat dinyatakan bahwa
induksi PMSG pada induk Tor soro muda mampu memacu pembentukan oosit
dan pematangan gonad pada dosis terbaik 4 IU PMSG. Selain itu, analisis
terhadap konsentrasi kimiawi plasma darah pada induk ikan Tor soro dapat
memberikan gambaran reproduksi ikan tersebut.
© 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 apa pun tanpa izin IPB
INDUKSI BUATAN PADA PERKEMBANGAN GONAD
IKAN Tor soro
HESTI WAHYUNINGSIH
Disertasi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor pada
Program Studi Ilmu Akuakultur
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Penguji pada Ujian Tertutup : Prof. Dr. drh.Iman Supriatna
Staf Pengajar pada Departemen Klinik Reproduksi
dan Patologi, Fakultas Kedokteran Hewan, IPB.
Dr. Ir. Odang Carman, M.Sc.
Staf Pengajar dan Ketua Departemen Budidaya
Perairan, Fakultas Perikan dan Ilmu Kelautan, IPB.
Penguji pada Ujian Terbuka : Dr. Ir. Zafril Imran Azwar, MS.
Peneliti Senior pada Pusat Penelitian dan
Pengembangan Perikanan Budidaya, Kementerian
Kelautan dan Perikanan, Jakarta.
Dr. Ir. Dinar Tri Soelistyowati, DEA
Staf Pengajar pada Departemen Budidaya Perairan,
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, IPB.
Judul Disertasi
Nama
NIM
: Induksi Buatan pada Perkembangan Gonad Ikan Tor soro
: Hesti Wahyuningsih
: C161070051
Disetujui
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Muhammad Zairin Junior, M.Sc
Ketua
Dr.Ir.Agus Oman Sudrajat,M.Sc
Anggota
Prof. Ir. Wasmen Manalu, Ph.D
Anggota
Dr.drh.Ligaya ITA Tumbelaka,Sp.MP,,M.Sc
Anggota
Ir. Rudhy Gustiano, M.Sc.,Ph.D
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi
Ilmu Akuakultur
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Enang Harris, M.S.
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc. Agr.
Tanggal Ujian: 19 Juli 2012
Tanggal Lulus: 15 Agustus 2012
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala
karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih
dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan April 2009 ini adalah
perkembangan gonad ikan Tor soro, dengan judul Induksi Buatan pada
Perkembangan Gonad Ikan Tor soro.
Bab III dari disertasi ini merupakan pengembangan dari naskah artikel yang
diajukan ke jurnal ilmiah berjudul Perubahan plasma darah dan kematangan
gonad pada ikan betina Tor soro di kolam pemeliharaan sedang menunggu
penerbitan di Jurnal Iktiologi Indonesia Volume 12 Nomor 1 (Juni 2012).
Penulis menyampaikan terima kasih yang mendalam kepada komisi
pembimbing: Prof. Dr.I r.Muhammad Zairin Junior, M.Sc., Dr. Ir. Agus Oman
Sudrajat, M.Sc., Dr. drh. Ligaya ITA Tumbelaka, Sp.MP.M.Sc., Prof. Wasmen
Manalu, Ph.D., dan Ir. Rudhy Gustiano, Ph.D yang telah membimbing dan
mengarahkan penulis serta memberikan saran selama ini, baik dalam penulisan
proposal dan disertasi maupun dalam melaksanakan penelitian. Demikian juga
terima kasih disampaikan kepada Prof. Dr. D Djokosetiyanto dan Dr. Ir. Etty
Riani, MSi. selaku penguji luar komisi pada ujian prakualifikasi program Doktor,
atas saran yang telah diberikan untuk perbaikan proposal. Ucapan terima kasih
juga penulis sampaikan kepada Prof. Dr. drh. Iman Supriatna dan Dr. Ir. Odang
Carman, M.Sc. selaku penguji luar komisi pada Ujian Tertutup program Doktor
serta Dr. Ir. Zafril Imran Azwar, MS. dan Dr. Ir. Dinar Tri Soelistyowati, DEA.
selaku penguji luar komisi pada Ujian Terbuka program Doktor atas saran yang
telah diberikan untuk perbaikan disertasi ini.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan pula kepada Kepala Balai
Penelitian dan Pengembangan Budidaya Perikanan Air Tawar, Bogor beserta staf
yang telah memberikan izin penelitian dan bantuan fasilitas selama penelitian.
Penulis menyampaikan terima kasih kepada Rektor Universitas Sumatera Utara
dan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan
Kebudayaan atas bantuan dana penelitian yang diberikan selama ini. Selain itu,
ungkapan terima kasih yang mendalam penulis sampaikan kepada Kepala Instalasi
Riset Plasmanutfah Perikanan Air Tawar Cijeruk, Bogor beserta semua peneliti
dan tim teknisi yang telah membantu dan mendampingi selama penelitian. Ucapan
terima kasih juga penulis sampaikan kepada Ir. Sidi Asih, Ir. Gurning dan Bapak
Wawan Setyawan atas bantuan yang diberikan selama penelitian. Penulis juga
menyampaikan ucapan terima kasih kepada Ibu Asmarida dan Ibu Sri dari
Laboratorium Fisiologi, Fakultas Kedokteran Hewan, IPB, serta Bapak Gholib
SPt., MSi. dari Laboratorium Hormon, Unit Rehabilitasi Reproduksi, Fakultas
Kedokteran Hewan IPB atas pendampingan selama analisis kimiawi darah.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Ibu Lina Mulyani dan Ibu Anna
Octavera, S.Pi serta teman-teman dari Laboratorium Reproduksi dan Genetika
Organisme Akuatik FPIK IPB, atas bantuan dan dukungan selama ini. Ungkapan
terima kasih disampaikan kepada Dr. Retno Widhiastuti, MSi, Dr. Suci Rahayu,
MSi. Dra. Deny Supriharti, M.Sc., Drs. Kurnia Hadimulja dan rekan-rekan staf
pengajar dari Departemen Biologi, Fakultas MIPA, USU atas doa dan
dukungannya. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada rekan-rekan satu
angkatan mayor Ilmu Akuakultur 2007: Dr. Ir, Andi Parengrengi,M.Sc., Dr. Ir.
Roro Raden Sri Pudji Sinarni Dewi, M.Si., Ir. Ilmiah, M.Si., Ir. Yulintine, M.Sc.,
Ir. O.D. Subhakti Hasan, M.Si., Ir. Usman, M.Si., Ir. Ahmad Ghufron Mustofa,
M.Si., Ir. Mulyana, M.Si., dan mayor Ilmu-ilmu Faal dan Khasiat Obat 2007: Ir.
Henni Syawal, M.Si., Hernawati, S.Pt., M.Si., Sunarno, S.Si., M.Si. atas
kebersamaan dan persahabatan selama ini.
Ungkapan terima kasih yang mendalam disampaikan kepada Ayahanda
(alm) dan Ibunda (alm) serta kakak-kakak dan keluarga besar atas doa dan
dorongan semangat kepada penulis selama menjalankan studi. Ungkapan terima
kasih yang tulus penulis sampaikan kepada suami tercinta Ir. Miftachul Anwar
dan ketiga anak tersayang Gilang Nurrakhman, Gani Nurrazaq, dan Ginanita
Nurhidayah atas segala pengertian, pengorbanan, doa, dorongan semangat dan
kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini dapat memberikan manfaat bagi perkembangan
penelitian dan ilmu pengetahuan.
Bogor, Juli 2012
Hesti Wahyuningsih
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Ungaran-Semarang pada tanggal 18 Oktober 1969
sebagai anak kelima dari pasangan Hardo Slameto (alm.) dan Harmini (alm).
Pendidikan sarjana ditempuh di Fakultas Biologi, Universitas Jenderal Soedirman
(UNSOED), lulus pada tahun 1993. Pada tahun 1996, penulis melanjutkan studi
ke program magister pada jurusan Biologi, Program Pascasarjana Institut
Teknologi Bandung (ITB) dan menamatkannya pada tahun 1999. Kesempatan
untuk melanjutkan ke program doktor pada program studi Ilmu Akuakultur,
Institut Pertanian Bogor (IPB) diperoleh pada tahun 2007. Beasiswa pendidikan
pascasarjana diperoleh dari Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian
Pendidikan dan Kebudayaan.
Setelah lulus sarjana tahun 1993, penulis bekerja sebagai staf pengajar di
Departemen Biologi, Fakultas MIPA, Universitas Sumatera Utara (USU) Medan
sejak tahun 1994.
Sebuah artikel berjudul Perubahan plasma darah dan kematangan gonad
pada ikan Tor soro di kolam pemeliharaan akan diterbitkan pada Jurnal Iktiologi
Indonesia Volume 12 Nomor 1 (Juni 2012). Karya ilmiah tersebut merupakan
bagian dari program S-3 penulis.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL
..
xxi
DAFTAR GAMBAR
.
xxiii
DAFTAR LAMPIRAN
..
xxv
...
.
1
3
3
3
3
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan dan Manfaat Penelitian
Hipotesis
Kebaruan Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
...
.
TINJAUAN PUSTAKA
6
PEKEMBANGAN
KEMATANGAN
GONAD,
PERUBAHAN
ESTRADIOL-17 DAN PLASMA DARAH PADA IKAN BETINA Tor
soro DALAM KOLAM PEMELIHARAAN
Abstrak
..
Abstract
..
Pendahuluan
..
Bahan dan Metode
Hasil
...
Pembahasan
Simpulan
Daftar Pustaka
23
24
24
25
27
31
33
34
PENGARUH PREGNANT MARE SERUM GONADOTROPIN DAN
ESTRADIOL-17 PADA PERKEMBANGAN GONAD IKAN Tor soro
BETINA MUDA
Abstrak
...
Abstract
..
Pendahuluan
...
Bahan dan Metode
.
Hasil
...
Pembahasan
Simpulan
Daftar Pustaka
37
38
38
39
43
51
54
54
PERUBAHAN BIOKIMIA PLASMA DARAH IKAN Tor soro YANG
DIINDUKSI DENGAN HORMON PMSG DAN ESTRADIOL-17
Abstrak
...
Abstract
..
Pendahuluan
...
Bahan dan Metode
.
Hasil
...
Pembahasan
Simpulan
Daftar Pustaka
57
58
58
60
61
65
68
68
PEMBAHASAN UMUM
71
SIMPULAN DAN SARAN
73
DAFTAR PUSTAKA
..
75
DAFTAR TABEL
Halaman
1
Kelompok perlakuan, jenis hormon, dan dosis perlakuan (per kg bobot
tubuh)
40
2
Rentang waktu dan persentase induk matang gonad ikan Tor soro hasil
penyuntikan PMSG dan estradiol-17
. 44
3
Rata-rata diameter awal oosit ikan Tor soro hasil penyuntikan PMSG
dan estradiol-17
... 44
4
Persentase pemijahan dan atresia ikan Tor soro yang mendapat induksi
PMSG dan estradiol-17
49
5
Rata-rata jumlah telur yang diovulasikan ikan Tor soro hasil
penyuntikan PMSG dan estradiol-17
. 50
6
Persentase jumlah telur yang terbuahi ikan Tor soro hasil penyuntikan
PMSG dan estradiol-17
... 50
7
Persentase jumlah telur yang menetas ikan Tor soro hasil penyuntikan
PMSG dan estradiol-17
.. 50
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1
Ikan Tor soro
2
Pengaturan hormonal pada tahap proses vitelogenesis (A) dan
pematangan oosit (B) ikan teleostei (Sumber: Nagahama 1994)
.
11
3
Tahapan oogenesis (modifikasi dari Perea 2008)
.
14
4
Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas telur dan penduganya
(Sumber: Bobe & Labbé 2010)
..
16
Perubahan bulanan diameter telur Tor soro pada bulan April 2009
Maret 2010
28
Perubahan bulanan konsentrasi estradiol-17 pada ikan Tor soro betina
antara bulan April 2009 dan Maret 2010
..
