Halaman 1. Perkembangan populasi kuda di Indonesia dan lima provinsi dengan
populasi terbesar (tahun 1995, 1997, 1999, 2001 dan 2003)…... 6 2. Kisaran normal parameter evaluasi semen segar kuda ... 16 3. Pengaruh jenis pengencer terhadap motilitas spermatozoa kuda
pada suhu 5 o
C ... 18 4. Komposisi bahan kimia di dalam kuning telur ayam ... 23 5. Komposisi dasar bahan pengencer Dimitropoulos ... 25 6. Data identitas hewan percobaan ... 26 7. Suplementasi fruktosa, trehalosa atau rafinosa dalam pengencer
Dimitropoulos ... 30 8. Perlakuan semen cair dengan konsentrasi spermatozoa berbeda ... 31 9. Karakteristik sifat fisik semen segar kuda ... 32 10. Presentase spermatozoa motil progresif dan presentase hidup semen
segar pada suhu ruang dan 4-6 o
C ... 39 11. Penurunan presentase spermatozoa motil progresif semen segar pada
suhu ruang dan 4-6 o
C ... 49 12. Presentase motilitas dan hidup semen cair dalam pengencer DV yang
disuplementasi dengan fruktosa, trehalosa atau rafinosa pada
suhu ruang ... 45 13. Presentase motilitas dan hidup semen cair dalam pengencer DV yang
disuplementasi dengan fruktosa, trehalosa atau rafinosa pada suhu suhu 4-6 o
C ... 46 14. Presentase motilitas dan hidup semen cair dalam pengencer
DV + fruktosa 50 mM dengan konsentrasi berbeda pada suhu ruang ... 51 15. Presentase motilitas dan hidup semen cair dalam pengencer
DV + fruktosa 50 mM dengan konsentrasi berbeda pada suhu ruang ... 52 16. Penurunan presentase motilitas semen cair dalam pengencer DV
DAFTAR GAMBAR
Halaman 1. Skematis organ reproduksi kuda jantan ... 8 2. Tiga model dasar vagina buatan kuda ... 10 3. Ilustrasi spermatozoa dengan bagian-bagiannya ... 11 4. Jalur metabolisme glukosa dan fruktosa di dalam sel spermatozoa ... 14 5. Skematis hubungan proses metabolisme sel dan peroksidasi asam lemak ... 20 6. Pengaruh pendinginan dan pemanasan terhadap membran spermatozoa ... 20 7. Rangkaian alur seluruh tapan penelitian ... 27 8. Spermatozoa hidup dan mati dengan pewarnaan eosin-negrosin 2% ... 35 9. Beberapa bentuk abnormalitas pada spermatozoa kuda ... 37 10. Jenis dan presentase abnormalitas primer pada spermatozoa kuda ... 37 11. Jenis dan presentase abnormalitas sekunder pada spermatozoa kuda ... 37 12. Grafik penurunan motilitas dan presentase hidup semen segar pada
suhu ruang dan suhu 4-6 o
C ... 40 13. Grafik penurunan motilitas semen cair dalam pengencer DV yang
disuplementasi dengan fruktosa, trehalosa atau rafinosa pada suhu ruang ... 47 14. Grafik penurunan spermatozoa hidup semen cair dalam pengencer DV yang
disuplementasi dengan fruktosa, trehalosa atau rafinosa pada suhu ruang ...47 15 Grafik penurunan motilitas semen cair dalam pengencer DV yang
disuplementasi fruktosa, trehalosa atau rafinosa pada suhu 4-6 oC ... 49
16. Grafik penurunan presentase hidup semen cair dalam pengencer DV yang disuplementasi fruktosa, trehalosa atau rafinosa pada suhu 4-6 o
C ... 49 17. Grafik penurunan motilitas dan spermatozoa hidup semen cair dengan
konsentrasi spermatozoa berbeda pada suhu ruang ... 52 18. Grafik penurunan motilitas dan spermatozoa hidup semen cair dengan
konsentrasi spermatozoa berbeda pada suhu 4-6 o
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman 1. Pembuatan pengencer Dimitropoulos (DV)... 64 2. Metode pewarnaan diferensial eosin-negrosin untuk evaluasi hidup-mati dan abnormalitas spermatozoa ... 65 3. Penghitungan konsentrasi spermatozoa dengan Neubauer Chamber ... 66
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pembangunan sektor peternakan akhir-akhir ini mendapat perhatian serius dari pemerintah dan seluruh masyarakat seiring dengan peningkatan kebutuhan sumber protein hewani (daging dan susu). Hal ini karena hingga saat ini produksi daging dan susu dalam negeri sulit memenuhi kebutuhan masyarakat. Oleh karena itu, perlu dikembangkan ternak alternatif misalnya kuda, disamping peternakan yang sudah ada seperti sapi, kambing dan unggas. Peternakan kuda di Indonesia belum mendapatkan perhatian serius dari pemerintah dan masyarakat. Bahkan perkembangbiakannya masih mengandalkan perkawinan alam, sehingga populasinya terus menurun.
