PENGARUH LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLIT PADA
TINGKAT OSMOLALITAS YANG BERBEDA TERHADAP MOTILITAS
SEL SPERMA IKAN MAS (CYPRINUS CARPIO)
Henky IrawanFakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan Universitas Maritim Raja Ali Haji, Tanjungpinang ABSTRACT
Research about the effect of electrolyte and non electrolyte solutions in different levels of osmoality on the motility of common carp sperm cell (cyprinus carpio) was conducted to obtain a basic data in developing extender solution for common carp sperm. The treatmet using electrolyte solutions: sodium chloride (NaCl), calcium chloride (CaCl2), potassium chloride (KCl) and non electrolyte: fructose, glucose each osmolality solutions was set in 100, 200, 300 400, 500 600, 700, 800. 900, and 1000 mmol/Kg. The osmolality test in common carp seminal plasma was 315-353 mmol/Kg and the result from all treatment shown that the common carp sperm cell was activated or motile in the solutions that having osmolality 100 mmol/Kg and 200 mml/Kg , the sperm cell were inactive or immotile at osmolality 300 mmol/Kg until 1000 mmol/Kg. The osmolality solution at 300 mmol/Kg that keep sperm immotile were nearly the same as the osmoality of common carp seminal plasma 315-353 mmol/Kg and it is suggested that the osmolality level for the common carp extender solution is 300 mmol/kg. From the result the main factor that affected the activation of common carp sperm motility was the level of osmolality in the environment, common carp sperm was activated in the hypo osmotic condition.
Key Word: osmolality, sperm cell, motility
PENDAHULUAN
Ikan Mas (Cyprinus carpio) merupakan salah satu ikan air tawar yang bernilai ekonomis tinggi dan banyak di konsumsi di Indonesia. Ikan mas melakukan reproduksi dengan pembuahan di luar tubuh dimana sel sperma lepaskan oleh induk jantan akan bertemu sel telur yang di lepaskan induk betina di perairan. Dalam proses pembuhan telur ikan emas, sel sperma yang di lepaskan oleh induk jantan akan berenang di perairan dan menuju ke sel telur dan bila sel sperma berhasil masuk kedalam sel telur maka akan terjadi pembuahan.
Sel sperma ikan mas baru akan aktif melakukan pergerakan atau lebih di kenal dengan motil ketika sel sperma tersebut berada di lingkungan perairan, sedangkan saat berada dalam kantung sperma induk jantan sel sperma tersebut tidak aktif atau immotil. Sel sperma yang masih berada di dalam kantung sperma larut di dalam cairan seminal plasma yang menjaga sel sperma tidak aktif atau immotil.
Sel sperma pada ikan biasanya aktif karena di picu oleh kondisi osmolalitas lingkungan perairan dan pada saat sel sperma berada dalam kantung sperma, osmolalitas dari cairan semilal plasma pada tingkat tertentu dapat menjaga sperma untuk tidak aktif.
Tingkat osmolalitas dari cairan seminal plasma yang menjaga sel sperma tidak aktif ini di pengaruhi oleh kandungan bahan kimia yang terkandung dalam cairan seminal plasma tersebut. Kandungan bahan kimia dalam cairan seminal plasma di golongkan menjadi dua golongan utama yaitu kelompok elektrolit yang berupa ion dan kelompok non elektrolit yang berupa gula. Bahan-bahan kimia yang terkandung dalam cairan seminal plasma ini tentunya memiliki pengaruh pada sel sperma.
Dalam bidang budidaya perairan, data mengenai tingkat osmolalitas dan komposisi bahan kimia yang tepat di
gunakan dalam pembuatan larutan
mempertahankan kondisi tidak aktif atau
immotil pada sperma pada saat
penyimpanan untuk keperluat tertentu. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dari bahan elektrolit dan non elektrolit dalam bentuk larutan pada tingkat osmolalitas yang berbeda terhadap motilitas sel sperma ikan mas dan diharapkan nantinya data ini dapat menjadi
dasar dalam pembuatan dan
pengembangan ekstender pada ikan mas (Cyprinus carpio).
METODOLOGI PENELITIAN Pengambilan sperma
Penelitian ini di lakukan pada
musim memijah tahun 2009 di
laboratorium kriopreservasi, depertemen ilmu perairan, fakultas sains, Universitas Burapha, Thailand. Ikan mas yang di gunakan berupa 20 ekor induk jantan dengan berat antara 300 – 600 gram yang budidayakan di Thailand. Induk jantan di beri rangsangan dengan menyuntikkan hormone pematangan gonad (20µg GnRH dengan 10 mg domperidone maleate di larutkan dengan 1 mL air destilasi) per Kg bobot tubuh dan di inkubasi selama 9-12 jam. Sperma di keluarkan dengan metode stripping.