29
Perubahan bulanan konsentrasi total protein, glukosa, kolesterol, dan
trigliserida plasma darah ikan Tor soro antara bulan April 2009 dan
Maret 2010
30
5
6
7
8
9
7
Fluktuasi konsentrasi estradiol-17 plasma darah ikan Tor soro yang
diinduksi dengan PMSG dan estradiol-17 dari bulan Desember 2010
Desember 2011. T1 T12 = kelompok perlakuan sesuai dosis
penyuntikan hormon
.
Konsentrasi protein vitelogenin plasma ikan Tor soro hasil
elektroforesis yang diinduksi dengan PMSG dan estradiol-17 . Awal
diperolehnya oosit dalam gonad ditunjukkan dengan awal terdeteksinya
vitelogenin pada bulan yang berbeda tiap-tiap perlakuan. T1 T12 =
kelompok perlakuan sesuai dosis penyuntikan hormon
...
10 Larva Tor soro. A. 78 jam setelah fertilisasi, saat larva mulai keluar dan
melepaskan selubung telur; B. 0 jam setelah menetas; C. umur 3 hari
setelah menetas
.
11 Hasil pengukuran konsentrasi protein total plasma mulai bulan Januari
hingga Desember 2011. T1 T12 = kelompok perlakuan sesuai dosis
penyuntikan hormon
.
12 Hasil pengukuran konsentrasi glukosa, kolesterol, dan trigliserida
plasma mulai bulan Januari hingga Desember 2011. T1 T12 =
kelompok perlakuan sesuai dosis penyuntikan hormon
...
46
48
51
62
64
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1
Analisis ragam hubungan antara konsentrasi estradiol-17 dan protein
total plasma pada ikan Tor soro di kolam pemeliharaan
.
83
Analisis ragam hubungan antara konsentrasi estradiol-17 dan glukosa
plasma pada ikan Tor soro di kolam pemeliharaan
.
83
Analisis ragam hubungan antara konsentrasi estradiol-17
kolesterol plasma pada ikan Tor soro di kolam pemeliharaan
dan
.
83
Analisis ragam hubungan antara konsentrasi estradiol-17
trigliserida plasma pada ikan Tor soro di kolam pemeliharaan
dan
...
83
Rata-rata konsentrasi estradiol-17 (ng/mL) plasma darah ikan Tor
soro betina yang diinduksi dengan PMSG dan estradiol-17 pada tiap
perlakuan
..
84
Rata-rata konsentrasi protein (g/dL) plasma darah ikan Tor soro betina
yang diinduksi dengan PMSG dan estradiol-17 pada tiap perlakuan .
85
Rata-rata konsentrasi glukosa (mg/dL) plasma darah ikan Tor soro
betina yang diinduksi dengan PMSG dan estradiol-17 pada tiap
perlakuan
86
Rata-rata konsentrasi kolesterol (mg/dL) plasma darah ikan Tor soro
betina yang diinduksi dengan PMSG dan estradiol-17 pada tiap
perlakuan
87
Rata-rata konsentrasi trigliserida (mg/dL) plasma darah ikan Tor soro
betina yang diinduksi dengan PMSG dan estradiol-17 pada tiap
perlakuan
88
10 Rata-rata bobot (g) ikan Tor soro betina selama satu tahun
pemeliharaan
.
89
11 Analisis ragam untuk diameter oosit awal ikan Tor soro yang diinduksi
PMSG dan estradiol-17
...
90
12 Analisis ragam untuk telur ikan Tor soro yang diovulasikan yang
diinduksi PMSG dan estradiol-17
..
91
13 Analisis ragam telur terbuahi Tor soro yang diinduksi dengan PMSG
dan estradiol-17
..
92
2
3
4
5
6
7
8
9
14 Analisis ragam untuk daya tetas telur Tor soro yang diinduksi dengan
PMSG dan estradiol-17
..
93
15 Analisis korelasi antara konsentrasi estradiol-17 dan protein total,
glukosa, kolesterol, trigliserida plasma ikan Tor soro yang diinduksi
dengan PMSG dan estradiol-17
..
94
1
PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG
Perikanan perairan tawar sangat berperan dan memberikan kontribusi yang
nyata pada perekonomian daerah melalui pemanfaatan sumber daya perikanannya
melalui usaha penangkapan dan budidaya. Namun sumber daya perikanan di alam
ini bila tidak dikelola secara baik dapat menyebabkan perubahan struktur
komunitas ataupun populasi ikan yang akan mengurangi manfaat sumber daya
tersebut. Oleh karena itu, pemanfaatan teknologi budidaya perlu dilakukan,
terutama pada jenis-jenis ikan yang belum dibudidayakan atau dalam tahap
domestikasi.
Ikan
r so
o
r
termasuk ke dalam famili Cyprinidae. Jenis ikan ini
merupakan salah satu ikan endemik Danau Toba, Sumatera Utara, selain ikan dari
genus Neolissochilus, dan salah satu spesies ikan air tawar yang mempunyai nilai
ekonomis dan budaya yang tinggi; namun populasi ikan ini di alam tergolong
langka (Kottelat t . 1993). Saat ini ikan
or so
r
telah berhasil dipelihara
secara x situ, tetapi belum menunjukkan produksi yang tinggi karena kesulitan
dalam mendapatkan induk yang matang gonad.
Pengembangan teknologi untuk meningkatkan efisiensi reproduksi telah
banyak dilakukan melalui penambahan hormon agar didapatkan pematangan oosit
secara in vivo dan masa-masa reproduksi yang lebih efisien. Penambahan hormon
eksogen untuk perkembangan pematangan akhir gonad dan pemijahan pada ikan
Tor soro telah dilakukan. Pemberian implantasi Human Chorionic Gonadotropin
(HCG) dengan dosis 500 IU/kg bobot badan ternyata menunjukkan adanya
perkembangan diameter oosit terbaik dengan rataan diameter 3,07±0,31 mm
setelah hari ke-50 dengan tingkat keberhasilan pemijahan 100% (Subagja &
Gustiano 2006). Namun demikian, untuk lebih meningkatkan efisiensi reproduksi
dan memacu pematangan gonad ikan Tor soro sejak dari awal tahap reproduksi
diperlukan pemanfaatan hormon yang memiliki kemampuan untuk mengontrol
proses pembentukan vitelogenin dan memacu pematangan akhir gonad.
Perkembangan oosit terjadi karena adanya peran hormon gonadotropin
(GTH) dalam aktivitas gonad, yaitu Follicle Simulating Hormone (FSH dan
2
Luteinizing Hormone (LH). Follicle Simulating Hormone (FSH) bertanggung
jawab terhadap perkembangan oosit (vitelogenesis) dan LH pemicu kematangan
oosit (Nagahama et al. 1995). Pregnant Mare Serum Gonadotropin (PMSG)
merupakan khorionik gonadotropin yang mempunyai sifat aktivitas biologis
ganda, yaitu berefek FSH dan LH (Hafez et al. 2000). Potensi FSH dalam PMSG
dapat menjadi sumber penambahan hormon gonadotropin I dalam darah dan
diharapkan mampu memacu proses pematangan gonad, sedangkan potensi LH
yang terkandung dalam PMSG diharapkan mampu meningkatkan perkembangan
telur pada proses pematangan akhir gonad ikan Tor soro. Namun, penggunaan
PMSG pada ikan masih sangat jarang sekali, umumnya digunakan pada kelompok
mamalia. Penggunaan PMSG ini telah dicobakan pada ikan medaka (Oryzias
latipes) secara in vitro dengan dosis 100 IU/mL dan hasilnya dapat memacu
produksi estradiol-17ß oleh folikel dan juga meningkatkan produksi estradiol-17ß
yang diinduksi oleh testoteron (Nagahama et al. 1991).
Pada proses vitelogenesis, estradiol-17 sangat dibutuhkan untuk memacu
biosintesis vitelogenin yang merupakan bahan untuk protein kuning telur selama
pertumbuhan
oosit.
Pemberian
menunjukkan
kemampuannya
estradiol-17
dalam
pada
menginduksi
ikan
Indian
produksi
catfish
vitelogenin.
Vitelogenin ini diakumulasikan dalam perkembangan oosit dan disimpan dalam
granula kuning telur atau globula dalam ooplasma (Barrero et al. 2007).
Pengetahuan mengenai gambaran kimiawi darah ikan juga diperlukan
untuk menganalisis pengaruh induksi hormonal pada profil darah selama proses
perkembangan gonad ikan. Profil beberapa parameter kimia darah dapat
menjelaskan kondisi kesehatan maupun tahapan proses reproduksi pada ikan.
Pengukuran beberapa parameter darah, seperti kolesterol, glukosa, dan trigliserida
sebaiknya terus dilakukan untuk dapat dijadikan indikasi periode reproduksi ikan,
terutama pada ikan betina (Kocaman et al. 2005). Dengan demikian, pemanfaatan
teknik pemberian hormon dan pengukuran profil kimia darah diharapkan dapat
meningkatkan kemampuan reproduksi dan memanipulasi waktu reproduksi ikan
sehingga menghasilkan gonad yang matang dengan lebih cepat.
3
TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN
Tujuan penelitian ini adalah:
1.
r
Menganalisis pola perubahan pematangan gonad o
2.
Menguji efektivitas pemberian PMSG dan estradiol-17
r
perkembangan gonad orso
3.
terhadap pola
Menganalisis perubahan kimia plasma darah ikan yang terkait dengan
perkembangan gonad.
Manfaat
penelitian
ini
untuk
rso
r
perkembangan gonad induk ikan o
tersedianya
metode
baru
induksi
.
HIPOTESIS
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah apabila faktor
lingkungan, pakan, serta kondisi ikan optimal, maka:
1.
Induksi PMSG dan estradiol-17
dapat memacu kematangan gonad dan
meningkatkan persentase sintasan larva.
2.
Gambaran
konsentrasi
kimiawi
r so
r
perkembangan reproduksi ikan o
darah
dapat
menunjukkan
tahap
.
KEBARUAN PENELITIAN
Induksi pematangan gonad dengan menggunakan
ru
m
ropin
(PMSG) dan gambaran profil darah pada ikan o
r so
r
baru
pertama kali dilakukan.
RUANG LINGKUP PENELITIAN
Penelitian ini berawal dari masalah yang dihadapi dalam peningkatan dan
pengembangan budi daya ikan o
rso
r
o dalam memperoleh induk matang gonad
r
dengan cepat dan menghasilkan benih berkualitas. Menurunnya populasi ikan o
r
so
di alam yang disebabkan adanya eksploitasi berlebih dan kerusakan habitat
menjadikan pentingnya upaya pembudidayaan ikan ini. Oleh karena itu, perlu
adanya pemanfaatan teknologi budidaya ikan agar ikan o
r so
r
dapat
4
dikembangbiakkan secara x situ secara optimal dan tidak mengandalkan populasi
di alam.
Keberhasilan upaya pengembangan budidaya ikan Tor soro ini tidak
terlepas dari upaya peningkatan efisiensi reproduksi untuk mempersiapkan induk
yang matang gonad. Salah satu fase penting dalam siklus reproduksi adalah proses
pembentukan vitelogenin yang melibatkan hormon gonadotropin dan steroid.
Pemberian Pregnant Mare Serum Gonadotropin (PMSG) yang memiliki aktivitas
FSH (Follicle Stimlating Hormon) lebih dominan dibandingkan dengan LH
(Luteinizing Hormon) dan penambahan estradiol-17 dari luar diharapkan dapat
memacu peningkatan estradiol-17
dalam tubuh ikan sehingga dapat memacu
pertumbuhan oosit. Ding (2005) menyatakan bahwa estradiol-17ß yang diubah
dari testoteron oleh enzim aromatase akan dibawa ke hati untuk merangsang
sintesis vitelogenin yang merupakan bakal kuning telur dalam proses pematangan
gonad.
