PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN...

30
PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN INTEGRITAS MEMBRAN PLASMA SPERMATOZOA BABI MENGGUNAKAN HYPO-OSMOTIC SWELLING (HOS) TEST I NENGAH DONNY ARTIKA FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

Transcript of PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN...

Page 1: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN INTEGRITAS

MEMBRAN PLASMA SPERMATOZOA BABI

MENGGUNAKAN HYPO-OSMOTIC SWELLING (HOS) TEST

I NENGAH DONNY ARTIKA

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Page 2: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik
Page 3: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Penentuan Waktu

Optimal Pengujian Integritas Membran Plasma Spermatozoa Babi Menggunakan

Hypo-osmotic Swelling (HOS) Test adalah benar karya saya dengan arahan dari

komisi pembimbing 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 skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Juli 2014

I Nengah Donny Artika

NIM B04100052

Page 4: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

ABSTRAK

I NENGAH DONNY ARTIKA. Penentuan Waktu Optimal Pengujian Integritas

Membran Plasma Spermatozoa Babi Menggunakan Hypo-osmotic Swelling (HOS)

Test. Dibimbing oleh R Iis Arifiantini Msi

Keutuhan membran plasma merupakan faktor penting untuk menentukan

fertilitas spermatozoa. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan waktu optimum

untuk pengujian membran plasma yang utuh (MPU) pada semen segar babi

menggunakan hypo-osmotic swelling (HOS) test. Sebanyak 10 ekor babi dari bangsa

Landrace, Duroc dan Yorkshire yang telah dewasa digunakan sebagai sumber

semen. Semen dikoleksi menggunakan pemijatan massase. Semen yang diperoleh

dievaluasi secara makroskopis dan mikroskopis. Pengujian MPU dilakukan dengan

cara memasukkan 50 µL semen ke dalam mikrotub berisi 1 ml larutan hipoosmotik

(150 mOsm Kg-1). Campuran larutan diinkubasi pada suhu 37oC. Sperma yang

bereaksi dan yang tidak bereaksi terhadap larutan HOS dievaluasi mulai jam ke 0

dan setiap 15 menit dengan total 200 sel sperma. Hasil penelitian menunjukkan

bahwa waktu optimal sperma bereaksi maksimal terhadap larutan HOS adalah 60

menit setelah inkubasi.

Kata kunci: Keutuhan membran plasma, HOS test, semen babi.

ABSTRACT

I NENGAH DONNY ARTIKA. Determination of Optimal Time for Spermatozoa

Membran Integrity Test of Boar Spermatozoa Using Hypoosmotic Swelling

(HOST) Test. Supervised by R Iis Arifiantini Msi

Spermatozoa plasma membrane integrity was important for spermatozoa

fertility. The objective of this study was to determine the optimal time to test

spermatozoa plasma membrane of raw boar semen using hypo osmotic swelling

(HOS) test. A total of 10 sexualy mature boars from three breed (landrace, Duroc,

and Yorkshire) used as a spermatozoa source. Semen were collected using hand

glove method. Immediatley after collection the semen were evaluate macro and

microscopically. The HOS test was conducted by putting 50 µL semen into 1 ml

HOS medium (150 mOsm Kg-1) incubated at 37oC. Two hundred reacted and not

reacted spermatozoa cell to HOS medium were evaluate at 0 min and every 15

minutes. Result showed that the optimum response to HOS was obtained at 60

minutes after incubation.

Keywords: Plasma membrane integrity, HOS test, boar semen.

Page 5: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

Judul Skripsi : Penentuan Waktu Optimal Pemeriksaan Integritas Membran Plasma

Spermatozoa Babi Menggunakan Hypo-osmotic Swelling (HOS)

Test

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Kedokteran Hewan

pada

Fakultas Kedokteran Hewan

PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN INTEGRITAS

MEMBRAN PLASMA SPERMATOZOA BABI

MENGGUNAKAN HYPO-OSMOTIC SWELLING (HOS) TEST

I NENGAH DONNY ARTIKA

FAKULTAS KEDOKTERAN HEWAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2014

Page 6: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik
Page 7: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

Judul skripsi : Penentuan Waktu Optimal Pengujian Integritas Membran Plasma

Spermatozoa Babi Mengunakan Hypo-osmotic Swelling (HOS)

Test

Nama : I Nengah Donny Artika

NIM : B04100052

Disetujui oleh

Prof Dr Dra R Iis Arifiantini MSi

Pembimbing I

Diketahui oleh

Drh Agus Setiyono MS PhD APVet

Wakil Dekan Fakultas Kedokteran Hewan

Tanggal Lulus:

Page 8: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Ida Sang Hyang Widhi Wasa,

Tuhan Yang Maha Esa karena atas segala waranugraha-Nya skripsi ini dapat

diselesaikan. Judul yang dipilih dalam skripsi ini ialah Penentuan Waktu Optimal

Pengujian Integritas Membran Plasma pada Semen Babi dengan Menggunakan

Hypo-osmotic Swelling (HOS) Test.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Prof Dr Dra R Iis Arifiantini, MSi

selaku pembimbing. Ibu Prof Dr drh Tuty L Yusup dan Dr Ir W Marlene Nalley

yang selalu memberikan dukungan, semangat dan sharing ilmunya. Terimakasih

juga penulis ucapkan untuk Balai Inseminasi Buatan Daerah (BIBD) Unit

Pelaksana Teknis Dinas (UPTD) Peternakan Provinsi Bali di Baturiti, ucapan

terimakasih juga untuk bapak Alex sebagai pemilik peternakan babi PT. Adi Farm

yang berlokasi di Kabupaten Karanganyar, Solo yang telah bersedia membantu

dalam pengambilan dan pengujian sample pada penelitian ini. Pada kesempatan ini

penulis tidak lupa mengucapkan terimakasih kepada partner penelitian Nurul

Hafsari dan Mulyani Nofriza yang telah berjuang bersama-sama dalam penelitian.

Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada bapak, ibu serta seluruh keluarga,

atas doa dukungan moral maupun materi dan kasih sayangnya.

Semoga skripsi ini bermanfaat.

Bogor, Juli 2014

I Nengah Donny Artika

Page 9: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vii

DAFTAR GAMBAR vii

DAFTAR LAMPIRAN vii

PENDAHULUAN 1

Latar Belakang 1

Tujuan Penelitian 2

Manfaat Penelitian 2

TINJAUAN PUSTAKA 3

Ternak Babi 3

Inseminasi Buatan 3

Pengujian Integritas Membran Plasma Spermatozoa 3

Koleksi Semen 4

Semen Babi 5

Spermatozoa 5

METODE 7

Waktu dan Tempat 7

Bahan 7

Alat 7

Prosedur 7

HASIL / PEMBAHASAN 9

Kualitas semen Segar 9

Integritas Membran Plasma Spermatozoa 10

SIMPULAN 15

SARAN 15

DAFTAR PUSTAKA 15

LAMPIRAN 18

RIWAYAT HIDUP 20

Page 10: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

DAFTAR TABEL

1 Nilai karakteristik semen segar babi 10

2 Persentase jumlah spermatozoa yang bereaksi positif Hypo-osmotic 12 3 Persentase jumlah spermatozoa yang bereaksi positif Hypo-osmotic

swelling (HOS) test antar breed selama masa inkubasi 13

DAFTAR GAMBAR

1 Hasil pengujian membran plasma dengan HOS tes 11 2 Grafik reaksi spermatozoa positif terhadap larutan HOS 12 3 Perubahan volume spermatozoa sebagai respon terhadap kondisi

hipoosmotik 13

DAFTAR LAMPIRAN

1 Hasil analisis data menggunakan uji Anova dengan uji lanjut

Duncan pada selang kepercayaan 99% (P > 0.01) 18 2 Hasil Uji - t proporsi HOS positif dari berbagai breed pada selang

kepercayaan 95% (P > 0.05) 19

Page 11: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Babi (Sus Sp.) merupakan salah satu konsumsi utama masyarakat khususnya

di Eropa dan Amerika dan di negara tersebut peternakan babi mencapai 20-30%

dari total peternakan yang ada. Di Indonesia konsumsi daging babi ini tidak begitu

besar dikarenakan hanya bisa dinikmati oleh golongan non muslim, namun dalam

lima tahun terakhir produksi daging babi di Indonesia terus mengalami peningkatan.

