Kualitas Post-Thawed Spermatozoa Domba yang disentrifugasi sebelum dibekukan dengan Pengencer Laktosa
KUALITAS POST-THAWED SPERMATOZOA DOMBA YANG
DISENTRIFUGASI SEBELUM DIBEKUKAN DENGAN
PENGENCER LAKTOSA
LATIFAH HUMAIROH
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kualitas Post-Thawed
Spermatozoa Domba yang disentrifugasi sebelum dibekukan dengan Pengencer
Laktosa adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2013
Latifah Humairoh
NIM B04090202
ABSTRAK
LATIFAH HUMAIROH. Kualitas Post-Thawed Spermatozoa Domba yang
disentrifugasi sebelum dibekukan dengan Pengencer Laktosa. Dibimbing oleh NI
WAYAN KURNIANI KARJA.
Telah diketahui bahwa plasma semen dapat menurunkan motilitas
spermatozoa selama proses pembekuan. Sentrifugasi adalah metode yang
digunakan untuk memisahkan plasma semen pada spermatozoa. Oleh karena itu,
dilakukan penelitian pada spermatozoa domba yang dibekukan dan diberi
perlakuan sentrifugasi untuk memisahkan plama semen dan spermatozoa domba.
Terdapat tiga perlakuan pada sampel spermatozoa domba yaitu kontrol (tanpa
sentrifugas) dan sentrifugasi dilakukan selama 5 menit dan 10 menit dengan
kecepatan 3000 rpm. Ketiga sampel diekuilibrasi selama 2 jam pada suhu 4ºC,
kemudian dibekukan nitrogen cair dan di thawing pada suhu 37ºC selama 30
detik. Hasil yang didapat dengan menggunakan program analisis data SPSS
dengan Anova dan uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan
nyata pada motilitas, viabilitas, dan integritas membran plasma utuh (MPU) antara
spermatozoa dari kelompok kontrol dan perlakuan setelah thawing(P>0,05).Dari
data tersebut dapat disimpulkan bahwa keberadaan plasma semen selama proses
pembekuan tidak mempunyai pengaruh negatif terhadap kualitas spermatozoa
domba paska pembekuan.
Kata kunci: domba, pembekuan,sentrifugasi, spermatozoa
ABSTRACT
LATIFAH HUMAIROH.Post-thawed Quality of Centrifugated Ram Sperm
Before Freezing with Lactose Extender .Supervised by NI WAYAN KURNIANI
KARJA.
It has been known that seminal plasma (SP) can be deleterious for sperm
motility while freezing. Centrifugation is a method to remove seminal plasma from
sperm. The aim of this research is to get better quality of frozen-thawed ram
sperm by removed the seminal plasma. In this research, ram semen were
centrifuged for 5 minutes and 10 minutes at 3000 rpm (480 g) and non centrifuged
semen was used as control. After that, semen were equilibrated for 2 hours at
temperatur 4 ºC and freezed with liquid nitrogen then thawed at 37 ºC for 30
seconds. The effects of treatment on motility, viability, and membran integrity was
determined using SPSS analysis program with Anova and Duncan's test. The
result showed that there was no differences on motility, viability, and membran
integrity after thawed (p>0.05). Based on this result, we concluded that the
existance of seminal plasma during cryopreservation did not have negative effects
on post-thawed quality of ram sperm.
Keywords:centrifugation, freezing, ram, sperm
KUALITAS POST-THAWED SPERMATOZOA DOMBA YANG
DISENTRIFUGASI SEBELUM DIBEKUKAN DENGAN
PENGENCER LAKTOSA
LATIFAH HUMAIROH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kedokteran Hewan
pada
Fakultas Kedokteran Hewan
Institut Pertanian Bogor
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Kualitas Post-Thawed Spermatozoa Domba yang disentrifugasi
sebelum dibekukan dengan Pengencer Laktosa
Nama
: Latifah Humairoh
NIM
: B04090202
Disetujui oleh
drh Ni Wayan Kurniani Karja MP, PhD
Pembimbing
Diketahui oleh
drh Agus Setiyono, MS, PhD, APVet
Wakil Dekan Fakultas Kedokteran Hewan
Tanggal Lulus:
Judul Skripsi: Kualitas Post-Thawed Spennatozoa Domba yang disentrifugasi
sebelum dibekukan dengan Pen encer Laktosa
Nama
: Latifah Humairoh
NIM
: B04090202
Disctujui oleh
_-. \i
Kunliani Karja MP, PhD
Pembimbing
-3Yan
APVet
Tanggal Lulus:
24
JAN 2014'
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih
dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juni 2012 ini adalah Kualitas
Post-Thawed Spermatozoa Domba yang disentifugasi sebelum dibekukan dengan
Pengencer Laktosa.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu drh Ni Wayan Kurniani Karja
MP, PhD selaku pembimbing. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan
kepada Bapak Bondan dan Bapak Suganda yang telah membantu selama koleksi
semen domba. Ungkapan terima kasih yang tak terhingga juga disampaikan
kepada ayah tersayang Susanto Edy Purnomo, mama tercinta Nanik Chomsah
Musyarofah, adik saya Annisa Aprillia, dan orang-orang terdekat saya atas segala
doa, dukungan dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat untuk pengembangan ternak domba di
Indonesia.
Bogor, Oktober 2013
Latifah Humairoh
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
3
METODE
3
Lokasi dan Waktu Penelitian
3
Bahan Pengencer
3
Koleksi Semen Domba
3
Sentrifugasi dan Pembekuan Semen
3
Analisis Data
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4
SIMPULAN DAN SARAN
6
Simpulan
6
Saran
6
DAFTAR PUSTAKA
RIWAYAT HIDUP
7
10
DAFTAR TABEL
1 Motilitas post-thawed spermatozoa domba setelah disentrifugasi dan
setelah dibekukan
2 Viabilitas post-thawed spermatozoa domba setelah disentrifugasi dan
setelah dibekukan
3 Integritas membran plasma utuh (MPU) post-thawed spermatozoa
domba setelah disentrifugasi dan setelah dibekukan
4
5
6
PENDAHULUAN
Latar belakang
Domba merupakan ternak yang telah lama dipelihara di Indonesia.
Populasi ternak domba pada tahun 2003 sekitar 8.7 juta ekor dan sebagian besar
domba diternakkan dalam skala kecil di pedesaan (Ditjen Peternakan 2005).
Manfaat beternak domba adalah daging domba sebagai sumber protein dan lemak
hewani, bulunya dapat digunakan sebagai industri tekstil, dan domba memiliki
tingkat reproduksi yang tinggi (Gatenby dan Humbert 1991). Populasi domba
semakin meningkat setiap tahunnya berdasarkan data pada tahun 2010 populasi
domba sebanyak 10 juta ekor dan meningkat 1 juta ekor setiap tahunnya hingga
tahun 2012 terdapat sebanyak 12 juta ekor (Ditjen Peternakan 2013).
Salah satu cara untuk mengembangbiakkan domba adalah dengan
inseminasi buatan (IB). Tujuan utama dari inseminasi buatan adalah untuk
menyebarkan gen unggul dalam suatu populasi dengan biaya yang terjangkau
(Pineda dan Dooley 2003). Di samping itu perkawinan dengan IB memiliki
beberapa keuntungan diantaranya adalah membantu hewan yang tidak dapat
kawin akibat kelainan anatomis ataupun patologis, memanfaatkan ejakulat yang
berlebihan sehingga akan ada banyak betina yang dapat dikawinkan, sangat
efisien sebagai fasilitas peningkatan mutu genetik dan peningkatan populasi, dapat
mengontrol penyakit yang ditularkan antar hewan melalui perkawinan alami,
dapat menyeleksi kualitas semen yang akan digunakan, dan dengan kriopreservasi
dapat menyimpan gen unggul untuk konservasi (England dan Millar 2008).
