PENGARUH PENAMBAHAN VITAMIN E DALAM BAHAN PENGENCER SITRAT KUNING TELUR TERHADAP KUALITAS SEMEN BEKU
KAMBING BOER
[The Effect of Vitamin E in Egg Yolk Citrate Extender on the Frozen Semen Quality of "Boer" Goat ]
D. Alawiyah dan M. Hartono
Jurusan Produksi Ternak Fakultas Pertanian Universitas Lampung, Bandar Lampung
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk menguji pengaruh vitamin E dalam bahan pengemcer sitrat kuning telur terhadap kualitassemen beku kambing Boer. Penelitian menggunakan rancangan acak kelompok, 4 perlakuan dengan 5 dosis vitamin E, yaitu 0; 0,1; 0,2; 0,3; dan 0.4 g/100 ml pengencer. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dosis 0,4 g/100 ml merupakan dosis terbaik untuk mempertahankan kualitas semen beku dengan motilitas 60,00%, 60,20% sel hidup, dan abnormalitas 9,34 %.
Kata kunci : frozen semen, vitamin E, extender, quality ABSTRACT
The objective of the research was to examine the effect of vitamin E in egg yolk citrate extender on the frozen semen quality of "Boer" goat. A completetely randomized block design with four replication was used with five dosages vitamin E 0.0; 0.1; 0.2; 0.3; and 0.4 g/100ml extender. The results indicate that dosage 0.4 g/100 ml was the best dosage to maintain frozen semen quality on 60.00% of motility, 60.20% live-cells, and 9.34 % of abnormality.
Keywords: frozen semen, vitamin E, extender, quality
PENDAHULUAN
Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk meningkatkan populasi kambing Boer adalah dengan inseminasi buatan (IB). IB merupakan rekayasa teknik mengawinkan ternak secara buatan den gan menyun tikkan semen yan g telah diencerkan dengan pengencer tertentu ke dalam saluran reproduksi betina. Dengan IB diharapkan semen dari seekor pejantan dapat digunakan untuk mengawini lebih banyak betina.
Program IB akan berhasil dengan baik apabila sperma diproduksi dalam jumlah dan kualitas yang baik (Toelihere, 1993). Agar program IB dapat berkembang, diperlukan sperma beku sehingga sperma yang berasal dari pejantan-pejantan unggul dapat disimpan dalam waktu yang lama dan didistribusikan ke berbagai wilayah.
Penerapan teknologi IB dengan semen beku pada kambing masih belum menunjukkan hasil yang memuaskan. Salah satu penyebab rendahnya angka kebuntingan kambing pada program IB adalah rendahnya kualitas semen beku yang digunakan. Rendahnya kualitas semen kambing disebabkan karena kerusakan membran plasma spermatozoa akibat reaksi peroksidasi lipid oleh radikal bebas yang dihasilkan selama proses metabolisme (Kusno, 2002).
Pada plasma semen kambing terdapat enzim fosfolipase A yang disebut sebagai egg-yolk co-agulating enzyme yang disekresikan oleh kelenjar bulbourethralis dan bersifat toksik terhadap sper-matozoa. Enzim ini dapat menggumpalkan medium yang mengandung kuning telur akibat terjadi hidrolisis lesitin kuning telur menjadi lisolesitin dan asam lemak yang dikatalis oleh enzim tersebut
(Amalia, 2002). Kerentanan membran plasma terhadap kerusakan disebabkan tingginya rasio asam lemak tidak jenuh dalam fosfolipid dan kandungan kolesterol yang rendah. Peroksidasi lipid yang berkepanjangan akan merusak struktur matrik lipid yang menyebabkan ketidakstabilan pada membran dan perubahan pada konsentrasi struktur matrik lipid (Hammerstedt, 1993).
Reaksi peroksidasi lipid dapat dihambat dengan penambahan antioksidan, yakni suatu zat yang dapat mengikat senyawa radikal bebas (Wijaya, 1996). Salah satu antioksidan yang telah digunakan adalah vitamin E atau αtokoferol. Vita-min E mempunyai kemampuan memutuskan berbagai rantai reaksi radikal bebas sebagai akibat kemampuannya memindahkan hidrogen fenolat pada radikal bebas dari asam lemak tidak jenuh ganda yang telah mengalami peroksidasi (Mayes, 1995).