Sebenarnya, ternak kuda dapat dimanfaatkan sebagai sarana transportasi, sarana olahraga, sarana hiburan, hewan kesayangan, serta sumber protein hewani (daging dan susu). Di sekitar Yogyakarta dan Jawa Tengah cukup banyak masyarakat mengkonsumsi daging kuda sebagai sumber protein hewani karena diyakini dapat menghilangkan pegal linu, mempertinggi daya tahan tubuh, dan menambah vitalitas pria (Putro 2003). Sementara itu, susu kuda liar (kuda Sumbawa) sudah lama dikonsumsi oleh masyarakat karena diyakini bisa menyembuhkan kanker, bronkhitis, tipus dan menambah stamina pria. Susu kuda Sumbawa terbukti mempunyai aktivitas antimikroba paling baik diantara semua kuda di Indonesia (Hermawati 2003).
Hingga tahun 2003, di Indonesia terdapat 11 jenis kuda lokal, yaitu kuda Gayo, kuda Batak, kuda Jawa, kuda Priangan, kuda Sulawesi, kuda Lombok, kuda Bali, kuda Sumbawa, kuda Sandel, kuda Flores dan kuda Timor (Sudarjat 2003). Namun demikian, populasi kuda terus mengalami penurunan yang diduga terkait dengan tingginya angka pemotongan yang didorong oleh kesulitan ekonomi peternak dan rendahnya angka kelahiran.
Usaha untuk meningkatkan populasi ternak kuda di Indonesia perlu terus dilakukan, diantaranya dengan penerapan teknologi reproduksi inseminasi buatan (IB). Saat ini, IB pada kuda telah dilakukan secara terbatas menggunakan semen beku impor. Adanya Balai IB, balai/pusat penelitian bidang peternakan dan perguruan tinggi, potensi kuda lokal dapat lebih dikembangkan melalui teknik IB. Pelaksanaan IB dapat dilakukan dengan menggunakan semen cair yang diproduksi di dalam negeri.
Pelaksanaan IB dengan semen cair terbukti mempunyai fertilitas lebih tinggi dan lebih murah daripada semen beku (Morel 1999). Squires dan Pickett (1986) mendapatkan angka kebuntingan IB dengan segar, cair dan beku masing-masing adalah 76%, 65% dan 56%.
Keberhasilan IB memerlukan semen yang berkualitas baik. Oleh karena itu, proses pengolahannya perlu perhatian serius karena karakteristik semen kuda berbeda dengan semen ternak lainnya. Semen kuda terdiri atas tiga fraksi, yaitu fraksi pra- spermatozoa, fraksi kaya-spermatozoa dan fraksi pasca-spermatozoa (Allen 1988, Morel 1999). Semen kuda mempunyai volume banyak dengan konsentrasi rendah. Plasma semen, karena kandungan natrium yang tinggi diduga berpengaruh negatif pada saat pengolahan, pendinginan atau pembekuan (Morel 1999). Untuk itu perlu dilakukan pembuangan plasma semen, yang biasa dilakukan dengan sentrifugasi.
