Pengaruh Berbagai Waktu Ekuilibrasi
Terhadap Daya Tahan Sperma Sapi Limousin dan Uji Kebuntingan
(
T he Ef f ect of Various Durat ion of Equilibrat ion f or T he Sperm Survivalof Limousine Cat t le and Pregnancy T est
)
Sayed Umar* dan Magdalena Maharani**
*)St af Pengaj ar Depar t emen Pet er nakan FP USU, **)Al umni Depar t emen Pet er nakan FP USU
Abst ract : The Li vi st ock devel opment by usi ng AI (Ar t i f i ci al Insemi nat i on) has been pr oved t he hi gher successf ul , mai nl y i n qual i t y aspect . One of t he ways t o get a pr oven ani mal i s by usi ng t he best qual i t y of f r ozen semen. The obj ect i ve of t hi s r esear ch i s t o eval uat e t he dur at i on of equi l i br at i on of gl ycer ol i n f r eezi ng pr ocess of Li mousi ne semen t o sper m sur vi val and pr egnancy t est . Thi s r esear ch was conduct ed i n t wo st eps. Fi r st st ep was conduct ed i n Bal ai Insemi nasi Ter nak, Di nas Pet er nakan Pr opi nsi Sumat er a Ut ar a, and second st ep was conduct ed i n Li vest ock smal l hol der i n Tandem Hi l i r Vi l l age, Del i Ser dang Di st r i ct on Mar ch, 2004 t o Jul y, 2004. The r esul t s was descr i bed t hat dur at i on of equi l i br at i on gi ve ef f ect t o sper m sur vi val whi ch was cover ed i ndi vi dual movement , mot i l i t y, and l i ve sper m per cent age, but i t was not gi ve si gni f i cant t o pr egnancy t est .
Key words: Equi l i br at i on, sper m sur vi val , l i mousi ne cat t l e br eed, pr egnancy t est .
Abstrak: Pengembangan ternak menggunakan teknik inseminasi buatan membuktikan keberhasilan yang tinggi, terutama dalam kualitasnya. Salah satu upaya untuk mendapatkan ternak yang unggul adalah menggunakan semen beku dengan kualitas yang baik.
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk menguji lama ekuilibrasi pengencer bergliserol pada proses pembekuan semen sapi limousin terhadap daya tahan sperma dan uji kebuntingan. Penelitian ini dilakukan dalam dua tahap. Tahap pertama diadakan di Balai Inseminasi Ternak, Dinas Peternakan Tkt. I Propinsi Sumatera Utara. Tahap kedua dilaksanakan pada ternak masyarakat di desa Tandem Hilir Kabupaten Deli Serdang pada Maret 2004-Juli 2004. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa waktu ekuilibrasi memberikan pengaruh pada daya tahan sperma, meliputi gerakan individu, mot i l i t y, dan persentase sperma hidup, tetapi tidak berpengaruh pada uji kebuntingan.
Kata kunci: Ekulibrasi, daya tahan sperma, sapi limousin, tes kebuntingan.
Pendahuluan
Bangsa sapi Limousin berasal dari sebuah propinsi di Perancis yang banyak berbukit batu. Warnanya mulai dari kuning sampai merah keemasan. Tanduk berwarna cerah. Bobot lahirnya tergolong kecil sampai medium yang berkembang menjadi golongan besar pada saat dewasa. Betina dewasa dapat mencapai 575 kg, sedangkan pejantan dewasa mencapai berat 1100 kg. Fertilitasnya cukup tinggi, mudah melahirkan, mampu menyusui dan mengasuh anak dengan baik, serta pertumbuhannya cepat (Blakely dan Bade, 1998).
Dengan adanya kemajuan teknologi, kini manusia dapat mengembangkan pemuliabiakan ternak dengan semen beku menggunakan Teknik Inseminasi Buatan. Semen beku yang digunakan untuk inseminasi buatan
dipengaruhi oleh pengawetan semen dalam bentuk pembekuan. Prinsip pembekuan semen sangat dipengaruhi dua faktor: “ Cold shock”
dan pembentukan kristal-kristal es (Toelihere, 1979). Sebagian masalah col d shock dan pembentukan kristal-kristal es ini dapat diatasi dengan penggunaan pengencer bergliserol sebagai bahan pelindung.
