Mata Kuliah : Bioteknologi Reproduksi Dosen : Pajri Anwar
PERBANDINGAN PEMBUATAN SEMEN SAPI SIMENTAL
DENGAN MENGGUNAKAN PENGENCER ANDROMED DENGAN VARIASI WAKTU PRE FREEZING SERTA PEMBEKUAN SEMEN MENGGUNAKAN KRIOPROTEKTAN GLISEROL
OLEH :
INDRA RAHMANA
11281100520
PETERNAKAN VI.A
PROGRAM
STUDI ILMU PETERNAKAN
FAKULTAS
PERTANIAN DAN PETERNAKAN
UNIVERSITAS
ISLAM NEGERI SULTAN SYARIF KASIM RIAU
PEKANBARU
20 1 5
KATA PENGANTAR
Puji syukur
kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan Rahmat, Inayah, Taufik dan
Hinayahnya sehingga saya dapat menyelesaikan tugas resume jurnal ini dalam
bentuk maupun isinya yang sangat sederhana. Semoga makalah ini dapat
dipergunakan sebagai salah satu acuan, petunjuk maupun pedoman bagi pembaca
dalam kehidupan sehari hari.
Harapan
saya semoga makalah ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para
pembaca, sehingga saya dapat memperbaiki bentuk maupun isi makalah ini sehingga
kedepannya dapat lebih baik.
Makalah ini
saya akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang saya miliki sangat
kurang. Oleh kerena itu saya harapkan kepada para pembaca untuk memberikan
masukan-masukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan makalah ini.
Pekanbaru, 19
April 2015
Penyusun
Indra Rahmana
DAFTAR ISI
Kata
Pengantar..................................................................................................................
i
Daftar
Isi...........................................................................................................................
ii
Jurnal 1
Viabilitas Semen Sapi
Simental Yang Dibekukan Menggunakan Krioprotektan
Gliserol ........................................................................................................................
172
- 179
Jurnal 2
Analisis Kualitas Semen Beku Sapi Simmental Menggunakan Pengencer
Andromed®
Dengan Variasi Waktu Pre Freezing.................................................................................
8 - 15
Jurnal
3
Keberhasilan Penggunaan Tiga Pengencer Dalam Dua Jenis Kemasan Pada
Proses
Pembekuan Semen Sapi Frisien
Holstein.........................................................................
1 -11
Resume dari 3 jurnal
Perbandingan
Pembuatan Semen Beku Dengan Menggunakan Krioprotektan
Gliserol,
Pengencer Andromed, Serta Penggunaan Tiga Pengencer
Dalam Dua Jenis Kemasan
Pada Proses Pembekuan Semen Sapi...............................................................................
1 – 7
DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................................
7
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Sapi Simmental merupakan salah satu bangsa sapi potong
yang mempunyai pertumbuhan cepat. Sapi jenis ini merupakan sapi dwiguna, yaitu
sapi yang menghasilkan susu dan daging. Secara morfologi, Sapi Simmental
memiliki ciri fisik tidak berpunuk dan tidak bergelambir. Warna bulunya cokelat
kemerahan (merah bata). Bagian wajah dan lutut ke bawah sampai ujung ekor
berwarna putih. Betina dewasa dapat mencapai 800 kg, sedangkan pejantan dewasa
mencapai berat sekitar 1150 kg. Berdasarkan keunggulan tersebut, banyak
peternak di Indonesia yang memelihara Sapi Simmental untuk memenuhi tingginya
kebutuhan daging sapi untuk masyarakat. Bibit Sapi Simmental yang unggul dapat
diperoleh dengan melakukan program pemuliabiakan ternak melalui Inseminasi
Buatan (IB).
IB adalah suatu proses mengawinkan ternak dengan cara
buatan yang melibatkan prosedur kompleks dan petugas pelaksana yang terlatih.