Keberhasilan IB pada ternak tidak hanya tergantung pada kualitas dan
kuantitas semen yang diejakulasikan seekor pejantan, tetapi tergantung juga
kepada kesanggupan untuk mempertahankan kualitas semen tersebut untuk
beberapa saat lebih lama setelah ejakulasi (Kune et al. 2001). Kualitas
spermatozoa yang dimaksud adalah spermatozoa yang mempunyai daya hidup
tinggi, morfologi normal dan motilitas progresif tinggi (Herdis et al. 2005).
Penyimpanan semen dengan proses pembekuan dapat menyebabkan kerusakan
ultrastuktur, biokimia, dan perubahan fungsi terutama pada membran plasma
spermatozoa (Visconti et al. 1999; Bailey et al. 2000; Chatterjee et al. 2001).
Menurut Bailey dan Buhr (1994) ada empat faktor yang diduga dapat menurunkan
kualitas spermatozoa selama proses penyimpanan dan pembekuan semen yaitu (1)
perubahan-perubahan intraseluler akibat perubahan isotonis (tekanan osmotik)
dari pembentukan kristal es; (2) cold shock terhadap sel yang dibekukan;
(3)triglycerol lipase yang berasal dari kelenjar bulbourethralis; dan (4) plasma
semen yang mengandung egg yolk coagulating enzyme yang diduga enzim
fosfolipase A yang juga disekresikan oleh kelenjar bulbourethralis.
Sperma mamalia diproduksi oleh testis yang kemudian disalurkan ke
epididimis dalam bentuk haploid. Sperma yang dikeluarkan dalam tubuh (fresh
ejaculate) belum dapat dikatakan fertil atau dapat membuahi ovum apabila belum
mengalami proses kapasitasi. Plasma semen yang merupakan bagian dari semen
memiliki peranan penting dalam proses kapasitasi tersebut (Töpfer-Petersenet al.
2005). Plasma semen adalah campuran sekresi yang dihasilkan dari beberapa
kelenjar pada saluran reproduksi jantan. Hampir sama dengan cairan tubuh
2
lainnya, plasma semen mengandung protein dalam konsentrasi yang tinggi (Pilch
dan Mann 2006). Plasma semen berfungsi menjaga kestabilan dari membran
plasma spermatozoa hingga kapasitasi dimulai di saluran reproduksi betina (Cross
1996). Akan tetapi pada sisi lain dilaporkan bahwa konsentrasi plasma semen
yang tinggi selama proses pendinginan dan penyimpanan dapat merusak
spermatozoa (Pickett et al. 1975). Plasma semen juga dilaporkan dapat
menghambat kapasitasi pada semen segar (Suzuki et al. 2002; Vadnais et al.
2005) dan semen beku babi (Vadnais et al. 2005). Pada kerbau, plasma semennya
mengandung faktor antimotilitas (Goyal et al. 1996) dan faktor spermiostatik
(Ahmad et al. 1996) yang dapat menurunkan motilitas dan viabilitas post-thawed
spermatozoa. Kandungan lipid terutama asam lemak tak jenuh ganda pada plasma
semen yang tinggi menyebabkan spermatozoa rentan terhadap reaksi peroksidasi
sehingga memengaruhi ketahanan terhadap cold shock (White 1993).
Pemisahan spermatozoa dari plasma semen sebelum dibekukan dilaporkan
dapat meningkatkan kualitas post-thawed spermatozoa.Pemisahan plasma semen
berkontribusi dalam kestabilan membran plasma selama dibekukan, meningkatkan
kekebalan terhadap hypo-osmotic shock dan mengurangi respon terhadap reaksi
akrosom (Barrier-Battut et al. 2010).Pemisahan spermatozoa dan plasma semen
dapat dilakukan dengan cara sentrifugasi. Sentrifugasi adalah langkah penting
dalam prosedur kriopreservasi sperma babi yang berguna untuk meningkatkan
konsentrasi sperma (Carvajal et al. 2004).Sentrifugasi adalah proses yang
memanfaatkan gaya sentrifugal untuk sedimentasi dengan menggunakan mesin
sentrifus atau pemusing. Komponen campuran yang lebih rapat akan bergerak
menjauh dari sumbu sentrifugal dan membentuk endapan (pelet), menyisakan
cairan supernatan yang dapat diambil dengan dekantasi (Yuwono 2007). Pada
kuda, sentrifugasi menaikkan persentase motilitas spermatozoa setelah dibekukan
selama 48 jam (Brinsko et al. 2000). Selain itu pemisahan plasma semen
berkontribusi terhadap stabilitas membran spermatozoa selama pendinginan,
meningkatkan ketahanan spermatozoa terhadap kondisi hipoosmotik, dan
mengurangi respon induksi farmakologis dari reaksi akrosom (Barrier-Battut et al.
2010). Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh sentrifugasi pada hewan lain,
yaitu pada babi. Pada alpaca penambahan 10% plasma semen dapat menjaga
motilitas dan intergitas akrosom spermatozoa ejakulat dan spermatozoa dari
epididimis alpaca (Kershaw-Young dan Maxwell 2011). Sujoko et al. (2009)
melaporkan bahwa seleksi spermatozoa domba garut dengan metode sentrifugasi
gradien densitas percoll menggunakan kombinasi kecepatan dan waktu
sentrifugasi 400g selama 15 menit merupakan kombinasi optimum untuk
mempertahankan kualitas spermatozoa domba. Berdasarkan sumber-sumber di
atas, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh pemisahan plasma
semen dengan sentrifugasi pada kualitas post-thawed spermatozoa domba.
Tujuan Penelitian
Untuk mengetahui kualitas post-thawed spermatozoa domba yang
disentrifugasi sebelum dibekukan dengan pengencer laktosa.
3
Manfaat Penelitian
Diharapkan data yang diperoleh pada penelitian ini dapat digunakan sebagai
pengetahuan baru dalam teknik kriopreservasi semen beku domba sehingga
kualitas post-thawed semen beku domba dapat ditingkatkan.
METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di laboratorium In Vitro serta Unit Rehabilitasi dan
Reproduksi, bagian Reproduksi dan Kebidanan, Departemen Klinik, Reproduksi,
dan Patologi, Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor pada bulan
Januari sampai April 2013.
Bahan Pengencer
Pengencer yang digunakan dalam penelitian ini adalah Niwa-Sasaki
Freezing Medium (NSF) (Kikuchi et al. 1999) Pengencer NSF ini terdiri atas dua
bagian yaitu NSF 1 dengan komposisi laktosa 8.8%, kuning telur 20%, dan
ampisilin 20 mg/mL dalam deionized water dan NSF 2 dengan komposisi NSF 1
92.52%, OEP (Orvus ES Paste) 1.48%, dan gliserol 6%.
Koleksi Semen Domba
Semen dikoleksi dari seekor domba garut jantan sehat dengan umur 1-2
tahun yang diberi pakan hijauan dan konsentrat. Pengambilan semen dilakukan
dua hari sekali. Koleksi semen dilakukan dengan menggunakan vagina buatan.
Semen ditampung dua sampai tiga kali ejakulat yang kemudian dievaluasi di
laboratorium.
Sentrifugasi dan Pembekuan Semen
Semen hasil koleksi segera dievaluasi motilitas, viabilitas dan integritas
membran plasma utuh (MPU). Semen yang didapat dicampur dengan NSF1 yang
dibagi dalam tiga tabung dengan volume masing-masing tabung 2 mL NSF 1 dan
50 µL semen. Kemudian semen disentrifugasi selama 5 menit dan 10 menit
dengan kecepatan 3000 rpm. Alat sentrifus yang digunakan adalah seri EBA 20
Hettich zentrifugen. Setelah disentrifugasi supernatan dibuang kemudian
ditambahkan NSF 1 hingga 2 mL dan dihomogenkan. Semen dievaluasi motilitas,
viabilitas dan integritas membran plasma utuh (MPU) untuk yang kedua kalinya.