Penambahan vitamin E dengan dosis 1, 2, dan 4 mg/cc dalam pengencer sitrat kuning telur menunjukkan pengaruh yang tidak nyata terhadap motilitas dan keutuhan membran plasma sperma dan pada penambahan vitamin E dengan dosis 4 mg/cc memberikan efek toksik (Widiastuti, 2001). Berbeda dengan lapor an Fer adis (1999), penambahan dosis 0,2 gr α tokoferol dalam 100 ml pengencer menghasilkan kualitas semen beku domba yang lebih baik dibandingkan dengan dosis 0,1 g.
MATERI DAN METODE
Penelitian ini menggunakan semen kambing yang dikoleksi dari satu ekor kambing Boer berumur ± 2 tahun, satu betina dewasa pemancing, pengencer semen (tris amino methan, citric acid, fruktosa, kuning telur, aquades, streptomisin, penisilin, gliserol), pewarna eosin 2%, NaCl 0,9%, gliserol, α-tokoferol, nitrogen cair, vaselin, alkohol 70%, dan air.
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah: satu set vagina buatan kambing, kontainer, mikroskop, spektrofotometer, termometer, termos, gelas obyek dan penutup, tabung Eppendorf, labu erlenmeyer, beker glass, counter number, gelas ukur, timbangan Ohauss, lemari es, pengaduk, kertas saring, kertas lakmus, pipet hisap, pipet ukur, dan tabung reaksi.
Pada pen elitian ini ran can gan yang digunakan adalah rancangan acak kelompok
dengan 5 perlakuan dosis vitamin E dan 4 kelompok waktu koleksi, yaitu:
P1 = pengencer sitrat kuning telur tanpa α tokoferol;
P2 = pengencer sitrat kuning telur + 0,1 gram α tokoferol per 100 ml;
P3 = pengencer sitrat kuning telur + 0,2 gram α tokoferol per 100 ml;
P4 = pengencer sitrat kuning telur + 0,3 gram α tokoferol per 100 ml;
P5 = pengencer sitrat kuning telur + 0,4 gram α tokoferol per 100 ml.
Penampungan semen dilakukan dengan metode vagina buatan (Toelihere, 1993). Volume semen yang didapat dibagi menjadi lima bagian, selanjutnya diencerkan dengan pengencer yang telah disiapkan, kemudian dimasukkan ke dalam tabung Eppendorf dan disimpan dalam lemari es dengan suhu konstan (5oC) selama 6 jam untuk ekuilibrasi (Tejowati, 1997). Setelah equilibrasi, semen dalam tabung Eppendrof dimasukkan ke dalam kontainer nitrogen cair untuk dibekukan. Pembekuan dilakukan secara bertahap supaya tidak terjadi perubahan temperatur yang terlalu ekstrim bagi spermatozoa. Pembekuan meliputi empat tahapan (masing-masing 5 menit), yaitu berada dalam uap nitrogen cair pada leher kontainer, sedikit di bawah leher kontainer (temperatur –180oC), kemudian pada pertengahan kontainer (temperatur –188oC) dan selanjutnya diturunkan sampai menyentuh permukaan nitro-gen cair (temper atur –196oC) kemudian dibenamkan, tahapan pembekuan ini memerlukan waktu 20 menit (Wagelie et al., 1982). Pencairan kembali semen yang telah dibekukan dilakukan setelah 30 menit berada dalam kontainer dengan cara mencelupkan tabung Appendorf ke dalam air bersuhu 40oC selama 30 detik kemudian dikeringkan dan dipanaskan dalam genggaman selama 30 detik dan dievaluasi (Wagelie et al., 1982)
Peubah yang diukur pada penelitian ini adalah motilitas, persentase spermatozoa hidup, dan persentase spermatozoa abnormal. Data yang diperoleh pada penelitian akan dianalisis ragam pada taraf nyata 5 dan atau 1%, serta dilanjutkan uji polynomial orthogonal (Steel dan Torrie,1991).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Sebelum dilakukan pengenceran, semen dievaluasi untuk mengetahui kualitas semen dalam
keadaan segar. Setelah pemeriksaan didapatkan hasil pada Tabel 1, yang menunjukkan bahwa se-men kambing dalam keadaan yang baik untuk dilakukan proses selanjutnya.