Pemrosesan semen kuda membutuhkan media pengencer yang spesifik, yang seharusnya mengandung sumber energi, buffer, bahan anti cold shock, isotonik dengan plasma semen, mengandung mineral tertentu yang seimbang, isotermal dengan semen dan mengandung antibiotik. Toelihere (1979b) dan Morel (1999) menyatakan bahwa sumber karbohidrat yang banyak digunakan pada preservasi semen kuda adalah glukosa, sedangkan pada ternak lain adalah fruktosa. Namun demikian, penambahan disakarida dan oligosakarida dalam media pengencer pada semen beberapa ternak mampu mempertahankan kualitas semen cair maupun semen beku (Yildiz et al. 2000). Penambahan trehalosa yang dikombinasikan dengan EDTA pada pembekuan semen domba dilaporkan dapat meningkatkan persentase spermatozoa motil dibandingkan dengan menggunakan fruktosa (Aisen et al. 2000).
Penentuan jenis karbohidrat sebagai sumber energi sekaligus sebagai pelindung spermatozoa terhadap suhu rendah (anti-cold shock) menjadi penting karena karbohidrat yang sesuai akan meningkatkan daya simpan spermatozoa. Di samping itu, kualitas dan daya tahan semen cair selain dipengaruhi kualitas semen segar dan media pengencer juga ditentukan oleh teknik pengolahan dan konsentrasi semen cair. Hal ini karena metabolisme spermatozoa selama penyimpanan sangat mempengaruhi daya tahannya (Toelihere 1979b).
Untuk itu pada penelitian ini ingin diketahui daya tahan simpan spermatozoa (ejakulat) dan kualitas semen cair dengan bahan pengencer yang sudah banyak
digunakan di Eropa yaitu Dimitropoulos (DV) yang disuplementasi dengan fruktosa, trehalosa dan rafinosa. Mengingat peternakan kuda di Indonesia tersebar di beberapa daerah dan biasanya jauh dari perkotaan, maka penyimpanan semen pada suhu ruang (26-28 o
C) dan lemari es (4-6 o
C) diharapkan memberi gambaran transportasi semen dari tempat pengolahan ke peternak. Selanjutnya ingin diketahui daya simpan semen pada konsentrasi spermatozoa berbeda, yang berkaitan dengan dosis dan volume IB.
Kerangka Pemikiran
Untuk menghasilkan semen cair dengan kualitas baik perlu dikembangkan metode pengolahan dan bahan pengencer yang sesuai. Karbohidrat merupakan salah satu komponen penting untuk memenuhi kebutuhan nutrisi spermatozoa selama dalam penyimpanan. Pada penelitian ini akan dicobakan pengencer DV yang berbahan dasar kuning telur, buffer Na-sitrat dan sumber energi berupa glukosa dan fruktosa. Glukosa dan fruktosa merupakan monosakarida yang biasa dijumpai di dalam plasma semen, dan umum ditambahkan ke dalam pengencer semen pada berbagai ternak. Sedangkan trehalosa (disakarida) dan rafinosa (oligosakarida) dilaporkan dapat berperan pada stabilitas membran plasma karena berfungsi sebagai krioprotektan ekstra-seluler (anti-cold shock), disamping sebagai sumber energi. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan suplementasi fruktosa, trehalosa atau rafinosa ke dalam DV. Senyawa buffer yang baik akan mempertahankan pH media relatif tidak berubah. Kuning telur sering ditambahkan ke dalam pengencer karena peranan lesitin dan lipoprotein yang dikandungnya sebagai anti-cold shock. Dosis pengenceran semen cair terkait dengan dosis inseminasi perlu diketahui untuk mendapatkan angka kebuntingan yang tinggi pada program IB. Penyimpanan semen pada suhu ruang (26- 28 o
C) dan lemari es (4-6 o
C) diharapkan memberi gambaran transportasi semen dari tempat pengolahan ke peternak.