Menurut Balai Pusat Statistik (BPS) dalam lima tahun terakhir populasi babi

mengalami peningkatan sebesar 4.37%, data tahun 2009 hanya 6.974.732 ekor dan

tahun 2013 meningkat menjadi 8.245.712 ekor hal ini menunjukkan bahwa

peternakan babi di Indonesia semakin maju.

Inseminasi buatan (IB) merupakan cara yang efektif untuk mendapatkan

genetik unggul dengan resiko minimal terhadap penularan penyakit (Maes et al.

2008). Penerapan teknologi IB pada peternakan babi meningkat secara signifikan

pada satu dekade terakhir (Maes et al. 2011), begitu juga di Indonesia teknologi IB

pada babi telah banyak dilakukan di provinsi Sumatera Utara, Jawa Tengah, Bali,

Kalimantan Barat, Sulawesi, dan Papua menggunakan semen cair. Inseminasi

dengan semen beku belum banyak digunakan karena harganya yang cukup mahal.

Keberhasilan IB sebagian besar bergantung pada kualitas semen dan prosedur

inseminasi.

Kualitas semen yang baik diketahui melalui proses evaluasi semen setelah

penampungan. Evaluasi semen yang dilakukan di Balai Inseminasi Buatan Daerah

(BIBD) Unit Pelaksana Teknis Daerah (UPTD) Peternakan Provinsi Bali di Baturiti

dan peternakan Adhi Farm, Solo masih terbatas pada metode pengujian standard

yang meliputi pengujian makroskopis seperti volume, konsistensi, warna, dan pH

serta pengujian mikroskopis yang meliputi motilitas dan konsentrasi. Pengujian

kualitas semen, selain yang telah disebutkan di atas juga dapat dilakukan dengan

beberapa parameter lain seperti viabilitas, pengujian tudung akrosom dan pengujian

integritas membran.

Lechniak et al. (2002) menyebutkan bahwa integritas fungsional dan struktur

membran plasma spermatozoa sangat penting bagi kehidupan spermatozoa, karena

berperanan penting dalam proses fusi ke dalam ovum saat fertilisasi. Spermatozoa

juga harus mempunyai energi yang cukup untuk pergerakan, protein dan senyawa

lain yang penting selama berada dalam saluran reproduksi betina serta memiliki

membran plasma yang baik sehingga dapat melakukan fertilisasi dengan baik

(Purdy et al. 2010). Pengujian keutuhan membran plasma dapat dilakukan dengan

beberapa teknik di antaranya menggunakan mikroskop cahaya atau mikroskop

fluorescent yang dikombinaskan dengan pewarnaan vital (Brito et al. 2003), flow

cytometry (Hallap et al. 2004) dan hypo-osmotic swelling (HOS) tes (Jeyendran et

al. 1984).

Hypo-osmotic swelling (HOS) test pada babi telah dilaporkan oleh Vazquez

et al. (1997), Perez-Llano et al. (2001) dan Yeste et al. (2010) namun dalam

penelitian tersebut belum menentukan secara spesifik waktu optimal dalam

pengujian integritas membran dengan menggunakan HOS test. Pengujian membran

plasma dengan menggunakan hypo-osmotik swelling (HOS) test telah banyak

Page 12: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

2

dilakukan pada hewan domestik yaitu pada kerbau (Padrik et al. 2012), kuda (Nie

dan Wanzel 2001), dan domba (Nalley dan Arifiantini 2013).

Pengujian HOS didasarkan pada kemampuan spermatozoa membengkak

setelah dimasukkan ke dalam larutan hipoosmotik. Spermatozoa dengan kerusakan

fungsi membran tidak mengalami pembengkakan dan ekornya tidak mengalami

invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984).

Babi memiliki karakteristik semen yang unik, berbeda dengan ternak lain

seperti sapi, domba dan kambing. Semen babi mengandung gelatin yang merupakan

sekresi dari kelenjar bulbouretralis dan akan keluar pada saat ejakulasi. Gelatin

yang menyelimuti sel spermatozoa akan memengaruhi kecepatan larutan

hipoosmotik memasuki sel, sehingga diperlukan waktu yang tepat untuk melakukan

pengujian HOS. Selain itu cara penampungan semen di Indonesia masih belum

bisa memisahkan fraksi gelatin secara sempurna, dengan demikian akan

memengaruhi kecepatan masuknya larutan hipoosmotik ke dalam sel spermatozoa

yang akan berpengaruh terhadap waktu pengujian.

Mengingat karakteristik semen babi yang berbeda dan adanya perbedaan

kecepatan masuknya larutan hipoosmotik ke dalam sel spermatozoa maka

penelitian ini dilakukan untuk menentukan waktu optimal dalam pengujian

integritas membran plasma spermatozoa babi menggunakan larutan HOS.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh waktu yang optimal untuk

melakukan pengujian integritas membran plasma menggunakan Hypo-osmotic

Swelling (HOS) Test.

Manfaat Penelitian

Data yang diperoleh dari penelitian ini diharapkan dapat digunakan untuk

meningkatkan ketepatan dalam pengujian integritas membran plasma spermatozoa

babi menggunakan Hypo-osmotic Swelling (HOS) Test sehingga didapatkan data

yang tepat dan akurat.

Page 13: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

3

TINJAUAN PUSTAKA

Ternak Babi

Babi (Sus Sp.) merupakan salah satu konsumsi utama masyarakat khususnya

di Eropa dan Amerika dan di negara tersebut peternakan babi mencapai 20-30%

dari total peternakan yang ada. Babi mempunyai karakteristik produktivitas yang sifat

unik bila dibandingkan dengan ternak lain seperti sapi, domba dan kambing. Perbedaan

yang penting adalah bahwa babi merupakan hewan polytocous (melahirkan anak lebih

dari satu) menghasilakan ovum banyak dan memelihara anak dalam jumlah banyak

(Blakely dan Bade 1991). Peternakan babi di Indonesia saat ini sudah mengalami

perkembangan, peternakan babi dilakukan secara komersial (industri peternakan), dan

sebagian besar masih merupakan peternakan rakyat.

Tipe babi yang umum dikenal ada tiga tipe yaitu, babi tipe lemak (Lard type),

tipe daging (meat type atau pork type), dan tipe sedang (bacon type). Dunia peternakan

semakin berkembang dan masyarakat sudah mulai mengenal bangsa babi antara lain,

Landrace, Yorkshire (Large White), Berkshire, Chester White, Duroc, Hampshire,

Saddleback, Poland China, Spotted Poland China, Tamworth dan Hereford. Jenis babi

yang banyak dikembangkan di Indonesia adalah bangsa Landrace, Duroc, Yorkshire,

Hampshire dan Berkshire. Babi jantan dewasa berbobot sekitar 320 - 410 kg, dan

induk berbobot sekitar 250 - 340 kg (Sihombing 2006).

