OPTIMALISASI KINERJA REPRODUKSI TIKUS
BETINA SETELAH PEMBERIAN TEPUNG KEDELAI
DAN TEPUNG TEMPE PADA USIA PRAPUBERTAS
SUPRIHATIN
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis “Optimalisasi Kinerja Reproduksi Tikus Betina Setelah Pemberian Tepung Kedelai dan Tepung Tempe pada Usia Prapubertas” adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Agustus 2008 Suprihatin
ABSTRACT
SUPRIHATIN. Optimalization of the Performance of Female Rat Reproduction after Soybean Flour and Tempeh Flour Added during Prepuberty Age. Under Supervision of DEDY DURYADI SOLIHIN and NASTITI KUSUMORINI.
Reproduction organs works first time at puberty, which rare affected by estrogen hormone. Normal estrogen level was very necessary in the performance of female animal reproduction. Isoflavon, which is contain in soybean, has estrogenic characteristic and are able to bind with estrogen receptor. The adding of isoflavon in prepuberty age was expected to optimize reproduction performance. The objective of the research were to see performance of mature female reproduction after given of additive soybean and tempeh flour in prepuberty age. This research used experimental method, Randomize Complete Design (RCD) with 3 (three) block of treatments and 4 (four) times replication. White rat (Rattus norvegicus) were divided into 3 groups, they were 1). Control rat fed by normal food, 2) Rat fed by normal food and soybean flour 5 g dry weight/ 100 g body weight/ day, 3). Rat fed by normal food and tempeh flour 5 g dry weight / 100 g body weight/day. Soybean and tempeh flour came from Americana soybean variety, were given 3 times a day for 28 days. Observed parameter are estradiol hormone concentration and reproduction performances include puberty age, corpus luteum number, implantation points number, embryo number, offspring number, increase body weight, weight of post-weaned and milk production. Data were analyzed by Analysis of Variance (ANOVA) and continued by Duncan test with 95% (α=0.05) confidence interval. The result of this research showed that the given of soybean flour had not increased the concentration of estradiol and had not optimized the performance of reproduction, but increased corpus luteum number. Whereas the given of tempeh flour could increased the estradiol concentration, could rised puberty age, increased corpus luteum number, embryo number, offspring number and milk production.
Keyword: isoflavon, estradiol, prepuberty, corpus luteum, implantation, Rattus norvegicus, Sparague-Dawley.
RINGKASAN
SUPRIHATIN. Optimalisasi Kinerja Reproduksi Tikus Betina Setelah Pemberian Tepung Kedelai dan Tepung Tempe pada Usia Prapubertas. Dibimbing oleh DEDY DURYADI SOLIHIN dan NASTITI KUSUMORINI.
Organ reproduksi berfungsi pertama kali pada saat pubertas yang ditandai oleh terjadinya siklus estrus dan ovulasi, karena adanya pengaruh hormon estrogen. Kadar estrogen yang normal sangat diperlukan dalam kinerja reproduksi hewan betina. Kekurangan hormon estrogen dapat menyebabkan gangguan terhadap kinerja reproduksi, sehingga diperlukan estrogen eksogen yang relatif aman. Kedelai dan tempe mengandung senyawa isoflavon yang memiliki struktur kimia mirip dengan estrogen endogen dan mampu berikatan dengan reseptor estrogen, sehingga isoflavon dapat menggantikan fungsi estrogen endogen. Pemberian isoflavon pada tikus usia prapubertas diharapkan dapat mengoptimalkan kinerja reproduksi. Penelitian ini bertujuan untuk melihat kinerja reproduksi tikus betina saat dewasa setelah diberi pakan tambahan tepung kedelai dan tepung tempe pada usia prapubertas.