Motilitas spermatozoa
Data hasil penelitian menunjukkan bahwa semen beku yang berasal dari seluruh penelitian masih memenuhi syarat untuk disimpan dan diinseminasikan, dengan nilai motilitas spermato-zoa berkisar antara 46,25—60,00% (Tabel 2). Hal ini sesuai dengan pendapat Evans dan Maxwell (1987), yang menyatakan bahwa semen beku yang dapat disimpan dan digunakan untuk IB harus mempunyai persentase motilitas yang tidak kurang dari 40% pasca pencairan kembali.
Hasil an alisis r agam men unjukkan perbedaan yang sangat nyata (p<0,01) bahwa penambahan vitamin E mampu mempertahankan motilitas spermatozoa. Dari hasil uji polinominal orthogonal (Ilustrasi 1) dapat dilihat bahwa semakin besar dosis vitamin E yang diberikan motilitas sper-matozoa semakin tinggi, dengan persamaan grafik liniernya Y= 42,25 + 36,25X yang berarti setiap penambahan dosis vitamin E sebesar 0,1 gr/100 ml bahan pengencer sitrat kuning telur meningkatkan motilitas spermatozoa sebesar 3,625%, dengan koefisien determinan (R) sebesar 0,99 menunjukkan bahwa persentase motilitas 99% dipengaruhi oleh penambahan vitamin E. Hasil penelitian ini sama seperti yang dilaporkan oleh Feradis (1999) yaitu pemberian dosis α tokoferol sebesar 0,2 g/100 ml bahan pengencer mampu mempertahankan motilitas spermatozoa domba yang dibekukan lebih tinggi dibandingkan dengan dosis 0,1 g dan 0,0 g. Semakin ban yak vitamin E yan g
ditambahkan dalam pengencer maka motilitas sper-matozoa semakin baik karena proses peroksidsi lipid yang terjadi dihambat dengan adanya vita-min E dengan cara mentranfer atom hidrogennya ke radikal peroksil (Feradis, 1999).
Pada saat metabolisme aer ob yan g tergantung pada elektron bebas menghasilkan ATP (reaksi ini merupakan metabolisme yang baik). Reaksi elektron in i dengan oksigen dapat menghasilkan anion superoksida yang bila bereaksi lagi dengan molekul oksigen dapat menyebabkan kerusakan sel (reaksi ini merupakan reaksi yang jelek dan dapat menyebabkan kerusakan yang tidak dapat dipulihkan seperti semula). Sel yang memiliki superoksida dismute dan peroksidase dalam jumlah yang cukup dapat menghilangkan anion superoksida dan meminimalkan kerusakan peroksidatif (Hammerstedt, 1993). Fungsi vitamin E yang ditambahkan dalam bahan pengencer berfungsi sebagai superoksida dismute dan peroksidase sehingga dapat menghilangkan an-ion superoksida dan meminimalkan kerusakan peroksidatif.
Plasma semen kambing mengandung enzim fosfolipase A yang bersifat toksik terhadap sper-matozoa karena menghidrolisis lesitin dalam kuning telur menjadi lisolesitin dan asam lemak (Moore, 1985). Tingginya kandungan asam lemak tidak jenuh pada semen membuat spermatozoa rentan terhadap peroksidasi dengan kehadiran oksigen (Maxwell dan Watson, 1987). Menurut Jones dan Mann (1977) proses peroksidasi merubah struktur spermatozoa terutama pada bagian akrosom, kehilangan motilitas, perubahan metabolisme yang cepat, dan pelepasan komponen intrseluler.