Inseminasi Buatan

Teknologi inseminasi buatan (IB) melalui penyediaan sumber spermatozoa

yang berasal dari pejantan bermutu unggul merupakan salah satu usaha yang

dilakukan untuk peningkatan genetik dan populasi ternak babi (Sumardani et al.

2008). Evaluasi semen perlu dilakukan untuk mengetahui kualitas semen yang

dikoleksi dan untuk mengetahui kadar pengenceran serta jumlah pelayananan

terhadap betina yang diinseminasi. Secara umum evaluasi yang dilakukan adalah

evaluasi secara makroskopis untuk mengetahui volume, pH, warna dan konsistensi

serta evaluasi mikroskopis untuk mengetahui konsentrasi spermatozoa, gerakan

individu (motilitas), dan morfometri spermatozoa. Pengujian secara mikroskopis

dapat dilakukan dengan pewarnaan eosin-nigrosin dan pewarnaan Williams.

Pewarnaan spermatozoa berfungsi untuk membantu proses pengamatan morfologi

dan morfometri spermatozoa. (Arifiantini 2012) Evaluasi semen secara

makroskopis dan mikroskopis merupakan evaluasi standard yang diterapkan di

Balai Inseminasi Buatan (BIB)

Pengujian integritas membran plasma spermatozoa

Pengujian keutuhan membran plasma menggunakan HOS test pertama kali

dilakukan pada manusia oleh Jeyendran et al. (1984), memungkinkan dilakukannya

spesialisasi reproduksi untuk menentukan membran plasma yang intak dan

fungsional. Membran plasma “membengkak” karena masuknya air dalam kondisi

larutan hipoosmotik dan pembesaran membran menyebabkan ekor melingkar.

Page 14: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

4

Aplikasi pada spesies yang berbeda perlu ditentukan osmolaritas spesifik dari

larutan yang digunakan sesuai dengan spesies yang di evaluasi. Pada babi larutan

yang digunakan bervariasi antara 50 sampai 150 mOsm Kg-1 telah dilaporkan oleh

(Vazquez et al. 1997). Selain itu penggunaan air suling dengan tekanan osmotik 0

mOsm Kg-1 telah dilakukan untuk uji pada kuda (Dell’Aqua et al. 2002) dan anjing

(Quintela et al. 2010). Menurut Revell dan Mrode (1994) terdapat korelasi positif

antara hasil dari HOS test atau modifikasinya dengan persentase keberhasilan IB

pada betina, sehingga memungkinkan HOS test menjadi metode paling sederhana

dan diterima dalam evaluasi semen di industri IB

Pengujian HOS berdasarkan pada kemampuan spermatozoa membengkak

setelah dimasukan ke dalam larutan hipoosmotik (Carbita et al. 1999). Pada larutan

hipoosmotik, cairan masuk ke dalam sel melewati membran plasma spermatozoa.

Spermatozoa dengan membran plasma yang fungsional membengkak mulai dari

ekor. Reaksi ini merupakan bentuk respon sel dalam mencapai keseimbangan antara

lingkungan intra dan ekstraseluler. Fenomena membengkaknya spermatozoa yang

dapat dilihat dari ekornya yang melingkar disebut HOS reaktif (HOS positif).

Spermatozoa dengan kerusakan fungsi membran tidak mengalami pembengkakan

dan ekornya tidak mengalami invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984).

Osmolaritas larutan yang digunakan harus cukup untuk memberikan efek optimal

tanpa menyebabkan lisis membran spermatozoa (Rota et al. 1999). Fertilisasi tidak

akan terjadi jika membran spermatozoa secara biokimia tidak aktif walaupun

secara struktural tetap utuh, sehingga pengujian HOS merupakan indikator yang

lebih baik dibandingkan dengan pewarnaan supravital (Tamuli dan Watson 1992).

Koleksi Semen

Koleksi semen babi dapat dilakukan dengan beberapa metode di antaranya

adalah metode vagina buatan, dan glove hand methode yaitu pemijatan pada bagian

korpus penis. Penampungan semen dapat menggunakan seekor betina berahi

ataupun dummy (betina tiruan). Vagina buatan yang digunakan dalam

penampungan semen dimodifikasi sedemikian rupa dan suhunya disesuaikan

dengan vagina babi betina yang sebenarnya. Vagina buatan yang akan digunakan

diisi dengan 300 mL air dengan suhu 50 oC, kemudian dilicinkan dengan jelly.

Kolektor semen jongkok atau duduk di atas bangku pendek di sebelah kanan

pemancing dengan vagina buatan pada tangan kiri dan tangan kanan memegang

corong karet. Tangan kanan memegang ujung distal penis dan diarahkan ke vagina

buatan memasuki corong karet. Pejantan akan menggerakkan penisnya ke depan

dan ke belakang beberapa kalin ejakulasi akan terjadi selama 5 sampai 20 menit

(Toelihere 1993).

Koleksi semen babi di Indonesia banyak menggunakan metode masase pada

bagian korpus penis (glove hand methode). Menurut Arifiantini (2012) teknik ini

dilakukan secara rutin di Unit Pelaksana Teknis Daerah (UPTD) Balai Inseminasi

Buatan (BIB) Baturiti, Provinsi Bali. Koleksi semen biasanya menggunakan dummy

sow. Babi-babi yang akan dikoleksi harus dilatih terlebih dahulu. Volume semen

babi sangat banyak, oleh karena itu tabung penampung biasanya menggunakan

gelas piala ukuran 250-500 ml. Tabung koleksi yang digunakan dimodifikasi

dengan menambahkan paralon sebagai tempat meletakan gelas piala agar lebih

Page 15: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

5

mudah dipegang. Semen babi mengandung gelatin, sehingga di bagian permukaan

tabung dilapisi dengan kain kasa untuk menyaring gelatin agar tidak tercampur

dengan semen.

Semen Babi

Semen merupakan sekresi dari organ kelamin jantan yang terdiri dari

spermatozoa dan plasma semen (Garner dan Hafez 2000). Spermatozoa pada semen

dihasilkan oleh testes di bawah pengaruh hormon gonadotropin dan hormon gonad,

sedangkan plasma semen merupakan campuran sekresi dari epididimis dan

kelenjar-kelenjar kelamin seperti kelenjar vesikularis dan kelenjar prostat. Seekor

babi jantan menghasilkan 125 sampai 500 mL semen per ejakulat, pH semen babi

berkisar antara 7.3 sampai 7.9 dan konsentrasi spermatozoa babi dapat mencapai

100 juta sampai 150 juta sel spermatozoa per mL. Jumlah spermatozoa yang

progresif harus sekitar 65 sampai 75% untuk fertilitas yang tinggi.