Penelitian menggunakan metode eksperimental yaitu pola Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 3 (tiga) kelompok perlakuan dan 4 (empat) kali ulangan. Tikus putih (Rattus norvegicus) galur Sparague-Dawley dibagi kedalam 3 kelompok yaitu 1). Kontrol tikus yang diberi pakan normal, 2). Tikus yang diberi pakan normal dan tepung kedelai 5 g bk/100 g bb/hari, 3). tikus yang diberi pakan normal dan tepung tempe 5 g bk/100 g bb/hari. Tepung kedelai dan tepung tempe berasal dari kedelai varietas Americana. Pemberian tepung kedelai dan tepung tempe selama 28 hari dan pelaksanaan pemberian dilakukan sehari 3 kali yaitu pada pagi hari pukul 8.00 WIB, siang hari pukul 12.00 WIB dan sore hari pukul 16.00 WIB. Parameter yang diamati adalah kadar hormon estradiol dan kinerja reproduksi yang meliputi usia pubertas, jumlah korpus luteum, jumlah titik implantasi, jumlah embrio, jumlah anak yang dilahirkan, bobot lahir anak, pertambahan bobot badan anak, bobot lepas sapih anak dan produksi air susu.
Konsentrasi hormon estradiol diukur dengan metode Radioimunoassay (RIA) teknik fase padat menggunakan Kit estradiol I125. Usia pubertas ditentukan dengan menghitung umur tikus saat pertama kali ditemukan adanya sperma dari hasil ulas vagina setelah tikus dikawinkan dengan jantan. Penghitungan jumlah korpus luteum, jumlah titik impalntasi dan jumlah embrio dilakukan pada tikus saat usia kebuntingan 12 hari. Penghitungan jumlah anak dan bobot anak yang dilahirkan dilakukan pada tikus setelah masa kebuntingan 21 hari. Pengukuran produksi air susu dilakukan selama 15 hari pada masa laktasi. Pertumbuhan bobot badan anak diukur selama anak menyusu, dan bobot lepas sapih diukur pada saat anak dipisahkan dari induknya setelah menyusu selama 21 hari. Data yang diperoleh dianalisis dengan Analysis of Variance (ANOVA) dan dilanjutkan uji Duncan dengan selang kepercayaan 95% (α=0.05).
Hasil uji ANOVA menunjukkan bahwa kadar hormon estradiol pada tikus yang diberi tepung tempe berbeda nyata dengan kontrol, tetapi pada tikus yang diberi tepung kedelai tidak berbeda nyata dengan kontrol. Hal ini sangat berkaitan dengan jumlah isoflavon pada tepung tempe lebih banyak dari pada tepung kedelai. Tikus yang diberi tepung tempe juga menunjukkan usia pubertas yang lebih cepat
dibandingkan dengan pemberian tepung kedelai dan kontrol. Hal ini karena adanya pengaruh dari peningkatan kadar estradiol pada pemberian tepung tempe menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan organ-organ reproduksi lebih cepat, karena adanya peningkatan proleferasi sel.
Jumlah korpus luteum, jumlah embrio dan jumlah anak pada tikus yang diberi tepung tempe juga mengalami peningkatan. Tetapi pemberian tepung kedelai hanya dapat meningkatkan jumlah korpus luteum. Kadar estradiol yang tinggi dapat meningkatkan proliferasi sel-sel granulosa ovarium dan mencegah terjadinya atresia, sehingga sel telur yang diovulasikan lebih banyak dan jumlah korpus luteum juga lebih banyak. Korpus luteum berfungsi menghasilkan hormon progesteron, untuk merangsang terjadinya proliferasi sel-sel endometrium uterus. Adanya peningkatan jumlah korpus luteum, maka progesteron yang dihasilkan juga lebih banyak, sehingga terjadi peningkatan proliferasi sel-sel endometrium uterus dan menyebabkan kondisi uterus berkembang dengan baik. Kondisi uterus yang baik dapat meningkatkan metabolisme antara embrio dan induk selama kehamilan, sehingga dapat meningkatkan kelangsungan hidup embrio dan jumlah anak yang dilahirkan.