Dari hasil penelitian ini dapat dilihat bahwa
Tabel 1. Hasil Evaluasi Semen Segar Kambing Boer
Penilaian Ulangan Rataan
1 2 3 4
Makroskopis
Volume(ml) 1,75 1,5 1,2 1,5 1,49
Warna Krem Krem Krem Krem ---
Konsistensi Kental Kental Kental Kental ---
PH 7 7 7 7 7
Bau Normal Normal Normal Normal ---
Mikroskopik Gerakan massa +++ +++ +++ +++ --- Gerakan individu(%) 85 95 90 90 90 Konsentrasi(106/ml) 5.632 6.927 4.467 2.593 5.154,75 Sperma hidup, % 87,26 93,76 96,78 85,31 90,77 Sperma abnormal,% 4,53 3,26 3,86 5,69 4,33
persentase motilitas tertinggi dihasilkan oleh bahan pengencer yang ditambah vitamin E 0,4 g/100 ml yaitu sebesar 60,00%, sedangkan motilitas terkecil dih asilkan pada bah an pen gen cer tan pa penambahan vitamin E, yaitu sebesar 46,25%. Hal ini disebabkan karena pada kontrol tidak terdapat vitamin E yang berfungsi sebagai antioksidan sehingga terjadi peroksidasi lipid. Pada saat proses respirasi pada mitokondria, oksigen terlibat dalam pembentukan ATP dengan mengikutsertakan enzim-enzim respirasi. Menurut Siregal (1992), dalam proses respirasi, oksigen mengalami reduksi dalam rangkaian elektron transpor di dalam mitokondria. Proses reduksi oksigen tersebut dapat menghasilkan radikal bebas dan hidrogen peroksida sebagai zat antara.
Dosis vitamin E yang diberikan dalam bahan pengencer semakin tinggi memberikan motilitas yang semakin baik, hal ini dikarenakan jumlah superoksida dismute dan peroksidase semakin banyak seiring dengan penambahan dosis vita-min E, sehin gga lebih mampu dalam mempertahankan motilitas spermatozoa. Hal ini sesuai pendapat Hammerstedt (1993) bahwa sel yan g memiliki super oksida dismute dan
peroksidase dalam jumlah yang cukup dapat mengh ilan gkan an ion super oksida dan meminimalkan kerusakan peroksidasi.
Persentase spermatozoa hidup
Tabel 3 men un jukkan h asil r ataan pengamatan spermatozoa hidup, nilai tertinggi dihasilkan oleh bahan pengencer yang diberi vitamin E dengan dosis 0,4 gr/100 ml yaitu sebesar 60,20%, sedangkan persentase spermatozoa hidup terendah dihasilkan pada bahan pengencer dengan dosis 0,0 gr/100 ml yaitu sebesar 47,92%.
Hasil an alisis r agam men unjukkan penambahan vitamin E secara sangat nyata (p < 0,01) mampu mempertahankan jumlah spermato-zoa hidup. Hasil uji polinomial ortogon al menunjukkan bahwa semakin besar tingkat penambahan vitamin E dalam pengencer maka jumlah spermatozoa yang hidup semakin banyak dengan persamaan Y = 47,86 + 33,13 X. Setiap penambahan 0,1 g vitamin E dalam 100 ml pengencer sitrat kuning telur memberikan kenaikan sebesar 3,313% spermatozoa hidup, sedangkan koefesien determinan (R) sebesar 0,99 menunjukkan bahwa persentase spermatozoa
Tabel 2. Persentase Motilitas Sermatozoa setelah Pembekuan
Perlakuan (gr/100 ml) Ulangan (%) Total Rata-rata
(%) 1 2 3 4 0,0 40,00 45,00 50,00 50,00 185,00 46,25 0,1 45,00 45,00 50,00 50,00 190,00 47,50 0,2 50,00 50,00 55,00 55,00 210,00 52,50 0,3 50,00 60,00 55,00 60,00 225,00 56,25 0,4 60,00 60,00 60,00 60,00 240,00 60,00
Tabel 3. Persentase spermatozoa hidup setelah pembekuan
Perlakuan (gr/100 ml) Ulangan (%) Jumlah Rata-rata (%)
1 2 3 4 0,0 40,33 53,66 53,32 45,37 191,68 47,92 0,1 45,28 53,83 52,76 60,26 202,13 50,53 0,2 49,47 60,34 55,46 53,46 218,73 54,68 0,3 52,34 65,28 60,40 58,37 236,39 59,10 0,4 52,40 64,23 60,76 63,42 240,81 60,20
Tabel 4. Persentase Abnormalitas Spermatozoa setelah Pembekuan
Perlakuan (gr/100 ml) Ulangan(%) Jumlah Rata-rata (%)
1 2 3 4 0,0 11,32 10,89 12,15 12,47 46,83 11,71 0,1 10,46 10,26 12,26 12,38 45,54 11,39 0,2 8,33 8,73 10,46 12,26 39,78 9,95 0,3 8,26 7,85 10,32 11,84 38,27 9,57 0,4 8,24 7,46 10,27 11,76 37,73 9,34
Ilustrasi 1. Pengaruh Pemberian Vitamin E terhadap Motilitas Spermatozoa Kambing Boer
Ilustrasi 2. Pengaruh pemberian vitamin E terhadap persentase spermatozoa hidup kambing Boer
hidup 99% dipengaruhi oleh penambahan vitamin E. Persentase spermatozoa hidup paling banyak dihasilkan pada penambahan vitamin E sebesar 0,4 g yaitu sebesar 60,20% dan terendah pada penambahan vitamin E sebesar 0,0 g yaitu sebesar 47,92%.