Keefisienan gliserol pada masa pembekuan sangat ditentukan oleh proses ekuilibrasi yaitu periode yang diperlukan spermatozoa sebelum pembekuan untuk menyesuaikan diri dengan pengencer supaya sewaktu pembekuan kematian sperma yang berlebih-lebihan dan kerusakan pada alat gerak sperma akibat col d shock dapat dicegah. Proses ini dilakukan sebelum semen dibekukan yaitu pada suhu 50C selama selang waktu tertentu.
sebaiknya dilakukan uji kebuntingan untuk melihat keakuratan hasil laboratorium pengaruh ekuilibrasi terhadap daya tahan sperma yang meliputi gerak individu, mot i l i t y, dan persentase sperma hidup. Kebanyakan peneliti menentukan kualitas semen berdasarkan motilitas spermatozoa dengan nilai 0 sampai 5 sebagai berikut: (0) spermatozoa immotil atau tidak bergerak; (1) gerakan berputar di tempat; (2) gerakan berayun dan melingkar, kurang dari 50% bergerak progresif; (3) antara 50%-80% bergerak progresif; (4) pergerakan progresif yang gesit dan segera membentuk gelombang dengan 90% sperma motil; (5) gerakan sangat progresif, menunjukkan 100% yang motil aktif (Toelihere, 1979).
Motilitas atau daya gerak spermatozoa yang dinilai segera sesudah penampungan semen, digunakan sebagai ukuran kesanggupan membuahi suatu semen. Sewaktu penampungan harus diperhatikan agar ejakulasi tidak mengalami col d shock atau tekanan akibat penurunan suhu secara mendadak yang sangat mempengaruhi motilitas sperma. Panas yang berlebihan dan zat kimia lainnya dapat menurunkan fertilitas sel kelamin jantan. Motilitas spermatozoa di dalam suatu contoh ditentukan secara keseluruhan atau sebagai rata-rata dari populasi sperma (Hafez, 1987). Bearden and Jhon (1984) mengemukakan gerak memutar dan berayun mengindukasikan adanya pengaruh cold shock yang mengakibatkan persentase sperma abnormal meningkat sehingga dapat menurunkan persentase mot i l i t y.
Untuk melihat persentase sperma hidup maka digunakan eosin. Eosin adalah cairan yang digunakan untuk membedakan sperma yang hidup dengan sperma yang mati. Eosin tidak dapat menembus sel yang hidup, tetapi dapat menembus sel yang mati. Persentase sperma hidup dalam sampel semen dapat digunakan untuk mengetahui kriteria mot i l i t y. Peneliti harus memahami bahwa bagaimanapun keadaannya, persentase sperma hidup akan selalu lebih tinggi bila dibandingkan dengan persentase mot i l i t y (Bearden and Jhon, 1984).
Dilaporkan vilar et al. 1985, bahwa waktu optimum untuk ekuilibrasi semen sapi adalah 4 jam dan untuk membuktikannya maka sebaiknya dilaksanakan uji kebuntingan pada semen sapi.
Pengawinan ternak yang telah birahi tetapi masih muda, akan menurunkan keturunan yang kurang baik, lemah, dan tidak tahan penyakit, sehingga umur yang tepat untuk mulai mengawinkan ternak sapi pejantan 2-2 ½ tahun, sedangkan sapi betina 2-2 ½
10-12 tahun umur diternakkan. Adapun lamanya birahi pada sapi adalah 24-28 jam dan bila tidak terjadi kebuntingan maka gejala birahi akan terlihat kembali 2-3 minggu. Apabila terjadi kebuntingan dan setelah beranak setahun maka akan terlihat gejala birahi 3-6 minggu. Sebaiknya ternak betina diberi kesempatan menyusui anaknya selama 2 ½-3 bulan kalau tidak ada pertimbangan lain. Lama ternak bunting adalah 40 minggu, dan saat untuk melahirkan pada minggu ke 40 (Reksohadiprodjo, 1985).
Kemungkinan terjadinya konsepsi (kebuntingan) bila diinseminasikan pada saat-saat: permulaan birahi: 44%, pertengahan birahi: 82%, akhir birahi: 75%4, 6 jam sesudah birahi: 62.5%, 12 jam sesudah birahi: 32.5%, 18 jam sesudah birahi: 28%, 24 jam sesudah birahi: 12%, 36 jam sesudah birahi: 8%, 48 jam sesudah birahi: 0% (Departemen Pertanian, 1993).