Seiring dengan pertumbuhan oosit yang semakin besar, ketersediaan
estradiol-17 dalam tubuh juga semakin tinggi. Hal ini menyebabkan terjadinya
umpan balik negatif terhadap FSH dan umpan balik posistif terhadap hipotalamus
dan hipofisis dalam memacu pelepasan gonadotropin releasing hormone (GnRH).
Pelepasan GnRH ini akan merangsang hipofisis dalam melepaskan LH.
Peningkatan LH dalam tubuh ikan dapat meningkatkan aktivitas 20 hidroksisteroid
dehidrogenase
(20 -HSD)
untuk
memproduksi
17 ,20
dihidroksiprogesteron sehingga terjadi pematangan oosit yang diikuti dengan
ovulasi (Nagahama et al. 1995).
Perkembangan
reproduksi
ikan
akan
mencapai
optimal
apabila
ketersediaan senyawa-senyawa kimiawi yang dibutuhkan sebagai bahan dasar dan
sumber energi dalam proses perkembangan gonad dapat mencukupi. Profil
kimiawi darah diharapkan dapat memberikan gambaran kondisi perkembangan
reproduksi sekaligus status kesehatan ikan tersebut.
Berdasarkan kerangka pemikiran di atas maka dilakukan tahapan
penelitian, sebagai berikut:
1. Perubahan kematangan gonad dan plasma darah ikan betina Tor soro dalam
setahun di kolam pemeliharaan.
5
r
2. Pengaruh PMSG dan estradiol-17 terhadap perkembangan oosit ikan o
r
so
betina muda.
3. Perubahan kimiawi darah ikan o
r so
r
PMSG dan estradiol-17 .
yang mendapat induksi hormon
6
7
TINJAUAN PUSTAKA
Ikan Tor soro
Biologi Ikan Tor soro. Spesies o
rso
r
Cypriniformes dan saat ini menurut n
t
termasuk famili Cyprinidae, ordo
io
m
n
rm io
o
n vr ice
(ITIS) terdapat 21 spesies dalam genus Tor. Beberapa spesies dari genus Tor ini
didapatkan di Indonesia yang tersebar di Pulau Sumatera, Jawa, dan Kalimantan
serta telah terdokumentasi, yaitu Tor douronensis, Tor tambroides, Tor tambra,
dan Tor soro (Gambar 1). Spesies Tor tersebar luas di Asia, daerah Himalaya, dan
Asia Tenggara. Daerah Himalaya meliputi Pakistan, Nepal, India, dan Myanmar,
sedangkan Asia Tenggara meliputi Thailand, Laos, Kamboja, Vietnam, China,
Malaysia, dan Indonesia. Habitat Tor tersebar mulai dari aliran pegunungan dan
sungai hingga sungai berarus deras dengan kondisi perairan yang jernih, dasar
berbatu-batu, atau kerikil (De Silva et al. 2004).
Gambar 1 Ikan Tor soro.
Ikan Tor soro memiliki jumlah telur yang relatif rendah, yaitu 472-931
butir/kg induk bila dibandingkan dengan telur ikan mas (Cyprinus carpio)
sebanyak 131.000-153.000 butir/kg induk, atau dengan spesies Tor lain, seperti
Tor putitora sebanyak 4.935 butir/kg dengan cara hand-stripping. Ikan Tor soro
ini memiliki diameter telur sekitar 2,88-3,02 mm dengan lama penetasan sekitar
91-131 jam pada suhu 21-27 oC. Bila dibandingkan dengan spesies Tor lainnya,
ikan Tor soro ini mempunyai masa inkubasi yang lebih lama dibandingkan
dengan spesies Tor putitora, yaitu antara 45-125 jam pada suhu air 19-28 oC
(Gurung et al. 2002; Kristanto et al. 2007).
8
Ovari spesies Tor memiliki keragaan yang relatif sama, seperti yang
r n
si
terlihat pada o
. Ovari terlihat mempunyai sepasang ovari yang
memanjang pada sebelah kanan dan kiri rongga perut. Di dalam ovari terdapat
lumen, yaitu rongga tempat telur diovulasikan yang terletak pada bagian
dorsolateral sebelum menuju saluran telur (oviduk). Pada ovari ikan yang sudah
matang kelamin, pembuluh darah terlihat jelas, terutama berada di daerah ventrolateral, yaitu bagian ovari yang menghadap ke dalam rongga perut. Sel-sel telur
terlihat berwarna putih hingga kekuningan sampai jingga dengan empat tingkat
r n
si
ukuran. Perkembangan ovari dari o
adalah sebagai berikut
(Hardjamulia t . 1995) :
Tingkat I. Ovari kecil memanjang berbentuk torpedo, butir-butir telur tampak.
Ovari pada tingkat I terdapat pada ikan berukuran sekitar 30-32 cm dan
bobot tubuh 310-335 g. Ovari masih kecil berbobot sekitar 1,7-2,0 g atau
indeks gonadosomatik (IGS) sekitar 0,57-0,7
dan hanya terdapat oosit
stadium I yang secara acak berderet berada di tepi dinding lamela.
Tingkat II. Ovari tingkat II ditemukan pada ikan berukuran 38-42 cm dan bobot
sekitar 580-820 g, dengan IGS sekitar 1,6-2,1. Pada ovari tampak butir-butir
telur dan secara mikroskopis terdapat oosit tertua dari stadium II dan oosit
stadium I dengan persentase paling tinggi.
Tingkat III. Ovari tingkat III ditemukan pada ikan berukuran 42-51 cm dan bobot
840-1.380 g dengan nilai IGS 3,1-4,7. Secara visual pada ovari terdapat
butir-butir telur yang lebih besar dan bervariasi ukurannya. Ovari mengisi
sekitar 70% rongga perut. Pada tingkat ini, terdapat oosit tertua pada
stadium III, di samping oosit stadium I dengan frekuensi tertinggi 60% dan
oosit stadium II 26%.
Tingkat IV. Ovari tingkat IV ditemukan pada ikan berukuran 58-61 cm dan bobot
2.390-2.496 g dengan IGS 5,99-6,51. Ikan pada tingkat ini sudah siap
memijah, yang dicirikan oleh perut yang membengkak terutama di daerah
atas urogenital. Lubang urogenital berwarna putih. Ovari dengan panjang
antara 19,5-22,1 cm mengisi seluruh rongga perut. Butir-butir telur yang
berukuran relatif besar terlihat dengan mata telanjang. Pengamatan histologi
menunjukkan ovari pada tingkat ini mempunyai oosit stadium tertua
9
(stadium IV) yang terlihat dari inti sel yang sudah migrasi ke tepi, selain itu
terdapat oosit stadium I, II, dan III dan oosit yang atresia.
Tingkat V. Ovari pada tingkat ini terdapat pada ikan yang sudah siap memijah,
namun tidak dijumpai selama pengamatan.
Kondisi Lingkungan Ikan Tor soro.
r so
r
berkaitan dengan ikan o
Sejauh ini, informasi yang
masih sangat sedikit. Pendekatan dengan ikan
jenis lain dari genus Tor sangatlah mendukung untuk pemeliharaan ikan o
rso
r
r t !"#$%&s
Sebagai contoh ikan tambra ( o
.
) hidup pada perairan yang jernih dan
berbatu, berarus sedang sampai deras, kandungan oksigen >5 ppm, suhu udara 2526 oC, suhu air 25-26 oC, pH 6-7. Habitat ikan tambra di perairan sungai dapat
dibedakan menjadi tiga tipe, yaitu :
1. Habitat larva/juvenil umumnya pada bagian tepi sungai yang ditandai
oleh substrat/dasar perairan pasir, arus tenang, warna air jernih, dan
dangkal (t?@ . 2007).
Peranan vitelogenin ini terlihat jelas pada tiga bentuk vitelogenin (disebut
dengan Vg 1A, Vg 1B dan Vg 2) yang dimurnikan dari plasma ikan Al?BC?s
D?EB?Fhus
yang diinduksi dengan estradiol-17 . Vg 1 (Vg 1A dan Vg 1B)
menginduksi vitelogenesis lengkap yang mempengaruhi pelepasan GTH II dan
estradiol-17 , sedangkan Vg 2 menghambat vitelogenesis melalui induksi level
estradiol-17
plasma yang tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa sirkulasi
vitelogenin mengatur vitelogenesis dengan adanya aksi pada poros hipotalamohipofisial-gonad (Nath >t?@ . 2007).
Setelah vitelogenesis, proses selanjutnya adalah pematangan akhir yang
ditunjukkan dengan (a) penambahan kematangan oosit, (b) produksi ?mEGB?Eio
n
-
inducing hormone (MIH), (c) pembentukan maturation promoting factor (MPF)
dan (d) pematangan sitoplasma yang menyebabkan perubahan protein dan lemak
dalam kuning telur. Tahap-tahap ini diikuti dengan ovulasi yang ditandai dengan
pecahnya folikel dan melepaskan telur ke dalam rongga ovari. Proses maturasi ini
secara morfologi ditandai dengan pergerakan germinal vesicle (GV) menuju
kutub/animal pole dan terjadi peleburan inti atau GV break down
(GVBD)
(Yaron & Sivan 2006).
Tahapan perkembangan oosit dapat ditentukan melalui perubahan
diameter oosit, nucleus, dan ooplasma dari histologi gonad. Kriteria tahapan
perkembangan oosit seperti yang terlihat pada ikan Tor tambroides adalah sebagai
berikut berikut:
a.
Tahap I
: diawali dengan adanya nukleus yang besar di tengah sel.
b.
Tahap II : ditandai dengan peningkatan volume nukleus dan ooplasma.
c.
Tahap III : ooplasma kurang jelas terwarna dibandingkan dengan tahap
sebelumnya. Nukleus melebar dan terdiri atas banyak nukleoli.
d.
Tahap IV : tampak bentuk menjadi irregular/tidak beraturan, granula kuning
telur kecil mulai nampak di perifer dan zona radiata.
14
e.
Tahapa V : globula kuning telur terakumulasi di luar ooplasma dan terwarna
jelas dengan eosin. Zona radiata menunjukkan adanya dua lapisan yang
berbeda yang menyelubungi oosit.
f.
IJ Hpol
Tahap VI : terjadi ketika nukleus bermigrasi ke IQNm
(kutub animal)
dan membran nuklear terpisah. Ukuran nukleus lebih kecil dibandingkan
dengan tahap sebelumnya.
Pada dasarnya, telur merupakan hasil akhir dari proses gametogenesis setelah
oosit mengalami fase pertumbuhan yang sangat bergantung pada adanya hormon
gonadotropin. Perkembangan diameter telur pada oosit telesotei ini umumnya
disebabkan adanya akumulasi kuning telur. Pemahaman mengenai mekanisme
proses pertumbuhan dan perkembangan oosit sangat penting diperlukan untuk
memahami faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas dan fertilisasi telur (Ismail
HtIJ . 2011).
Secara
umum,
proses
pembentukan Kp
rimLMNIJ OHrmPHHl
perkembangan
oosit
(oogenesis)
adalah
(PGC) menjadi oosit yang siap difertilisasi.
Rangkaian oogenesis ini dapat terbagi menjadi beberapa tahapan, seperti terlihat
pada Gambar 3 (Patifio & Sullivan 2002; Perea 2008).
Gambar 3 Tahapan oogenesis (modifikasi dari Perea 2008).
15
Pada saat ovulasi, telur-telur ikan menggunakan sangat sedikit nutrien-nutrien dan
bahan kimia dalam air. Semua kandungan dalam telur tersebut akan menentukan
kualitas telur ketika menjadi oosit dalam ovari. Produksi telur yang berkualitas
baik bergantung pada perkembangan masing-masing tahapan tersebut, dan
dikontrol oleh hormon-hormon dan faktor-faktor yang saling berpengaruh dalam
ovari. Signal-signal yang merangsang pertumbuhan oosit dan maturasi berasal
dari lingkungan yang diubah dari signal elektrik menjadi kimia dalam hipotalamus
(Brooks RtST . 1997).
