30
PENGARUH pH PADA EKSTENDER TERHADAP DAYA SIMPAN DAN MOTILITAS SEL SPERMA IKAN MAS (Cyprinus carpio)
Henky Irawan
Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan, Universitas Maritim Raja Ali Haji, Tanjungpinang, Kepulauan Riau, 29125
Pengutipan ditulis:
Irawan, H. 2013. Pengaruh pH pada Ekstender Terhadap Daya Simpan dan Motilitas Sel Sperma Ikan Mas (Cyprinus carpio). Dinamika Maritim Vol 3.No 2. Hal 30-39.
ABSTRACT
Penelitian mengenai pengaruh pH terhadap daya simpan dan motilitas sel sperma
ikan mas (Cyprinus carpio) dilakukan dengan membandingkan ekstender tanpa
penyesuaian pH dengan eksender dari bahan yang sama tetapi pH nya di sesuaikan menjadi 7.7 dimana pH ini menyerupai pH pada seminal plasma ikan mas.
Ekstender-ekstender tersebut di buat dari bahan-bahan kimia yang umum terkandung dalam seminal
plasma ikan mas dan mudah di dapat seperti sodium chloride, potassium chloride, fructose, glucose dan sucrose dengan kombinasi tertentu yang di beri nama ekstender A, B, C, D, E, dan F. Penyimpanan sperma di lakukan dengan menggunakan metode penyimpanan suhu dingin atau chilled storage dimana setiap hari di amati persentse motilitas dan durasi motilitas sel sperma dari tiap perlakuan.
Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa ekstender F dengan pH 7.7 memberikan hasil yang terbaik dengan lama penyimpanan sel sperma selama lima hari dimana hingga hari kelima tersebut persentase motilitas sperma 85.0+13.5 % dan durasi motilitas 93.0+7.0 detik berbeda nyata dibandingkan perlakuan lainnya. Eksternder F dengan pH 7.7 dan eksterder F terbuat dari bahan yang sama yaitu fructose, tetapi pH ekstender F tersebut hanya 5.08 dimana ini menunjukkan bahwa pH memberikan pengaruh terhadap daya simpan sel sperma ikan mas.
Kata kunci: Ekstender, pH, motilitas
PENDAHULUAN
Ikan Mas (Cyprinus carpio)
melakukan reproduksi dengan
pembuahan di luar tubuh dimana sel sperma di lepaskan oleh induk jantan akan bertemu sel telur yang di lepaskan induk betina di perairan. Dalam proses pembuahan telur ikan mas, 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 pada ikan biasanya
aktif karena dipicu oleh kondisi
osmolalitas lingkungan perairan dan pada saat sel sperma berada dalam
kantung sperma, osmolalitas dari
seminal plasma pada tingkat tertentu dapat menjaga sperma untuk tidak aktif.
Kondisi dari seminal plasma yang
menjaga sel sperma tidak aktif ini di pengaruhi oleh kandungan bahan kimia yang terkandung dalam cairan seminal plasma tersebut.
Dalam usaha penyimpanan
sperma ikan di bidang budidaya perairan, kemampuan ekstender dalam mempertahankan kondisi tidak aktif atau immotil pada sperma sangat penting. Eksterder untuk sperma ikan mas di buat
dengan bahan-bahan kimia yang
31
Ekstender untuk ikan mas dapat di buat dari bahan-bahan kimia yangmudah di dapat seperti sodium chloride,
potassium chloride, fructose, glucose
dan sucrose. Ekstender yang di buat dari komposisi dan kombinasi bahan-bahan kimia tersebut telah dapat menyerupai kondisi osmolalitas pada seminalplasma ikan mas yaitu sekitar 315 hingga 353 mmol/Kg tetapi pH pada ekstender tersebut belum seperti pH pada seminal plasma ikan mas yang pH nya 7.7.
Dalam membuat ekstender untuk
menyimpan sperma ikan mas, kondisi osmolalitas sangat menentukan kondisi
tidak aktif atau immotil selama
penyimpanan sperma, tetapi pengaruh kondisi pH ekstender belum di ketahui dampaknya.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dari pH yang berbeda pada ekstender untuk melihat pengaruhnya terhadap daya simpan dan motilitas sel sperma ikan mas dan diharapkan nantinya data ini dapat menjadi dasar dalam pembuatan dan pengembangan ekstender pada ikan mas (Cyprinus carpio).