Kemudian semen diekuilibrasi pada suhu 4 ºC selama 2 jam. Setelah 2 jam, semen
ditambahkan NSF 2 dengan 2 tahap. Setengah bagian NSF 2 dimasukkan terlebih
dahulu pada tabung yang telah terisi semen+NSF 1 sebanyak 1 mL. Setengah
4
bagian lainnya ditambahkan 5 menit kemudian. Semen dimasukkan ke dalam
straw dan diekuilibrasi pada uap nitrogen cair selama 20 menit. Dilanjutkan
dengan dimasukkan dalam nitrogen cair untuk penyimpanan. Thawing dilakukan
selama 30 detik pada suhu 37 ºC. Setelah itu semen dievaluasi motilitas, viabilitas
dan integritas membran plasma utuh (MPU) untuk yang terakhir kali.
Analisis Data
Data yang diperoleh segera setelah koleksi, setelah sentrifugasi, dan setelah
thawing disajikan dalam bentuk persentase. Hasil yang diperoleh dengan lima kali
pengulangan dianalisis dengan menggunakan program analisis data SPSS 16
dengan Anova dan uji lanjut Duncan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari penelitian yang dilakukan diperoleh motilitas spermatozoa segera
setelah dikoleksi adalah 85%. Segera setelah disentrifugasi persentase motilitas
sperma pada kelompok control (tanpa sentrifugasi) lebih tinggi dibandingkan
motilitas kelompok sperma yang disentrifugasi (P0.05). Len et al. (2010) melaporkan
bahwa sentrifugasi pada kecepatan 400 g maupun 900 g tidak memiliki pengaruh
yang nyata terhadap viabilitas spermatozoa kuda setelah dibekukan. Meskipun
konsentrasi plasma semen yang tinggi dapat menurunkan viabilitas spermatozoa
pada beberapa spesies. Namun pada Ilama, viabilitas spermatozoa tidak berbeda
nyata antara semen yang diencerkan dan tidak diencerkan (Giuliano et al. 2010).
Hasil viabilitas yang lebih baik didapat dengan tetap mempertahankan keberadaan
plasma semen atau ketika semen tidak diencerkan. Hampir sama dengan rusa,
plasma semen sangat menguntungkan untuk menjaga viabilitas spermatozoa
(Martinez-Pastor et al. 2006).
Hasil rataan intergritas membran plasma utuh (MPU) spermatozoa pada
semen segar adalah 94.8%. Integritas membran plasma utuh (MPU) baik setelah
sentrifugasi dan post-thawing tidak menunjukkan perbedaan yang nyata (P>0.05)
(Tabel 3). Hal ini berlawanan dengan penelitian Barrier-Battut et al. (2010) yaitu
persentase intergritas membran plasma utuh didapat hasil yang lebih baik pada
6
sampel dengan sentrifugasi. Penghilangan plasma semen sebelum dibekukan
berkontribusi pada stabiltas membran spermatozoa. Meningkatkan kekebalan
terhadap hypo-osmotic shock dan mengurangi respon terhadap reaksi akrosom.
Akan tetapi, sentrifugasi tidak memengaruhi motilitas. Rota et al. (2008)
penelitian yang dilakukan pada spermatozoa keledai juga menunjukkan bahwa
penghilangan plasma semen selama pembuatan semen beku tidak terlalu
menguntungkan. Hal ini dikarenakan persentase tertinggi motilitas total dan
spermatozoa motil didapat pada spermatozoa tanpa sentrifugasi.
Tabel 3 Integritas membran plasma utuh (MPU) post-thawed spermatozoa domba
setelah disentrifugasi dan setelah dibekukan
Kelompok (menit)
0
5
10
Setelah disentrifugasi (%)
Setelah dibekukan (%)
95 ± 0.029
96 ± 0.015
92 ± 0.015
85 ± 0.077
91 ± 0.018
91 ± 0.021
Keterangan: Kelompok 0 menit adalah kontrol, kelompok 5 menit adalah sentrifugasi selama 5
menit, dan kelompok 10 menit adalah sentrifugasi selama 10 menit.
Berdasarkan hasil penelitian bahwa sentrifugasi pada semen domba tidak
memberikan pengaruh yang positif terhadap kualitas semen beku domba. Hal ini
berbeda dengan penelitian Sujoko et al. (2009) bahwa seleksi spermatozoa domba
garut dengan metode sentrifugasi gradien densitas percoll diperoleh konsentrasi
spermatozoa tinggi, persentase spermatozoa hidup tertinggi, persentase
spermatozoa motil progresif tertinggi, dan persentase spermatozoa normal
tertinggi setelah sentrifugasi.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Hasil penelitan yang didapat tidak menunjukkan perbedaan yang nyata pada
persentase motilitas, viabilitas, dan integritas membran plasma utuh (MPU) postthawing. Perlakuan sentrifugasi sebelum dibekukan tidak memberikan pengaruh
positif pada spermatozoa domba post-thawing.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang penyebab lain dari rendahnya
kualitas semen beku pada domba.
7
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad M, Khan A, Shah ZA, dan Ahmad KM. 1996. Effect of removal of
seminal plasma on the survival rate of buffalo bull spermatozoa.J Anim
Reprod Sci. 41:193-199.
Alvarez JG, Lasso JL, Blasco L, Nunez RC, Heyner S, Caballero P, Storey BT.
1993. Centifugation of human spermatozoa induces sublethal damage;
separation of human spermatozoa from seminal plasma by dextran swim-up
procedure without centrifugation extends their motile life. Hum Reprod. 8:
1087-1092.
Bailey JL dan Buhr MM. 1994. Cryopreservation alters the Ca2+ flux of bovine
spermatozoa. Can. J. Anim. Sci. 74: 45-51
Bailey JL, Bilodeau JF, dan Cormier N. 2000. Semen cryopreservation in
domestic animals: a damaging and capacitating phenomenon. J Androl.
21:1–7.
Barrier-Battut L, Bonnet C, Giraudo A, Dubois C, Caillaud M, Vidament M. 2010.
Removal of seminal plasma by centrifugation, before cooled storage,
enhances membrane stability of stallion spermatozoa. Anim Reprod Sci.
2010:S189-S190.
Brinsko SP, Crockett EC, dan Squires EL. 2000.Effect of centrifugation and
partial removal seminal plasma on equine spermatozoa motility after
cooling and storage.Theriogenology. 54:129-136.
Carvajal G, Cuello C, Ruiz M, Vázquez JM, Martínez EA, dan Roca J. 2004.
Effects of centrifugation before freezing on boar sperm cryosurvival.J
Androl. 25(3):389-396.
Chatterjee S, de Lamirande E, dan Gagnon C. 2001. Cryopreservation alters
membrane sulfhydryl status of bull spermatozoa: protestion by oxidized
glutathione. Mol Reprod Dev. 60:498-506.
Cross NL. 1996. Human seminal plasma prevents sperm from becoming
acrosomally responsive to the agonist, progesterone: cholesterol is the major
inhibitor. Biol Reprod. 54:138-145.
[DITJENNAK] Direktorat Jenderal Peternakan dan Kesehatan Ternak. 2005.
Buku Statistik Peternakan tahun 2005. Jakarta (ID): Direktorat Jenderal
Bina Produksi Peternakan, Departemen Pertanian Republik Indonesia
[DITJENNAK] Direktorat Jenderal Peternakan dan Kesehatan Ternak. 2013.