Telur dengan kualitas yang baik adalah telur yang memiliki kemampuan
untuk difertilisasi dan berkembang menjadi embrio normal. Kualitas telur yang
berubah-ubah adalah salah satu faktor pembatas produksi benih ikan. Kualitas
telur ikan ini dipengaruhi oleh beberapa factor, antara lain a) nutrisi, b) faktor
lingkungan, c) perlakuan ikan yang meliputi induksi pemijahan, akhir ovulasi
telur, dan pemeliharaan gamet setelah pengurutan perut, d) stress (Bobe & Labbé,
2010). Para ahli perkembangan biologi mengemukakan kualitas telur ikan
ditentukan oleh adanya faktor intrinsik, yaitu gen, transkripsi mRNA maternal,
kandungan nutrien dalam yolk, dan status hormonal, yang kesemuanya tersedia
dalam tubuh induk (Brooks Rt ST . 1997). Lebih lanjut Bobe & Labbé (2010)
mengemukakan bahwa terdapat beberapa penduga yang dapat digunakan untuk
menilai atau menentukan kualitas telur ikan, antara lain ukuran dan penampilan
telur-telur yang tidak dibuahi, keberhasilan fertilisasi yang diamati melalui laju
fertilisasi telur, pola pembelahan sel setelah fertilisasi, kemampuan melayang bagi
telur-telur pelagis, dan bentuk cacat dari embrio (Gambar 4).
Peranan hormon Estradiol-17 dan Pregnant Mare Serum Gonadotropin
Reproduksi ikan berada di bawah kontrol poros hipotalamus-pituitarigonad dan melibatkan tiga faktor yang meliputi sinyal lingkungan, sistem hormon,
serta organ reproduksi. Pada banyak kasus, sinyal lingkungan untuk proses
pematangan gonad serta ovulasi dan pemijahan tidak diketahui. Hal ini terutama
menjadi masalah bagi spesies yang tidak memijah secara spontan di dalam wadah
budi daya (Zairin 2003). Upaya untuk menciptakan kondisi lingkungan yang
sesuai dengan kondisi di alam agar dapat merangsang pemijahan walaupun dalam
16
kondisi yang kurang tepat sering kali dilakukan manipulasi atau pendekatan
hormonal.
Penduga kualitas telur
Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas telur
stres
induksi pemijahan
suhu
fotoperiode
akhir ovulasi
penanganan telur
daya apung
kecacatan
Ovulasi
Maturasi
pola pembelahan awal
Oogenesis
Telur
Perkembangan
Fertilisasi
eyeing hatch yolk-sac
Spermatogenesis
Spermatozoa
survival
Keberhasilan fertilisasi
Gambar 4 Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas telur dan penduganya
(Sumber: Bobe & Labbé 2010).
Estradiol-17 .
Produksi
vitelogenin
dalam
vitelogenesis
sangat
dipengaruhi oleh kontrol estrogen dalam hati dari hewan ovipar betina yang
matang kelamin. Kontrol estrogenik dari vitelogenin ini diperantarai oleh
pengikatan estrogen yang sangat potensial, yaitu estradiol-17ß, pada reseptor
estrogen (Berg Ut VW . 2004). Penyuntikan ikan bass jantan (XVYVWVZYV[
\lV]^YV]rus ) dengan estrogen dosis tinggi telah menunjukkan adanya hipertrofi
hati yang ditandai dengan peningkatan konsentrasi kalsium, protein, fosfor,
fosfolipid, dan lipid dalam plasma darah. Hasil yang sama juga diperoleh ketika
dilakukan penyuntikan estrogen dengan dosis rendah pada ikan jantan dan betina
(Matty 1985).
17
Konsentrasi estradiol-17
dalam plasma sejalan dengan perubahan
konsentrasi vitelogenin. Hal ini ditunjukkan pada perbandingan kadar estradiolrs cde`at fu
s
17ß dan vitelogenin dari ikan _`tabu
betina dewasa. Konsentrasi
estradiol-17ß mulai meningkat pada awal November dan berfluktuasi selama
beberapa bulan hingga mencapai konsentrasi tertinggi pada April yang diikuti
dengan peningkatan konsentrasi vitelogenin dan diameter telur (Barrero gt ab .
2007). Pengukuran konsentrasi estradiol-17 plasma darah pada ikan sturgeon
betina, menunjukkan adanya peningkatan selama vitelogenesis dan tetap tinggi
hingga fase akhir vitelogenesis. Konsentrasi estradiol-17ß berkisar antara 1,222,05 ng/mL pada fase IV dan menurun secara tajam setelah akhir maturasi hingga
0,16 ng/mL (Barannikova gtabh 2004).
Estradiol-17 selain menginduksi sintesis vitelogenin dalam hati, ikan juga
mampu memberikan rangsangan umpan balik terhadap hipofisis dan hipotalamus
dalam pembentukan hormon gonadotropin. Rangsangan yang diberikan estradiolinlggl amnn
p
go
nrm
h
17 adalah rangsangan untuk memacu pelepasan ijeakjfro
g
(GnRH) yang selanjutnya hormon ini akan merangsang hipofisis dalam
melepaskan
gonadotropin.
Pelepasan
gonadotropin
ini
berperan
dalam
merangsang ovulasi pada oosit yang telah mengalami kematangan tahap akhir.
Pregnant Mare Serum Gonadotropin (PMSG). Hormon lain yang dapat
m
menginduksi pembentukan vitelogenin antara lain olgieaef palg qgru
rjeakjfropin
(PMSG) atau dikenal juga dengan gquine Chorionic Gonadotropin
(eCG) yang merupakan hormon glikoprotein yang disintesis dan disekresikan oleh
sel-sel yang berasal dari fetal tropoblast kuda dan merupakan kelompok
gonadotropin yang mempunyai aktivitas FSH dan LH. Penggunaan hormon
gonadotropin ini adalah untuk menginduksi pematangan folikel, estrus, dan
ovulasi (Hafez et al. 2000).
Allen & Moor (1972) menyatakan bahwa sumber PMSG adalah mangkok
endometrium kuda bunting pada umur kebuntingan 40
120 hari. Secara kimiawi
PMSG mempunyai struktur yang mirip FSH dan LH dengan bobot molekul
45.000 - 65.000 Da yang terdiri atas 2 nonkovalen subunit, yaitu unit
subunit ß. Subunit
dan
tersusun dari 96 asam amino, sementara subunit ß tersusun
dari 149 asam amino. Masa paruh PMSG cukup panjang bila dibandingkan
18
dengan hormon gonadotropin yang lainnya. Hal ini disebabkan PMSG memiliki
kandungan karbohidrat yang tinggi, terutama pada gugus asam sialat.
Penggunaan hormon PMSG ini dalam meningkatkan ovulasi telah
dilakukan pada ikan lele dumbo (stl uvtw xtuvyp
in
s
u
) dengan kombinasi hormon
hCG. Pertambahan persentase telur yang mengalami matang tahap akhir dan telur
yang mengalami ovulasi terus meningkat seiring dengan peningkatan dosis
PMSG. Fungsi PMSG itu sendiri terutama untuk merangsang pertumbuhan folikel
serta mematangkan folikel
IKAN Tor soro
HESTI WAHYUNINGSIH
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Induksi Buatan pada
Perkembangan Gonad Ikan Tor soro adalah karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun ke perguruan tinggi mana
pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Bogor, Juli 2012
Hesti Wahyuningsih
NIM C161070051
ABSTRACT
HESTI WAHYUNINGSIH. Artificial induction on Gonadal Development of Tor
soro. Under direction of MUHAMMAD ZAIRIN JUNIOR, AGUS OMAN
SUDRAJAT, LIGAYA ITA TUMBELAKA, WASMEN MANALU, and
RUDHY GUSTIANO.
Tor soro is an endemic species of fresh water fish in North Sumatera, that
has an important economical value. Nowadays the population of Tor soro tends to
decrease. Currently, the fish has been successfully domesticated and in the future,
it is expected to be the candidate for aquaculture. However, it is still a problem
exist due to the frequency of gonad maturation in a year. Therefore, study on
induction of gonadal development by Pregnant Mare Serum Gonadotropin
(PMSG) and estradiol-17 was conducted. This research was aimed to obtain
mature fish outside the spawning season with hormonal injections. The blood
analysis was conducted to evaluate the relationship between reproduction status
and blood chemistry. The first research was carried out descriptively to
understand changes in gonad maturity and blood chemistry profile of fish blood
plasm in the pond. The results indicated that a spawning season in June and
September was characterized by the maximum size of the oocyte (3.0 ± 0.03 mm).
The second research was carried out by using Factorial Completely Randomized
Design for 12 dosages of PMSG and estradiol-17 . Sampling of oocytes and
blood plasm was performed every month during a year (January to December
2011) to analyze the development of the gonads and the concentration of
estradiol-17 . The results showed the ability of PMSG and estradiol-17 in
accelerating the development of the gonads with the presence of oocytes in the
two months after injection, and accelerating spawning. The best treatment dosage
was 4 IU PMSG. This result was indicated by the low concentration of estradiol17 at spawning. The reproduction profile of Tor soro was also indicated by the
changes of blood plasm chemistry analysis including the total protein, glucose,
cholesterol, and triglyceride concentrations. The concentrations with low total
protein, cholesterol, triglyceride but high glucose may be indication of the
spawning activity of the fish. Finally, the use of PMSG may effectively stimulate
the gonadal development of young female fish.
Keywords: blood chemistry, estradiol-17 , gonad, PMSG, Tor soro
RINGKASAN
HESTI WAHYUNINGSIH. Induksi Buatan pada Perkembangan Gonad Ikan Tor
soro. dibimbing oleh MUHAMMAD ZAIRIN JUNIOR, AGUS OMAN
SUDRAJAT, LIGAYA ITA TUMBELAKA, WASMEN MANALU, dan
RUDHY GUSTIANO.
Tor soro merupakan salah satu spesies ikan air tawar yang mempunyai
nilai ekonomis dan budaya yang tinggi. Populasi ikan Tor soro di alam tergolong
langka. Dewasa ini upaya untuk membudidayakan ikan Tor soro masih
berlangsung, karena ikan ini merupakan jenis yang baru didomestikasikan dan
reproduksinya belum mencapai optimal. Bertolak dari hal tersebut maka
penelitian ini dilakukan sebagai upaya pengembangan teknologi manipulasi
hormonal untuk mempercepat perkembangan gonad induk agar dapat
meningkatkan potensi ikan Tor soro sebagai kandidat ikan budi daya. Penelitian
ini bertujuan untuk mengkaji perkembangan gonad ikan Tor soro yang diinduksi
dengan penyuntikan Pregnant Mare Serum Gonadotropin (PMSG) dan estradiol17 serta menganalisis perubahan kimia darah terkait dengan status reproduksi.
Penelitian dilakukan melalui tiga tahap yang meliputi pertama, perubahan
plasma darah dan kematangan gonad pada ikan betina Tor soro di kolam
pemeliharaan; kedua, pengaruh Pregnant Mare Serum Gonadotropin (PMSG) dan
estradiol-17 (E2) pada perkembangan oosit ikan Tor soro betina muda; dan
ketiga, perubahan kimiawi darah ikan Tor soro yang mendapat induksi hormon
PMSG dan estradiol-17 . Pelaksanaan penelitian tahap pertama dilakukan selama
12 bulan untuk menganalisis perubahan kematangan gonad dan kimiawi darah
dari delapan induk ikan. Penelitian tahap kedua dilakukan selama 13 bulan untuk
menganalisis kematangan gonad induk Tor soro muda yang diinduksi dengan
PMSG dan estradiol-17 . Sebanyak 120 ekor ikan digunakan dan dibagi ke dalam
12 perlakuan dengan menggunakan rancangan penelitian, yaitu Rancangan Acak
Lengkap Faktorial. Pengamatan perkembangan gonad dilakukan dengan
menganalisis perubahan diameter oosit yang diamati setiap bulan dengan
menggunakan mikroskop yang dilengkapi mikrometer. Selain itu, pada penelitian
tahap kedua ini juga dilakukan analisis kadar estradiol-17 plasma darah dengan
menggunakan metode ELISA dan vitelogenin dengan menggunakan SDS PAGE.