Bobot anak yang dilahirkan, pertambahan bobot badan anak dan bobot anak lepas sapih tidak mengalami peningkatan. Jumlah anak yang dilahirkan sangat mempengaruhi bobot badan saat lahir, semakin banyak jumlah anak umumnya mempunyai bobot badan yang lebih kecil. Hasil penilitian menunjukkan meskipun jumlah anak yang dilahirkan lebih banyak pada pemberian tepung tempe, tetapi bobot badannya tidak berbeda nyata dengan kontrol. Hal ini menunjukkan bahwa tepung tempe memberikan metabolisme yang lebih baik untuk perkembangan embrio di dalam uterus. Pertambahan bobot badan anak dan bobot lepas sapih tidak mengalami peningkatan, karena berkaitan dengan produksi air susu induk. Meskipun produksi air susu induk telah mencukupi, kemungkinan kualitasnya belum memenuhi untuk meningkatkan pertambahan bobot badan anak selama menyusu, sehingga bobot badan lepas sapih juga tidak mengalami peningkatan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemberian tepung kedelai belum dapat meningkatkan kadar estradiol dan mengoptimalkan kinerja reproduksi, tetapi dapat meningkatkan jumlah korpus luteum. Sedangkan pemberian tepung tempe dapat meningkatkan kadar estradiol, mempercepat usia pubertas, meningkatkan jumlah korpus luteum, jumlah embrio, jumlah anak yang dilahirkan dan produksi air susu. Pemberian tepung tempe mempunyai pengaruh yang lebih baik dari pada tepung kedelai terhadap kinerja reproduksi tikus betina.
Kata kunci: isoflavon, estradiol, prapubertas, korpus luteum, implantasi, Rattus norvegicus, Sparague-Dawley.
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2008 Hak Cipta dilindungi Undang-undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.
OPTIMALISASI KINERJA REPRODUKSI TIKUS
BETINA SETELAH PEMBERIAN TEPUNG KEDELAI
DAN TEPUNG TEMPE PADA USIA PRAPUBERTAS
SUPRIHATIN
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada
Progran Studi Biologi
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2008
PRAKATA
Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul “Optimalisasi Kinerja Reproduksi Tikus Betina Setelah Pemberian Tepung Kedelai dan Tepung Tempe pada Usia Prapubertas”.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Dr. Ir. Dedy Duryadi Solihin, DEA sebagai ketua Program Studi Biologi Pascasarjana IPB yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk mengikuti program S2, dan sebagai pembimbing yang telah memberikan bimbingan selama penelitian, saran dan koreksi yang berharga bagi penyempurnaan penulisan tesis ini. Terima kasih juga kepada Dr. dra. Nastiti Kusumorini selaku pembimbing yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan penelitian, saran dan koreksinya yang sangat berharga selama penulisan demi kesempurnaan tesis ini.
Terima kasih kepada Dr. drh. Aryani Sismin S, MSc sebagai penguji luar komisi yang telah banyak memberikan saran dan koreksi. Seluruh staf pengajar Program Studi Biologi Pascasarjana IPB, yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan studi. Staf pengajar, ketua Laboratorium dan seluruh pegawai di bagian Fisiologi dan Farmakologi FKH-IPB, yang telah mengizinkan dan memberi kesempatan serta bantuannya dalam pelaksanaan penelitian. Staf laboran dari Laboratorium Jasa Analisis Pangan FATETA-IPB. Staf laboran dari Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian Bogor. Seluruh staf perpustakaan LSI-IPB. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi atas bantuan beasiswa BPPS.
Ucapan terima kasih kepada seluruh keluarga tercinta kedua orang tua, suami Sigit Setyawan dan anak-anak tersayang (Ayu, Septi dan Ninda) atas segala doa, kasih sayang, dukungan dan pengertiannya. Terima kasih juga kepada teman-teman Zoologi 2006, serta tim penelitian Adri dan Ida atas bantuan dan kerjasamanya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi yang membutuhkannya.
Bogor, Agustus 2008 Suprihatin
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Banyuwangi pada tanggal 4 Nopember 1961 dari ayah Atim Sucipto Almarhum dan ibu Sutarmi. Penulis merupakan putri kedua dari tujuh orang bersaudara. Penulis sudah menikah dan sudah dikaruniai tiga putri yang bernama Ayu, Septi dan Ninda.