Tujuan Penelitian
Secara umum penelitian ini bertujuan untuk mempelajari metode produksi semen cair yang aplikatif di lapangan dengan kualitas baik. Secara rinci, tujuan penelitian adalah :
1. Mengetahui karakteristik ejakulat (semen segar) kuda
2. Mengetahui daya tahan simpan spermatozoa (semen segar) pada suhu ruang (26- 28 o
C) dan suhu lemari es (4-6 o
C).
3. Menentukan suplementasi karohidrat dalam pengencer dimitropoulos yang terbaik pada semen cair yang disimpan pada suhu ruang dan lemari es.
4. Menentukan konsentrasi spermatozoa terbaik pada semen cair menggunakan pengencer dimitropolous pada suhu ruang dan lemari es.
Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini diharapkan akan dihasilkan metode pengolahan semen cair kuda (preservasi) yang tepat sehingga aplikasi IB pada kuda dapat dioptimalkan dengan semen cair untuk meningkatkan populasi dan kualitas kuda di Indonesia. Apabila IB dilakukan kepada kuda betina lokal menggunakan semen cair dari kuda impor (ras), maka secara tidak langsung program up grading telah dijalankan.
Hipotesis
Hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah: 1. Penyimpanan semen segar di dalam lemari es (4-6 o
C) akan menurunkan kualitas dan daya tahan spermatozoa kuda dibandingkan dengan suhu ruang (26-28 o
C). 2. Suplementasi fruktosa, trehalosa dan rafinosa dengan konsentrasi optimal dapat
memperbaiki kualitas semen cair kuda dalam pengencer Dimitropoulos.
3. Daya tahan semen cair kuda dengan konsentrasi spermatozoa lebih rendah akan lebih baik dibandingkan dengan konsentrasi lebih tinggi.
TINJAUAN PUSTAKA
Bangsa, Populasi dan Manfaat Kuda di Indonesia
Secara zoologis kuda termasuk pada ordo Perissodactyla, famili Equidae, genus Equus, dan spesies Equus caballus (Radiopoetra 1977). Berdasarkan asal- usulnya ada dua atau tiga jenis kuda yang memberikan kontribusi pada kuda yang didomestikasikan saat ini, yaitu kuda liar (Equus przewalskii), keledai (Equus mullus) dan zebra (Equus burchelli) (Soehadji 2003).
Menurut Bongianni (1995) terdapat 178 jenis kuda yang tesebar di seluruh dunia dan 6 diantaranya terdapat di Indonesia, yaitu kuda Timor, Bali, Sandalwood, Jawa, Batak dan Sumba-Sumbawa. Sedangkan menurut Sudarjat (2003), ada 11 jenis kuda lokal Indonesia yaitu kuda Gayo, Batak, Jawa dan Bali, Priangan, Sulawesi, Lombok, Sumbawa, Sandel, Flores dan Timor. Namun demikian, menurut Soehardjono (1990) sampai tahun 1920-an sebenarnya terdapat 13 jenis kuda lokal Indonesia, yaitu kuda Makasar, Gorontalo dan Minahasa, Sumba, Sumbawa, Bima, Flores, Savoe, Roti, Timor, Sumatera, Bali, Lombok, dan Kuningan. Kuda Sumatera terdiri atas empat jenis yaitu kuda Padang, Batak, Agam dan Gayo.
Populasi kuda di Indonesia terus mengalami penurunan. Pada tahun 1997 populasi kuda mencapai 582 300 ekor, sedangan tahun 2003 sekitar 452 900 ekor (Tabel 1). Rata-rata penurunan populasi kuda di Indonesia dari tahun 1997 sampai dengan 2003 adalah sekitar 22.20% (3.7% per tahun). Penurunan tersebut diduga terkait dengan tingginya angka pemotongan yang didorong oleh kesulitan ekonomi peternak, pengafkiran oleh berbagai sebab, dan rendahnya angka kelahiran.