Buku Statistik Peternakan tahun 2013. Jakarta (ID): Direktorat Jenderal
Bina Produksi Peternakan, Departemen Pertanian Republik Indonesia
England GCW dan Millar KM. 2008. The ethics and role of ai with fresh and
frozen semen in dogs. Reprod Dom Anim. 43 (2):165–171. doi:
10.1111/j.1439-0531.2008.01157.x.
Gatenby RM dan Humbert JM. 1991. Sheep. London (UK): Macmillan Education.
Giuliano S, Carretero M, Gambarotta M, Neild D, Trasorras V, Pinto M,
Miragaya M. 2010. Improvement of llama (lama glama) seminal
characteristics using collagenase. Anim Reprod Sci. 18:98-102.
Goyal RL, Tuli RK, Georgie GC, dan Chand D. 1996.Comparison of quality and
freezability of water buffalo semen after washing or sephadex
filtration.Theriogenology. 46:679-686.
8
Herdis, Rizal M, Boediono A, Arifiantini RI, Saili T, Aku AS, Yulnawati. 2005.
Optimasi kualitas semen beku domba garut melalui penambahan trehalosa
ke dalam pengencer kuning telur. J Pengembangan Peternakan Tropis.
30:229-236.
Katila T dan Kareskoski M. 2006. Component of stallion seminal plasma and their
influence on spermatozoa. Pferdeheilkunde. 22:193-200.
Kershaw-Young CM, Maxwell WMC. 2011. The effect of seminal plasma on
alpaca sperm function. Theriogenolgy. 76:1197-1206.
Kikuchi K, Kashiwazaki N, Nagai T, Noguchi J, Shimada A, Takahashi R,
Hirabayashi M, Shino M, Ueda M, Kaneko H. 1999. Reproduction in pigs
using frozen-thawed spermatozoa from epididymis stored at 4 °C. J Reprod
Dev. 45:345-350.
Kune P, Matahine T, dan Doke S. 2001. Peningkatan Produksi Ternak Sapi
melalui Penerapan Teknologi Inseminasi Buatan dalam Memanfaatkan
Semen Cair Pejantan Unggul di Desa Oeltua, Kecamatan Kupang Tengah
Kabupaten Kupang. Lembaga Pengabdian Kepada Masyarakat. Kupang
(ID): Universitas Nusa Cendana
Len JA, Jenkins JA, Eilts BE, Paccamonti DL, Lyle SK, Hosgood G. 2010.
Immediate and delayed (after cooling) effects of centifugation on equine
sperm. Theriogenology. 73:225-231.
Martinez-Pastor F, Anel L, Guerra C, Alvarez M, Soler AJ, Garde JJ, Chamorro C,
de Paz P. 2006. Seminal plasma improves cryopreservation of iberian red
deer epididymal sperm. Theriogenology. 66:1847-1856.
Moore AI,Squires EL, dan Graham JK. 2005. Effect of seminal plasma on the
cryopreservation of equine spermatozoa. Anim Reprod. 63(9):2372-2381.
Pickett BW, Sullivan JJ, Byers WW, Pace MM dan Remmenga EE. 1975. Effect
of centrifugation and seminal plasma on motility and fertility of stallion and
bull spermatozoa. Fertil.Steril. 26:167-174.
Pilch B dan Mann M. 2006. Large-scale and high-confidence proteomic analysis
of human seminal plasma. Genome Biol. 7:R40.
Pineda MH dan Dooley MP. 2003. Veterinary Endocrinology and Reproduction.
Ed ke-5. Iowa (US): Iowa State Press
Rijsselaere T, Van Soom A, Macs D, de Kruif A. 2002. Effects of centrifugation
on in vitro survival of fresh diluted canine spermatozoa. Theriogenology
57:1669-1681.
Rota A, Magelli C, Panzani D, Camillo F. 2008. Effect of extender, centrifugation
and removal of seminal plasma on cooled-preserved Amiata donkey
spermatozoa. Theriogenology. 69:176-185.
Schäfer-Somi S, Kluger S, Knapp E, Klein D, Aurich C. 2006. Effects of semen
extender and semen processing on motility and viability of frozen-thawed
dog spermatozoa. Theriogenology. 66:173-182.
Sujoko H, MA Setiadi, A Boediono. 2009. Seleksi Spermatozoa Domba Garut
dengan Metode Sentrifugasi Gradien Densitas Percoll. JVet. 10:3.
Suzuki K, Asano A, Erikkson B, Niwa K, Nagal T, Rodriquez-Marlinez H. 2002.
Capacitation status and in vitro fertility of boar spermatozoa: effects of
seminal plasma, cumulus-oocyte-complexes-conditionned medium and
hyaluronan. Int J Androl. 25:84-93.
9
Töpfer-Petersen E, Ekhlasi-Hundrieser M, Kirchhoff C, Leeb T, Sieme H. 2005.
The role of stallion seminal plasma proteins in fertilisation. Anim Reprod
Sci. 89:159-170.
Vadnais ML, Kirkwood RN, Specher DJ, Chou K. 2005. Effects of extender,
incubation temperature, and added seminal plasma on capacitation of
cryopreserved, thawed boar sperm as determined by chlortetracycline
staining. Anim Reprod Sci. 90:347-354.
Visconti PE, Ning XP, Fornes MW, Alvarez JG, Stein P, Connors SA, dan Kopf
GS. 1999. Cholesterol efflux-mediated signal transduction in mammalian
sperm: cholesterol release signals an increase in protein tyrosine
phosphorylation during mouse sperm capacitation. Dev Biol. 214:429–443.
doi:10.1006/dbio.1999.9428.
White IG. 1993. Lipid and calcium uptake of sperm in relation to cold shock and
preservation. A Review.JReprodFertilDev. 5:639-658.
Yuwono T. 2007. Biologi Molekular. Jakarta: Erlangga
10
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jember pada tanggal 1 Mei 1991 dari ayah Susanto
Edy Purnomo dan ibu Nanik Chomsah Musyarofah. Penulis adalah putri pertama
dari dua bersaudara. Tahun 2009 penulis lulus dari SMA AL-ISLAM 1
SURAKARTA dan pada tahun yang sama penulis masuk Institut Pertanian Bogor
melalui jalur Beasiswa Utusan Daerah (BUD) dan diterima di Fakultas
Kedokteran Hewan.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif dalam organisasi Ikatan
Mahasiswa Kedokteran Hewan Indonesia (IMAKAHI) cabang IPB dan menjabat
sebagai Bendahara II untuk tahun kepengurusan 2010-2011. Penulis juga menjadi
asisten praktikum Anatomi Veteriner I dan Anatomi Veteriner II pada tahun
ajaran 2011/2012. Pada tahun yang sama, penulis menjadi Kepala Departemen
Keuangan dan Usaha Mandiri Pengurus Besar IMAKAHI (PB IMAKAHI) untuk
kepengurusan tahun 2011-2012. Pada tahun berikutnya, penulis menjabat sebagai
Exchange Officer-Public Relationship untuk kepengurusan tahun 2012-2013 dan
menjadi Organizer Committee untuk acara International Veterinary Student’s
Association (IVSA) Group Exchange Program Indonesia-Switzerland-South
Korea-Taiwan-Malaysia pada bulan Januari hingga Februari 2013. Penulis
menjadi asisten praktikum Ilmu Teknologi Reproduksi pada tahun ajaran
2012/2013 (semester genap) dan tahun ajaran 2013/2014 (semester ganjil).
Penulis terpilih menjadi Education Officer of Animal Welfare Committee of IVSA
untuk tahun 2013-2014.
Penulis aktif dalam kegiatan IVSA, bulan Agustus tahun 2013 penulis
terpilih sebagai delegasi dari Indonesia untuk acara IVSA Taiwan Summer Group
Exchange Program 2013 dan juga pada acara IVSA 62nd Symposium in Turkey
2014.