Plasma semen sangat berperan dalam keberhasilan reproduksi karena

digunakan sebagi media transport dan energi bagi spermatozoa. Plasma semen

memiliki larutan buffer nitrat, bikarbonat, kation, pH antara 7.3-7.8 dan memiliki

tekanan osmotik hampir sama dengan darah. Plasma semen secara biokimiawi

mengandung persenyawaan organik spesifik seperti fruktosa, asam sitrat, sorbitol,

inositol, glycerylphosphoryl-choline (GPC), ergotionin dan prostaglandin. Plasma

semen juga mengandung protein sekitar 3.7% yang terdiri dari asam–asam amino,

peptida dan mucoprotein, serta terdapat berbagai enzim, vitamin, lipid dan asam

lemak (Toelihere 1993). Keunikan dari semen babi dibandingkan dengan semen

hewan mamalia yang lain yaitu semen babi dapat disimpan dengan tetap

mempertahankan kualitasnya pada kisaran suhu 15-20 oC serta daya simpan semen

babi yang relatif singkat yaitu kisaran 3-7 hari tergantung pada bahan pengencer

yang digunakan (Johnson et al. 2000; Gadea 2003)

Spermatozoa

Spermatozoa merupakan gamet jantan yang diproduksi oleh tubuli

seminiferi testis. Spermatozoa sebagai hasil akhir proses spermatogenesis

merupakan sel yang berbentuk memanjang dengan bagian kepala pipih dan ekor

yang panjang. Spermatozoa normal pada babi terdiri atas kepala dan ekor dimana

kepala berbentuk oval memanjang, lebar dan datar. Pada bagian kepala memegang

peranan sangat penting dalam keberhasilan fertilisasi, karena terdapat enzim

hyaloronidase yang dapat menembus dinding sel telur dan membawa kromosom

(heredity) yang mengandung deoxy ribonucleid acid (DNA) serta dilindungi oleh

tudung akrosom (Garner dan Hafez 2000).

Ekor spermatozoa dibagi menjadi tiga bagian yaitu mid piece, principal

piece dan end piece. Pada bagian midpiece terdapat mitokondria. Mitokondria

berfungsi untuk pembentukan energi bagi motilitas spermatozoa, oleh sebab itu

ekor berperan penting yaitu sebagai sarana penggerak bagi spermatozoa untuk

mencapai sel telor pada saat fertilisasi. Sel-sel mitokondria yang terdapat pada

Page 16: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

6

pangkal ekor spermatozoa memanfaatkan karbohidrat dan fruktosa sebagai sumber

pembentukan energi (Garner dan Hafez 2000).

Spermatozoa harus mempunyai energi yang cukup untuk pergerakan, protein

dan senyawa lain yang penting selama dalam saluran kelamin betina, dan plasma

membran yang baik sehingga dapat melakukan fertilisasi tepat waktu (Purdy et al.

2010). Menurut Curry dan Watson (1995), integritas membran plasma serta

fungsinya penting untuk menjaga viabilitas sel. Membran plasma memiliki

kemampuan permeabilitas yang selektif untuk mengatur aktivitas metabolik

intrasel, pH dan komposisi ion. Fungsi lain dari membran plasma spermatozoa

adalah peranannya dalam proses fusi dengan ovum.

Page 17: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

7

METODE

Waktu dan Tempat

Penelitian ini dilakukan di Balai Inseminasi Buatan Daerah (BIBD) Unit

Pelaksana Teknis Daerah (UPTD) Peternakan Provinsi Bali di Baturiti dan

peternakan babi PT. Adi Farm, berlokasi di Kabupaten Karanganyar, Solo.

Penelitian dilaksanakan selama dua bulan yang dimulai pada bulan Februari sampai

dengan bulan April 2014.

Bahan

Sebagai sumber semen digunakan 10 ekor babi jantan dengan breed yang

berbeda yaitu Landrace (6 ekor), Duroc (3 ekor), dan Yorkshire (1 ekor). 7 ekor

babi di BIB Baturiti dan 3 ekor di PT Adi Farm, Solo. Bahan yang digunakan dalam

pengujian semen adalah NaCl fisiologis; pewarna eosin nigrosin; larutan HOS 150

mOsm Kg-1; dan larutan formol saline.

Alat

Alat yang digunakan adalah gunting, meteran atau jangka sorong, dummy sow,

penampung semen, penangas air (water bath), mikroskop, heating table,

termometer, gelas objek, cover glass, counter, haemositometer neubauer, fotometer

SDM 5, micro pipet, pipet tetes, micro tube, pH indikator paper dan alat untuk

sterilisasi.

Prosedur

Penampungan Semen

Sebelum penampungan semen dilakukan, terlebih dahulu dipersiapkan

aquabides, penampung semen dan kertas saring/kasa. Penampungan semen

dilakukan dengan metode pemijatan (massage)/gloves hand method pada korpus

penis dengan bantuan dummy sow. Babi jantan dibawa ke kandang penampungan

semen, dibiarkan melakukan courtship (percumbuan) dan menaiki dummy sow

tersebut, sampai terjadi protrusi dan ereksi. Penis dipegang dan ditarik ke arah

samping oleh kolektor semen, difiksir dengan tekanan tertentu serta diarahkan pada

tabung penampung semen yang telah dilengkapi dengan kasa untuk memisahkan

gelatin dan semen.

Evaluasi Semen

Segera setelah koleksi, semen dibawa ke laboratorium untuk dianalisis

secara makroskopis dan mikroskopis. Pengujian makroskopis diawali dengan

pengukuran volume semen menggunakan gelas ukur. Keasaman dari semen diuji

menggunakan kertas indikator pH, selanjutnya dilihat secara visual

konsistesi/kekentalan, warna, dan bau semen. Pengujian mikroskopis dimulai

Page 18: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

8

dengan menilai persentase motilitas spermatozoa dengan cara meneteskan 1 tetes

semen pada gelas objek kemudian ditambahkan satu tetes larutan NaCl fisiologis,

dihomogenkan dan diambil satu tetes untuk dipindahkan ke gelas objek yang lain.

Pengamatan motilitas pada mikroskop cahaya (Olympus CX21) dengan

pembesaran 10 x 40 (400x). Pengamatan dilakukan pada lima lapang pandang

dengan penilaian 0-100% dengan interval 5% (Arifiantini 2012).

Pengujian viabilitas dilakukan menggunakan pewarna eosin nigrosin. Satu

tetes semen diteteskan pada gelas objek, ditambahkan satu tetes eosin nigrosin

kemudian dihomogenkan dan dibuat preparat ulas. Pengujian dilakukan dengan

mikroskop cahaya (Olympus CX21) pada pembesaran 10 x 40 (400x). Penilaian

dilakukan dengan melihat warna kepala spermatozoa. Kepala spermatozoa yang

menyerap warna menunjukkan spermatozoa yang mati dan spermatozoa hidup tidak

menyerap warna. Spermatozoa hidup dan mati dihitung hingga 200 sel atau 10

lapang pandang kemudian dihitung dengan cara: spermatozoa hidup dibagi dengan

jumlah spermatozoa terhitung (hidup dan mati) dikali 100% (Arifiantini 2012).

Perhitungan konsentrasi menggunakan photometer SDM 5. Mesin

dinyalakan dengan menekan tombol ON, kemudian dibiarkan 10 menit untuk

penghangatan (warm up). Pilih Method 3 untuk penilaian konsentrasi pada semen

babi. Alat dikalibrasi dengan memasukan larutan kalibrasi (Cuvet diisi 4 mL NaCl

fisiologis, masukan pada bagian cuvet dalam mesin). Perhitungan konsentrasi

spermatozoa dilakukan dengan cara memasukan volume semen sebesar 100 µL ke

dalam cuvet yang berisi 4 mL larutan NaCl fisiologis, selanjutnya alat dijalankan

untuk melakukan perhitungan secara otomatis (Arifiantini 2012).

Pembuatan Larutan Hipoosmotik

Larutan hipoosmotik dibuat dengan cara mencampurkan 1.351 g fruktosa

dan 0.735 g Na-sitrat ke dalam gelas piala. Aquabidest ditambahkan ke dalam gelas

piala sampai mencapai 100 mL, dengan demikian akan terbentuk larutan dengan

osmolaritas 150 mOsm Kg-1 (Revell dan Mrode 1994). Tekanan osmotik larutan

dikonfirmasi dengan menggunakan osmometer.