Metode Penelitian
Bahan dan Metode
Penelitian ini dilakukan dua tahap, yaitu di laboratorium untuk menguji daya tahan sperma sapi Limousin berupa gerakan individu, mot i l i t y, dan persentase sperma hidup, dan di lapangan menggunakan ternak masyarakat untuk uji kebuntingan. Untuk tahap pertama uji di laboratorium menggunakan bahan semen segar dari sapi limousin. Metode Penelitian dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak lengkap (RAL) nonfaktorial dengan 6 taraf waktu ekuilibrasi dan 4 ulangan. Waktu ekuilirasi P0 (ekuilibrasi 1 jam), P1 (ekuilibrasi 2 jam), P2 (ekulibrasi 3 jam), P3 (ekuilibrasi 4 jam), P4 (ekuilibrasi 5 jam), dan P5 (ekuilibrasi 6 jam). Untuk tahap kedua mengunakan ternak sapi masyarakat di Desa tandem hilir Kabupaten Deli Serdang. Metode penelitian yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) nonfaktorial dengan 3 taraf waktu ekuilibrasi dan 9 ulangan dalam 3 kelompok. Waktu ekuilibrasi P3 (ekuilibrasi 4 jam), P4 (ekuilibrasi 5 jam), dan P5 (ekuilibrasi 6 jam). Bahan lain yang digunakan Andr oMed, nitrogen cair, air, Vasel i ne, NaCl.
Alat-alat yang digunakan adalah mikroskop elektric, termometer, tabung reaksi, deck gl ass, beaker gl ass, vagina buatan, f i l l i ng dan seal i ng machi ne, penjepit, canister, lemari pendingin, batang pengaduk, kotak nitrogen, inseminasi gun.
Hasil dan Pembahasan
Tabel 1. Rekapitulasi Hasil Penelitian
Perlakuan Gerakan
Keterangan: ** sangat nyata , tn tidak nyata
Gerakan Individu
Dapat dilihat bahwa pada waktu ekuilibrasi P3 (ekuilibrasi 4 jam), P4 (ekuilibrasi 5jam), P5 (ekuilibrasi 6 jam) diperoleh gerakan individu yang terbaik bila dibandingkan dengan P0 (ekuilibrasi 1 jam), P1 (ekuilibrasi 2 jam), P2 ( ekuilibrasi 3 jam). Toelihere (1979) mengemukakan pada waktu ekuilibrasi yang singkat menyebabkan adanya penurunan suhu yang mendadak saat pembekuan yang dapat menyebabkan kerusakan pada bagian-bagian sperma seperti pada ekor sehingga gerakan individual semakin berkurang.
Dari analisa sidik ragam terlihat bahwa ekuilibrasi berpengaruh sangat nyata terhadap gerakan individu sperma. Setelah dilanjutkan dengan uji beda nyata jujur P0 dan P1 berbeda sangat nyata dengan P3, P4, P5. Namun P0 dan P1 tidak berbeda nyata dengan P2, dan P2 terlihat tidak berbeda nyata dengan P3, P4, dan P5. Gerakan individu yang terbaik mulai terjadi pada P3 (ekuilibrasi 4 jam), menurut Salisbury and Van Demark (1985) hal ini terjadi karena dalam jangka waktu 4 jam memberikan kesempatan bahan pengencer yang mengandung gliserol akan berdifusi melalui selaput plasma sperma di mana gliserol akan membantu mengurangi kerusakan pada selaput plasma sperma akibat perbedaan tekanan osmotik yang mengakibatkan perubahan intraseluler sperma pada semen yang menyebabkan keabnormalan bentuk sperma. Persamaan pol ynomi al pada grafik gerakan individu memperlihatkan bahwa dengan peningkatan lama ekuilibrasi sampai 6 jam sebelum pembekuan akan meningkatkan gerakan Individu. Persamaan pol ynomi al yang dibentuk adalah:
Y= - 0.042 X2 + 0.5027X + 0.975 di mana dengan peningkatan lama waktu 1 jam maka gerakan individu akan meningkat 1.43.
Motility
Mot i l i t y merupakan gerakan massa ke depan untuk mengetahui konsentrasi sperma. Pada waktu ekuilibrasi yang singkat terlihat bahwa mot i l i t y lebih rendah bila dibandingkan dengan mot i l i t y pada waktu ekuilibrasi yang lebih panjang.