DISENTRIFUGASI SEBELUM DIBEKUKAN DENGAN
PENGENCER LAKTOSA
LATIFAH HUMAIROH
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kualitas Post-Thawed
Spermatozoa Domba yang disentrifugasi sebelum dibekukan dengan Pengencer
Laktosa adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Oktober 2013
Latifah Humairoh
NIM B04090202
ABSTRAK
LATIFAH HUMAIROH. Kualitas Post-Thawed Spermatozoa Domba yang
disentrifugasi sebelum dibekukan dengan Pengencer Laktosa. Dibimbing oleh NI
WAYAN KURNIANI KARJA.
Telah diketahui bahwa plasma semen dapat menurunkan motilitas
spermatozoa selama proses pembekuan. Sentrifugasi adalah metode yang
digunakan untuk memisahkan plasma semen pada spermatozoa. Oleh karena itu,
dilakukan penelitian pada spermatozoa domba yang dibekukan dan diberi
perlakuan sentrifugasi untuk memisahkan plama semen dan spermatozoa domba.
Terdapat tiga perlakuan pada sampel spermatozoa domba yaitu kontrol (tanpa
sentrifugas) dan sentrifugasi dilakukan selama 5 menit dan 10 menit dengan
kecepatan 3000 rpm. Ketiga sampel diekuilibrasi selama 2 jam pada suhu 4ºC,
kemudian dibekukan nitrogen cair dan di thawing pada suhu 37ºC selama 30
detik. Hasil yang didapat dengan menggunakan program analisis data SPSS
dengan Anova dan uji lanjut Duncan menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan
nyata pada motilitas, viabilitas, dan integritas membran plasma utuh (MPU) antara
spermatozoa dari kelompok kontrol dan perlakuan setelah thawing(P>0,05).Dari
data tersebut dapat disimpulkan bahwa keberadaan plasma semen selama proses
pembekuan tidak mempunyai pengaruh negatif terhadap kualitas spermatozoa
domba paska pembekuan.
Kata kunci: domba, pembekuan,sentrifugasi, spermatozoa
ABSTRACT
LATIFAH HUMAIROH.Post-thawed Quality of Centrifugated Ram Sperm
Before Freezing with Lactose Extender .Supervised by NI WAYAN KURNIANI
KARJA.
It has been known that seminal plasma (SP) can be deleterious for sperm
motility while freezing. Centrifugation is a method to remove seminal plasma from
sperm. The aim of this research is to get better quality of frozen-thawed ram
sperm by removed the seminal plasma. In this research, ram semen were
centrifuged for 5 minutes and 10 minutes at 3000 rpm (480 g) and non centrifuged
semen was used as control. After that, semen were equilibrated for 2 hours at
temperatur 4 ºC and freezed with liquid nitrogen then thawed at 37 ºC for 30
seconds. The effects of treatment on motility, viability, and membran integrity was
determined using SPSS analysis program with Anova and Duncan's test. The
result showed that there was no differences on motility, viability, and membran
integrity after thawed (p>0.05). Based on this result, we concluded that the
existance of seminal plasma during cryopreservation did not have negative effects
on post-thawed quality of ram sperm.
Keywords:centrifugation, freezing, ram, sperm
KUALITAS POST-THAWED SPERMATOZOA DOMBA YANG
DISENTRIFUGASI SEBELUM DIBEKUKAN DENGAN
PENGENCER LAKTOSA
LATIFAH HUMAIROH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kedokteran Hewan
pada
Fakultas Kedokteran Hewan
Institut Pertanian Bogor
FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Kualitas Post-Thawed Spermatozoa Domba yang disentrifugasi
sebelum dibekukan dengan Pengencer Laktosa
Nama
: Latifah Humairoh
NIM
: B04090202
Disetujui oleh
drh Ni Wayan Kurniani Karja MP, PhD
Pembimbing
Diketahui oleh
drh Agus Setiyono, MS, PhD, APVet
Wakil Dekan Fakultas Kedokteran Hewan
Tanggal Lulus:
Judul Skripsi: Kualitas Post-Thawed Spennatozoa Domba yang disentrifugasi
sebelum dibekukan dengan Pen encer Laktosa
Nama
: Latifah Humairoh
NIM
: B04090202
Disctujui oleh
_-. \i
Kunliani Karja MP, PhD
Pembimbing
-3Yan
APVet
Tanggal Lulus:
24
JAN 2014'
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih
dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juni 2012 ini adalah Kualitas
Post-Thawed Spermatozoa Domba yang disentifugasi sebelum dibekukan dengan
Pengencer Laktosa.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu drh Ni Wayan Kurniani Karja
MP, PhD selaku pembimbing. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan
kepada Bapak Bondan dan Bapak Suganda yang telah membantu selama koleksi
semen domba. Ungkapan terima kasih yang tak terhingga juga disampaikan
kepada ayah tersayang Susanto Edy Purnomo, mama tercinta Nanik Chomsah
Musyarofah, adik saya Annisa Aprillia, dan orang-orang terdekat saya atas segala
doa, dukungan dan kasih sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat untuk pengembangan ternak domba di
Indonesia.
Bogor, Oktober 2013
Latifah Humairoh
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vii
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
3
METODE
3
Lokasi dan Waktu Penelitian
3
Bahan Pengencer
3
Koleksi Semen Domba
3
Sentrifugasi dan Pembekuan Semen
3
Analisis Data
4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4
SIMPULAN DAN SARAN
6
Simpulan
6
Saran
6
DAFTAR PUSTAKA
RIWAYAT HIDUP
7
10
DAFTAR TABEL
1 Motilitas post-thawed spermatozoa domba setelah disentrifugasi dan
setelah dibekukan
2 Viabilitas post-thawed spermatozoa domba setelah disentrifugasi dan
setelah dibekukan
3 Integritas membran plasma utuh (MPU) post-thawed spermatozoa
domba setelah disentrifugasi dan setelah dibekukan
4
5
6
PENDAHULUAN
Latar belakang
Domba merupakan ternak yang telah lama dipelihara di Indonesia.
Populasi ternak domba pada tahun 2003 sekitar 8.7 juta ekor dan sebagian besar
domba diternakkan dalam skala kecil di pedesaan (Ditjen Peternakan 2005).
Manfaat beternak domba adalah daging domba sebagai sumber protein dan lemak
hewani, bulunya dapat digunakan sebagai industri tekstil, dan domba memiliki
tingkat reproduksi yang tinggi (Gatenby dan Humbert 1991). Populasi domba
semakin meningkat setiap tahunnya berdasarkan data pada tahun 2010 populasi
domba sebanyak 10 juta ekor dan meningkat 1 juta ekor setiap tahunnya hingga
tahun 2012 terdapat sebanyak 12 juta ekor (Ditjen Peternakan 2013).
Salah satu cara untuk mengembangbiakkan domba adalah dengan
inseminasi buatan (IB). Tujuan utama dari inseminasi buatan adalah untuk
menyebarkan gen unggul dalam suatu populasi dengan biaya yang terjangkau
(Pineda dan Dooley 2003). Di samping itu perkawinan dengan IB memiliki
beberapa keuntungan diantaranya adalah membantu hewan yang tidak dapat
kawin akibat kelainan anatomis ataupun patologis, memanfaatkan ejakulat yang
berlebihan sehingga akan ada banyak betina yang dapat dikawinkan, sangat
efisien sebagai fasilitas peningkatan mutu genetik dan peningkatan populasi, dapat
mengontrol penyakit yang ditularkan antar hewan melalui perkawinan alami,
dapat menyeleksi kualitas semen yang akan digunakan, dan dengan kriopreservasi
dapat menyimpan gen unggul untuk konservasi (England dan Millar 2008).