Penentuan kadar vitelogenin dilakukan dengan menggunakan softwear TotalLab
TL120. Pada penelitian tahap ketiga dilakukan analisis kimia darah yang meliputi
konsentrasi protein total dengan menggunakan metode biuret, konsentrasi
glukosa, kolesterol, dan trigliserida dengan menggunakan metode Enzymatic
Colorimetric komersial kit.
Perubahan perkembangan gonad induk Tor soro menunjukkan adanya
puncak perkembangan diameter oosit pada bulan Juni dan September. Pemijahan
terjadi pada bulan September dengan rata-rata diameter oosit 3,0±0,03 mm.
Perubahan konsentrasi kimia plasma darah yang terukur seiring dengan perubahan
ukuran diameter oosit. Perkembangan kematangan gonad ikan Tor soro
mengalami peningkatan yang bertahap pada periode bulan Maret hingga Juli yang
ditandai dengan kecenderungan peningkatan konsentrasi estradiol-17 , protein,
glukosa, kolesterol, dan trigliserida, serta ukuran diameter oosit.
Penyuntikan menggunakan PMSG, estradiol-17 dan kombinasi keduanya
pada induk ikan Tor soro muda mampu memacu perkembangan gonad. Respons
perkembangan gonad ini ditunjukkan dengan adanya oosit pada gonad dari semua
perlakuan dengan lama waktu kematangan yang berbeda-beda, namun lebih cepat
dibandingkan dengan kontrol. Rentang waktu kematangan gonad yang lebih cepat
diperoleh pada bulan kedua setelah penyuntikan (Februari) pada dosis perlakuan 4
IU PMSG (T3), 40 IU PMSG (T4), 4 IU PMSG + 125 g E2 (T7), 0,4 IU PMSG +
250 g E2 (T10), dan 4 IU PMSG + 250 g E2 (T11). Berdasarkan hasil analisis
perhitungan kemampuan induksi hormon pada perkembangan gonad ikan Tor
soro, perlakuan T3 (4 IU PMSG) memberikan pengaruh yang nyata pada
percepatan perkembangan gonad ikan Tor soro dibandingkan dengan pemberian
kombinasi dari kedua hormon tersebut.
Perkembangan gonad ini juga diikuti dengan perubahan konsentrasi
estradiol-17 pada bulan-bulan tertentu terutama pada saat terjadi pematangan
oosit, pemijahan, atau atresia. Secara umum, kadar estradiol-17 saat terjadi
pematangan oosit mengalami penurunan hingga konsentrasi estradiol-17
terendah, yaitu 16,3±3,79 ng/mL. Berdasarkan pengukuran vitelogenin pada ikan
Tor soro ini memiliki bobot molekul 153 kDa. Vitelogenin mulai terukur pada
bulan kedua setelah penyuntikan, yaitu mulai diperoleh oosit pada beberapa
perlakuan (T3, T7, T10, dan T11). Pengukuran konsentrasi vitelogenin ini juga
terukur pada saat terjadi pemijahan dengan hasil yang cukup tinggi. Secara umum,
konsentrasi vitelogenin yang diperoleh terendah 0,005 g/mL (perlakuan T9 pada
bulan ke-12 setelah penyuntikan) dan tertinggi 0,084 g/mL (perlakuan T10 pada
bulan ke-4 setelah penyuntikan).
Perubahan konsentrasi parameter kimiawi plasma darah dalam tubuh ikan
Tor soro berkaitan dengan masa reproduksinya. Besarnya konsentrasi protein total
plasma dapat dikatakan tidak menunjukkan perbedaan dengan kontrol.
Konsentrasi protein total plasma dari semua perlakuan menunjukkan nilai yang
masih berada dalam kisaran normal, yaitu 3,3±1,21 g/dL (T1) hingga 6,2±0,27
g/dL (T11). Nilai rata-rata konsentrasi protein total yang rendah terjadi saat
pemijahan dan atresia (kecuali pada T1). Pola perubahan konsentrasi glukosa
plasma pada semua perlakuan memiliki perubahan yang hampir sama dengan
kontrol (T1) kecuali pada T12 lebih fluktuatif. Umumnya, konsentrasi glukosa
menurun pada bulan kedua setelah penyuntikan (Februari) berkisar antara 39,9
134,4 mg/dL. Konsentrasi glukosa plasma ini mengalami peningkatan saat terjadi
pemijahan ataupun atresia. Hasil pengukuran konsentrasi kolesterol plasma
sejalan dengan peningkatan konsentrasi trigliserida plasma. Konsentrasi kolesterol
dan trigliserida terlihat mengalami penurunan saat terjadi pemijahan pada
beberapa perlakuan, yaitu T2, T3, T6, T7, T10, dan T11.
Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat dinyatakan bahwa
induksi PMSG pada induk Tor soro muda mampu memacu pembentukan oosit
dan pematangan gonad pada dosis terbaik 4 IU PMSG. Selain itu, analisis
terhadap konsentrasi kimiawi plasma darah pada induk ikan Tor soro dapat
memberikan gambaran reproduksi ikan tersebut.
© 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 apa pun tanpa izin IPB
INDUKSI BUATAN PADA PERKEMBANGAN GONAD
IKAN Tor soro
HESTI WAHYUNINGSIH
Disertasi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor pada
Program Studi Ilmu Akuakultur
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Penguji pada Ujian Tertutup : Prof. Dr. drh.Iman Supriatna
Staf Pengajar pada Departemen Klinik Reproduksi
dan Patologi, Fakultas Kedokteran Hewan, IPB.
Dr. Ir. Odang Carman, M.Sc.
Staf Pengajar dan Ketua Departemen Budidaya
Perairan, Fakultas Perikan dan Ilmu Kelautan, IPB.
Penguji pada Ujian Terbuka : Dr. Ir. Zafril Imran Azwar, MS.
Peneliti Senior pada Pusat Penelitian dan
Pengembangan Perikanan Budidaya, Kementerian
Kelautan dan Perikanan, Jakarta.
Dr. Ir. Dinar Tri Soelistyowati, DEA
Staf Pengajar pada Departemen Budidaya Perairan,
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, IPB.
Judul Disertasi
Nama
NIM
: Induksi Buatan pada Perkembangan Gonad Ikan Tor soro
: Hesti Wahyuningsih
: C161070051
Disetujui
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Muhammad Zairin Junior, M.Sc
Ketua
Dr.Ir.Agus Oman Sudrajat,M.Sc
Anggota
Prof. Ir. Wasmen Manalu, Ph.D
Anggota
Dr.drh.Ligaya ITA Tumbelaka,Sp.MP,,M.Sc
Anggota
Ir. Rudhy Gustiano, M.Sc.,Ph.D
Anggota
Diketahui
Ketua Program Studi
Ilmu Akuakultur
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Enang Harris, M.S.
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc. Agr.
Tanggal Ujian: 19 Juli 2012
Tanggal Lulus: 15 Agustus 2012
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala
karuniaNya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih
dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan April 2009 ini adalah
perkembangan gonad ikan Tor soro, dengan judul Induksi Buatan pada
Perkembangan Gonad Ikan Tor soro.
Bab III dari disertasi ini merupakan pengembangan dari naskah artikel yang
diajukan ke jurnal ilmiah berjudul Perubahan plasma darah dan kematangan
gonad pada ikan betina Tor soro di kolam pemeliharaan sedang menunggu
penerbitan di Jurnal Iktiologi Indonesia Volume 12 Nomor 1 (Juni 2012).
Penulis menyampaikan terima kasih yang mendalam kepada komisi
pembimbing: Prof. Dr.I r.Muhammad Zairin Junior, M.Sc., Dr. Ir. Agus Oman
Sudrajat, M.Sc., Dr. drh. Ligaya ITA Tumbelaka, Sp.MP.M.Sc., Prof. Wasmen
Manalu, Ph.D., dan Ir. Rudhy Gustiano, Ph.D yang telah membimbing dan
mengarahkan penulis serta memberikan saran selama ini, baik dalam penulisan
proposal dan disertasi maupun dalam melaksanakan penelitian. Demikian juga
terima kasih disampaikan kepada Prof. Dr. D Djokosetiyanto dan Dr. Ir. Etty
Riani, MSi. selaku penguji luar komisi pada ujian prakualifikasi program Doktor,
atas saran yang telah diberikan untuk perbaikan proposal. Ucapan terima kasih
juga penulis sampaikan kepada Prof. Dr. drh. Iman Supriatna dan Dr. Ir. Odang
Carman, M.Sc. selaku penguji luar komisi pada Ujian Tertutup program Doktor
serta Dr. Ir. Zafril Imran Azwar, MS. dan Dr. Ir. Dinar Tri Soelistyowati, DEA.
selaku penguji luar komisi pada Ujian Terbuka program Doktor atas saran yang
telah diberikan untuk perbaikan disertasi ini.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan pula kepada Kepala Balai
Penelitian dan Pengembangan Budidaya Perikanan Air Tawar, Bogor beserta staf
yang telah memberikan izin penelitian dan bantuan fasilitas selama penelitian.
Penulis menyampaikan terima kasih kepada Rektor Universitas Sumatera Utara
dan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan
Kebudayaan atas bantuan dana penelitian yang diberikan selama ini. Selain itu,
ungkapan terima kasih yang mendalam penulis sampaikan kepada Kepala Instalasi
Riset Plasmanutfah Perikanan Air Tawar Cijeruk, Bogor beserta semua peneliti
dan tim teknisi yang telah membantu dan mendampingi selama penelitian. Ucapan
terima kasih juga penulis sampaikan kepada Ir. Sidi Asih, Ir. Gurning dan Bapak
Wawan Setyawan atas bantuan yang diberikan selama penelitian. Penulis juga
menyampaikan ucapan terima kasih kepada Ibu Asmarida dan Ibu Sri dari
Laboratorium Fisiologi, Fakultas Kedokteran Hewan, IPB, serta Bapak Gholib
SPt., MSi. dari Laboratorium Hormon, Unit Rehabilitasi Reproduksi, Fakultas
Kedokteran Hewan IPB atas pendampingan selama analisis kimiawi darah.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Ibu Lina Mulyani dan Ibu Anna
Octavera, S.Pi serta teman-teman dari Laboratorium Reproduksi dan Genetika
Organisme Akuatik FPIK IPB, atas bantuan dan dukungan selama ini. Ungkapan
terima kasih disampaikan kepada Dr. Retno Widhiastuti, MSi, Dr. Suci Rahayu,
MSi. Dra. Deny Supriharti, M.Sc., Drs. Kurnia Hadimulja dan rekan-rekan staf
pengajar dari Departemen Biologi, Fakultas MIPA, USU atas doa dan
dukungannya. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada rekan-rekan satu
angkatan mayor Ilmu Akuakultur 2007: Dr. Ir, Andi Parengrengi,M.Sc., Dr. Ir.
Roro Raden Sri Pudji Sinarni Dewi, M.Si., Ir. Ilmiah, M.Si., Ir. Yulintine, M.Sc.,
Ir. O.D. Subhakti Hasan, M.Si., Ir. Usman, M.Si., Ir. Ahmad Ghufron Mustofa,
M.Si., Ir. Mulyana, M.Si., dan mayor Ilmu-ilmu Faal dan Khasiat Obat 2007: Ir.
Henni Syawal, M.Si., Hernawati, S.Pt., M.Si., Sunarno, S.Si., M.Si. atas
kebersamaan dan persahabatan selama ini.