Salah satu faktor yang dapat menentukan keberhasilan program IB yaitu mutu
semen beku sapi. Oleh sebab itu, mutu semen beku harus selalu terjaga agar fertilitasnya
tetap baik. Semen beku yang berkualitas baik mempunyai persentase motilitas dan
spermatozoa hidup yang tinggi. Namun, terdapat banyak faktor yang dapat menurunkan
kualitas semen mulai dari proses pengolahan, penyimpanan dalam kontainer, dan
distribusi semen beku itu sendiri.
Masalah
yang sering menyebabkan penurunan kualitas semen adalah pada proses pengolahan
terutama pada tahap pembekuan. Pembekuan merupakan suatu fenomena pengeringan
fisik. Pada pembekuan semen dimana terbentuk kristal-kristal es, terjadi
penumpukan elektrolit dan bahan terlarut lainnya di dalam larutan atau di dalam
sel. Kristal sel intraseluler dapat merusak sperma secara mekanik. Konsentrasi
elektrolit yang berlebihan akan melarutkan selubung lipoprotein dinding sel
sperma dan pada waktu thawing, permebialitas membran sel akan berubah dan
menyebabkan kematian sel (Toelihere, 1993). Prinsip pembekuan semen itu sendiri
adalah dapat mempertahankan kelangsungan hidup sperma dalam jangka waktu yang
lama (long term preservation).
Prinsip
pengenceran semen bertujuan untuk menambah volume semen dari setiap ejakulasi
dan memberi zat-zat makanan yang dibutuhkan untuk mempertahankan daya tahan
hidup dan fertilitas sperma. Selain itu, pengenceran juga dapat memberi
perlindungan terhadap sperma dari terjadinya kejutan dingin (cold shock),
mencegah tumbuhnya kuman dan juga sebagai penyanggah dalam menjaga kestabilan
pH (Toelihere, 1993) disamping itu pengencer harus mempunyai sifat-sifat
seperti plasma semen yaitu harus dapat menciptakan keadaan yang memungkinkan
sperma tahan terhadap kondisi buatan yang berhubungan dengan penyimpanan.
Kemampuan spermatozoa untuk bertahan hidup lebih lama di dalam suatu medium
pengencer sangat dipengaruhi oleh sifat fisik dan kimiawi pengencer yang
digunakan. Beberapa bahan pengencer yang biasa atau umum digunakan adalah tris,
kuning telur, susu skim atau air kelapa.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Kualitas Semen Sapi Simental Dengan
Menggunakan Pengencer Andromed Dengan Variasi Waktu Pre Freezing
Penelitian ini
dilaksanakan pada April 2014 di Balai Inseminasi Buatan Daerah (BIBD) Lampung,
Kecamatan Terbanggi Besar, Kabupaten Lampung Tengah, Provinsi Lampung.
Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 5 waktu pre
feezing, yaitu 5 menit; 6 menit; 7 menit; 8 menit; dan 9 menit, dengan 4 kali
ulangan. Data yang diperoleh dianalisis ragam pada taraf 5% dan atau 1% serta
dilanjutkan dengan uji polinomial ortogonal pada taraf 1% untuk perlakuan yang
berbeda nyata terhadap peubah yang diukur.
Pelaksanaan
penelitian dimulai dengan menampung semen dari pejantan Sapi Simmental
menggunakan vagina buatan (artificial vagina), selanjutnya dilakukan evaluasi
semen segar secara makroskopis (volume, konsistensi, warna, bau) dan mikroskopis
(gerakan massa, gerakan individu, konsentrasi). Semen segar yang memenuhi
syarat kemudian diencerkan dengan pengencer Andromed® secara merata.
Selanjutnya
dilakukan ekuilibrasi terhadap semen yang telah diencerkan. Pemeriksaan post
ekuilibrasi dilakukan setelah ekuilibrasi selesai. Semen yang memenuhi standar
akan dilanjutkan proses filling, sealing, dan printing. Langkah selanjutnya
yaitu melaksanakan sampling terhadap straw berisi semen sapi Simmental yang
akan dibekukan. Sampel dibagi sesuai perlakuan waktu pre freezing yang
direncanakan.