Kuda banyak dimanfaatkan sebagai hewan pacu, olahraga polo, permainan dalam sirkus, penarik kereta, penarik beban, tenaga pertanian, kepentingan militer (kaveleri), pariwisata, serta sumber daging dan susu (Hermawati 2003, Putro 2003, Sudarjat 2003). Susu kuda, karena kandungan kalsium, lisozim dan protein relatif tinggi, sedangkan kandungan lemak dan kolesterol relatif rendah dipercaya dapat meningkatkan kesehatan orang tua, orang dalam proses penyembuhan penyakit, dan anak balita yang sering mengalami gangguan pencernaan (Soedarwanto et al. 1998). Susu kuda liar (kuda Sumbawa) sudah lama dikonsumsi masyarakat karena diyakini dapat menyembuhkan berbagai penyakit seperti kanker, bronkhitis, tipus, dan
menambah stamina pria. Di samping itu, susu kuda Sumbawa terbukti mempunyai aktivitas antimikroba, paling baik diantara semua jenis kuda yang ada di Indonesia (Hermawati 2003). Beberapa bakteri yang peka terhadap susu kuda Sumbawa antara lain adalah Salmonella typhymurium, Staphylococcus aureus, Vibrio cholera, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, dan Bacillus subtilis.
Tabel 1. Perkembangan populasi kuda di Indonesia dan lima provinsi dengan populasi terbesar (tahun 1997, 1999, 2001 dan 2003)
No Provinsi Tahun (ekor)
1997 a 1999*) a 2001 b 2003 c Perubahan (%) 1 Sulawesi Selatan 171 661 (2 825) 164 576 (3 457) 141 100 (-) 148 200 (1 941) -13.67 2 NTT 134 135 (5 459) 151 508 (153) 88 800 (2) 99 000 (4) -26.12 3 NTB 78 669 (2 193) 73 656 (2 980) 77 400 (2 944) 75 300 (2 235) -4.28 4 Sulawesi Utara 46 570 (-) 48 927 (-) 21 600 (-) 11 800 (-) -74.67 5 Jawa Timur 30 747 (149) 30 281 (681) 27 700 (42) 26 800 (-) -1.28 Total Indonesia 582 300 (13 300) 578 800 (10 200) 430 400 (7 100) 452 900 (6 100) -22.20 Keterangan : *) data sampai dengan akhir Mei 1999; (-) tidak ada data
(...) angka dalam kurung adalah jumlah pemotongan Sumber : a [Ditjennak Deptan dan Asohi](1999) (diolah)
b BPS (2001) (diolah)
c BPS (2003) (diolah)
Daging kuda sebagai sumber protein hewani dikonsumsi oleh masyarakat di beberapa daerah di Indonesia. Di beberapa wilayah di Yogyakarta dan Jawa Tengah terdapat komunitas yang biasa mengkonsumsi daging kuda (Putro 2003). Hal ini karena daging kuda diyakini mempunyai banyak manfaat, diantaranya adalah dapat menghilangkan pegal linu, mempertinggi daya tahan tubuh, menambah vitalitas pria, menyembuhkan gatal-gatal dan eksim, serta menyembuhkan sesak nafas dan batuk. Namun, selain kadar lemak yang relatif lebih rendah (kuda 2.5%, sapi 1.5-13%) dan protein yang relatif lebih tinggi (kuda 20%, sapi 16-22%), sesungguhnya kualitas daging kuda tidak jauh berbeda dengan daging sapi (Lawrie 1995 dalam Putro 2003).
