artikel semnas pemakalah

8/19/2019 Artikel Semnas Pemakalah

1/9

1

Implementasi Pengencer CEP-D dalam Metode Pembekuan Semen Sapi

Limousin

Eka Ayu Astrini, Nur Ducha, Nur Kuswanti

Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Negeri Surabaya

[email protected]

ABSTRAK

Salah satu faktor pengaruh keberhasilan IB yaitu pengolahan semen

setelah penampungan meliputi pengenceran, ekuilibrasi, dan penyimpanan semen

pada suhu rendah (semen beku). Semen beku adalah semen yang disimpan pada

suhu di bawah titik beku yaitu antara -79°C sampai -196°C. Tujuan penelitian ini

adalah mendeskripsikan metode pembekuan semen sapi Limousin yang telah

diencerkan menggunakan pengencer CEP-D untuk disimpan di dalam suhu beku

(di dalam nitogen cair). Proses pembekuan semen sapi Limousin meliputi lima

tahapan yaitu pembuatan pengencer CEP-D, pengenceran, filling-sealing, pre-

freezing, dan freezing . Hasil pembekuan semen sapi limousin menunjukkan nilai

post thawing motility sebesar 40% dan viabilitas sebesar 54%. Kesimpulan penelitian ini adalah pengencer CEP-D dapat digunakan dalam proses pembekuan

semen sapi Limousin.

Kata Kunci : pembekuan semen, pengencer CEP-D

PENDAHULUAN

Keberhasilan IB sangat ditentukan oleh kualitas dan kuantitas spermatozoa

yang digunakan, sehingga diperlukan upaya untuk mempertahankan motilitas dan

memperpanjang daya tahan hidup spermatozoa serta dapat digunakan dalam

waktu yang relatif lama (Toelihere, 1995). Salah satu faktor yang mempengaruhi

keberhasilan IB adalah proses pengolahan semen yang meliputi pengenceran,

ekuilibrasi, dan penyimpanan semen pada suhu rendah (semen beku). Frozen

semen atau semen beku adalah semen yang disimpan pada suhu di bawah titik

beku yaitu antara -79°C sampai -196°C. Kelebihan semen beku adalah dapat

disimpan lama dengan daya membuahi yang tetap baik, tidak ada frozen semen

yang terbuang walau sudah lama disimpan, dan frozen semen dapat dikirim

mailto:[email protected]:[email protected]


2/9

2

dengan jarak pengiriman yang jauh dan waktu pengiriman yang lama (Hardijanto

dkk., 2010).

Untuk menghasilkan semen beku yang berkualitas tinggi dibutuhkan bahan

pengencer semen yang mampu mempertahankan kualitas spermatozoa selama proses

pendinginan, pembekuan, maupun pada saat thawing (Aboagla dan Terada, 2004)

Salah satu jenis pengencer yang dapat digunakan dalam pembekuan semen adalah

pengencer CEP-D (Cauda Epididymal Plasma-D) yang memiliki komposisi

hampir sama dengan cauda epididymal plasma dari sapi. Pengencer CEP-D

merupakan modifikasi pengencer CEP-2 yang dilakukan oleh Ducha (2012)

dengan modifikasi pemakaian antibiotik yang berbeda dengan CEP-2, adanya

penambahan kuning telur sebesar 20% sebagai pelindung spermatozoa dan

metode pembuatan yang berbeda oleh Verbeckmoes et al. (2001). Penyimpanan

semen sapi segar dalam pengencer CEP-D dapat bertahan selama delapan hari

pada suhu 4 - 50 C dengan motilitas spermatozoa yang sesuai dengan standart IB

yaitu 40% (Ducha, 2012). Tujuan penelitian ini adalah mendeskripsikan metode

pembekuan semen sapi Limousin yang telah diencerkan menggunakan pengencer

CEP-D untuk disimpan di dalam suhu beku (di dalam nitrogen cair).

METODE PENELITIAN

Jenis penelitian adalah deskriptif. Penelitian ini dilakukan pada bulan

Desember 2015 di Laboratorium Bioteknologi jurusan Biologi FMIPA UNESA

dan Laboratorium teaching farm UNAIR.