Pengujiann Integritas Membran Plasma

Pengujian integritas membran plasma dilakukan sebagai berikut. Sebanyak

50 µL semen dimasukkan ke dalam mikrotub berisi 1 ml larutan hipoosmotik.

Campuran larutan kemudian diinkubasi pada suhu 37 oC dan di evaluasi

menggunakan mikroskop cahaya (Olympus CX21) dengan pembesaran 10x40

(400x). Spermatozoa yang bereaksi terhadap larutan hipoosmotik ditandai dengan

ekor melingkar dan spermatozoa yang tidak bereaksi ditandai dengan ekor lurus

dihitung sebanyak 200 sel. Pemeriksaan dilakukan setiap 15 menit dan dihentikan

pada saat inkubasi mencapai 90 menit. Data yang diperoleh merupakan persentase

spermatozoa yang bereaksi positif terhadap larutan HOS.

Prosedur Analisis data

Data yang diperoleh dianalisis menggunakan uji Anova dan uji lanjut

Duncan. Data antar breed diseragamkan dengan proporsi dan diuji dengan

menggunakan t-test menggunakan SPPS 16.0.

Page 19: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

9

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kualitas Semen Segar

Evaluasi atau analisis semen dilakukan untuk melihat kuantitas (volume dan

kosentrasi) dan kualitas semen (Arifiantini 2012). Hasil evaluasi semen segar

merupakan tahap awal untuk menentukan kelayakan semen yang akan diperoses

lebih lanjut. Secara makroskopis volume semen yang diperoleh dari penelitian ini

adalah 326.67 ± 141.33 mL (Tabel 1), volume ini termasuk normal sesuai dengan

Ax et al (2000) bahwa volume semen babi jantan tanpa gelatin adalah 200 sampai

250 mL dengan rata-rata 200 mL. Menurut Johnson et al. (2000), faktor-faktor yang

memengaruhi volume semen saat ditampung adalah variasi umur, tingkat

rangsangan, frekuensi ejakulasi, dan kualitas pakan.

Nilai fisiologis derajat keasaman (pH) semen segar yang diperoleh selama

penelitian berkisar antara 7.2 dan 7.5 dengan rata-rata 7.32 ± 0.12 (Tabel 1). Hasil

ini sejalan dengan hasil penelitian Gadea (2003), yakni pH semen babi rata-rata 7.4

± 0.2, berkisar antara 7.3 - 7.8 (Garner dan Hafez 2000). Semen babi berwarna

putih keruh dengan konsistensi yang encer.

Secara mikroskopis dievaluasi gerakan spermatozoa, viabilitas (spermatozoa

hidup dan konsentrasi spermatozoa. Gerakan spermatozoa yang optimal harus

dinilai pada suhu 37 oC. Mikroskop yang digunakan untuk mengevaluasi semen

sebaiknya menggunakan heating table. Semen babi tidak memiliki gerakan massa,

hal ini disebebkan oleh konsentrasi spermatozoa yang rendah sehingga tidak

terbentuk gelombang masa spermatozoa. Gerakan yang dinilai adalah persentase

spermatozoa yang bergerak maju ke depan atau disebut motilitas spermatozoa.

Motilitas ini sangat penting dievaluasi karena menentukan kemampuan gerak

spermatozoa mencapai sel telur pada saat fertilisasi di dalam saluran kelamin

betina. Motilitas spermatozoa pada penelitian ini berada pada rentangan antara 60-

75% dengan rata-rata sebesar 68.89 ± 6.01 (Tabel 1). Hasil ini masih lebih rendah

daripada hasil penelitian dari Zou dan Yang (2000) yang menyatakan motilitas

spermatozoa babi dapat mencapai 92%. Banyak faktor yang memengaruhi motilitas

spermatozoa pada penelitian ini, terutama kondisi fisiologis ternak, lingkungan dan

pakan yang diberikan. Secara umum kualitas spermatozoa yang digunakan pada

penelitian ini memiliki kualitas yang baik, dan dapat diproses lebih lanjut.

Spermatozoa yang hidup dalam penelitian ini adalah 79.49 ± 5.52 %, nilai

ini termasuk baik karena masih dalam kisaran normal menurut Sumardani et al.

(2008). Konsentrasi spermatozoa sangat penting dalam penentuan kualitas

spermatozoa. Konsentrasi, volume dan persentase motilitas spermatozoa dapat

menggambarkan tingkat pengenceran dan banyaknya betina yang dapat

diinseminasi. Konsentrasi spermatozoa yang diperoleh dalam penelitian ini rata-

rata 175.50 ± 82.14 x 106 sel/ml (Tabel 1). Konsentrasi spermatozoa yang diperoleh

dalam penelitian ini sesuai dengan yang diperoleh Shipley (1997) yaitu berkisar

antara 150 – 450 x 106 sel/ml. Konsentrasi spermatozoa dapat bervariasi pada setiap

penampungan. Tingkat konsentrasi spermatozoa dalam ejakulat dipengaruhi oleh

kondisi fisiologis individu.

Semen babi bersifat voluminous, memiliki ejakulat dengan volume yang

banyak namun dengan konsentrasi spermatozoa yang rendah, volume yang banyak

Page 20: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

10

tersebut disebabkan semen babi terdiri atas tiga fraksi yaitu pra-spermatozoa, kaya-

spermatozoa dan pasca-spermatozoa. Fraksi pra-spermatozoa tidak mengandung

spermatozoa, hanya berupa cairan jernih dan gelatin dari kelenjar bulbouretralis

(Kelenjar Cowper) yang mencapai 20% dari total volume semen. Fraksi kaya

spermatozoa mengandung 20 - 30% spermatozoa dengan konsentrasi 600 – 1000 x

106 sel/mL (Ax et al. 2000), dan sisanya merupakan fraksi pasca-spermatozoa yang

mengandung cairan dari kelenjar aksesoris lainnya, yaitu kelenjar prostat dan

kelenjar vesicularis. Pada peternakan dengan manajemen yang baik, sangat kecil

kemungkinan terjadinya defisiensi kualitas pakan dan kuantitas protein yang

diberikan kepada pejantan. Pemberian ransum dengan protein yang rendah dapat

mengakibatkan pengurangan konsumsi makanan, penurunan berat badan,

kelemahan, dan penurunan libido dan produksi spermatozoa.

Tabel 1 Nilai karakteristik semen segar babi

Karakteristik semen Nilai rataan

Volume (mL) 326.67 ± 141.33

Warna Putih keruh

Konsistensi Encer

pH 7.32 ± 0.12

Motilitas spermatozoa (%) 68.89 ± 6.01

Spermatozoa hidup (%) 79.49 ± 5.52

Konsentrasi spermatozoa (106 sel/mL) 175.50 ± 82.14

Integritas membran plasma spermatozoa babi

Membran plasma merupakan lapisan semipermeabel yang menyelimuti sel

spermatozoa. Menurut Curry dan Watson (1995), integritas membran plasma serta

fungsinya penting untuk menjaga viabilitas sel. Bagian ini menjadi struktur penting

dari sel sebagai gerbang yang menghubungkan lingkungan ekstra seluler dan intra

seluler, dengan demikian keutuhan struktur dan fungsi membran plasma sangat

penting untuk dievaluasi dalam pengujian kualitas spermatozoa. Membran plasma

memiliki kemampuan permeabilitas yang selektif untuk mengatur aktivitas

metabolik intrasel, pH, dan komposisi ion.