Anatomi-fisiologi Organ Reproduksi Kuda Jantan
Organ reproduksi kuda jantan terdiri atas organ kelamin primer (testis), epididimis, kelenjar pelengkap yang terdiri atas ampulla, vesikularis (vesica seminalis), prostat, bulbouretralis (Cowper’s), dan organ kelamin luar (penis) (Gambar 1) (Morel 1999).
Testis. Testis kuda terdapat sepasang dan berada pada bagian luar badan, dengan sumbu memanjang horisontal. Testis berbentuk oval dengan ukuran panjang 7.5-12.5 cm, lebar sekitar 4 cm dan tinggi 4-7 cm, dengan berat 150-170 g (Hafez & Hafez 2000, Peter 2005). Pada Thoroughbred ukuran panjang, lebar dan tinggi testis rata-rata adalah 10 cm, 6 cm, dan 5 cm, dan berat 300-350 g (Allen 1988). Ukuran ini dapat meningkat sampai pertumbuhan maksimal, yaitu sekitar umur 5 tahun.
Testis berfungsi sebagai organ endokrin yang menghasilkan hormon (terutama testosteron) dan tempat spermatogenesis (di tubuli seminiferi). Testis berada pada bagian luar badan agar dapat mengatur suhunya 35-36 o
C (sekitar 3 o
C di bawah suhu tubuh), sehingga spermatogenesis berlangsung optimal. Selama dalam kandungan induk, testis terdapat pada ruang abdomen dekat ginjal dan akan turun masuk ke dalam skrotum melalui canalis inguinalis dalam waktu 1-3 minggu setelah lahir (Hafez 2000), atau hari ke-315 kebuntingan sampai dengan 2 minggu setelah lahir (Peter 2005). Testis kuda yang menetap di dalam ruang abdomen (bila keduanya disebut cryptorchid, bila salah satu disebut monorchid) mungkin tetap menghasilkan spermatozoa, tetapi jumlahnya berkurang atau abnormalitasnya tinggi (Peter 2005).
Epididimis.Epididimis melekat pada bagian atas testis dengan kepala (caput), badan (corpus) dan ekor (cauda) epididimis terletak pada bagian depan, atas dan belakang (Morel 1999, Peter 2005). Bagian kepala epididimis berhubungan dengan beberapa saluran dari rete testis. Pada bagian ujung epididimis saluran-saluran kecil tadi bergabung menjadi satu membentuk saluran tunggal yang disebut vas deferens. Epididimis berperan di dalam pematangan (bagian kepala dan badan) dan penyimpanan spermatozoa (bagian ekor), sehingga spermatozoa menjadi lebih motil dan fertil (Hafez 2000).
Vas deferens. Vas deferens merupakan kelanjutan dari epididimis, dengan ukuran panjang 25-30 cm dan diameter 4-5 mm (Morel 1999). Pada bagian akhir yang berbatasan dengan uretra terdapat pembesaran yang disebut ampula. Berbeda dengan
ternak lain fungsi vas deferens pada kuda lebih kompleks, terutama bagian yang berdekatan dengan epididimis, dimana pada mukosanya terdapat banyak lipatan, sehingga memperluas permukaan untuk penyimpanan spermatozoa. Vas deferens memasuki ruang abdomen melalui canalis inguinalis, dan selanjutnya menyalurkan spermatozoa ke uretra.