Keberhasilan IB pada ternak tidak hanya tergantung pada kualitas dan
kuantitas semen yang diejakulasikan seekor pejantan, tetapi tergantung juga
kepada kesanggupan untuk mempertahankan kualitas semen tersebut untuk
beberapa saat lebih lama setelah ejakulasi (Kune et al. 2001). Kualitas
spermatozoa yang dimaksud adalah spermatozoa yang mempunyai daya hidup
tinggi, morfologi normal dan motilitas progresif tinggi (Herdis et al. 2005).
Penyimpanan semen dengan proses pembekuan dapat menyebabkan kerusakan
ultrastuktur, biokimia, dan perubahan fungsi terutama pada membran plasma
spermatozoa (Visconti et al. 1999; Bailey et al. 2000; Chatterjee et al. 2001).
Menurut Bailey dan Buhr (1994) ada empat faktor yang diduga dapat menurunkan
kualitas spermatozoa selama proses penyimpanan dan pembekuan semen yaitu (1)
perubahan-perubahan intraseluler akibat perubahan isotonis (tekanan osmotik)
dari pembentukan kristal es; (2) cold shock terhadap sel yang dibekukan;
(3)triglycerol lipase yang berasal dari kelenjar bulbourethralis; dan (4) plasma
semen yang mengandung egg yolk coagulating enzyme yang diduga enzim
fosfolipase A yang juga disekresikan oleh kelenjar bulbourethralis.
Sperma mamalia diproduksi oleh testis yang kemudian disalurkan ke
epididimis dalam bentuk haploid. Sperma yang dikeluarkan dalam tubuh (fresh
ejaculate) belum dapat dikatakan fertil atau dapat membuahi ovum apabila belum
mengalami proses kapasitasi. Plasma semen yang merupakan bagian dari semen
memiliki peranan penting dalam proses kapasitasi tersebut (Töpfer-Petersenet al.
2005). Plasma semen adalah campuran sekresi yang dihasilkan dari beberapa
kelenjar pada saluran reproduksi jantan. Hampir sama dengan cairan tubuh
2
lainnya, plasma semen mengandung protein dalam konsentrasi yang tinggi (Pilch
dan Mann 2006). Plasma semen berfungsi menjaga kestabilan dari membran
plasma spermatozoa hingga kapasitasi dimulai di saluran reproduksi betina (Cross
1996). Akan tetapi pada sisi lain dilaporkan bahwa konsentrasi plasma semen
yang tinggi selama proses pendinginan dan penyimpanan dapat merusak
spermatozoa (Pickett et al. 1975). Plasma semen juga dilaporkan dapat
menghambat kapasitasi pada semen segar (Suzuki et al. 2002; Vadnais et al.
2005) dan semen beku babi (Vadnais et al. 2005). Pada kerbau, plasma semennya
mengandung faktor antimotilitas (Goyal et al. 1996) dan faktor spermiostatik
(Ahmad et al. 1996) yang dapat menurunkan motilitas dan viabilitas post-thawed
spermatozoa. Kandungan lipid terutama asam lemak tak jenuh ganda pada plasma
semen yang tinggi menyebabkan spermatozoa rentan terhadap reaksi peroksidasi
sehingga memengaruhi ketahanan terhadap cold shock (White 1993).
Pemisahan spermatozoa dari plasma semen sebelum dibekukan dilaporkan
dapat meningkatkan kualitas post-thawed spermatozoa.Pemisahan plasma semen
berkontribusi dalam kestabilan membran plasma selama dibekukan, meningkatkan
kekebalan terhadap hypo-osmotic shock dan mengurangi respon terhadap reaksi
akrosom (Barrier-Battut et al. 2010).Pemisahan spermatozoa dan plasma semen
dapat dilakukan dengan cara sentrifugasi. Sentrifugasi adalah langkah penting
dalam prosedur kriopreservasi sperma babi yang berguna untuk meningkatkan
konsentrasi sperma (Carvajal et al. 2004).Sentrifugasi adalah proses yang
memanfaatkan gaya sentrifugal untuk sedimentasi dengan menggunakan mesin
sentrifus atau pemusing. Komponen campuran yang lebih rapat akan bergerak
menjauh dari sumbu sentrifugal dan membentuk endapan (pelet), menyisakan
cairan supernatan yang dapat diambil dengan dekantasi (Yuwono 2007). Pada
kuda, sentrifugasi menaikkan persentase motilitas spermatozoa setelah dibekukan
selama 48 jam (Brinsko et al. 2000). Selain itu pemisahan plasma semen
berkontribusi terhadap stabilitas membran spermatozoa selama pendinginan,
meningkatkan ketahanan spermatozoa terhadap kondisi hipoosmotik, dan
mengurangi respon induksi farmakologis dari reaksi akrosom (Barrier-Battut et al.
2010). Telah dilakukan penelitian tentang pengaruh sentrifugasi pada hewan lain,
yaitu pada babi. Pada alpaca penambahan 10% plasma semen dapat menjaga
motilitas dan intergitas akrosom spermatozoa ejakulat dan spermatozoa dari
epididimis alpaca (Kershaw-Young dan Maxwell 2011). Sujoko et al. (2009)
melaporkan bahwa seleksi spermatozoa domba garut dengan metode sentrifugasi
gradien densitas percoll menggunakan kombinasi kecepatan dan waktu
sentrifugasi 400g selama 15 menit merupakan kombinasi optimum untuk
mempertahankan kualitas spermatozoa domba. Berdasarkan sumber-sumber di
atas, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh pemisahan plasma
semen dengan sentrifugasi pada kualitas post-thawed spermatozoa domba.
Tujuan Penelitian
Untuk mengetahui kualitas post-thawed spermatozoa domba yang
disentrifugasi sebelum dibekukan dengan pengencer laktosa.
3
Manfaat Penelitian
Diharapkan data yang diperoleh pada penelitian ini dapat digunakan sebagai
pengetahuan baru dalam teknik kriopreservasi semen beku domba sehingga
kualitas post-thawed semen beku domba dapat ditingkatkan.
METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di laboratorium In Vitro serta Unit Rehabilitasi dan
Reproduksi, bagian Reproduksi dan Kebidanan, Departemen Klinik, Reproduksi,
dan Patologi, Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor pada bulan
Januari sampai April 2013.
Bahan Pengencer
Pengencer yang digunakan dalam penelitian ini adalah Niwa-Sasaki
Freezing Medium (NSF) (Kikuchi et al. 1999) Pengencer NSF ini terdiri atas dua
bagian yaitu NSF 1 dengan komposisi laktosa 8.8%, kuning telur 20%, dan
ampisilin 20 mg/mL dalam deionized water dan NSF 2 dengan komposisi NSF 1
92.52%, OEP (Orvus ES Paste) 1.48%, dan gliserol 6%.
Koleksi Semen Domba
Semen dikoleksi dari seekor domba garut jantan sehat dengan umur 1-2
tahun yang diberi pakan hijauan dan konsentrat. Pengambilan semen dilakukan
dua hari sekali. Koleksi semen dilakukan dengan menggunakan vagina buatan.
Semen ditampung dua sampai tiga kali ejakulat yang kemudian dievaluasi di
laboratorium.
Sentrifugasi dan Pembekuan Semen
Semen hasil koleksi segera dievaluasi motilitas, viabilitas dan integritas
membran plasma utuh (MPU). Semen yang didapat dicampur dengan NSF1 yang
dibagi dalam tiga tabung dengan volume masing-masing tabung 2 mL NSF 1 dan
50 µL semen. Kemudian semen disentrifugasi selama 5 menit dan 10 menit
dengan kecepatan 3000 rpm. Alat sentrifus yang digunakan adalah seri EBA 20
Hettich zentrifugen. Setelah disentrifugasi supernatan dibuang kemudian
ditambahkan NSF 1 hingga 2 mL dan dihomogenkan. Semen dievaluasi motilitas,
viabilitas dan integritas membran plasma utuh (MPU) untuk yang kedua kalinya.