Departemen 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
hormon pematangan gonad (20µg
GnRH dengan 10 mg domperidone maleate di larutkan dengan 1 mL air terdestilasi) per Kg bobot tubuh dan diinkubasi selama 9-12 jam. Sperma di keluarkan dengan metode stripping dan ditamping dalam wadah yang bersuhu rendah.
Pembuatan Ekstender
Menurut Kruger et al. (1984) kandungan bahan kimia dalam seminal plasma ikan mas adalah sebagai berikut:
Glucose 9-100 mg/L, Fructose 58-63 mg/L, Lactate 39-50 mg/L, Cholesterol
0-40 mg/L, Lipids 98-1316 mg/L,
Phospolipids 5.6 mg/L, Protein 0.4-3.8
mg/L and Amino acid 98-136 mg/L.
Kandungan ion yang terkandung dalam seminal plasma ikan mas menurut Kruger et al. (1984) pada musim dingin: Na 71+3.6 mM, K 79+3.7 mM, Ca 2.7+0.1 mM, osmolalitas 346+19 dan pH 7.53+0.3., pada awal musim semi: Na 59+3.2 mM, K 73+3.5 mM, Ca 2.9+0.2 mM, osmolalitas 290+6 dan pH 7.67+0.1., pada akhir musim semi: Na 58+5.3 mM, K 76+4.6 mM, Ca 2.1+0.7 mM, osmolalitas 298+14 dan pH 7.59+0.04.
Ekstender dalam penelitian ini dibuat dari bahan-bahan kimia yang juga terdapat dalam seminal plasma ikan mas
serta mudah di dapat yaitu sodium
chloride, potassium chloride, fructose, glucose dan sucrose dengan komposisi
yang dikombinasikan (Tabel 1)
Tabel 1. Komposisi ekstender untuk ikam mas No Nama kode ekstender Komposisi
32
5 E 50 mL larutan potassium chloride + 50 mL larutan
sucrose
6 F 100 mL larutan fructose
Ekstender yang telah jadi akan di tambahkan antibiotic sebanyak 0,5% (10,000 Unit/mL penicillin and 10,000
µg/mL streptomycin)/mL untuk
mencegah aktifitas bakteri. Bentuk
perlakuan yang dilakukan adalah
melihat daya simpan dan motilitas sperma ikan mas yang disimpan pada ekstender A, B, C, D, E, dan F dengan ekstender A, B, C, D, E, dan F yang di sesuaikan pH nya yaitu 7.7 sama dengan pH cairan seminal ikan mas.
Angka pH seminal plasma ikan mas ini di dapat dengan cara melakukan centrifuge pada sperma ikan pada 5000 rpm selama 15 menit pada suhu 4 0C. Setelah terjadi pemisahan antara sel sperma yang mengendap dibawah dan seminal plasma yang terdapat pada bagian atas / supernatant, cairan seminal plasma tersebut diambil dan di ukur pH nya dengan pH meter digital dan didapat hasil uji pH adalah 7.7. dan osmolalitas 315 hingga 353 mmol/Kg
Table 2. Kandungan ekstender Nama
Extender
Komposisi Osmolalitas (mmol/Kg) pH
Sebelum
Untuk perlakuan ekstender A,B,C,D,E, dan F yang di sesuaikan pH nya menjadi 7,7 yang menyamai pH seminal plasma ikan mas, dilakukan dengan cara menambahkan larutan NaOH yang di buat dengan cara mencampurkan 5 gram NaOH dengan 500 mL air yang didestilasi. Penyesuaian pH pada
tiap-tiap ekstender di lakukan dengan cara meneteskan 1µL larutan NaOH tersebut secara bertahap ke lauran ekstender hingga pH ekstender tersebut menjadi 7,7.