Gambar 1. Skematis organ reproduksi kuda jantan (Morel 1999)
Kelenjar pelengkap (accessory glands). Terdapat empat kelenjar pelengkap yaitu ampula, vesikularis (vesica seminalis), prostat dan bulbouretralis (Cowper’s) (Morel 1999, Hafez 2000). Fungsi kelenjar tersebut bersama-sama menghasilkan sebagian besar plasma semen. Ampula menghasilkan sekresi yang banyak mengandung ergotionin, inositol, fruktosa dan asam sitrat. Kelenjar vesikularis terdapat sepasang dan berlobus, menghasilkan sekresi yang banyak mengandung kalium dan asam sitrat. Sekresi kelenjar vesikularis merupakan komponen terbanyak dari plasma semen dan fraksi gel. Kelenjar prostat terdapat satu yang terdiri dari dua lobus, menghasilkan sekresi seperti air, encer, pH asam dan banyak mengandung
musculus ischiocavernosus anus ampula vesikularis bulbourethralis ligamen suspensorius prostat akar penis
musculus retractor penis musculus bulbospongiosa testis
corpus cavernosus coprus cavernosus urethra
prosesus dorsalis glan penis arteri cranialis penis arteri pudenda eksterna canalis inguinalis
ginjal
protein, asam sitrat dan Zn. Kelenjar Cowper’s terdapat sepasang, menghasilkan sekresi seperti air, encer dan banyak mengandung NaCl.
Penis.Penis dengan saluran uretra di dalamnya, merupakan organ kopulatoris (menyalurkan semen ke luar pada saat kopulasi). Penis terbagi atas bagian akar atau pangkal (radix), badan (corpus) dan kepala (glans) penis. Pada posisi istirahat penis terdapat di dalam dan dilindungi oleh preputium. Pada badan penis terdapat dua corpora cavernosa, yang bagian bawah disebut corpus cavernosus uretra dan bagian atas disebut corpus cavernosus penis (Morel 1999). Corpora cavernosa pada penis kuda sangat besar (tipe musculocavernosum) sehingga pada saat ereksi penis nyata bertambah besar karena cavernosa lebih banyak diisi darah dibandingkan dengan hewan lain yang termasuk tipe fibroelastis, seperti sapi dan domba.
Koleksi Semen Kuda
Koleksi semen dari hewan dapat dilakukan dengan beberapa cara yaitu mengambil kembali ejakulat dari vagina (recovery), menggunakan vagina buatan, elekroejakulator dan pengurutan (masase) (Sorenson 1979). Pada kuda, koleksi semen umumnya dilakukan dengan menggunakan vagina buatan, karena semen yang dihasilkan paling mendekati fisiologik. Alternatif lain adalah stimulasi manual dengan merangsang penis menggunakan handuk yang dihangatkan pada suhu 45-50 o
C. Kualitas semen yang dihasilkan bervariasi, tetapi jika dilakukan secara rutin akan menimbulkan kebiasaan sehingga semen terkoleksi berkualitas baik (Morel 1999).
Saat ini banyak model vagina buatan digunakan dalam koleksi semen kuda. Tetapi, pada dasarnya terdiri atas tiga model yaitu model Nishikawa, Cambridge dan Missouri (Gambar 2) (Morel 1999). Pengembangan model vagina buatan diantaranya menghasilkan tipe lebih kecil (tipe Colorado, INRA, Hannover dan Roanoke) dan vagina buatan open ended yang memungkinkan untuk mengkoleksi semen hanya dari fraksi kaya-spermatozoa.
Sebelum digunakan, vagina buatan disiapkan dengan memasang semua komponen, memasukkan air hangat, memompakan udara dan mengolesi pelicin pada bagian dalam. Suhu pada bagian dalam vagina buatan sebaiknya adalah sekitar 43-45
o
berapa lapis untuk menyaring ejakulat sehingga fraksi gel tidak ikut masuk. Hal ini karena fraksi gel mempunyai efek tidak baik terhadap spermatozoa (Morel 1999).
Gambar 2. Tiga model dasar vagina buatan kuda: a) tipe Nishikawa, b) tipe Cambridge, dan c) tipe Missouri (Morel 1999).
Fisiologi Semen Kuda Spermatozoa
Semen merupakan cairan suspensi yang terdiri atas sel gamet jantan (spermatozoa) dan cairan yang disekresikan oleh saluran reproduksi dan kelenjar pelengkap (plasma semen). Spermatozoa sebagai hasil akhir proses spermatogenesis merupakan sel yang berbentuk memanjang dengan bagian kepala sedikit pipih dan ekor yang panjang (Garner & Hafez 2000) (Gambar 3). Untuk proses fertilisasi, spermatozoa harus mempunyai cukup energi untuk pergerakan, protein dan senyawa lain yang penting selama dalam saluran kelamin betina, dan plasma membran yang baik sehingga dapat melakukan fertilisasi tepat waktu (Graham 1996a).