Kemudian semen diekuilibrasi pada suhu 4 ºC selama 2 jam. Setelah 2 jam, semen
ditambahkan NSF 2 dengan 2 tahap. Setengah bagian NSF 2 dimasukkan terlebih
dahulu pada tabung yang telah terisi semen+NSF 1 sebanyak 1 mL. Setengah
4
bagian lainnya ditambahkan 5 menit kemudian. Semen dimasukkan ke dalam
straw dan diekuilibrasi pada uap nitrogen cair selama 20 menit. Dilanjutkan
dengan dimasukkan dalam nitrogen cair untuk penyimpanan. Thawing dilakukan
selama 30 detik pada suhu 37 ºC. Setelah itu semen dievaluasi motilitas, viabilitas
dan integritas membran plasma utuh (MPU) untuk yang terakhir kali.
Analisis Data
Data yang diperoleh segera setelah koleksi, setelah sentrifugasi, dan setelah
thawing disajikan dalam bentuk persentase. Hasil yang diperoleh dengan lima kali
pengulangan dianalisis dengan menggunakan program analisis data SPSS 16
dengan Anova dan uji lanjut Duncan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari penelitian yang dilakukan diperoleh motilitas spermatozoa segera
setelah dikoleksi adalah 85%. Segera setelah disentrifugasi persentase motilitas
sperma pada kelompok control (tanpa sentrifugasi) lebih tinggi dibandingkan
motilitas kelompok sperma yang disentrifugasi (P0.05). Len et al. (2010) melaporkan
bahwa sentrifugasi pada kecepatan 400 g maupun 900 g tidak memiliki pengaruh
yang nyata terhadap viabilitas spermatozoa kuda setelah dibekukan. Meskipun
konsentrasi plasma semen yang tinggi dapat menurunkan viabilitas spermatozoa
pada beberapa spesies. Namun pada Ilama, viabilitas spermatozoa tidak berbeda
nyata antara semen yang diencerkan dan tidak diencerkan (Giuliano et al. 2010).
Hasil viabilitas yang lebih baik didapat dengan tetap mempertahankan keberadaan
plasma semen atau ketika semen tidak diencerkan. Hampir sama dengan rusa,
plasma semen sangat menguntungkan untuk menjaga viabilitas spermatozoa
(Martinez-Pastor et al. 2006).
Hasil rataan intergritas membran plasma utuh (MPU) spermatozoa pada
semen segar adalah 94.8%. Integritas membran plasma utuh (MPU) baik setelah
sentrifugasi dan post-thawing tidak menunjukkan perbedaan yang nyata (P>0.05)
(Tabel 3). Hal ini berlawanan dengan penelitian Barrier-Battut et al. (2010) yaitu
persentase intergritas membran plasma utuh didapat hasil yang lebih baik pada
6
sampel dengan sentrifugasi. Penghilangan plasma semen sebelum dibekukan
berkontribusi pada stabiltas membran spermatozoa. Meningkatkan kekebalan
terhadap hypo-osmotic shock dan mengurangi respon terhadap reaksi akrosom.
Akan tetapi, sentrifugasi tidak memengaruhi motilitas. Rota et al. (2008)
penelitian yang dilakukan pada spermatozoa keledai juga menunjukkan bahwa
penghilangan plasma semen selama pembuatan semen beku tidak terlalu
menguntungkan. Hal ini dikarenakan persentase tertinggi motilitas total dan
spermatozoa motil didapat pada spermatozoa tanpa sentrifugasi.
Tabel 3 Integritas membran plasma utuh (MPU) post-thawed spermatozoa domba
setelah disentrifugasi dan setelah dibekukan
Kelompok (menit)
0
5
10
Setelah disentrifugasi (%)
Setelah dibekukan (%)
95 ± 0.029
96 ± 0.015
92 ± 0.015
85 ± 0.077
91 ± 0.018
91 ± 0.021
Keterangan: Kelompok 0 menit adalah kontrol, kelompok 5 menit adalah sentrifugasi selama 5
menit, dan kelompok 10 menit adalah sentrifugasi selama 10 menit.
Berdasarkan hasil penelitian bahwa sentrifugasi pada semen domba tidak
memberikan pengaruh yang positif terhadap kualitas semen beku domba. Hal ini
berbeda dengan penelitian Sujoko et al. (2009) bahwa seleksi spermatozoa domba
garut dengan metode sentrifugasi gradien densitas percoll diperoleh konsentrasi
spermatozoa tinggi, persentase spermatozoa hidup tertinggi, persentase
spermatozoa motil progresif tertinggi, dan persentase spermatozoa normal
tertinggi setelah sentrifugasi.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Hasil penelitan yang didapat tidak menunjukkan perbedaan yang nyata pada
persentase motilitas, viabilitas, dan integritas membran plasma utuh (MPU) postthawing. Perlakuan sentrifugasi sebelum dibekukan tidak memberikan pengaruh
positif pada spermatozoa domba post-thawing.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang penyebab lain dari rendahnya
kualitas semen beku pada domba.
7
DAFTAR PUSTAKA
Ahmad M, Khan A, Shah ZA, dan Ahmad KM. 1996. Effect of removal of
seminal plasma on the survival rate of buffalo bull spermatozoa.J Anim
Reprod Sci. 41:193-199.
Alvarez JG, Lasso JL, Blasco L, Nunez RC, Heyner S, Caballero P, Storey BT.
1993. Centifugation of human spermatozoa induces sublethal damage;
separation of human spermatozoa from seminal plasma by dextran swim-up
procedure without centrifugation extends their motile life. Hum Reprod. 8:
1087-1092.
Bailey JL dan Buhr MM. 1994. Cryopreservation alters the Ca2+ flux of bovine
spermatozoa. Can. J. Anim. Sci. 74: 45-51
Bailey JL, Bilodeau JF, dan Cormier N. 2000. Semen cryopreservation in
domestic animals: a damaging and capacitating phenomenon. J Androl.
21:1–7.
Barrier-Battut L, Bonnet C, Giraudo A, Dubois C, Caillaud M, Vidament M. 2010.
Removal of seminal plasma by centrifugation, before cooled storage,
enhances membrane stability of stallion spermatozoa. Anim Reprod Sci.
2010:S189-S190.
Brinsko SP, Crockett EC, dan Squires EL. 2000.Effect of centrifugation and
partial removal seminal plasma on equine spermatozoa motility after
cooling and storage.Theriogenology. 54:129-136.
Carvajal G, Cuello C, Ruiz M, Vázquez JM, Martínez EA, dan Roca J. 2004.
Effects of centrifugation before freezing on boar sperm cryosurvival.J
Androl. 25(3):389-396.
Chatterjee S, de Lamirande E, dan Gagnon C. 2001. Cryopreservation alters
membrane sulfhydryl status of bull spermatozoa: protestion by oxidized
glutathione. Mol Reprod Dev. 60:498-506.
Cross NL. 1996. Human seminal plasma prevents sperm from becoming
acrosomally responsive to the agonist, progesterone: cholesterol is the major
inhibitor. Biol Reprod. 54:138-145.
[DITJENNAK] Direktorat Jenderal Peternakan dan Kesehatan Ternak. 2005.
Buku Statistik Peternakan tahun 2005. Jakarta (ID): Direktorat Jenderal
Bina Produksi Peternakan, Departemen Pertanian Republik Indonesia
[DITJENNAK] Direktorat Jenderal Peternakan dan Kesehatan Ternak. 2013.