Larutan elektrolit dan non elektrolit
Bahan kimia yang di gunakan
merupakan bahan kimia yang
keberadannya berlimpah di dalam cairan seminal plasma ikan mas menurut Kruger, Smith, Van Vuren, and Ferreira (1984) dan mudah di dapatkan yaitu untuk bahan elektrolit atau ion berupa: sodium chloride (NaCl), calcium chloride (CaCl2), dan potassium chloride (KCl). Bahan non elektrolit atau gula berupa: fructose dan glucose. Osmolality dari cariran seminal plasma ikan mas juga di hitung dengan cara memisahkan cariran plasma dari sel sperma menggunakan centrifuge 5000 rpm selama 15 menit lalu cairan seminal plasma yang berupa supernantant di ambil dan di ukur tingkat osmolalitasnya dengan alat osmometer.
Dalam pembuatan larutan elektrolt dan non elektrolit ini setiap larutan dari
bahan kimia yang berbeda tersebut di buat dengan tingkat osmolalitas yang berbeda yaitu: 100, 200, 300 400, 500 600, 700, 800. 900, and 1000 mmol/Kg , dan di buat masing-masing 3 ulang untuk setiap perlakuan.
Pengamatan motilitas sperma
Perlakuan di lakukan dengan cara meletakkan sperma 10 µL sperma ikan
mas di atas object glass dan
mencampurkannya dengan 10 µL larutan elektrolt dan non elektrolit ini setiap larutan dari bahan kimia yang berbeda tersebut di buat dengan tingkat osmolalitas yang berbeda lalu di tutup dengan cover glass dan di amati di bawah mikroskop.
Pengamatan motilitas sperma dilakukan dengan cara merekam motilitas
sel sperma di awah miroskop
menggunakan mikroskop Nikon dengan perbesaran 40x10 yang memliki kamera digital yang tehubung ke laptop dan software yang digunakan untuk merekam adalah gadmei tv home media v.330. Penghitungan persentase motilitas sperma di lakukan dengan cara mengamati gambar sperma yang di rekam di bawah
mikroskop dan membandingkannya
dengan gambar yang berselang waktu 3 detik berikutnya, dengan begitu terlihat pergerakan atau perpindahan sperma sehingga dapat di bandingkan jumlah sperma yang motil atau bergerak dengan jumlah total sperma dan di kali 100%.
Data dari persentase motilitas di tampilkan dalam bentuk rata-rata dengan standar defiasi. Untuk analisis statistic data di transformasi ke dalam bentuk
arcsin√P dan di analisa dengan one way
ANOVA, perbandingan motilitas sperma di tentukan dengan menggunakan Duncan’s New Multiple Range Test dengan interval keparcayaan 95 % menggunakan program SPSS
HASIL DAN PEMBAHASAN
Uji osmolalitas pada cairan seminal plasma ikan mas menunjukkan cairan semial plasma memilki tingkat osmolalitas 315-353 mmol/Kg di mana pada kondisi ini lah sel sperma berada dalam keadaan tidak aktif atau immotil.
Pengruh larutan calcium chloride
Pengruh larutan calcium chloride (CaCl2) dapat dilihat pada table 1, dimana sel sperma ikan mas aktif atau motil ketika di campur dengan larutan calcium chloride yang memilik tingkat osmolalitas 100 mml/Kg dan 200 mmol/Kg , seluruh sel sperma berada dalam keadaan tidak aktif atau immotil mulai dari tingkat larutan
calcium chloride 300 mmol/Kg hingga 1000 mmol/Kg . Terjadi perbedaan nyata dimana sel sperma lebih banyak yang aktif ketika bercampur dengan larutan yang tingkat osmolaltasnya 100 mml/Kg dengan persentase motilitas 87.7 %, hal ini menunjukkan tingkat osmoalitas larutan calcium chloride di bawah 300 mmol/Kg dapat memicu sperma ikan mas untuk aktif atau motil.
Tabel 1. Pengaruh larutan calcium chloride (CaCl2) pada tingkat osmolalitas yang berbeda terhadap persentase motilitas sperma ikan mas.