Proses
pre freezing dilakukan dengan cara meletakkan straw yang berisi semen cair di
atas rak hitung kemudian ditempatkan pada 4 cm di atas permukaan N2 cair dalam
box freezing (panjang 43 cm dan lebar 27 cm). Volume N2 cair yang digunakan
yaitu 7,5 liter. Proses pre freezing ini dilakukan sesuai perlakuan waktu yang
diberikan yaitu 5 menit, 6 menit, 7 menit, 8 menit, dan 9 menit. Pemeriksaan
setelah pre freezing dilakukan setelah prosespre freezing selesai.
Tahapan
terakhir pada proses pembuatan semen beku yaitu pembekuan. Pembekuan dilakukan
dengan cara mencelupkan straw berisi semen cair ke dalam N2 cair sampai
terendam. Setelah pembekuan selesai, dilanjutkan dengan pemeriksaan post thawing
motility. Pengumpulan data dilakukan pada setiap pemeriksaan kualitas.
Tabel 1. Hasil evaluasi kualitas semen segar
Parameter
|
Nilai
|
Makroskopis
Volume (ml)
Warna
Bau
Konsistensi
|
7
Krem
Khas
Kental
|
Mikroskopis
Konsentrasi (106/ml)
Gerakan Massa
Motilitas (%)
Spermatozoa hidup (%)
|
1850
+++
75
89,77
|
Dalam penelitian ini, penilaian kualitas semen setelah
ekuilibrasi meliputi: persentase motilitas spermatozoa dan persentase
spermatozoa hidup. Data hasil pengamatan terhadap motilitas dan persentase spermatozoa
hidup setelah ekuilibrasi disajikan
pada Tabel 2.
Tabel 2.
Kualitas semen Sapi Simmental setelah ekuilibrasi
Parameter Kualitas
|
Nilai
|
Motilitas (%)
Spermatozoa
hidup (%)
|
50
87,11
|
Menurut
Sugiarti et al. (2004), proses pendinginan pada suhu 5°C akan menyebabkan
penurunan motilitas spermatozoa akibat adanya asam laktat sisa metabolisme sel
yang menyebabkan kondisi medium menjadi semakin asam karena penurunan pH.
Kondisi ini dapat bersifat racun bagi spermatozoa yang akhirnya menyebabkan
kematian spermatozoa.
Persentase
spermatozoa hidup pada semen yang telah diencerkan menggunakan media pengencer
Andromed® dan didinginkan pada suhu 5°C adalah 87,11% (Tabel 2). Persentase
spermatozoa hidup pada penelitian ini dapat dikatakan baik karena sesuai dengan
pendapat Toelihere (1993) yang mengatakan bahwa semen yang baik memiliki
persentase viabilitas lebih dari 50%. Tingginya persentase spermatozoa hidup
pada penelitian ini disebabkan karena masih tersedianya sumber energi yang
dibutuhkan spermatozoa dan tekanan osmotik yang masih isotonis sehingga dapat
menjaga ketahanan hidup spermatozoa.
Persentase
spermatozoa hidup yang tinggi disebabkan oleh peran serta media pengencer yang
digunakan. Menurut Minitub (2001), bahan pengencer Andromed® memiliki komposisi
kimia yang tersusun dari beberapa bahan yang dibutuhkan oleh spermatozoa selama
proses pembekuan, diantaranya natrium dan kalium. Kedua bahan tersebut berperan
dalam menjaga integritas fungsional membran plasma spermatozoa. Kalium juga
perperan dalam menginduksi motilitas dan hiperaktivasi spermatozoa, serta dapat
memengaruhi daya tahan hidup spermatozoa.
2.2. Variasi
Waktu Pre Freezing Terhadap Persentase Motilitas Spermatozoa setelah Pre
Freezing
Tabel 3. Rataan
persentase motilitas spermatozoa semen beku Sapi Simmental setelah pre freezing
Ulangan
|
Waktu Pre Freezing (Menit)
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
1
2
3
4
|
50
50
40
50
|
45
50
50
50
|
50
50
45
50
|
50
50
50
50
|
50
50
50
50
|
Rataan
|
47,5
|
48,75
|
48,75
|
50
|
50
|
Hasil
analisis ragam menunjukkan bahwa variasi waktu pre freezing tidak berpengaruh
nyata (P>0,05) terhadap persentase motilitas spermatozoa setelah pre freezing.