Alat yang digunakan penelitian ini adalah mikroskop, cool top, waterbath,

container . Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah semen segar sapi

Limousin, pewarna eosin negrosin, pengencer CEP-D. Bahan yang digunakan

untuk pembuatan pengencer CEP-D adalah NaCl, KCl, CaCl2(H2O)2,

MgCl2(H2O)6, NaHCO3, NaH2PO4, KH2PO4, fruktosa, sorbitol, BSA, tris,

penisilin, streptomisin, asam sitrat dan kuning telur (ayam petelur strain hisex

brown), gliserol.


3/9

3

Prosedur pembekuan semen sapi Limousin meliputi lima tahapan yaitu,

pembuatan pengencer CEP-D, pengenceran, filling sealing, pre-freezing, dan

freezing.

HASIL

Hasil pengamatan metode pembekuan semen dengan menggunakan

pengencer CEP-D terdapat lima tahapan, yaitu pembuatan pengencer CEP-D

,pengenceran, filling-sealing, pre-freezing, dan freezing.

Tahapan pembuatan pengencer CEP-D

Ducha (2012) menyatakan komposisi dalam satu liter pengencer CEP-D

adalah 15 mmol NaCl, 7.0 mmol KCl, 3.0 mmol CaCl2 (H2O)2, 3.0 mmol MgCl2

(H2O)6, 11.9 mmol NaHCO3, 8.0 mmol NaH2PO4, 20.0 mmol KH2PO4, 55 mmol

fruktosa, 1.0 g sorbitol, 2.0 g BSA, 133.7 mmol Tris, 1000 IUI penicillin, 1 gram

streptomycin dan 42.6 mmol asam sitrat. Semua bahan-bahan tersebut dilarutkan

dalam deionize water lalu dilakukan sterilisasi menggunakan membran miliphore.

Selanjutnya pengencer CEP-D tersebut disuplementasikan kuning telur sebanyak

selama 3 hari dan dilakukan penambahan gliserol pada pengencer.

Tahapan pengenceran semen

Sebelum dilakukan pengenceran, maka dilakukan evaluasi semen segar

meliputi konsentrasi, motilitas dan viabilitas. Penghitungan konsentrasi

spermatozoa dilakukan dengan menggunakan alat spektrofotometer. Pengamatan

motilitas spermatozoa dapat diamati dengan menggunakan mikroskop dengan

perbesaran 400x Selapis tipis semen dibuat di atas gelas objek yang ditutupi

dengan gelas penutup, sedangkan pengamatan viabilitas dilakukan dengan cara

satu tetes semen diletakan pada gelas objek ditambah satu tetes eosin negrosin

dipermukaan salah satu gelas objek. Selanjutnya campuran diaduk sampai rata,

kemudian diulas menggunakan gelas objek yang lain ke salah satu ujung gelas

objek sehingga terbentuk satu lapisan tipis ( film) cairan semen pada permukaan

gelas objek sampai lapisan mengering. Setelah dilakukan evaluasi, maka

dilanjutkan tahap pengenceran.


4/9

4

Pengenceran dilakukan dalam 3 tahapan yaitu A1, A2 dan B. Pengencer yang

digunakan pada pengenceran tahap A1 dan A2 adalah pengencer CEP-D

tersuplementasi kuning telur tanpa adanya penambahan gliserol. Pengenceran

tahap A1 dan A2 dilakukan di waterbath pada suhu 36-37°C. Pengenceran tahap

A1, digunakan perbandingan pengencer dan semen segar adalah 1:1. Selanjutnya

dilakukan pengenceran tahap A2. Perhitungan volume larutan pengencer tahap A2

yang akan ditambahkan menggunakan rumus sebagai berikut (Toelihere, 1995):

Volume total diperoleh dari rumus :

Setelah ditambahkan pengencer A2, selanjutnya semen disimpan dalam

refrigerator hingga semen mencapai suhu 5 0C, kemudian ke dalam gelas

erlenmeyer ditambahkan pengencer B yang sudah dibuat dengan adanya

penambahan gliserol sebanyak 7%. Adapun jumlah pengenceran tahap 3 yang

ditambahkan dihitung dengan rumus sebagai berikut (Toelihere, 1995) :

Semen yang telah diencerkan dan yang telah disimpan pada suhu 4-5°C

diambil untuk diperiksa motilitas dan viabilitas (Tahap evaluasi before freezing ).

Tahapan Filling-sealing

Setelah dilakukan pengenceran, maka dilakukan tahapan filling sealing .