No Tingkat osmolalitas larutan (mmol/Kg ) Motilitas sperma (%)
1 100 87.7 + 2.0B 2 200 83.2 + 1.9C 3 300 0.0 + 0.0A 4 400 0.0 + 0.0A 5 500 0.0 + 0.0A 6 600 0.0 + 0.0A 7 700 0.0 + 0.0A 8 800 0.0 + 0.0A 9 900 0.0 + 0.0A 10 1000 0.0 + 0.0A
Perbedaan huruf yang di tulis di atas nilai menunjukkan berbeda nyata (P < 0.05)
Pengruh larutan sodium chloride
Pengruh larutan sodium chloride (NaCl) dapat dilihat pada table 2, dimana sel sperma ikan mas aktif atau motil ketika di campur dengan larutan sodium chloride yang memilik tingkat osmolalitas 100 mml/Kg dan 200 mmol/Kg , seluruh sel sperma berada dalam keadaan tidak aktif atau immotil mulai dari tingkat larutan sodium chloride 300 mmol/Kg hingga
1000 mmol/Kg . Walaupun tidak terjadi perbedaan nyata antara larutan yang tingkat osmolaltasnya 100 mml/Kg dengan persentase motilitas 98.5 % dengan osmoalitas 200 mmol/ Kg yaitu 96.9 % tetapi keduanya berbedanyata dengan pengaruh larutan pada tingkat 300 mmol/Kg hingga 1000 mmol/Kg yaitu 0 %, hal ini menunjukkan tingkat osmoalitas larutan sodium chloride di bawah 300 mmol/Kg dapat memicu sperma ikan mas untuk aktif atau motil.
Tabel 2. Pengruh larutan sodium chloride (NaCl) pada tingkat osmolalitas yang berbeda terhadap persentase motilitas sperma ikan mas.
No Tingkat osmolalitas larutan (mmol/Kg ) Motilitas sperma (%)
1 100 98.5 + 0.3B 2 200 96.9 + 5.0B 3 300 0.0 + 0.0A 4 400 0.0 + 0.0A 5 500 0.0 + 0.0A 6 600 0.0 + 0.0A 7 700 0.0 + 0.0A 8 800 0.0 + 0.0A 9 900 0.0 + 0.0A 10 1000 0.0 + 0.0A
Pengruh larutan potassium chloride
Pengruh larutan potassium
chloride (KCl) dapat dilihat pada table 3, dimana sel sperma ikan mas aktif atau motil ketika di campur dengan larutan potassium chloride yang memilik tingkat osmolalitas 100 mml/Kg dan 200 mmol/Kg , seluruh sel sperma berada dalam keadaan tidak aktif atau immotil mulai dari tingkat larutan potassium chloride 300 mmol/Kg hingga 1000
mmol/Kg . Walaupun tidak terjadi perbedaan nyata antara larutan yang tingkat osmolaltasnya 100 mml/Kg dengan persentase motilitas 98.1 % dengan osmoalitas 200 mmol/ Kg yaitu 97 % tetapi keduanya berbedanyata dengan pengaruh larutan pada tingkat 300 mmol/Kg hingga 1000 mmol/Kg yaitu 0 %, hal ini menunjukkan tingkat osmoalitas larutan potassium chloride di bawah 300 mmol/Kg dapat memicu sperma ikan mas untuk aktif atau motil.
Tabel 3. Pengruh larutan potassium chloride (KCl) pada tingkat osmolalitas yang berbeda terhadap persentase motilitas sperma ikan mas.
No Tingkat osmolalitas larutan (mmol/Kg ) Motilitas sperma (%)
1 100 98.1 + 3.2B 2 200 97 + 3.0B 3 300 0.0 + 0.0A 4 400 0.0 + 0.0A 5 500 0.0 + 0.0A 6 600 0.0 + 0.0A 7 700 0.0 + 0.0A 8 800 0.0 + 0.0A 9 900 0.0 + 0.0A 10 1000 0.0 + 0.0A
Perbedaan huruf yang di tulis di atas nilai menunjukkan berbeda nyata (P < 0.05)
Pengruh larutan fruktose
Pengruh larutan fructose dapat dilihat pada table 4, dimana sel sperma ikan mas aktif atau motil ketika di campur dengan larutan fruktose yang memilik tingkat osmolalitas 100 mml/Kg dan 200 mmol/Kg , seluruh sel sperma berada dalam keadaan tidak aktif atau immotil mulai dari tingkat larutan fruktose 300
mmol/Kg hingga 1000 mmol/Kg . Terjadi perbedaan nyata dimana sel sperma lebih banyak yang aktif ketika bercampur dengan larutan yang tingkat osmolaltasnya 100 mml/Kg dengan persentase motilitas 98.3 %, hal ini menunjukkan tingkat osmoalitas larutan fruktose di bawah 300 mmol/Kg dapat memicu sperma ikan mas untuk aktif atau motil.
Tabel 4. Pengruh larutan fructose pada tingkat osmolalitas yang berbeda terhadap persentase motilitas sperma ikan mas.