33
disimpan didalam refrigerator, proses ini disebut chilled storage dimana sperma di simpan dalam suhu rendah 4 oC (Tiersch et al., 1994). Parameter yang di amati pada semua perlakuan adalah persentase motilitas sel sperma, durasi
motilitas sel sperma dan lama
penyimpanan sel sperma
Pengamatan motilitas sel sperma
Perlakuan di lakukan dengan cara meletakkan sperma 10 µL sperma ikan mas di atas object glass dan
mencampurkannya dengan 10 µL
larutan elektrolit 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 mengaktifkan sel sperma dimana 10 µL sperma di
letakkan di atas object glass lalu
dicampur dengan 10 µL air tawar dan ditutup dengan cover glass. Motilitas sel
sperma di rekam menggunakan
miroskop Nikon dengan perbesaran
40x10 yang memiliki kamera digital terhubung 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 dibandingkan jumlah sperma yang motil atau bergerak dengan jumlah total sperma dan dikali 100%.
Analisis data
Data dari persentase motilitas ditampilkan dalam bentuk rata-rata dengan standar defiasi. Untuk analisis statistic data ditransformasi kedalam bentuk arcsin√P dan dianalisa dengan two ANOVA, perbandingan motilitas
sperma ditentukan dengan
menggunakan Duncan’s New Multiple
Range Test dengan interval keparcayaan
34
Table 3. Pengaruh pH pada ekstender terhadap persentase motilitas dan lama penyimpanan sel sperma ikan mas
Perbedaan huruf superscript pada nilai menunjukkan tingkat keyakinan secara statistik (P < 0.05). Hari 0: Larutan sperma bercampur ekstander sebelum di simpan.
Perlakuan
Persentase motilitas (%)
Hari 0 Hari 1 Hari 2 Hari 3 Hari 4 Hari 5 Hari 6
Control 99.9+0.2pq 98.1+1.8kq 18.9+5.7c 0.0+0.0a 0.0+0.0a 0.0+0.0a 0.0+0.0a
Extender A 99.4+1.0oq 98.5+1.8lq 97.7+1.0kq 85.8+12.5ei 0.0+0.0a 0.0+0.0a 0.0+0.0a
Extender A pH 7.7 98.3+1.9kq 98.7+1.2lq 98.0+2.3kq 92.4+3.3gk 79.6+18.9dg 0.0+0.0a 0.0+0.0a
Extender B 98.8+2.1nq 99.4+0.7nq 98.1+2.6kq 91.0+5.7fj 73.8+2.8de 0.0+0.0a 0.0+0.0a
Extender B pH 7.7 99.4+1.1oq 98.8+1.4lq 98.4+2.8mq 95.6+3.4ip 94.5+3.3io 0.0+0.0a 0.0+0.0a
Extender C 98.5+1.3lq 98.8+1.7lq 98.8+1.3lq 93.6+2.8hm 93.0+3.0hl 12.1+8.6bc 0.0+0.0a
Extender C pH 7.7 100.0+0.0q 97.7+1.5kq 96.7+0.3jq 97.3+2.9kq 80.0+5.6def 5.7+2.5b 0.0+0.0a
Extender D 98.1+1.9kq 97.5+1.3kq 97.9+1.9kq 78.1+26.7dg 0.0+0.0a 0.0+0.0a 0.0+0.0a
Extender D pH 7.7 99.4+1.0oq 97.5+1.3kq 96.1+3.7kq 96.3+1.2jq 79.8+6.8def 0.0+0.0a 0.0+0.0a
Extender E 99.3+0.7nq 99.3+0.8nq 97.8+2.5kq 93.8+2.6hn 12.7+8.0bc 0.0+0.0a 0.0+0.0a
Extender E pH 7.7 99.3+0.8nq 99.9+0.3oq 97.9+2.0kq 95.9+2.0ip 67.1+24.2d 0.0+0.0a 0.0+0.0a
Extender F 98.6+1.2lq 99.0+1.1lq 97.3+3.6kq 97.2+1.2kq 95.6+2.1ip 9.4+8.1b 0.0+0.0a
35
Gambar 1. Pengaruh pH pada ekstender terhadap persentase motilitas dan lama penyimpanan sel sperma ikan mas
P
e
rs
e
n
ta
se
m
o
ti
li
ta
s
(%
)
Hari
Pengaruh pH pada ekstender terhadap persentase motilitas dan lama