Persentase motilitas spermatozoa setelah pre freezing berkisar antara 40 – 50%. Perbedaan waktu pre freezing selama 5 – 9 menit tidak menunjukkan perbedaan yang nyata
terhadap persentase motilitas spermatozoa, hal tersebut disebabkan karena pada proses
pre freezing ini spermatozoa sedang beradaptasi dengan penurunan suhu sebelum
nantinya dibekukan dalam N2 cair dengan suhu -196oC. Pendinginan dari 5oC ke -15oC
dalam waktu 5 – 9 menit
dengan kecepatan 1 sampai 3 derajat per menit menyebabkan kualitas spermatozoa
menurun karena spermatozoa sapi banyak mengalami penurunan pada suhu kritik
antara -1,5oC dan -30oC, rata-rata pada suhu -17oC.
2.2. Variasi
Waktu Pre Freezing Terhadap Motilitas Spermatozoa setelah Thawing
Tabel 4. Rataan
persentase motilitas spermatozoa semen beku Sapi Simmental setelah thawing
Ulangan
|
Waktu Pre Freezing (Menit)
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
1
2
3
4
|
10
10
10
10
|
10
20
25
10
|
10
20
20
20
|
30
30
30
30
|
40
40
40
40
|
Rataan
|
10
|
16,25
|
17,
|
30
|
40
|
Hasil
analisis ragam menunjukkan bahwa variasi waktu pre freezing berpengaruh sangat
nyata (P<0,01) terhadap persentase motilitas spermatozoa setelah thawing.
Hasil uji polinomial ortogonal juga menunjukkan bahwa variasi waktu pre
freezing berpengaruh sangat nyata (P<0,01) terhadap persentase motilitas
spermatozoa setelah thawing.
Rata-rata
persentase motilitas spermatozoa tertinggi yaitu 40% diperoleh dari perlakuan waktu
pre freezing selama 9 menit. Hasil tersebut lebih rendah apabila dibandingkan penelitian
Samsudewa dan Suryawijaya (2008) yaitu 45% pada motilitas spermatozoa Sapi
Simmental.
Pre
freezing selama 5 − 8 menit tidak
memberikan nilai persentase motilitas spermatozoa yang lebih baik dibandingkan dengan
9 menit, hal ini disebabkan karena spermatozoa banyak mengalami kematian akibat
penurunan suhu yang terlalu cepat. Kurangnya waktu adaptasi spermatozoa terhadap
suhu dingin sebelum dimasukkan ke
dalam N2 cair
(-196oC) menyebabkan spermatozoa banyak mengalami kerusakan akibat cold shock
dan perubahan-perubahan intraseluler yang berkaitan dengan pembentukan
kristal-kristal es. Sementara itu, perlakuan waktu pre freezing selama 9 menit memberikan
kesempatan yang lebih lama bagi spermatozoa untuk melakukan adaptasi terhadap
penurunan suhu pada proses pre freezing sehingga dapat meminimalkan kerusakan-kerusakan
tersebut.
Menurut
Toelihere (1993), kristalkristal es yang terbentuk saat proses pembekuan semen
dapat merusak spermatozoa. Konsentrasi elektrolit yang berlebihan akan
melarutkan selubung lipoprotein pada dinding sel spermatozoa sehingga
permeabilitas membran sel akan berubah dan menyebabkan kematian sel. Kerusakan
membran plasma spermatozoa pada saat proses pembekuan semen juga terjadi akibat
terbentuknya peroksidasi lipid. Membran plasma spermatozoa banyak mengandung
asam lemak tidak jenuh yang sangat rentan terhadap kerusakan peroksidasi
tersebut (Maxwell dan Watson, 1996). Rusaknya membran plasma dapat menyebabkan
terganggunya keseimbangan tekanan osmotik di dalam maupun di luar sel.