Pada penelitian ini semen babi pada menit ke 15 sudah menunjukkan HOS

positif antara 36.27 sampai 63.50% dengan rata-rata 52.32 ± 9.05. Pada 30 menit

inkubasi, sel yang positif terhadap larutan HOS semakin meningkat antara 47.44

sampai dengan 77.00% dengan rata-rata 60.13 ± 9.56. Peningkatan reaksi

spermatozoa yang positif terhadap larutan HOS terus terjadi dan puncaknya terlihat

pada menit ke-60 (Tabel 2).

Persentase HOS positif pada menit ke-60 berkisar antara 64.36 sampai

84.07% dengan rata-rata 74.65 ± 7.03, reaksi ini lebih tinggi (p<0.01) dibandingkan

jumlah spermatozoa dengan HOS positif pada menit ke 45, 30 ataupun 15 menit.

Setelah melewati puncak reaksi pada menit ke-60 persentase spermatozoa yang

HOS positif mulai menurun. Spermatozoa yang mengalami HOS positif pada menit

ke-75 antara 50.70 sampai 82.50% . Penurunan terus terjadi dan akhirnya pada

menit ke 90 menunjukkan reaksi HOS positif hanya 49.50 sampai dengan 72.30%

dan rata-rata 60.96 ± 5.85 (Tabel 2). Penurunan ini disebabkan karena paparan

Page 21: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

11

larutan hipoosmotik yang terlalu lama sehingga membran plasma mengalami

kerusakan dan tidak reaktif lagi terhadap larutan hipoosmotik.

Sel spermatozoa akan bereaksi ketika dimasukkan ke dalam larutan

hipoosmotik, hal ini terjadi karena larutan hipoosmotik akan masuk ke dalam sel

melewati membran plasma. Akibat perbedaan tekanan osmotik dari larutan tersebut

dengan tekanan osmotik luar sel lebih tinggi, maka larutan tersebut akan masuk ke

dalam sel dan menyebabkan kebengkakan, fenomena inilah yang dapat diamati dan

diukur untuk menguji integritas membran plasma (Vaszquez et al. 1997).

Fenomena ini lebih mudah diamati pada ekor spermatozoa (Gambar 1), daripada

kepala karena membran plasma yang mengelilingi ekor tampak lebih longgar

(Jeyendran et al. 1984; Vazquez et al. 1997).

Spermatozoa dengan kerusakan fungsi membran tidak mengalami

pembengkakan dan ekornya tidak mengalami invaginasi/melingkar (Jeyendran et

al. 1984). Waktu yang paling tepat untuk melakukan pengujian integritas membran

plasma spermatozoa pada babi berdasarkan hasil penelitian ini adalah pada menit

ke-60 inkubasi (Gambar 2).

Gambar 1 Hasil pengujian integritas membran plasma dengan HOS test.

a (spermatozoa HOS positif ) dan b (Spermatozoa HOS negatif)

Stabilitas volume sel merupakan proses lanjut dari mekanisme regulasi

volume, akumulasi atau pelepasan osmolit dan metabolit organik serta transportasi

ion melalui membran plasma. Fungsi sel harus dipertahakan dalam menghadapi

perubahan tekanan osmotic. Spermatozoa beberapa mamalia (babi, tikus, banteng

dan manusia) telah ditemukan memiliki kemampuan regulasi volume, dibagi

menjadi dua yaitu regulatory volume decrease (RVD) merupakan respon terhadap

tekanan hipoosmotik dan regulatory volume increase (RVI) yaitu sel mampu

mengembalikan volumenya setelah mengalami pengerutan karena lingkungan

hipertonis (Petrukina et al. 2007).

Pengujian HOS didasarkan pada kemampuan spermatozoa membengkak

setelah dimasukkan ke dalam larutan hipoosmotik. Ketepatan waktu pengujian

HOS sangat penting dilakukan, bila waktu pengujian terlalu cepat, maka

a

b

Page 22: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

12

spermatozoa belum bereaksi secara optimal. Sebaliknya jika dilakukan terlalu lama

sejak inkubasi kemungkinan waktu optimal bereaksi sudah hilang. Menurut Lang

et al. (1998) mekanisme regulasi volume sel merupakan faktor penting untuk

menjaga kelangsungan hidup sel. Sel harus dapat menghindari perubahan volume

berlebihan yang dapat membahayakan integritas struktural dan kestabilan

lingkungan intraselular.

Tabel 2 Persentase jumlah spermatozoa yang bereaksi positif Hypo-osmotic

swelling (HOS) test selama masa inkubasi

Ulangan Menit ke

15 30 45 60 75 90

1 53.00 60.50 76.70 84.07 82.50 72.30

2 63.50 66.30 72.50 76.68 79.50 70.00

3 54.80 61.40 69.30 68.00 66.20 58.50

4 50.20 51.20 62.80 62.36 50.70 49.50

5 62.50 77.00 87.00 83.70 78.90 65.00

6 36.27 47.44 60.00 64.36 56.52 55.00

7 60.00 67.50 76.90 80.60 76.00 62.10

8 52.50 57.73 72.90 80.60 68.50 60.00

9 45.45 55.00 64.82 65.00 57.84 60.00

10 45.00 51.50 58.17 75.00 66.20 57.21

Rata-

rata±SD

52.32

± 9.05c

60.13

± 9.56bc

70.10

± 9.12ab

74.65

± 7.03a

68.28

± 10.25ab

60.96

± 5.85bc

Huruf superscrip berbeda yang mengikuti angka pada baris yang sama menunjukkan beda sangat

nyata (p<0.01)

Gambar 2 Grafik reaksi spermatozoa positif terhadap larutan HOS

Pada pengujian integritas membran plasma dengan HOS test maka dapat

dilihat fungsi membran dalam melakukan regulasi volume melalui mekanisme

RVD. Mekanisme regulasi volume terjadi jika terdapat perbedaan tekanan osmotik

%ek

or

mel

ingkar

Menit ke-

Page 23: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

13

ekstra selular dan intraselular. Keadaan hipotonis di luar sel menyababkan air

masuk ke dalam sel untuk mencapai kembali keseimbangan osmotik. Pengujian

HOS pada waktu yang tepat perlu dilakukan mengingat adanya kemampuan

spermatozoa mengaktifkan RVD untuk menyeimbangkan tekanan osmotik luar dan

dalam sel (Gambar 3). Pada penelitian ini mekanisme RVD terjadi setelah menit

ke-60 yaitu pada menit ke-75, ditandai dengan menurunnya reaksi HOS positif

hingga pada menit ke-90 reaksi HOS positif terus menurun dan mendekati nilai

HOS positif pada menit ke 15.

Gambar 3 Perubahan volume spermatozoa sebagai respon terhadap kondisi

hipoosmotik.

Pada penelitian ini reaksi HOS positif antar breed pada setiap waktu

pengamatan disajikan pada Tabel 3. Data tersebut diuji dengan uji t-test dan

menunjukan hasil yang tidak berbeda (p > 0.05) hal ini sesuai dengan pernyataan

Amorim et al. (2009) bahwa reaksi spermatozoa pada larutan HOS dipengaruhi

oleh spesies hewan, jenis larutan, osmolalitas, dan waktu inkubasi, tidak

dipengaruhi oleh bangsa/breed. Fungsi membran plasma spermatozoa sangat

fundamental dalam mengatur volume sel, karena akan menentukan kelangsungan

hidup spermatozoa.