Filling sealing adalah proses pengisian semen yang telah diencerkan ke dalam

straw dengan menggunakan alat yang bekerja secara otomatis (mesin filling &

sealing). Mesin tersebut secara otomatis memasukkan semen cair sebanyak 0,25

cc ke dalam straw dan menutup ujung straw dengan sumbat lab. Proses ini

dilakukan di dalam cool top.


5/9

5

Tahapan pre-freezing

Selanjutnya dilakukan tahap pre freezing yaitu straw diletakkan dalam wadah

. Wadah tersebut dimasukkan ke dalam kontainer yang berisi nitrogen cair, namun

hanya diletakkan 1 cm di atas permukaan nitrogen cair selama ±9 menit, sehingga

straw hanya terkena uap dari nitrogen cair saja

Tahapan freezing

Semen yang sudah diturunkan suhunya pada tahap pre freezing , selanjutnya

akan dibekukan (freezing) yaitu perendaman straw yang berisi semen di dalam

nitrogen cair dengan suhu -196 0C. Untuk mengetahui kualitas spermatozoa sapi

Limousin, dilakukan pengamatan motilitas dan viabilitas setelah thawing . Proses

thawing dilakukan dengan merendam straw di dalam waterbath dengan suhu 37

0C selama 30 detik.

Persentase motilitas spermatozoa pada saat evaluasi semen segar, before

freezing dan post thawing dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Persentase motilitas spermatozoa sapi Limousin dalam pengencer CEP-

D yang disimpan dalam suhu beku.

No. Tahapan

Evaluasi

Evaluasi Motilitas Rata-rata

I II

1. Semen Segar 80% 85% 82,5%

2. Before

freezing

70% 75% 72,5%

3. Post thawing 40% 40% 40%

Persentase viabililitas spermatozoa pada saat evaluasi semen segar, before

freezing dan post thawing dapat dilihat pada tabel 2.

Tabel 2. Persentase viabilitas spermatozoa sapi Limousin dalam pengencer CEP-

D yang disimpan dalam suhu beku.

No. Tahapan Evaluasi Persentase viabilitas

1. Semen Segar 96%

2. Before freezing 82,5%

3. Post thawing 54%


6/9

6

Hasil pengamatan persentase motilitas dan viabilitas spermatozoa sapi

Limousin pada saat pengamatan semen segar, before freezing , dan post thawing

mengalami penurunan. Hal ini menunjukkan bahwa proses pembekuan semen

dapat menyebabkan penurunan kualitas spermatozoa sapi Limousin.

PEMBAHASAN

Keberhasilan penyimpanan spermatozoa ditentukan oleh kualitas bahan

pengencer, bahan pengawet, rasio pengenceran, laju pembekuan dan pencairan

kembali (Billiard et al ., 1995). Penambahan bahan pengencer bertujuan untuk

menyediakan sumber energi bagi spermatozoa, memperbanyak volume semen,

mengurangi kepadatan spermatozoa serta menjaga kelangsungan hidup

spermatozoa sampai batas waktu penyimpanan tertentu pada kondisi penyimpanan

di bawah atau di atas titik beku sehingga menjamin kelangsungan hidup sperma

selama penyimpanan atau pembekuan (Situmorang, 2002). Adanya kandungan

fruktosa dalam pengencer CEP-D menjadi sumber ATP untuk pergerakan

spermatozoa. ATP dibutuhkan agar motilitas spermatozoa terus berlangsung

(Ducha,2012; Labetubun, 2011). Selain itu, dalam pengencer juga dibutuhkan zat

pelindung untuk melindungi pengaruh buruk selama pembekuan (Tambing dkk.,

2000). Salah satu zat pelindung tersebut adalah gliserol dan kuning telur. Gliserol

merupakan krioprotektan intraseluler yang dapat mempertahankan daya hidup

spermatozoa selama dan sesudah pembekuan semen. adanya gliserol dalam

pengencer, maka efek dari kejutan dingin dapat meminimalisir kematian

spermatozoa, gliserol dapat mencegah terjadinya dehidrasi karena memiliki daya

pengikat air yang kuat. Sifat demikian mempengaruhi tekanan uap sehingga titik

beku medium akan menurun (Mumu, 2009).Kuning telur berfungsi berperan

sebagai makromolekul yang mengandung substansi protektif berupa lesitin dan

lipoprotein yang berfungsi mempertahankan dan melindungi membran

spermatozoa (Susilawati, 2002).