Ungkapan terima kasih yang mendalam disampaikan kepada Ayahanda
(alm) dan Ibunda (alm) serta kakak-kakak dan keluarga besar atas doa dan
dorongan semangat kepada penulis selama menjalankan studi. Ungkapan terima
kasih yang tulus penulis sampaikan kepada suami tercinta Ir. Miftachul Anwar
dan ketiga anak tersayang Gilang Nurrakhman, Gani Nurrazaq, dan Ginanita
Nurhidayah atas segala pengertian, pengorbanan, doa, dorongan semangat dan
kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini dapat memberikan manfaat bagi perkembangan
penelitian dan ilmu pengetahuan.
Bogor, Juli 2012
Hesti Wahyuningsih
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Ungaran-Semarang pada tanggal 18 Oktober 1969
sebagai anak kelima dari pasangan Hardo Slameto (alm.) dan Harmini (alm).
Pendidikan sarjana ditempuh di Fakultas Biologi, Universitas Jenderal Soedirman
(UNSOED), lulus pada tahun 1993. Pada tahun 1996, penulis melanjutkan studi
ke program magister pada jurusan Biologi, Program Pascasarjana Institut
Teknologi Bandung (ITB) dan menamatkannya pada tahun 1999. Kesempatan
untuk melanjutkan ke program doktor pada program studi Ilmu Akuakultur,
Institut Pertanian Bogor (IPB) diperoleh pada tahun 2007. Beasiswa pendidikan
pascasarjana diperoleh dari Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian
Pendidikan dan Kebudayaan.
Setelah lulus sarjana tahun 1993, penulis bekerja sebagai staf pengajar di
Departemen Biologi, Fakultas MIPA, Universitas Sumatera Utara (USU) Medan
sejak tahun 1994.
Sebuah artikel berjudul Perubahan plasma darah dan kematangan gonad
pada ikan Tor soro di kolam pemeliharaan akan diterbitkan pada Jurnal Iktiologi
Indonesia Volume 12 Nomor 1 (Juni 2012). Karya ilmiah tersebut merupakan
bagian dari program S-3 penulis.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL
..
xxi
DAFTAR GAMBAR
.
xxiii
DAFTAR LAMPIRAN
..
xxv
...
.
1
3
3
3
3
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan dan Manfaat Penelitian
Hipotesis
Kebaruan Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
...
.
TINJAUAN PUSTAKA
6
PEKEMBANGAN
KEMATANGAN
GONAD,
PERUBAHAN
ESTRADIOL-17 DAN PLASMA DARAH PADA IKAN BETINA Tor
soro DALAM KOLAM PEMELIHARAAN
Abstrak
..
Abstract
..
Pendahuluan
..
Bahan dan Metode
Hasil
...
Pembahasan
Simpulan
Daftar Pustaka
23
24
24
25
27
31
33
34
PENGARUH PREGNANT MARE SERUM GONADOTROPIN DAN
ESTRADIOL-17 PADA PERKEMBANGAN GONAD IKAN Tor soro
BETINA MUDA
Abstrak
...
Abstract
..
Pendahuluan
...
Bahan dan Metode
.
Hasil
...
Pembahasan
Simpulan
Daftar Pustaka
37
38
38
39
43
51
54
54
PERUBAHAN BIOKIMIA PLASMA DARAH IKAN Tor soro YANG
DIINDUKSI DENGAN HORMON PMSG DAN ESTRADIOL-17
Abstrak
...
Abstract
..
Pendahuluan
...
Bahan dan Metode
.
Hasil
...
Pembahasan
Simpulan
Daftar Pustaka
57
58
58
60
61
65
68
68
PEMBAHASAN UMUM
71
SIMPULAN DAN SARAN
73
DAFTAR PUSTAKA
..
75
DAFTAR TABEL
Halaman
1
Kelompok perlakuan, jenis hormon, dan dosis perlakuan (per kg bobot
tubuh)
40
2
Rentang waktu dan persentase induk matang gonad ikan Tor soro hasil
penyuntikan PMSG dan estradiol-17
. 44
3
Rata-rata diameter awal oosit ikan Tor soro hasil penyuntikan PMSG
dan estradiol-17
... 44
4
Persentase pemijahan dan atresia ikan Tor soro yang mendapat induksi
PMSG dan estradiol-17
49
5
Rata-rata jumlah telur yang diovulasikan ikan Tor soro hasil
penyuntikan PMSG dan estradiol-17
. 50
6
Persentase jumlah telur yang terbuahi ikan Tor soro hasil penyuntikan
PMSG dan estradiol-17
... 50
7
Persentase jumlah telur yang menetas ikan Tor soro hasil penyuntikan
PMSG dan estradiol-17
.. 50
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1
Ikan Tor soro
2
Pengaturan hormonal pada tahap proses vitelogenesis (A) dan
pematangan oosit (B) ikan teleostei (Sumber: Nagahama 1994)
.
11
3
Tahapan oogenesis (modifikasi dari Perea 2008)
.
14
4
Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas telur dan penduganya
(Sumber: Bobe & Labbé 2010)
..
16
Perubahan bulanan diameter telur Tor soro pada bulan April 2009
Maret 2010
28
Perubahan bulanan konsentrasi estradiol-17 pada ikan Tor soro betina
antara bulan April 2009 dan Maret 2010
..
29
Perubahan bulanan konsentrasi total protein, glukosa, kolesterol, dan
trigliserida plasma darah ikan Tor soro antara bulan April 2009 dan
Maret 2010
30
5
6
7
8
9
7
Fluktuasi konsentrasi estradiol-17 plasma darah ikan Tor soro yang
diinduksi dengan PMSG dan estradiol-17 dari bulan Desember 2010
Desember 2011. T1 T12 = kelompok perlakuan sesuai dosis
penyuntikan hormon
.
Konsentrasi protein vitelogenin plasma ikan Tor soro hasil
elektroforesis yang diinduksi dengan PMSG dan estradiol-17 . Awal
diperolehnya oosit dalam gonad ditunjukkan dengan awal terdeteksinya
vitelogenin pada bulan yang berbeda tiap-tiap perlakuan. T1 T12 =
kelompok perlakuan sesuai dosis penyuntikan hormon
...
10 Larva Tor soro. A. 78 jam setelah fertilisasi, saat larva mulai keluar dan
melepaskan selubung telur; B. 0 jam setelah menetas; C. umur 3 hari
setelah menetas
.
11 Hasil pengukuran konsentrasi protein total plasma mulai bulan Januari
hingga Desember 2011. T1 T12 = kelompok perlakuan sesuai dosis
penyuntikan hormon
.
12 Hasil pengukuran konsentrasi glukosa, kolesterol, dan trigliserida
plasma mulai bulan Januari hingga Desember 2011. T1 T12 =
kelompok perlakuan sesuai dosis penyuntikan hormon
...
46
48
51
62
64
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1
Analisis ragam hubungan antara konsentrasi estradiol-17 dan protein
total plasma pada ikan Tor soro di kolam pemeliharaan
.
83
Analisis ragam hubungan antara konsentrasi estradiol-17 dan glukosa
plasma pada ikan Tor soro di kolam pemeliharaan
.
83
Analisis ragam hubungan antara konsentrasi estradiol-17
kolesterol plasma pada ikan Tor soro di kolam pemeliharaan
dan
.
83
Analisis ragam hubungan antara konsentrasi estradiol-17
trigliserida plasma pada ikan Tor soro di kolam pemeliharaan
dan
...
83
Rata-rata konsentrasi estradiol-17 (ng/mL) plasma darah ikan Tor
soro betina yang diinduksi dengan PMSG dan estradiol-17 pada tiap
perlakuan
..
84
Rata-rata konsentrasi protein (g/dL) plasma darah ikan Tor soro betina
yang diinduksi dengan PMSG dan estradiol-17 pada tiap perlakuan .
85
Rata-rata konsentrasi glukosa (mg/dL) plasma darah ikan Tor soro
betina yang diinduksi dengan PMSG dan estradiol-17 pada tiap
perlakuan
86
Rata-rata konsentrasi kolesterol (mg/dL) plasma darah ikan Tor soro
betina yang diinduksi dengan PMSG dan estradiol-17 pada tiap
perlakuan
87
Rata-rata konsentrasi trigliserida (mg/dL) plasma darah ikan Tor soro
betina yang diinduksi dengan PMSG dan estradiol-17 pada tiap
perlakuan
88
10 Rata-rata bobot (g) ikan Tor soro betina selama satu tahun
pemeliharaan
.
89
11 Analisis ragam untuk diameter oosit awal ikan Tor soro yang diinduksi
PMSG dan estradiol-17
...
90
12 Analisis ragam untuk telur ikan Tor soro yang diovulasikan yang
diinduksi PMSG dan estradiol-17
..
91
13 Analisis ragam telur terbuahi Tor soro yang diinduksi dengan PMSG
dan estradiol-17
..
92
2
3
4
5
6
7
8
9
14 Analisis ragam untuk daya tetas telur Tor soro yang diinduksi dengan
PMSG dan estradiol-17
..
93
15 Analisis korelasi antara konsentrasi estradiol-17 dan protein total,
glukosa, kolesterol, trigliserida plasma ikan Tor soro yang diinduksi
dengan PMSG dan estradiol-17
..
94
1
PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG
Perikanan perairan tawar sangat berperan dan memberikan kontribusi yang
nyata pada perekonomian daerah melalui pemanfaatan sumber daya perikanannya
melalui usaha penangkapan dan budidaya. Namun sumber daya perikanan di alam
ini bila tidak dikelola secara baik dapat menyebabkan perubahan struktur
komunitas ataupun populasi ikan yang akan mengurangi manfaat sumber daya
tersebut. Oleh karena itu, pemanfaatan teknologi budidaya perlu dilakukan,
terutama pada jenis-jenis ikan yang belum dibudidayakan atau dalam tahap
domestikasi.
Ikan
r so
o
r
termasuk ke dalam famili Cyprinidae. Jenis ikan ini
merupakan salah satu ikan endemik Danau Toba, Sumatera Utara, selain ikan dari
genus Neolissochilus, dan salah satu spesies ikan air tawar yang mempunyai nilai
ekonomis dan budaya yang tinggi; namun populasi ikan ini di alam tergolong
langka (Kottelat t . 1993). Saat ini ikan
or so
r
telah berhasil dipelihara
secara x situ, tetapi belum menunjukkan produksi yang tinggi karena kesulitan
dalam mendapatkan induk yang matang gonad.
Pengembangan teknologi untuk meningkatkan efisiensi reproduksi telah
banyak dilakukan melalui penambahan hormon agar didapatkan pematangan oosit
secara in vivo dan masa-masa reproduksi yang lebih efisien. Penambahan hormon
eksogen untuk perkembangan pematangan akhir gonad dan pemijahan pada ikan
Tor soro telah dilakukan. Pemberian implantasi Human Chorionic Gonadotropin
(HCG) dengan dosis 500 IU/kg bobot badan ternyata menunjukkan adanya
perkembangan diameter oosit terbaik dengan rataan diameter 3,07±0,31 mm
setelah hari ke-50 dengan tingkat keberhasilan pemijahan 100% (Subagja &
Gustiano 2006). Namun demikian, untuk lebih meningkatkan efisiensi reproduksi
dan memacu pematangan gonad ikan Tor soro sejak dari awal tahap reproduksi
diperlukan pemanfaatan hormon yang memiliki kemampuan untuk mengontrol
proses pembentukan vitelogenin dan memacu pematangan akhir gonad.
Perkembangan oosit terjadi karena adanya peran hormon gonadotropin
(GTH) dalam aktivitas gonad, yaitu Follicle Simulating Hormone (FSH dan
2
Luteinizing Hormone (LH). Follicle Simulating Hormone (FSH) bertanggung
jawab terhadap perkembangan oosit (vitelogenesis) dan LH pemicu kematangan
oosit (Nagahama et al. 1995). Pregnant Mare Serum Gonadotropin (PMSG)
merupakan khorionik gonadotropin yang mempunyai sifat aktivitas biologis
ganda, yaitu berefek FSH dan LH (Hafez et al. 2000). Potensi FSH dalam PMSG
dapat menjadi sumber penambahan hormon gonadotropin I dalam darah dan
diharapkan mampu memacu proses pematangan gonad, sedangkan potensi LH
yang terkandung dalam PMSG diharapkan mampu meningkatkan perkembangan
telur pada proses pematangan akhir gonad ikan Tor soro. Namun, penggunaan
PMSG pada ikan masih sangat jarang sekali, umumnya digunakan pada kelompok
mamalia. Penggunaan PMSG ini telah dicobakan pada ikan medaka (Oryzias
latipes) secara in vitro dengan dosis 100 IU/mL dan hasilnya dapat memacu
produksi estradiol-17ß oleh folikel dan juga meningkatkan produksi estradiol-17ß
yang diinduksi oleh testoteron (Nagahama et al. 1991).