Pengamatan mot i l i t y terbaik terdapat pada P3 (ekuilibrasi 4 jam) dengan rataan 47.25, dan mot i l i t y terendah terdapat pada P0 (ekuilibrasi 1 jam) sebesar 19.42. Mot i l i t y terlihat semakin meningkat dengan adanya peningkatan waktu ekuilibrasi, menurut pendapat Bearden and Jhon (1984) bahwa ekuilibrasi adalah waktu yang dibutuhkan spermatozoa untuk menyesuaikan diri dengan gliserol pada suhu 50C. Gliserol membantu spermatozoa bertahan terhadap penurunan suhu sehingga akan mengurangi kerusakan sperma akibat col d shock. Adapun col d shock sangat mempengaruhi mot i l i t y sperma (Hafez, 1987). Tetapi setelah P4 (ekuilibrasi 5 jam), terjadi penurunan mot i l i t y sebesar 46.84, lalu peningkatan terjadi lagi pada P5 (ekuilibrasi 6 jam) sebesar 47.17, hal ini didukung oleh Aquirre et al dikutip Tuli (1981) yang menyatakan bahwa sperma akan bertahan lebih baik setelah 4 jam ekuilibrasi bila dibandingkan setelah 2 atau 6 jam.
Dari uji beda nyata jujur dapat dilihat bahwa P0 berbeda sangat nyata dengan P1, P2, (1984) gerak memutar dan berayun mengindikasikan adanya pengaruh col d shock yang mengakibatkan persentase sperma abnormal meningkat, maka persentase mot i l i t y akan menurun, hal ini dapat kita lihat pada kondisi P0, P1, P2 sedangkan pada P3, P4, dan P5 ternyata mot i l i t y sudah lebih baik. Pane (1993) menyatakan daya gerak spermatozoa sangat penting karena diperlukan untuk bergerak maju dalam saluran alat kelamin betina yang selanjutnya membuahi ovum dan mot i l i t y menurut Hafez (1984) digunakan sebagai ukuran kesangggupan membuahi suatu semen.
Persamaan pol ynomi al pada grafik
Y= - 1.382 X2 + 15.439 X + 4.663 di mana dengan peningkatan lama waktu 1 jam maka gerakan individu akan meningkat 18.72
Persentase Sperma Hidup
Persentase sperma hidup dapat dihitung dari banyaknya sperma yang hidup dibandingkan dengan jumlah sperma yang dihitung pada satu layang pandang dikali 100%. Untuk membedakan sperma hidup dengan sperma yang mati dapat dilakukan dengan penggunaan cairan eosin. Bearden and Jhon
(1984) menyebutkan bahwa eosin akan
menembus selaput sperma mati dan tidak akan menembus selaput perma yang mati. Hasil pengamatan ternyata pada waktu ekuilibrasi singkat jumlah sperma yang hidup ternyata lebih sedikit bila dibandingkan dengan persentase hidup sperma pada waktu ekuilibrasi yang lebih panjang.
Toelihere (1979) menyebutkan bahwa ekuilibrasi adalah periode yang diperlukan spermatozoa sebelum pembekuan untuk menyesuaikan diri dengan pengencer supaya sewaktu pembekuan kematian sperma yang berlebih-lebihan dapat dicegah. Ternyata persentase sperma hidup pada waktu ekuilibrasi singkat lebih sedikit bila dibandingkan dengan persentase sperma hidup pada waktu ekuilibrasi yang lebih panjang, hal ini disebabkan karena spermatozoa banyak mengalami kematian akibat tekanan penurunan suhu secara cepat tanpa adanya waktu tepat untuk penyesuaian diri terhadap keadaan tersebut. Pada P3 (ekuilibrasi 4 jam), P4 (ekuilibrasi 5 jam) terjadi peningkatan sperma hidup, dan P5 (ekuilibrasi 6 jam) terjadi penurunan kembali hal ini menurut Salisbury dan VanDemark (1985) semakin lama waktu ekuilibrasi, semakin maksimal gliserol berdifusi dan beradaptasi dengan sperma, namun sperma sapi yang terlalu lama berada pada suhu ekuilibrasi cenderung kehabisan energi dan terjadi penumpukan asam laktat yang akan berdampak pada penurunan viabilitas sperma seperti terlihat pada P3, P4, dan P5.
Dari data di atas ternyata persentase sperma hidup lebih tinggi daripada motilitas sperma, hal ini sesuai dengan literatur Bearden and Jhon (1984) yang menyatakan bahwa persentase sperma hidup akan selalu lebih tinggi daripada mot i l i t y sperma.