Tahun 1980 penulis lulus dari SMA Negeri Banyuwangi. Pendidikan sarjana ditempuh di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Indonesia Jakarta, lulus pada tahun 1985. Pada tahun 1989 penulis diterima menjadi staf pengajar di Kopertis Wilayah III diperbantukan pada Fakultas Biologi Universitas Nasional Jakarta, dan pada tahun 2006 diterima di Program Studi Biologi Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL --- xi
DAFTAR GAMBAR --- xii
DAFTAR LAMPIRAN --- xiii
PENDAHULUAN --- 1 Latar Belakang --- 1 Tujuan Penelitian --- 3 Hipotesis --- 3 Manfaat Penelitian --- 3 TINJAUAN PUSTAKA --- 4
Biologi Umum Tikus --- 4
Reproduksi Tikus Betina --- 5
Pubertas --- 5
Siklus Reproduksi --- 5
Kebuntingan dan Kelahiran --- 7
Kelenjar Mammae dan Laktasi --- 8
Hormon Estrogen --- 10
Kedelai --- 11
Tempe --- 13
BAHAN DAN METODE --- 15
Waktu dan Tempat Penelitian --- 15
Bahan dan Alat --- 15
Metode Penelitian --- 16
Rancangan Percobaan --- 21
Análisis Data --- 22
HASIL DAN PEMBAHASAN --- 23
Kandungan Senyawa Isoflavon Tepung Kedelai dan Tepung Tempe ---- 23
Kadar Hormon Estradiol, Usia Pubertas dan Pertambahan Bobot Badan --- 24
Kinerja Reproduksi --- 28
SIMPULAN DAN SARAN --- 35
Simpulan --- 35
Saran --- 35
DAFTAR PUSTAKA --- 36
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Data biologi tikus putih (Rattus norvegicus) --- 4
2 Komposisi kimia biji kedelai kering per 100 gram --- 12
3 Komposisi kimia tempe (dalam 100 gram bagian yang dapat dimakan) --- 13
4 Hasil analisis senyawa isoflavon tepung kedelai dan tepung tempe --- 14
5 Komposisi pakan pelet (Comfeed) --- 15
6 Hasil analisis kuantitatif senyawa isoflavon tepung kedelai dan tepung tempe --- 23
7 Rataan kadar hormon estradiol, usia pubertas dan pertambahan bobot badan --- 25
8 Rataan jumlah korpus luteum, jumlah titik implantasi, jumlah embrio, jumlah anak dan bobot lahir anak --- 28
9 Rataan pertambahan bobot badan anak, bobot lepas sapih dan produksi air susu --- 31
DAFTAR GAMBAR
Halaman 1 Perubahan kadar hormon gonadotropin dan hormon steroid selama siklus
estrus tikus --- 7
2 Bagan tahap perlakuan dan análisis kinerja reproduksi --- 17
3 Preparat ulas vagina --- 19
4 Ovarium dengan korpus luteum --- 19
5 Uterus dengan titik implantasi --- 20
6 Uterus dengan embrio --- 20
7 Bagan pelaksanaan pengukuran produksi air susu --- 21
8 Grafik rataan bobot badan anak harian --- 32
9 Grafik rataan produksi susu harian periode I --- 34
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Proses pembuatan tepung kedelai --- 42
2 Proses pembuatan tempe --- 43
3 Proses pembuatan tepung tempe --- 44
4 Prosedur analisis senyawa isoflavon --- 45
5 Kromatogram HPLC isoflavon tepung kedelai dan tepung tempe --- 48
6 Kromatogram HPLC standar isoflavon --- 51
7 Contoh perhitungan kandungan senyawa isoflavon --- 52
8 Data rataan kadar hormon estradiol --- 53
9 Data rataan usia pubertas --- 53
10 Data rataan pertambahan bobot badan induk selama perlakuan --- 53
11 Data rataan jumlah korpus luteum --- 54
12 Data rataan jumlah titik implantasi --- 54
13 Data rataan jumlah embrio --- 54
14 Data rataan jumlah anak --- 55
15 Data rataan bobot lahir anak --- 55
16 Data rataan Δ bobot badan anak --- 55
17 Data rataan pertambahan bobot badan anak harian --- 56
18 Data rataan bobot anak lepas sapih --- 56
19 Data rataan produksi susu total --- 56
20 Data rataan produksi susu harian --- 57
21 Analisis statistik kadar hormon estradiol --- 58
22 Analisis statistik usia pubertas --- 59
23 Analisis statistik pertambahan bobot badan induk --- 60
24 Analisis statistik jumlah korpus luteum --- 61
25 Analisis statistik jumlah titik implantasi --- 62
26 Analisis statistik jumlah embrio --- 63
27 Analisis statistik jumlah anak --- 64
29 Analisis statistik Δ bobot badan anak --- 66
30 Analisis statistik bobot badan anak harian --- 67
31 Analisis statistik bobot anak lepas sapih --- 68
32 Analisis statistik produksi air susu total --- 69
33 Analisis statistik produksi susu harian periode I --- 70