Buku Statistik Peternakan tahun 2013. Jakarta (ID): Direktorat Jenderal
Bina Produksi Peternakan, Departemen Pertanian Republik Indonesia
England GCW dan Millar KM. 2008. The ethics and role of ai with fresh and
frozen semen in dogs. Reprod Dom Anim. 43 (2):165–171. doi:
10.1111/j.1439-0531.2008.01157.x.
Gatenby RM dan Humbert JM. 1991. Sheep. London (UK): Macmillan Education.
Giuliano S, Carretero M, Gambarotta M, Neild D, Trasorras V, Pinto M,
Miragaya M. 2010. Improvement of llama (lama glama) seminal
characteristics using collagenase. Anim Reprod Sci. 18:98-102.
Goyal RL, Tuli RK, Georgie GC, dan Chand D. 1996.Comparison of quality and
freezability of water buffalo semen after washing or sephadex
filtration.Theriogenology. 46:679-686.
8
Herdis, Rizal M, Boediono A, Arifiantini RI, Saili T, Aku AS, Yulnawati. 2005.
Optimasi kualitas semen beku domba garut melalui penambahan trehalosa
ke dalam pengencer kuning telur. J Pengembangan Peternakan Tropis.
30:229-236.
Katila T dan Kareskoski M. 2006. Component of stallion seminal plasma and their
influence on spermatozoa. Pferdeheilkunde. 22:193-200.
Kershaw-Young CM, Maxwell WMC. 2011. The effect of seminal plasma on
alpaca sperm function. Theriogenolgy. 76:1197-1206.
Kikuchi K, Kashiwazaki N, Nagai T, Noguchi J, Shimada A, Takahashi R,
Hirabayashi M, Shino M, Ueda M, Kaneko H. 1999. Reproduction in pigs
using frozen-thawed spermatozoa from epididymis stored at 4 °C. J Reprod
Dev. 45:345-350.
Kune P, Matahine T, dan Doke S. 2001. Peningkatan Produksi Ternak Sapi
melalui Penerapan Teknologi Inseminasi Buatan dalam Memanfaatkan
Semen Cair Pejantan Unggul di Desa Oeltua, Kecamatan Kupang Tengah
Kabupaten Kupang. Lembaga Pengabdian Kepada Masyarakat. Kupang
(ID): Universitas Nusa Cendana
Len JA, Jenkins JA, Eilts BE, Paccamonti DL, Lyle SK, Hosgood G. 2010.
Immediate and delayed (after cooling) effects of centifugation on equine
sperm. Theriogenology. 73:225-231.
Martinez-Pastor F, Anel L, Guerra C, Alvarez M, Soler AJ, Garde JJ, Chamorro C,
de Paz P. 2006. Seminal plasma improves cryopreservation of iberian red
deer epididymal sperm. Theriogenology. 66:1847-1856.
Moore AI,Squires EL, dan Graham JK. 2005. Effect of seminal plasma on the
cryopreservation of equine spermatozoa. Anim Reprod. 63(9):2372-2381.
Pickett BW, Sullivan JJ, Byers WW, Pace MM dan Remmenga EE. 1975. Effect
of centrifugation and seminal plasma on motility and fertility of stallion and
bull spermatozoa. Fertil.Steril. 26:167-174.
Pilch B dan Mann M. 2006. Large-scale and high-confidence proteomic analysis
of human seminal plasma. Genome Biol. 7:R40.
Pineda MH dan Dooley MP. 2003. Veterinary Endocrinology and Reproduction.
Ed ke-5. Iowa (US): Iowa State Press
Rijsselaere T, Van Soom A, Macs D, de Kruif A. 2002. Effects of centrifugation
on in vitro survival of fresh diluted canine spermatozoa. Theriogenology
57:1669-1681.
Rota A, Magelli C, Panzani D, Camillo F. 2008. Effect of extender, centrifugation
and removal of seminal plasma on cooled-preserved Amiata donkey
spermatozoa. Theriogenology. 69:176-185.
Schäfer-Somi S, Kluger S, Knapp E, Klein D, Aurich C. 2006. Effects of semen
extender and semen processing on motility and viability of frozen-thawed
dog spermatozoa. Theriogenology. 66:173-182.
Sujoko H, MA Setiadi, A Boediono. 2009. Seleksi Spermatozoa Domba Garut
dengan Metode Sentrifugasi Gradien Densitas Percoll. JVet. 10:3.
Suzuki K, Asano A, Erikkson B, Niwa K, Nagal T, Rodriquez-Marlinez H. 2002.
Capacitation status and in vitro fertility of boar spermatozoa: effects of
seminal plasma, cumulus-oocyte-complexes-conditionned medium and
hyaluronan. Int J Androl. 25:84-93.
9
Töpfer-Petersen E, Ekhlasi-Hundrieser M, Kirchhoff C, Leeb T, Sieme H. 2005.
The role of stallion seminal plasma proteins in fertilisation. Anim Reprod
Sci. 89:159-170.
Vadnais ML, Kirkwood RN, Specher DJ, Chou K. 2005. Effects of extender,
incubation temperature, and added seminal plasma on capacitation of
cryopreserved, thawed boar sperm as determined by chlortetracycline
staining. Anim Reprod Sci. 90:347-354.
Visconti PE, Ning XP, Fornes MW, Alvarez JG, Stein P, Connors SA, dan Kopf
GS. 1999. Cholesterol efflux-mediated signal transduction in mammalian
sperm: cholesterol release signals an increase in protein tyrosine
phosphorylation during mouse sperm capacitation. Dev Biol. 214:429–443.
doi:10.1006/dbio.1999.9428.
White IG. 1993. Lipid and calcium uptake of sperm in relation to cold shock and
preservation. A Review.JReprodFertilDev. 5:639-658.
Yuwono T. 2007. Biologi Molekular. Jakarta: Erlangga
10
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jember pada tanggal 1 Mei 1991 dari ayah Susanto
Edy Purnomo dan ibu Nanik Chomsah Musyarofah. Penulis adalah putri pertama
dari dua bersaudara. Tahun 2009 penulis lulus dari SMA AL-ISLAM 1
SURAKARTA dan pada tahun yang sama penulis masuk Institut Pertanian Bogor
melalui jalur Beasiswa Utusan Daerah (BUD) dan diterima di Fakultas
Kedokteran Hewan.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif dalam organisasi Ikatan
Mahasiswa Kedokteran Hewan Indonesia (IMAKAHI) cabang IPB dan menjabat
sebagai Bendahara II untuk tahun kepengurusan 2010-2011. Penulis juga menjadi
asisten praktikum Anatomi Veteriner I dan Anatomi Veteriner II pada tahun
ajaran 2011/2012. Pada tahun yang sama, penulis menjadi Kepala Departemen
Keuangan dan Usaha Mandiri Pengurus Besar IMAKAHI (PB IMAKAHI) untuk
kepengurusan tahun 2011-2012. Pada tahun berikutnya, penulis menjabat sebagai
Exchange Officer-Public Relationship untuk kepengurusan tahun 2012-2013 dan
menjadi Organizer Committee untuk acara International Veterinary Student’s
Association (IVSA) Group Exchange Program Indonesia-Switzerland-South
Korea-Taiwan-Malaysia pada bulan Januari hingga Februari 2013. Penulis
menjadi asisten praktikum Ilmu Teknologi Reproduksi pada tahun ajaran
2012/2013 (semester genap) dan tahun ajaran 2013/2014 (semester ganjil).
Penulis terpilih menjadi Education Officer of Animal Welfare Committee of IVSA
untuk tahun 2013-2014.
Penulis aktif dalam kegiatan IVSA, bulan Agustus tahun 2013 penulis
terpilih sebagai delegasi dari Indonesia untuk acara IVSA Taiwan Summer Group
Exchange Program 2013 dan juga pada acara IVSA 62nd Symposium in Turkey
2014.