Semakin ban yak vitamin E yan g ditambahkan maka semakin banyak atom hidrogen yang dilepaskan sehingga lebih mampu untuk mencegah terjadinya peroksidasi lipid dengan cara mentranfer atom hidrogennnya ke radikal peroksil. Peroksidasi lipid akan menyebabkan kerusakan struktur dan terganggunya metabolisme sperma-tozoa yang berakibat spermasperma-tozoa mati.
Hasil yang sama dilaporkan oleh Feradis (1999) yaitu pemberian alfa tokoferol sebesar 0,2 g/100 ml bah an pengen cer lebih mampu mempertahankan jumlah spermatozoa hidup pada semen domba yang dibekukan dibandingkan dengan dosis 0,1 g dan 0,0 g.
Persentase abnormalitas spermatozoa
Persentase abnormalitas spermatozoa setelah pembekuan pada penelitian ini berkisar antara 9,34% sampai 11,71% sperti pada Tabel 4. Menurut Hafez (1993) selama abnormalitas sper-matozoa belum men capai 20% dan tidak melebihinya, maka semen tersebut masih baik untuk dipakai inseminasi
Hasil an alisis r agam men unjukkan perbedaan yang sangat nyata (p < 0,01) berarti penambahan vitamin E dalam pengencer mampu mempertahankan membran plasma dari kerusakan sehingga jumlah spermatozoa abnormal tetap kecil. Hasil uji polinomial ortogonal menunjukkan bahwa semakin besar tingkat penambahan vitamin E dalam pengencer maka jumlah spermatozoa yang abnormal semakin kecil dengan persamaan Y = 11,68 -6,37 X. Setiap penambahan 0,1 g vitamin E dalam 100 ml pengencer sitrat kuning telur mampu menurunkan abnormalitas spermatozoa sebesar 0,637%, sedangkan koefesien determinan (R) sebesar 0,95 menunjukkan bahwa persentase sper-matozoa abn or mal 95% dipen gar uh i oleh penambahan vitamin E. Persentase abnormalitas sper matozoa palin g kecil dih asilkan pada penambahan vitamin E sebesar 0,4 g yaitu sebesar 9,34% dan terbesar pada penambahan vitamin E sebesar 0,0 g yaitu sebesar 11,71%.
Abnor malitas ben tuk akr osom dan
membran plasma yang pecah banyak ditemukan pada sper matozoa yan g dibekukan tan pa penambahan vitamin E dalam bahan pengencer, hal ini kemungkinan akibat rusaknya membran plasma spermatozoa karena peroksidasi lipid. Kondisi ini sesuai dengan pendapat Jones dan Mann (1977) yang menyatakan proses peroksidasi akan merubah bagian akrosom spermatozoa. Penambahan vitamin E akan mampu melindungi integritas membran plasma sehingga kerusakan spermatozoa akibat peroksidasi lipid dapat dicegah.