No Tingkat osmolalitas larutan (mmol/Kg ) Motilitas sperma (%)
1 100 98.3 + 0.6C 2 200 94.9 + 2.8B 3 300 0.0 + 0.0A 4 400 0.0 + 0.0A 5 500 0.0 + 0.0A 6 600 0.0 + 0.0A 7 700 0.0 + 0.0A 8 800 0.0 + 0.0A 9 900 0.0 + 0.0A 10 1000 0.0 + 0.0A
Perbedaan huruf yang di tulis di atas nilai menunjukkan berbeda nyata (P < 0.05)
Pengruh larutan glucose
Pengruh larutan glucose dapat dilihat pada table 5, dimana sel sperma ikan mas aktif atau motil ketika di campur dengan larutan glucose yang memilik tingkat osmolalitas 100 mml/Kg dan 200 mmol/Kg , seluruh sel sperma berada dalam keadaan tidak aktif atau immotil mulai dari tingkat larutan glucose 300
mmol/Kg hingga 1000 mmol/Kg . Terjadi perbedaan nyata dimana sel sperma lebih banyak yang aktif ketika bercampur dengan larutan yang tingkat osmolaltasnya 100 mml/Kg dengan persentase motilitas 99.8 %, hal ini menunjukkan tingkat osmoalitas larutan glucose di bawah 300 mmol/Kg dapat memicu sperma ikan mas untuk aktif atau motil.
Tabel 5. Pengruh larutan glucose pada tingkat osmolalitas yang berbeda terhadap persentase motilitas sperma ikan mas.
No Tingkat osmolalitas larutan (mmol/Kg ) Motilitas sperma (%)
1 100 99.8 + 0.3C 2 200 87.1 + 6.3B 3 300 0.0 + 0.0A 4 400 0.0 + 0.0A 5 500 0.0 + 0.0A 6 600 0.0 + 0.0A 7 700 0.0 + 0.0A 8 800 0.0 + 0.0A 9 900 0.0 + 0.0A 10 1000 0.0 + 0.0A
Perbedaan huruf yang di tulis di atas nilai menunjukkan berbeda nyata (P < 0.05) Pengaruh dari perlakuan tingat
osmolalitas yang berbeda pada semua bahan kimia baik elektrolit maupun non elektrolit menunjukkan sperma hanya aktif
pada tingkat osmolalitas 100-200
mmol/Kg dan berada dalam keadaan tidak aktif atau immotil mulai tingkat 300-1000 mmol/Kg diman menurut Billard et al (1995), persentase motilitas pada spema ikan mas tergantung pada tekanan osmotic dan kandungan ion-ion.
Hasil ini menunjukkan bahwa motilitas sperma ikan sperma mas sangat di pengaruhi oleh kondsi tingkat osmolalitas yang lebih rendah atau sperma akan aktif pada kondisi lingkungan yang hypo osmotic dimana menurut Perchec et
al (1993), indikasi yang memicu motilitas
sperma ini adalah kejutan hypotonic antara 60-100 mmol/Kg dan menutut Marian et
pertukaran ion seperti di picu oleh ion K+ melalui membran plasma sperma
KESIMPULAN
Faktor utama yang mempengaruhi aktifnya atau motilitas sel sperma ikan mas adalah tingkat osmolalitas di lingkungan perairan. Sel sperma ikan mas aktif atau motil pada kondisi hypo osmotic.
Melihat pengaruh tingkat
osmolalitas dari larutan berbahan elektrolit atau ion maupun non elektrolit atau gula yang dapat membuat sel sperma immotil mulai dari 300 mmol/Kg dimana ini mendekati kondisi alami osmolalitas cairan seminal plasma ikan mas, maka di sarankan untuk pengembangan larutan ekstender sperma ikan mas tingkat osmolalitas ekstender pada 300 mmol/Kg .
TINJAUAN PUSTAKA
Billard, R., Cossonb, J., Percheca, G., & Linhart, O. (1995). Biology of sperm and artificial reproduction
in carp. Aquaculture, 129: 95-l 12.
Kruger, J.C.W., Smit, G.L., Van Vuren, J.H.J. & Ferreira, J.T. (1984). Some chemical and physical characteristics of the semen of
Cyprinus carpio L. and
Oreochromis mossambicus
(Peters). J. Fish. Biol., 24: 263-272.
Marian, T., Krasznai, Z., Balkay, L., Balazs, M., Emri, M., Bene, L. & Tron, L. (1993). Hypo-osmotic shock induces an
osmolality dependent
permeabilization and structural changes in the membrane of carp sperm. J. Histochem.
Cytochem., 41: 291-297.
Perchec, G., Cosson, J., Andre, F., & Billard, R. (1993). La motilite des spermatozofdes de truite
Oncorhynchus mykiss et de
carpe Cyprinus carpio. J. Appl.