Tabel 3 Persentase jumlah spermatozoa yang bereaksi positif Hypo-osmotic

swelling (HOS) test antar breed selama masa inkubasi

Breed Menit ke

15 30 45 60 75 90

Landrace 53.38 60.64 71.38 73.02 69.05 61.72

Duroc 52.65 60.00 71.54 75.40 67.45 60.70

Yorkshire 51.50 51.50 58.17 75.00 66.20 57.21

Optimalnya pengujian pada menit ke-60 dalam penelitian ini juga dilaporkan

oleh Padrik et al. (2012) pada sapi Estonian Holstein dengan menggunakan tekanan

hipoosmotik yang sama (150 mOsm kg-1). Fonseca et al. (2005) melaporkan

pengujian integritas membran pada semen kambing dengan larutan HOS 125

mOsm kg-1 pada 37 oC dalam waktu 60 menit. Pada spermatozoa kuda Nie dan

Wanzel (2001) menyatakan, inkubasi selama 60 menit dengan larutan hypoosmotic

100 mOsm kg-1 menunjukkan persentase HOS reaktif yang lebih tinggi

dibandingkan dengan larutan hipoosmotik lainnya.

Tekanan osmotik yang berbeda akan memberikan hasil yang berbeda. Pada

penelitian ini spermatozoa babi bereaksi dengan larutan HOS (150 mOsm kg-1),

Page 24: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

14

optimal pada menit ke-60 inkubasi. Pengujian yang dilakukan lebih cepat atau

lambat akan mendapatkan hasil yang kurang akurat.

Pengujian HOS juga telah dilakukan pada berbagai jenis ternak di antaranya

pada Estonian Holstein (Padrik et al. 2012); kambing (Fonseca et al. 2005), domba

(Nalley dan Arifiantini 2013) dan pada kuda (Nie dan Wanzel 2001). Seluruh

penelitian tersebut menunjukkan reaksi HOS positif yang berbeda terhadap ternak

yang berbeda pula. Pengujian Hypo-osmotic swelling (HOS) test ini sangat

memungkin untuk dilakukan dalam menguji keutuhan memran spermatozoa karena

mudah diaplikasikan, murah (Nalley dan Arifiantini 2013) dan tidak membutuhkan

alat yang canggih.

Page 25: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

15

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Waktu optimal untuk melakukan pemeriksaan integritas membran plasma

adalah pada menit ke-60 dengan larutan hipoosmotik 150 mOsm Kg-1. Tidak ada

perbedaan yang nyata antara breed dan waktu pemeriksaan integritas membran

plasma spermatozoa babi dengan hypo-osmotic swelling (HOS) test

Saran

Penelitian lanjutan perlu dilakukan dengan menggunakan sample dari breed

yang lain yang banyak diternakan di Indonesia dengan jumlah sample yang lebih

banyak untuk mendapatkan data yang lebih akurat. Selain itu perlu juga dilakukan

penelitian ini pada semen babi yang telah ditambahkan pengencer

DAFTAR PUSTAKA

Amorim EA, Torres CA, Graham JK, Amorim LS, Santos LV. 2009. The hypo-

osmotic swelling test in fresh rabbit spermatozoa. Anim Reprod Sci. 111: 338‒

343.

Arifiantini I. 2012. Teknik Koleksi dan Evaluasi Semen pada Hewan. Bogor (ID):

IPB Pr

Ax RL, Dally M, Didion BA, Lenz RW, Love CC, Varner DD, Hafez B, Bellin ME.

2000. Semen Evaluation. In: Hafez ESE, Hafez B, editor. Reprod in farm

Anim.7th Ed. Philadelphia (US): Williams & Wilkins Blakely, J dan Bade DH. 1991. Ilmu Peternakan. Edisi keempat. Yogyakarta (ID)

Gajah Mada University Pr.

Brito LFC, Barth AD, Bilodeau-Roessels S, Panich PL, Kastelic JP. 2003.

Comparison methods to evaluate the plasmalemma of bovine sperm and their

relationship with in vitro fertilization rate. Theriogenology. 60: 1539-1551

Carbita ER, Alvarez E, Anel MP, Herraez. 1999. The hypo-osmotic sweelling test

performed with coulter counter: a method to assay functional integrity of

sperm membrane in rainbow trout. Anim Reprod Sci. 55: 279-287.

Curry MR, Watson PF. 1995. Sperm structure and function. Di dalam: Grudzinskas

JG, Yovich JL. Editor. Gametes-The Spermatozoon. Cambridge (UK):

Cambridge University Pr.

Dell’aqua Jr JA, Papa FO, Zahn FS. 2002. Novo teste osmótico de avaliação da

integridade da membrana plasmática de sêmen congelado eqüino. Rev Bras

Rep Anim. (26): 189-191.

Fonseca JF, Torres CAA, Maffili VV, Borges AM, Santos ADF, Rodriques MT.

Oliveira RFM. 2005. The hypoosmotic swelling test in fresh goat

spermatozoa. Anim Reprod sci. 2: 139-144.

Gadea J. 2003. Semen extenders used in the artificial insemination of swine.

Spanish J. of Agric Res.1 (2): 17-27.

Page 26: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

16

Garner DL, Hafez ESE. 2000. Spermatozoa and Seminal Plasma. In: Hafez B,

Hafez ESE. 2000. Reprod in Farm Anim. 7th ed. Philadelphia (US): Lippincott

Williams & Wilkins. 96-109.

Hallap T, Nagy S, Haard M, Jaakma U, Larsson B, Rodriquez-Martinez H. 2004.

Variations in quality of frozen-thawed semen from Swedish Red and White

siresat 1 and 4 years of age. J of Andrology. 27:166‒171.

Jeyendran RSHH, Van Der Ven M, Perez-Pelaez BG, Crabo LJD, Zaneveld LJ.

1984. Development of an assay to assess the functional integrity of the human

sperm membrane and its relationship to other semen characteristics. J Reprod

Fertil. 70: 219-228

Johnson LA, Weitze KF, Fiser P, Maxwell WMC. 2000. Storage of boar semen. J

Anim Sci. 62: 143-172.

Lang F, Gillian L, Busch L, Markus R, Harald Vo Lkl, Siegfried W, Erich G. 1998.

Functional significance of cell volume regulatory mechanisms. Phys Rev. 78

(1): 248-273

Lechniak DA, Kedzierski D, Stanislawski D. 2002. The use of HOS test to evaluate

membrane functionality of boar sperm capacitated in vitro. Reprod Dom Anim.

37(6): 379-380.

Maes D, Nauwynck H, Rijsselaere T, Mateusen B, Vyt Ph, de Kruif A, Van SA.

2008. AI transmitted diseases in swine: an overview. Theriogenology 70:

1337-1345

Maes D, López A, Rijsselaere T, Vyt P, Van A. 2011. Artificial insemination in

pigs. In Artificial insemination in farm animals ed. M. Manafi. In Tech Rijeka

Croatia. 79-94

Nalley WMM, Arifiantini RI. 2013. The Hypo-osmotic swelling test in fresh garut

ram spermatozoa. J.Indonesian Trop Anim Agric. 38(4): 212-216

Nie GJ, Wanzel JGW. 2001. Adaptation of the semen hypo-osmotic swelling test

to assess functional integrity of stallion spermatozoal plasma membranes.

Theriogenology 59: 735-742.

Padrik P, Hallap T, Kaart T, Bulitko T, Jaakma U. 2012. Relationships between

the results of hypo-osmotic swelling tests, sperm motility, and fertility in

Estonian Holstein dairy bulls. Czech J Anim Sci. 57 (10): 490-497

Petrunkina AM, Waberski D, Gunzel-Apel AR, Topfer-Peterson E. 2007.

Determinants of sperm quality and fertility in domestic species. Society for

Reprod and Fertil. 1470-1626.