Kepala spermatozoa secara umum berbentuk oval, sedikit pipih, dan terdapat nukleus yang mengandung kromosom (deoxyribonucleic acid = DNA) (Morel 1999). Pada bagian ujung depan kepala ditutupi oleh akrosom, yaitu sebuah kantung tipis dengan membran-ganda yang mengandung acrosin, hyaluronidase, dan enzim hidrolitik lain yang berperan pada penembusan corona radiata dan zona pellucida pada proses fertilisasi (Bearden & Fuquay 1997). Sedangkan bagian equatorial
berperan sebagai tempat yang mengawali proses penempelan dan penggabungan membran spermatozoa dengan membran oosit selama proses fertilisasi (Morel 1999).
Ekor spermatozoa terdiri atas bagian leher (neck), tengah (midle), principal dan ujung (end) (Garner & Hafez 2000). Bagian leher menghubungkan kepala dengan ekor. Ekor spermatozoa mengandung serabut-serabut fibril (axial filament) yang tersusun secara radial. Axial filament ini tersusun mulai dari sentriol atas dan berjalan sampai dengan ujung ekor. Susunannya dari luar ke tengah adalah 9 filamen besar, 9 pasang filamen kecil dan 2 filamen kecil di pusat (Bearden & Fuquay 1997). Serabut- serabut ini bertanggung jawab terhadap pergerakan spermatozoa. Pada middle piece serabut-serabut tersebut diselubungi oleh mitokondria yang tersusun secara heliks mengelilingi sumbu memanjang. Mitokondria merupakan tempat metabolisme yang menghasilkan energi. Pada principal piece, serabut-serabut yang ada hanya 2 filamen pusat dikelilingi 9 pasang filamen kecil. Sedangkan pada end piece hanya mengandung 2 filamen pusat yang diselubungi membran.
Plasma Semen
Plasma semen merupakan fraksi cair dari semen, yang sebagian besar disekresikan oleh kelenjar pelengkap. Secara umum, plasma semen mengandung banyak senyawa kimia yang penting bagi spermatozoa dan proses reproduksi berupa ion anorganik, ion organik dan sumber energi. Kandungan senyawa kimia (anorganik) pada plasma semen bervariasi antar-individu, level testosteron, frekuensi ejakulasi (perkawinan), fraksi semen terkoleksi dan musim (Morel 1999).
Ion-ion anorganik utama pada plasma semen adalah Na, Cl, Ca, Mg dan K. Ion-ion tersebut penting untuk viabilitas spermatozoa, melalui peranannya dalam menjaga integritas membran dan tekanan osmotik (Bearden & Fuquay 1997). Sedangkan ion organik yang utama adalah bikarbonat yang berperan sebagai buffer (mencegah penurunan pH semen).
Semen kuda diejakulasikan dalam 6-8 jets. Semen yang diejakulasikan terdiri atas tiga fraksi yaitu fraksi pra-spermatozoa, kaya-spermatozoa dan pasca- spermatozoa (Morel 1999). Fraksi pra-spermatozoa merupakan cairan yang bertindak sebagai pelumas uretra sehingga membuang sisa urin, mikroba dan kotoran lain di sepanjang uretra. Fraksi pra-spermatozoa berasal dari sekresi kelenjar Cowper’s, prostat dan mungkin ampula yang keluar sebelum berkopulasi, dengan konsistensi encer seperti air. Pada fraksi ini umumnya tidak ditemukan spermatozoa, atau banyak yang sudah tua atau mati. Fraksi ini hanya sedikit mengandung ergotionin,