Dari uji beda nyata jujur ternyata ekuilibrasi P0 berbeda sangat nyata dengan P1, P2, P3, P4, dan P5. Waktu ekuilibrasi P1 berbeda sangat nyata dengan P0, P2, P3, P4, dan P5. Waktu ekuilibrasi P2 berbeda sangat nyata dengan P0 dan P1 tetapi tidak beda dengan P3, P4, P5. Waktu ekuilibrasi P3 berbeda sangat
dengan P2, P4, dan P5. Waktu ekuilibrasi P4 berbeda sangat nyata dengan P0 dan P1 tetapi tidak beda dengan P2, P3, dan P5. Waktu ekuilibrasi P5 berbeda sangat nyata dengan P0 dan P1 tetapi tidak beda dengan P2, P3, dan P4. Hal ini disebabkan karena kematian sperma yang berlebih-lebihan akibat pengaruh col d shock.
Persamaan pol ynomi al pada grafik persentase sperma hidup memperlihatkan dengan peningkatan lama ekuilibrasi sampai 6 jam sebelum pembekuan akan meningkatkan persentase sperma hidup. Persamaan pol ynomi al yang dibentuk adalah Y= -1.1145 X2 + 10.932 X + 56.591, di mana dengan peningkatan lama waktu 1 jam maka persentase sperma hidup akan meningkat 66.40.
Uji Kebuntingan
Dari 6 perlakuan dipilih 3 perlakuan terbaik yang digunakan untuk uji kebuntingan. Terlihat persentase kebuntingan tertinggi terjadi pada perlakuan P5 sebesar 66.7%, P3 sebesar 55.6%, dan P4 sebesar 44.4%. Menurut Hunter (1995) indeks yang paling banyak digunakan untuk menguji angka konsepsi kelahiran adalah kegagalan hewan itu kembali birahi sepanjang siklus, atau bagian setelah diinseminasikan sebagi bukti perkiraan hasil fertilisasi.
Antara perlakuan ini tidak berbeda nyata karena hasil pengamatan tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan antara ketiganya. Dari hasil uji laboratorium ketiganya berpotensi baik. Di lapangan perlakuan yang diberikan sedapat mungkin dilakukan secara homogen meskipun terdapat pengaruh luar.
Persamaan pol ynomi al pada grafik
persentase kebuntingan memperlihatkan dengan peningkatan lama ekuilibrasi sampai 6 jam sebelum pembekuan akan meningkatkan persentase kebuntingan. Persamaan pol ynomi al yang dibentuk adalah Y= 0.1675 X2 – 0.6145 X + 1.003, di mana dengan peningkatan lama waktu 1 jam, persentase sperma hidup akan meningkat 0.55.
Kesimpulan dan Saran
Kesimpulan
Semakin lama masa ekuilibrasi maka semakin meningkatlah gerakan inidvidu, mot i l i t y, dan persentase sperma hidup sampai waktu ekulibrasi 6 jam.
Saran
Sebaiknya semen dengan ekuilibrasi 4 jam, 5 jam, dan 6 jam didistribusikan dan digunakan untuk peningkatan pemuliabiakan ternak masyarakat.
Daftar Pustaka
Blakely, J. dan Bade, D.H. 1998. Il mu Pet er nakan. Yogyakarta: UGM Press.
Bearden, H. J. and Jhon, F. 1984. Appl i ed Ani mal Repr oduct i on 2nd edi t i t i on. New Jersey: Prentice-Hall, Inc.
Hafez, E. S. E. 1987. Repr oduct i on i n Far m Ani mal, 4th Edition. Philadelphia: Lea and Febogger.
Hunter, R. H. F. 1995. Fi si ol ogi dan Teknol ogi Repr oduksi Hewan Bet i na Domest i k. Bandung: Penerbit ITB.
Pane, I. 1993. Pemul i abi akan Ter nak Sapi. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama
Reksohadiprodjo, S. 1985. Pengembangan Pet er nakan di Der ah Tr ansmi gr asi. Yogyakarta: BPFE.
Salisbury, G. W. dan VanDemark, N. L. 1985. Fi si ol ogi Repr oduksi dan Insemi nasi Buat an Pada Sapi . Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Toelihere, M. R. 1979. Insemi nasi Buat an Pada Ter nak. Bandung: Angkasa.