penyimpanan sel sperma ikan mas
Control
Extender A
Extender A pH 7.7
Extender B
Extender B pH 7.7
Extender C
Extender C pH 7.7
Extender D
Extender D pH 7.7
Extender E
Extender E pH 7.7
Extender F
36
Table 4. Pengaruh pH pada ekstender terhadap durasi motilitas sperma dan lama penyimpanan sel sperma ikan mas
Perlakuan
Durasi motilitas (Detik)
Hari 0 Hari 1 Hari 2 Hari 3 Hari 4 Hari 5 Hari 6
Control 128.0+11.3or 96.7+7.5dn 78.3+9.8bg 0.0+0.0a 0.0+0.0a 0.0+0.0a 0.0+0.0a
Extender A 131.0+12.5pr 120.0+30.4lr 94.0+12.8cn 90.7+20.6bl 0.0+0.0a 0.0+0.0a 0.0+0.0a
Extender A pH 7.7 114.3+17.9ir 99.3+5.7do 104.3+8.6eq 79.3+6.5bg 79.3+8.0bg 0.0+0.0a 0.0+0.0a
Extender B 132.3+5.9or 104.3+7.0eq 101.0+7.5ep 91.0+7.2bl 76.0+6.2bf 0.0+0.0a 0.0+0.0a
Extender B pH 7.7 98.7+18.1do 110.7+15.0hr 106.3+17.8fq 91.7+16.0bm 86.3+10.7bj 0.0+0.0a 0.0+0.0a
Extender C 115.7+31.5jr 114.7+30.7jr 108.7+17.2fr 104.3+7.5eq 70.3+12.0bcd 64.0+11.1bc 0.0+0.0a
Extender C pH 7.7 132.0+19.9qr 104.3+6.8eq 100.7+18.9dp 89.0+2.6bk 76.3+8.7bf 78.3+8.0bg 0.0+0.0a
Extender D 103.7+7.1eq 101.0+11.8ep 96.3+8.1dn 83.7+6.5bi 0.0+0.0a 0.0+0.0a 0.0+0.0a
Extender D pH 7.7 121.3+15.6lr 118.3+11.9kr 102.3+8.5eq 93.0+7.9cm 74.0+12.3be 0.0+0.0a 0.0+0.0a
Extender E 110.3+19.1hr 124.3+37.0nr 93.0+15.1cm 93.3+18.6cm 65.3+25.3bc 0.0+0.0a 0.0+0.0a
Extender E pH 7.7 120.0+32.1lr 111.0+13.9hr 92.3+15.1cm 83.0+15.7bh 90.7+4.5bl 0.0+0.0a 0.0+0.0a
Extender F 122.3+18.5mr 113.0+17.1hr 100.7+5.5dp 103.0+6.2eq 87.0+15.0bj 62.3+54.8b 0.0+0.0a
Extender F pH 7.7 178.7+33.8s 137.7+26.6r 116.3+23.2jr 103.3+9.0eq 104.0+26.6eq 93.0+7.0cm 0.0+0.0a
37
Gambar 2. Pengaruh pH pada ekstender terhadap durasi motilitas sperma dan lama penyimpanan sel sperma ikan mas
D
u
ra
si
m
o
ti
li
ta
s
(D
e
ti
k)
Hari
Pengaruh pH pada ekstender terhadap durasi motilitas sperma dan lama
penyimpanan sel sperma ikan mas
Control
Extender A
Extender A pH 7.7
Extender B
Extender B pH 7.7
Extender C
Extender C pH 7.7
Extender D
Extender D pH 7.7
Extender E
Extender E pH 7.7
Extender F
38
Melihat dari sperma yang sebagai kontrol yaitu tidak diberi ekstender dengan sperma yang diberi ekstender maka sperma yang tidak diberi ekstender sel spermanya hanya dapat bertahan hingga hari kedua sedangkan sel sperma dari sperma yang diberi ekstender dapat bertahan lebih dari hari ke tiga. Ekstender dibuat pada tingkat osmolalitas yang dapat mempertahankan sel sperma dalam kondisi tidak aktif (Bates et al., 1996) dan fungsi dari ekstender adalah memperpanjang waktu penyimpanan sel sperma dan untuk mengencerkan sperma with (Wayman & Tiersch, 2000).Pengaruh pH dapat dilihat secara keseluruhan pada ekstender-ekstender yang telah di sesuaikan pH nya menjadi 7,7 angka persentase motilitas dan durasi motilitas lebih tinggi serta waktu simpan sel sperma lebih
lama dibandingkan dengan ekstender
A,B,C,D,E, dan F yang biasa atau pH nya tidak di sesuaikan (Tabel 3 dan 4).
Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa ekstender F dengan pH 7.7 memberikan hasil yang terbaik dengan lama penyimpanan sel sperma selama lima hari dimana hingga hari kelima tersebut persentase motilitas sperma 85.0+13.5 % dan durasi motilitas 93.0+7.0 detik berbeda nyata dibandingkan perlakuan lainnya. Eksternder F dengan pH 7.7 dan eksterder F terbuat dari bahan yang sama yaitu fructose, tetapi pH ekstender F tersebut hanya 5.08 dimana ini menunjukkan bahwa pH memberikan pengaruh terhadap daya simpan sel sperma ikan mas dimana motilitas sel sperma ikan mas dapat terjadi dalam media dengan pH 6.0 hingga 9.0 (Redondo-Müller et al., 1991).
Fructose merupakan gula dimana gula merupakan komponen dalam ekstender yang dapat menjadi sumber energi bagi sel sperma sama halnya pada hewan mamalia fructose dan glucose juga menjadi sumber energi bagi sel sperma (Mann & Lutwak-Mann, 1981). Persentase motilitas menurun secara drastis setelah hari penyimpanan yang optimum yang polanya dapat dilihat pada gambar 1, dimana pada waktu tersebut sel sperma telah kehilangan kemampuan untuk bergerak atau motil.
Proses penurunan kemampuan sel sperma dalam bergerak atau disebut juga proses penuaan sel sperma yang polanya dapat dilihat pada gambar 2, dimana durasi motilitas
sel sperma tersebut dari semua perlakuan menurun dari hari-kehari walaupun selama masa penyimpanan hingga waktu optimum ketika sel sperma tersebut diaktifkan masih ditemukan pesentase motilitas yang baik
KESIMPULAN
Dilihat secara keseluruhan dari semua perlakuan maka ekstender-ekstender yang di
sesuaikan pH nya menjadi 7.7 yang
menyerupai pH pada seminal plasma ikan mas tersebut pada persentase motilitas dan durasi motilitas lebih tinggi serta waktu simpan sel sperma lebih lama di bandingkan dengan ekstender-ekstender yang tidak disesuaikan pH nya.
Ekstender yang memberikan hasil terbaik dalam penelitian ini adalah eksender F dengan pH 7.7 dan disamping itu ekstender ini terbuat dari satu bahan kimia yaitu fructose sehingga dari segi pembuatannya juga mudah dibandingkan dengan ekstender lainnya yang terdiri dari kombinasi beberapa bahan kimia.
TINJAUAN PUSTAKA
Bates, M.C., Wayman, W.R., & Tiersch, T.R. (1996). Effect of osmotic pressure on the activation and storage of channel catfish sperm. Transactions of the American Fisheries Society, 125, 798-802.
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). Journal of Fish Biology, 24, 263-272.
Mann, T., & Lutuwak-Mann, L. 1981. Male Reproductive Function and Semen. Springer-Verlag, Berlin, Heidenberg, New York, New York.
Redondo-Müller, C., Cosson, M.-P., Cosson, J. & Billard, R. (1991). In vitro
maturation of the potential for movement of carp spermatozoa.
39
Tiersch, T.R., Goudie, C.A., & Carmichael,G.J. (1994). Cryopreservation of channel catfish sperm: storage in cryoprotectant, fertilization trials, and growth of channel catfish produced with cryopreserved sperm.
Transaction of the American Fisheries Society, 123, 580-586.
Wayman, W.R., & Tiersch, T.R. (2000).
Research methods for