Purdy PH, Moce E, Stobart R, Murdoch WJ, Moss GE, Larson B, Ramsey S,

Graham JK, Blackburn HD. 2010. The fertility of ram sperm held for 24h at

5°C prior to cryopreservation. Anim Reprod Sci. 118: 231-235.

Perez-Llano BJLP Lorenzo YA. Trejo P. Garcia-Casado P. 2001. Hypoosmotic

swelling test for the prediction of boar sperm fertility. Theriogenology 56:

387-398.

Quintela AT, Oliveira IRS, Souza AO. 2010. Water-induced hypo-osmotic test for

the evaluation of canine sperm membrane integrity. Anim Reprod. (7):70-74.

Revell SG, Mrode RA. 1994. An osmotic resistance test for bovine semen.

Anim.Reprod. Sci.. 36: 77-86.

Rota AN, Penzo L, Vincenti R, Mantovani.1999. Hypo-osmotic swelling (HOS) as

a screening assay for testing in vitro fertility of bovine spermatozoa.

Theriogenology. 53:1415-1420.

Page 27: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

17

Shipley CF. 1997. Breeding Soundness examination of the boar. Swine Healt Prod.

7(3): 117-120

Sihombing DTH. 2006. Ilmu Ternak Babi. Cetakan kedua. Yogyakarta (ID).

Gadjah Mada University Pr.

Sumardani NLG, Tuty LY, Siagian PH. 2008. Viabilitas spermatozoa babi dalam

pengencer BTS (Beltsville Thawing Solution) yang dimodifikasi pada

penyimpanan berbeda. Med Pet. 31(2):81-86

Tamuli MK, Watson PF (1992): Effect of temperature of incubation on the

development of resistance to cold stress and hypo-osmotic stress in boar

spermatozoa incubated for up to 24 hours. Proc. 12th Int. Cong. Anim Reprod

Sci. 1484-1486.

Toelihere MR. 1993. Inseminasi Buatan pada Ternak. Bandung (ID): Angkasa

Vazquez JM, Martinez EA, Martinez P. 1997. Hypoosmotic swelling of boar

spermatozoa compared to other methods for analyzing the sperm membrane.

Theriogenology 47: 913-922

Yeste M, Briz M, Pinart ES. Sancho E. Bussalleu S. 2010. The osmotic tolerance

of boar spermatozoa and its usefulness as sperm quality parameter. Anim

Reprod Sci. 119: 265-274

Zou C, Yang Z. 2000. Evaluation on sperm quality of freshly ejaculated boar semen

during in vitro storage under different temperatures. Theriogenology 53:

1477-1488.

Page 28: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

18

LAMPIRAN

Lampiran 1 Hasil analisis data menggunakan uji Anova dengan uji lanjut Duncan

pada selang kepercayaan 99% (P > 0.01)

ONEWAY HOSpositif babi BY waktu

/MISSING ANALYSIS

/POSTHOC=DUNCAN ALPHA(0.01).

Oneway

[DataSet2]

ANOVA

Sum of Squares df Mean Square F Sig.

HOSpositif Between Groups 3170.350 5 634.070 8.123 .000

Within Groups 4215.300 54 78.061

Total 7385.650 59

babi Between Groups .000 5 .000 .000 1.000

Within Groups 495.000 54 9.167

Total 495.000 59

Post Hoc Tests

Homogeneous Subsets

HOSpositif

Duncan

waktu N

Subset for alpha = 0.01

1 2 3

15 10 52.0000

30 10 59.2000 59.2000

90 10 60.8000 60.8000

75 10 67.8000 67.8000

45 10 69.6000 69.6000

60 10 73.7000

Sig. .039 .018 .165

Means for groups in homogeneous subsets are displayed.

Page 29: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

19

Lampiran 2 Hasil Uji - t proporsi HOS positif dari berbagai breed pada selang

kepercayaan 95% (P > 0.05)

t-Test: Two-Sample Assuming Equal Variances

Durox Yorkshire

Mean 64,62343352 58,8465937

Variance 70,41302559 112,759729

Observations 6 6

Pooled Variance 91,58637715

Hypothesized

Mean Difference 0

df 10

t Stat 1,045527622

P(T<=t) one-tail 0,160196739

t Critical one-tail 1,812461123

P(T<=t) two-tail 0,320393477

t Critical two-tail 2,228138852

t-Test: Two-Sample Assuming Equal Variances

Landrace Yorkshire

Mean 64,86489 58,84659372

Variance 57,23265 112,7597287

Observations 6 6

Pooled Variance 84,99619

Hypothesized Mean

Difference 0

df 10

t Stat 1,130666

P(T<=t) one-tail 0,142292

t Critical one-tail 1,812461

P(T<=t) two-tail 0,284584

t Critical two-tail 2,228139

t-Test: Two-Sample Assuming Equal

Variances

Landrace Durox

Mean 64,86489 64,62343352

Variance 57,23265 70,41302559

Observations 6 6

Pooled Variance 63,82284

Hypothesized

Mean Difference 0

df 10

t Stat 0,052349

P(T<=t) one-tail 0,479641

t Critical one-tail 1,812461

P(T<=t) two-tail 0,959282

t Critical two-

tail 2,228139

Page 30: PENENTUAN WAKTU OPTIMAL PENGUJIAN …repository.ipb.ac.id/jspui/bitstream/123456789/72365/1/B14ind.pdf · invaginasi/melingkar (Jeyendran et al. 1984). Babi memiliki karakteristik

20

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jatiluwih pada tanggal 24 Agustus 1992, merupakan

anak ke-2 dari pasangan I Ketut Suarma dan Ni Wayan Murtini.

Pendidikan kanak-kanak hingga Sekolah Lanjutan Tingkat Atas diselesaikan

di Bali, Pada tahun 1997 penulis mengambil pendidikan di Taman Kanak-Kanak

Kumara Giri Jatiluwih dan lulus pada tahun 1998, kemudian melanjutkan di SD No.

1 Jatiluwih dan lulus pada tahun 2004. Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama

dilanjutkan di SMP Negeri 3 Penebel dan lulus tahun 2007, Sekolah Lanjutan

Tingkat Atas di SMA Negeri 1 Tabanan dan lulus tahun 2010.

Penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi

Masuk IPB (USMI) sebagai mahasiswa Fakultas Kedokteran Hewan. Selama

menjadi mahasiswa penulis aktif di beberapa organisasi kampus. Penulis pernah

menjadi staf departemen sosial dan lingkungan BEM FKH IPB periode 2011-2012,

ketua divisi humas Kesatuan Mahasiswa Hindu Dharma IPB periode 2011-2012,

pada periode 2013-2014 penulis juga pernah menjabat sebagai ketua Himpunan

Profesi Satwaliar, selain itu penulis aktif di beberapa kepanitiaan seperti ketua

panitia Donor Darah FKH IPB 2012 dan ketua makrab ACROMION 47, di

organisasi luar kampus penulis pernah menjabat sebagai pengurus

BRAHMACARYA Bogor.

Penulis pernah menjadi asisten mata kuliah Ilmu Teknologi Reproduksi pada

tahun 2013 dan 2014 dan asisten mata kuliah Embriologi pada tahun 2014

Penulis aktif di beberapa kegiatan magang liburan antara lain di Taman

Nasional Way Kambas (2012), Bali Zoo (2013) dan pernah mengikuti kegiatan

pengabdian masyarakat di Bondowoso (2013). Pada tahun 2014 Penulis masuk ke

dalam 10 besar mahasiswa berprestasi Fakultas Kedokteran Hewan IPB.