Masalah
pembekuan ini sebagian dapat diatasi dengan menggunakan zat-zat pelindung yang
tersedia di dalam media pengencer Andromed® dan penurunan suhu secara gradual.
Kandungan gliserol dalam media pengencer Andromed® dapat membantu spermatozoa
bertahan terhadap penurunan suhu sehingga akan mengurangi kerusakan spermatozoa
akibat cold shock.
Berdasarkan
hasil penelitian (Tabel 4), proses pre freezing selama 9 menit memberikan
pengaruh yang baik terhadap kualitas semen beku Sapi Simmental yang menggunakan
pengencer Andromed® sehingga semen bekuyang dihasilkan memenuhi syarat untuk
dipergunakan dalam inseminasi buatan yaitu mempunyai persentase motilitas post
thawing sebesar 40%. Menurut Garner dan Hafez (2000), syarat minimal motilitas
individu sperma post thawing agar dapat dipergunakan dalam inseminasi buatan
adalah 40%
2.3. Variasi
Waktu Pre Freezing Terhadap Persentase Spermatozoa Hidup setelah Pre Freezing
Tabel. 5 Rataan
persentase spermatozoa hidup setelah pre freezing
Ulangan
|
Waktu Pre Freezing (Menit)
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
1
2
3
4
|
61,86
63,73
43,52
55,56
|
60,44
58,75
48,65
55,46
|
48,48
58,49
57,14
58,96
|
59,23
56,59
56,52
57,28
|
56,00
60,00
59,32
57,35
|
Rataan
|
56,17
|
55,83
|
55,77
|
57,41
|
58,17
|
Hasil
analisis ragam menunjukkan bahwa variasi waktu pre freezing tidak berpengaruh
nyata (P>0,05) terhadap persentase spermatozoa hidup setelah pre freezing.
Persentase spermatozoa hidup setelah pre freezing masih baik meskipun mengalami
penurunan. Penurunan persentase spermatozoa hidup setelah pre freezing disebabkan
oleh terjadinya cold shock dan kerusakan membran spermatozoa akibat dari
pembentukan kristal-kristal es yang menimbulkan perbedaan tekanan osmotik di luar
dan di dalam sel sehingga akan meningkatkan angka kematian. Samsudewa (2006)
menyatakan bahwa peningkatan tekanan osmotik pada plasma semen dapat menurunkan
permeabilitas membran spermatozoa dan meningkatkan kerusakan membran. Kerusakan
membran yang terjadi dapat menyebabkan kematian spermatozoa.
2.4. Variasi
Waktu Pre Freezing Terhadap Persentase Spermatozoa Hidup setelah Thawing
Tabel 6. Rataan
persentase spermatozoa hidup setelah thawing
Ulangan
|
Waktu Pre Freezing (Menit)
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
1
2
3
4
|
16,85
17,76
16,67
17,31
|
19,28
33,68
28,21
20,48
|
17,58
27,96
29,76
28,57
|
36,59
39,24
40,22
40,63
|
48,25
50,52
52,22
51,96
|
Rataan
|
17,15
|
25,41
|
25,97
|
39,17
|
50,74
|
Hasil
analisis ragam menunjukkan bahwa variasi waktu pre freezing berpengaruh sangat
nyata (P<0,01) terhadap persentase spermatozoa hidup setelah thawing. Hasil
uji polinomial ortogonal juga menunjukkan bahwa variasi waktu pre freezing
berpengaruh sangat nyata (P<0,01) terhadap persentase spermatozoa hidup
setelah thawing.
Persentase
spermatozoa hidup setelah thawing berkisar antara 16,67 – 52,22%. Rata-rata persentase spermatozoa hidup
tertinggi yaitu 50,74% diperoleh pada perlakuan waktu prefreezing selama 9
menit dan terendah 17,15% diperoleh pada perlakuan waktu pre freezing selama 5
menit.