Pada proses vitelogenesis, estradiol-17 sangat dibutuhkan untuk memacu
biosintesis vitelogenin yang merupakan bahan untuk protein kuning telur selama
pertumbuhan
oosit.
Pemberian
menunjukkan
kemampuannya
estradiol-17
dalam
pada
menginduksi
ikan
Indian
produksi
catfish
vitelogenin.
Vitelogenin ini diakumulasikan dalam perkembangan oosit dan disimpan dalam
granula kuning telur atau globula dalam ooplasma (Barrero et al. 2007).
Pengetahuan mengenai gambaran kimiawi darah ikan juga diperlukan
untuk menganalisis pengaruh induksi hormonal pada profil darah selama proses
perkembangan gonad ikan. Profil beberapa parameter kimia darah dapat
menjelaskan kondisi kesehatan maupun tahapan proses reproduksi pada ikan.
Pengukuran beberapa parameter darah, seperti kolesterol, glukosa, dan trigliserida
sebaiknya terus dilakukan untuk dapat dijadikan indikasi periode reproduksi ikan,
terutama pada ikan betina (Kocaman et al. 2005). Dengan demikian, pemanfaatan
teknik pemberian hormon dan pengukuran profil kimia darah diharapkan dapat
meningkatkan kemampuan reproduksi dan memanipulasi waktu reproduksi ikan
sehingga menghasilkan gonad yang matang dengan lebih cepat.
3
TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN
Tujuan penelitian ini adalah:
1.
r
Menganalisis pola perubahan pematangan gonad o
2.
Menguji efektivitas pemberian PMSG dan estradiol-17
r
perkembangan gonad orso
3.
terhadap pola
Menganalisis perubahan kimia plasma darah ikan yang terkait dengan
perkembangan gonad.
Manfaat
penelitian
ini
untuk
rso
r
perkembangan gonad induk ikan o
tersedianya
metode
baru
induksi
.
HIPOTESIS
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah apabila faktor
lingkungan, pakan, serta kondisi ikan optimal, maka:
1.
Induksi PMSG dan estradiol-17
dapat memacu kematangan gonad dan
meningkatkan persentase sintasan larva.
2.
Gambaran
konsentrasi
kimiawi
r so
r
perkembangan reproduksi ikan o
darah
dapat
menunjukkan
tahap
.
KEBARUAN PENELITIAN
Induksi pematangan gonad dengan menggunakan
ru
m
ropin
(PMSG) dan gambaran profil darah pada ikan o
r so
r
baru
pertama kali dilakukan.
RUANG LINGKUP PENELITIAN
Penelitian ini berawal dari masalah yang dihadapi dalam peningkatan dan
pengembangan budi daya ikan o
rso
r
o dalam memperoleh induk matang gonad
r
dengan cepat dan menghasilkan benih berkualitas. Menurunnya populasi ikan o
r
so
di alam yang disebabkan adanya eksploitasi berlebih dan kerusakan habitat
menjadikan pentingnya upaya pembudidayaan ikan ini. Oleh karena itu, perlu
adanya pemanfaatan teknologi budidaya ikan agar ikan o
r so
r
dapat
4
dikembangbiakkan secara x situ secara optimal dan tidak mengandalkan populasi
di alam.
Keberhasilan upaya pengembangan budidaya ikan Tor soro ini tidak
terlepas dari upaya peningkatan efisiensi reproduksi untuk mempersiapkan induk
yang matang gonad. Salah satu fase penting dalam siklus reproduksi adalah proses
pembentukan vitelogenin yang melibatkan hormon gonadotropin dan steroid.
Pemberian Pregnant Mare Serum Gonadotropin (PMSG) yang memiliki aktivitas
FSH (Follicle Stimlating Hormon) lebih dominan dibandingkan dengan LH
(Luteinizing Hormon) dan penambahan estradiol-17 dari luar diharapkan dapat
memacu peningkatan estradiol-17
dalam tubuh ikan sehingga dapat memacu
pertumbuhan oosit. Ding (2005) menyatakan bahwa estradiol-17ß yang diubah
dari testoteron oleh enzim aromatase akan dibawa ke hati untuk merangsang
sintesis vitelogenin yang merupakan bakal kuning telur dalam proses pematangan
gonad.
Seiring dengan pertumbuhan oosit yang semakin besar, ketersediaan
estradiol-17 dalam tubuh juga semakin tinggi. Hal ini menyebabkan terjadinya
umpan balik negatif terhadap FSH dan umpan balik posistif terhadap hipotalamus
dan hipofisis dalam memacu pelepasan gonadotropin releasing hormone (GnRH).
Pelepasan GnRH ini akan merangsang hipofisis dalam melepaskan LH.
Peningkatan LH dalam tubuh ikan dapat meningkatkan aktivitas 20 hidroksisteroid
dehidrogenase
(20 -HSD)
untuk
memproduksi
17 ,20
dihidroksiprogesteron sehingga terjadi pematangan oosit yang diikuti dengan
ovulasi (Nagahama et al. 1995).
Perkembangan
reproduksi
ikan
akan
mencapai
optimal
apabila
ketersediaan senyawa-senyawa kimiawi yang dibutuhkan sebagai bahan dasar dan
sumber energi dalam proses perkembangan gonad dapat mencukupi. Profil
kimiawi darah diharapkan dapat memberikan gambaran kondisi perkembangan
reproduksi sekaligus status kesehatan ikan tersebut.
Berdasarkan kerangka pemikiran di atas maka dilakukan tahapan
penelitian, sebagai berikut:
1. Perubahan kematangan gonad dan plasma darah ikan betina Tor soro dalam
setahun di kolam pemeliharaan.
5
r
2. Pengaruh PMSG dan estradiol-17 terhadap perkembangan oosit ikan o
r
so
betina muda.
3. Perubahan kimiawi darah ikan o
r so
r
PMSG dan estradiol-17 .
yang mendapat induksi hormon
6
7
TINJAUAN PUSTAKA
Ikan Tor soro
Biologi Ikan Tor soro. Spesies o
rso
r
Cypriniformes dan saat ini menurut n
t
termasuk famili Cyprinidae, ordo
io
m
n
rm io
o
n vr ice
(ITIS) terdapat 21 spesies dalam genus Tor. Beberapa spesies dari genus Tor ini
didapatkan di Indonesia yang tersebar di Pulau Sumatera, Jawa, dan Kalimantan
serta telah terdokumentasi, yaitu Tor douronensis, Tor tambroides, Tor tambra,
dan Tor soro (Gambar 1). Spesies Tor tersebar luas di Asia, daerah Himalaya, dan
Asia Tenggara. Daerah Himalaya meliputi Pakistan, Nepal, India, dan Myanmar,
sedangkan Asia Tenggara meliputi Thailand, Laos, Kamboja, Vietnam, China,
Malaysia, dan Indonesia. Habitat Tor tersebar mulai dari aliran pegunungan dan
sungai hingga sungai berarus deras dengan kondisi perairan yang jernih, dasar
berbatu-batu, atau kerikil (De Silva et al. 2004).
Gambar 1 Ikan Tor soro.
Ikan Tor soro memiliki jumlah telur yang relatif rendah, yaitu 472-931
butir/kg induk bila dibandingkan dengan telur ikan mas (Cyprinus carpio)
sebanyak 131.000-153.000 butir/kg induk, atau dengan spesies Tor lain, seperti
Tor putitora sebanyak 4.935 butir/kg dengan cara hand-stripping. Ikan Tor soro
ini memiliki diameter telur sekitar 2,88-3,02 mm dengan lama penetasan sekitar
91-131 jam pada suhu 21-27 oC. Bila dibandingkan dengan spesies Tor lainnya,
ikan Tor soro ini mempunyai masa inkubasi yang lebih lama dibandingkan
dengan spesies Tor putitora, yaitu antara 45-125 jam pada suhu air 19-28 oC
(Gurung et al. 2002; Kristanto et al. 2007).
8
Ovari spesies Tor memiliki keragaan yang relatif sama, seperti yang
r n
si
terlihat pada o
. Ovari terlihat mempunyai sepasang ovari yang
memanjang pada sebelah kanan dan kiri rongga perut. Di dalam ovari terdapat
lumen, yaitu rongga tempat telur diovulasikan yang terletak pada bagian
dorsolateral sebelum menuju saluran telur (oviduk). Pada ovari ikan yang sudah
matang kelamin, pembuluh darah terlihat jelas, terutama berada di daerah ventrolateral, yaitu bagian ovari yang menghadap ke dalam rongga perut. Sel-sel telur
terlihat berwarna putih hingga kekuningan sampai jingga dengan empat tingkat
r n
si
ukuran. Perkembangan ovari dari o
adalah sebagai berikut
(Hardjamulia t . 1995) :
Tingkat I. Ovari kecil memanjang berbentuk torpedo, butir-butir telur tampak.
Ovari pada tingkat I terdapat pada ikan berukuran sekitar 30-32 cm dan
bobot tubuh 310-335 g. Ovari masih kecil berbobot sekitar 1,7-2,0 g atau
indeks gonadosomatik (IGS) sekitar 0,57-0,7
dan hanya terdapat oosit
stadium I yang secara acak berderet berada di tepi dinding lamela.
Tingkat II. Ovari tingkat II ditemukan pada ikan berukuran 38-42 cm dan bobot
sekitar 580-820 g, dengan IGS sekitar 1,6-2,1. Pada ovari tampak butir-butir
telur dan secara mikroskopis terdapat oosit tertua dari stadium II dan oosit
stadium I dengan persentase paling tinggi.
Tingkat III. Ovari tingkat III ditemukan pada ikan berukuran 42-51 cm dan bobot
840-1.380 g dengan nilai IGS 3,1-4,7. Secara visual pada ovari terdapat
butir-butir telur yang lebih besar dan bervariasi ukurannya. Ovari mengisi
sekitar 70% rongga perut. Pada tingkat ini, terdapat oosit tertua pada
stadium III, di samping oosit stadium I dengan frekuensi tertinggi 60% dan
oosit stadium II 26%.
Tingkat IV. Ovari tingkat IV ditemukan pada ikan berukuran 58-61 cm dan bobot
2.390-2.496 g dengan IGS 5,99-6,51. Ikan pada tingkat ini sudah siap
memijah, yang dicirikan oleh perut yang membengkak terutama di daerah
atas urogenital. Lubang urogenital berwarna putih. Ovari dengan panjang
antara 19,5-22,1 cm mengisi seluruh rongga perut. Butir-butir telur yang
berukuran relatif besar terlihat dengan mata telanjang. Pengamatan histologi
menunjukkan ovari pada tingkat ini mempunyai oosit stadium tertua
9
(stadium IV) yang terlihat dari inti sel yang sudah migrasi ke tepi, selain itu
terdapat oosit stadium I, II, dan III dan oosit yang atresia.
Tingkat V. Ovari pada tingkat ini terdapat pada ikan yang sudah siap memijah,
namun tidak dijumpai selama pengamatan.
Kondisi Lingkungan Ikan Tor soro.
r so
r
berkaitan dengan ikan o
Sejauh ini, informasi yang
masih sangat sedikit. Pendekatan dengan ikan
jenis lain dari genus Tor sangatlah mendukung untuk pemeliharaan ikan o
rso
r
r t !"#$%&s
Sebagai contoh ikan tambra ( o
.