KESIMPULAN
Ber dasar kan pen elitian in i, dapat disimpulkan bahwa pemberian vitamin E (α -tokoferol) dalam bahan pengencer sitrat kuning telur berpengaruh sangat nyata mempertahankan kualitas semen kambing Boer yang dibekukan. Tingkat penambahan vitamin E 0,4 g/100 ml pengencer mampu mempertahankan kualitas sper-matozoa lebih baik dibandingkan tingkat pemberian 0,0; 0,1; 0,2; 0,3 g/100 ml bahan pengencer sitrat kuning telur.
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih penulis ucapkan kepada Kepala UPTD IB dan BITKAN dan seluruh karyawan IPMB Poncowati atas penyediaan fasilitas dan ker jasama yan g baik selama berlangsungnya penelitian ini.
DAFTAR PUSTAKA
Amalia, Y. 2002. Motilitas dan Membran Plasma Utuh Spermatozoa pada Semen Cair Kemasan Straw Minitub dan Semen Beku Kambing Saanen dalam Pengencer Tris dan Laktosa Kuning Telur. Skripsi. Fakultas Kedokteran Hewan. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Evans, G. and W.M.C. Maxwell. 1987. Salamons Artificial Insemination of Sheep and Goats. Butterworths, London
Feradis. 1999. Penggunaan Antioksidan dalam Pen gencer Semen Beku dan Metode Sin kr on isasi Estr us pada Pr ogram
Hafez, E.S.E. 1993. Reproduction In Farm Animals. Lea Febiger, Philadelphia.
Hammerstedt, R.H. 1993. Main tenan ce of bioenergic balance in sperm and preven-tion of lipid peroxydapreven-tion. J.Reprod. Fertil. 5 : 675-690.
Jones, R. and T. Mann. 1977. Toxicity of exog-enous fatty acid peroxides towards sper-matozoa. J.Reprod. Fertil. 50 : 225—260. Kusno, U. 2002. “Efektivitas Berbagai Dosis
α-Tokoferol dalam Pengencer Tris Kuning Telur terhadap Motilitas dan Integritas Membran Plasma Spermatozoa Semen Cair Domba Garut. Skripsi. Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Maxwell, W.M.C., and P.F. Watson. 1987. Recent progress in the preservation of ram semen. J.Anim. Reprod. Sci. 42 : 55-65.
Mayes, P.A. 1995. Struktur dan Fungsi Vitamin yang Lar ut dalam Lemak. Penerbit Buku Kedokteran EGC, Jakarta.
Moore, N.W. 1985. Manipulation of Reproduc-tion in Th e Goat. University of Queenssland, Brisbane.
Siregal, P. 1992. Metabolik oksigen radikal bebas dan kerusakan jaringan. Cermin Dunia Kedokteran 80 : 112-115.
Steel, R.G.D., dan J.H. Torrie. 1991. Prinsip dan Prosedur Statistika. Alih Bahasa PT Gramedia, Jakarta (Diterjemahkan oleh B. Sumantri).
Tejowati, M.R. 1997. Pengaruh Pengenceran Kuning Telur-Sitrat Glukosa dan Susu Sapi Segar Serta Waktu Ekuilibrasi 2 dan 6 jam Terhadap Motilitas Spermatozoa Kambing Peranakan Etawah Sebelum dan Sesudah Pembekuan. Skripsi. Fakultas Peternakan Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Toelihere, M.R. 1993. Inseminasi Buatan Pada
Ternak. Angkasa, Bandung.
Wagelie, E.G., V.B. Patricia, and R.T. Rojas. 1982. Procesing technique and storing of murrah buffalo semen in plastic straw. Nat. Res. Count. of The Phil. Reseach Bull : 37 (1) : 153-164
Widiastuti, E. 2001. Kualitas Semen Beku Sapi FH dengan Penambahan Antioksidan Vitamin C dan E. Skripsi. Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Wijaya, A. 1996. Radikal Bebas dan Paramater Sta-tus Antioksidan. Forum Diagnostikum no.1. Laboratorium Klinik Prodia, Jakarta. Inseminasi Buatan pada Domba St.
cronix. Disertasi. Program Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor, Bogor.