) hidup pada perairan yang jernih dan
berbatu, berarus sedang sampai deras, kandungan oksigen >5 ppm, suhu udara 2526 oC, suhu air 25-26 oC, pH 6-7. Habitat ikan tambra di perairan sungai dapat
dibedakan menjadi tiga tipe, yaitu :
1. Habitat larva/juvenil umumnya pada bagian tepi sungai yang ditandai
oleh substrat/dasar perairan pasir, arus tenang, warna air jernih, dan
dangkal (t?@ . 2007).
Peranan vitelogenin ini terlihat jelas pada tiga bentuk vitelogenin (disebut
dengan Vg 1A, Vg 1B dan Vg 2) yang dimurnikan dari plasma ikan Al?BC?s
D?EB?Fhus
yang diinduksi dengan estradiol-17 . Vg 1 (Vg 1A dan Vg 1B)
menginduksi vitelogenesis lengkap yang mempengaruhi pelepasan GTH II dan
estradiol-17 , sedangkan Vg 2 menghambat vitelogenesis melalui induksi level
estradiol-17
plasma yang tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa sirkulasi
vitelogenin mengatur vitelogenesis dengan adanya aksi pada poros hipotalamohipofisial-gonad (Nath >t?@ . 2007).
Setelah vitelogenesis, proses selanjutnya adalah pematangan akhir yang
ditunjukkan dengan (a) penambahan kematangan oosit, (b) produksi ?mEGB?Eio
n
-
inducing hormone (MIH), (c) pembentukan maturation promoting factor (MPF)
dan (d) pematangan sitoplasma yang menyebabkan perubahan protein dan lemak
dalam kuning telur. Tahap-tahap ini diikuti dengan ovulasi yang ditandai dengan
pecahnya folikel dan melepaskan telur ke dalam rongga ovari. Proses maturasi ini
secara morfologi ditandai dengan pergerakan germinal vesicle (GV) menuju
kutub/animal pole dan terjadi peleburan inti atau GV break down
(GVBD)
(Yaron & Sivan 2006).
Tahapan perkembangan oosit dapat ditentukan melalui perubahan
diameter oosit, nucleus, dan ooplasma dari histologi gonad. Kriteria tahapan
perkembangan oosit seperti yang terlihat pada ikan Tor tambroides adalah sebagai
berikut berikut:
a.
Tahap I
: diawali dengan adanya nukleus yang besar di tengah sel.
b.
Tahap II : ditandai dengan peningkatan volume nukleus dan ooplasma.
c.
Tahap III : ooplasma kurang jelas terwarna dibandingkan dengan tahap
sebelumnya. Nukleus melebar dan terdiri atas banyak nukleoli.
d.
Tahap IV : tampak bentuk menjadi irregular/tidak beraturan, granula kuning
telur kecil mulai nampak di perifer dan zona radiata.
14
e.
Tahapa V : globula kuning telur terakumulasi di luar ooplasma dan terwarna
jelas dengan eosin. Zona radiata menunjukkan adanya dua lapisan yang
berbeda yang menyelubungi oosit.
f.
IJ Hpol
Tahap VI : terjadi ketika nukleus bermigrasi ke IQNm
(kutub animal)
dan membran nuklear terpisah. Ukuran nukleus lebih kecil dibandingkan
dengan tahap sebelumnya.
Pada dasarnya, telur merupakan hasil akhir dari proses gametogenesis setelah
oosit mengalami fase pertumbuhan yang sangat bergantung pada adanya hormon
gonadotropin. Perkembangan diameter telur pada oosit telesotei ini umumnya
disebabkan adanya akumulasi kuning telur. Pemahaman mengenai mekanisme
proses pertumbuhan dan perkembangan oosit sangat penting diperlukan untuk
memahami faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas dan fertilisasi telur (Ismail
HtIJ . 2011).
Secara
umum,
proses
pembentukan Kp
rimLMNIJ OHrmPHHl
perkembangan
oosit
(oogenesis)
adalah
(PGC) menjadi oosit yang siap difertilisasi.
Rangkaian oogenesis ini dapat terbagi menjadi beberapa tahapan, seperti terlihat
pada Gambar 3 (Patifio & Sullivan 2002; Perea 2008).
Gambar 3 Tahapan oogenesis (modifikasi dari Perea 2008).
15
Pada saat ovulasi, telur-telur ikan menggunakan sangat sedikit nutrien-nutrien dan
bahan kimia dalam air. Semua kandungan dalam telur tersebut akan menentukan
kualitas telur ketika menjadi oosit dalam ovari. Produksi telur yang berkualitas
baik bergantung pada perkembangan masing-masing tahapan tersebut, dan
dikontrol oleh hormon-hormon dan faktor-faktor yang saling berpengaruh dalam
ovari. Signal-signal yang merangsang pertumbuhan oosit dan maturasi berasal
dari lingkungan yang diubah dari signal elektrik menjadi kimia dalam hipotalamus
(Brooks RtST . 1997).
Telur dengan kualitas yang baik adalah telur yang memiliki kemampuan
untuk difertilisasi dan berkembang menjadi embrio normal. Kualitas telur yang
berubah-ubah adalah salah satu faktor pembatas produksi benih ikan. Kualitas
telur ikan ini dipengaruhi oleh beberapa factor, antara lain a) nutrisi, b) faktor
lingkungan, c) perlakuan ikan yang meliputi induksi pemijahan, akhir ovulasi
telur, dan pemeliharaan gamet setelah pengurutan perut, d) stress (Bobe & Labbé,
2010). Para ahli perkembangan biologi mengemukakan kualitas telur ikan
ditentukan oleh adanya faktor intrinsik, yaitu gen, transkripsi mRNA maternal,
kandungan nutrien dalam yolk, dan status hormonal, yang kesemuanya tersedia
dalam tubuh induk (Brooks Rt ST . 1997). Lebih lanjut Bobe & Labbé (2010)
mengemukakan bahwa terdapat beberapa penduga yang dapat digunakan untuk
menilai atau menentukan kualitas telur ikan, antara lain ukuran dan penampilan
telur-telur yang tidak dibuahi, keberhasilan fertilisasi yang diamati melalui laju
fertilisasi telur, pola pembelahan sel setelah fertilisasi, kemampuan melayang bagi
telur-telur pelagis, dan bentuk cacat dari embrio (Gambar 4).
Peranan hormon Estradiol-17 dan Pregnant Mare Serum Gonadotropin
Reproduksi ikan berada di bawah kontrol poros hipotalamus-pituitarigonad dan melibatkan tiga faktor yang meliputi sinyal lingkungan, sistem hormon,
serta organ reproduksi. Pada banyak kasus, sinyal lingkungan untuk proses
pematangan gonad serta ovulasi dan pemijahan tidak diketahui. Hal ini terutama
menjadi masalah bagi spesies yang tidak memijah secara spontan di dalam wadah
budi daya (Zairin 2003). Upaya untuk menciptakan kondisi lingkungan yang
sesuai dengan kondisi di alam agar dapat merangsang pemijahan walaupun dalam
16
kondisi yang kurang tepat sering kali dilakukan manipulasi atau pendekatan
hormonal.
Penduga kualitas telur
Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas telur
stres
induksi pemijahan
suhu
fotoperiode
akhir ovulasi
penanganan telur
daya apung
kecacatan
Ovulasi
Maturasi
pola pembelahan awal
Oogenesis
Telur
Perkembangan
Fertilisasi
eyeing hatch yolk-sac
Spermatogenesis
Spermatozoa
survival
Keberhasilan fertilisasi
Gambar 4 Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas telur dan penduganya
(Sumber: Bobe & Labbé 2010).
Estradiol-17 .
Produksi
vitelogenin
dalam
vitelogenesis
sangat
dipengaruhi oleh kontrol estrogen dalam hati dari hewan ovipar betina yang
matang kelamin. Kontrol estrogenik dari vitelogenin ini diperantarai oleh
pengikatan estrogen yang sangat potensial, yaitu estradiol-17ß, pada reseptor
estrogen (Berg Ut VW . 2004). Penyuntikan ikan bass jantan (XVYVWVZYV[
\lV]^YV]rus ) dengan estrogen dosis tinggi telah menunjukkan adanya hipertrofi
hati yang ditandai dengan peningkatan konsentrasi kalsium, protein, fosfor,
fosfolipid, dan lipid dalam plasma darah. Hasil yang sama juga diperoleh ketika
dilakukan penyuntikan estrogen dengan dosis rendah pada ikan jantan dan betina
(Matty 1985).
17
Konsentrasi estradiol-17
dalam plasma sejalan dengan perubahan
konsentrasi vitelogenin. Hal ini ditunjukkan pada perbandingan kadar estradiolrs cde`at fu
s
17ß dan vitelogenin dari ikan _`tabu
betina dewasa. Konsentrasi
estradiol-17ß mulai meningkat pada awal November dan berfluktuasi selama
beberapa bulan hingga mencapai konsentrasi tertinggi pada April yang diikuti
dengan peningkatan konsentrasi vitelogenin dan diameter telur (Barrero gt ab .
2007). Pengukuran konsentrasi estradiol-17 plasma darah pada ikan sturgeon
betina, menunjukkan adanya peningkatan selama vitelogenesis dan tetap tinggi
hingga fase akhir vitelogenesis. Konsentrasi estradiol-17ß berkisar antara 1,222,05 ng/mL pada fase IV dan menurun secara tajam setelah akhir maturasi hingga
0,16 ng/mL (Barannikova gtabh 2004).
Estradiol-17 selain menginduksi sintesis vitelogenin dalam hati, ikan juga
mampu memberikan rangsangan umpan balik terhadap hipofisis dan hipotalamus
dalam pembentukan hormon gonadotropin. Rangsangan yang diberikan estradiolinlggl amnn
p
go
nrm
h
17 adalah rangsangan untuk memacu pelepasan ijeakjfro
g
(GnRH) yang selanjutnya hormon ini akan merangsang hipofisis dalam
melepaskan
gonadotropin.
Pelepasan
gonadotropin
ini
berperan
dalam
merangsang ovulasi pada oosit yang telah mengalami kematangan tahap akhir.
Pregnant Mare Serum Gonadotropin (PMSG). Hormon lain yang dapat
m
menginduksi pembentukan vitelogenin antara lain olgieaef palg qgru
rjeakjfropin
(PMSG) atau dikenal juga dengan gquine Chorionic Gonadotropin
(eCG) yang merupakan hormon glikoprotein yang disintesis dan disekresikan oleh
sel-sel yang berasal dari fetal tropoblast kuda dan merupakan kelompok
gonadotropin yang mempunyai aktivitas FSH dan LH. Penggunaan hormon
gonadotropin ini adalah untuk menginduksi pematangan folikel, estrus, dan
ovulasi (Hafez et al. 2000).
Allen & Moor (1972) menyatakan bahwa sumber PMSG adalah mangkok
endometrium kuda bunting pada umur kebuntingan 40
120 hari. Secara kimiawi
PMSG mempunyai struktur yang mirip FSH dan LH dengan bobot molekul
45.000 - 65.000 Da yang terdiri atas 2 nonkovalen subunit, yaitu unit
subunit ß. Subunit
dan
tersusun dari 96 asam amino, sementara subunit ß tersusun
dari 149 asam amino. Masa paruh PMSG cukup panjang bila dibandingkan
18
dengan hormon gonadotropin yang lainnya. Hal ini disebabkan PMSG memiliki
kandungan karbohidrat yang tinggi, terutama pada gugus asam sialat.
Penggunaan hormon PMSG ini dalam meningkatkan ovulasi telah
dilakukan pada ikan lele dumbo (stl uvtw xtuvyp
in
s
u
) dengan kombinasi hormon
hCG. Pertambahan persentase telur yang mengalami matang tahap akhir dan telur
yang mengalami ovulasi terus meningkat seiring dengan peningkatan dosis
PMSG. Fungsi PMSG itu sendiri terutama untuk merangsang pertumbuhan folikel
serta mematangkan folikel