Proses pengenceran berfungsi untuk untuk memperbesar volume dan

melindungi spermatozoa selama proses pendinginan, pembekuan maupun pada

saat thawing (Ridwan, 2009). Penurunan suhu pada saat pengenceran dilakukan


7/9

7

secara bertahap bertujuan agar sperma tidak mengalami cold shock . Pengaruh

dingin yang mendadak merupakan penyebab terjadinya cold shock , hal tersebut

karena cepatnya proses pemecahan ATP sebagai akibat kebutuhan energi yang

mendadak dan mengakibatkan spermatozoa kehabisan energi (Hardijanto, dkk.,

2010).

Setelah dilakukan proses pengenceran, maka dilakukan filling-sealing yaitu

proses pengisian semen yang telah diencerkan ke dalam straw dengan

menggunakan alat yang bekerja secara otomatis (mesin filling & sealing) (Nilna,

2010). Menurut Afriantini dan Yusuf (2006), kemasan yang digunakan untuk

semen beku mempengaruhi proses penyebaran temperatur pada saat pembekuan.

Ketebalan plastik, diameter serta panjang straw yang digunakan akan berngaruh

terhadap kualitas semen beku yang dihasilkan.

Proses yang dilakukan setelah filling sealing adalah proses pre-freezing

(ekuilibrasi). Salah satu faktor penentu dalam mempertahankan viabilitas

spermatozoa adalah penggunaan waktu ekuilibrasi yang tepat. Ekuilibrasi yang

terlalu lama akan menyebabkan gliserol akan menarik air secara berlebihan dan

menyebabkan dehidrasi sel sehingga terjadi kerusakan sel spermatozoa Apabila

waktu ekuilibrasi kurang maka krioprotektan tidak mempunyai waktu untuk

melakukan penetrasi ke dalam sel sperma sehingga tidak dapat melindungi sel

sperma dengan baik (Francis et al , 2013; Afriantini dkk., 2007).

Tahapan freezing dilakukan dengan mencelupkan straw yang berisi semen ke

dalam nitrogen cair yang bersuhu -196 0C. Tujuan dari proses ini untuk

penghentian sementara kegiatan hidup dari sel tanpa mematikan fungsi sel, reaksi

metaboliknya berhenti mendekati total (Susilawati, 2000). Untuk mengetahui

kualitas spermatozoa setelah pembekuan, maka dilakukan proses thawing yaitu

proses pencairan kembali semen yang telah dibekukan (Garin dkk., 2015). Metode

thawing dilakukan dengan cara mencairkan semen beku di dalam air dengan suhu

37 0C selama 30 detik. Selama proses thawing ini kualitas spermatozoa dapat

menurun secara drastis karena adanya perubahan suhu secara mendadak (Garin

dkk., 2015). Fenomena ini berkaitan dengan tahap transisi dari membran lipid


8/9


9/9

9

Hafez, E.S.E. 2008. Artificial Insemination in Reproduction in Farm. Edited by

E.S.E Hafez 7th Edition. Maryland, USA:Lippincott Williams and Wilkins.

Hardijanto, Susilowati, Hernawati, Sardjito, dan Suprayogi. 2010. Buku Ajar

Inseminasi Buatan. Surabaya : Airlangga University Press.

Labetubun,J. 2011. Kualitas Spermatozoa Kauda Epididimis Sapi Bali dengan

Penambahan Laktosa atau Maltosa yang Dipreservasi pada suhu 3-50C.

Jurnal Veteriner .Vol. 12( 3): 200-20.

Mumu, M.I. 2009. Viabilitas Semen Sapi Simental Yang Dibekukan

Menggunakan Krioprotektan Gliserol. Journal Agroland 16 (2) : 172-179.

Nilna. 2010. Standar Operasional Pekerjaan Prosesing Semen. Pengawas Mutu

Bibit Ternak Dinas peternakan. Sumatra Barat

Ridwan. 2009. Pengaruh Pengencer Semen Terhadap Abnormalitas dan Daya

Tahan Hidup Spermatozoa Kambing Lokal pada Penyimpanan Suhu 50C.

J. Agroland Vol.16 No.2 : 187-192.

Salisbury, GW dan NL Vandemark. 1985. Fisiologi Reproduksi dan Inseminasi

Buatan pada Sapi. diterjemahkan oleh R. Djanuar. Yogjakarta : UGM Press.

Situmorang, P. 2002. Pengaruh jenis dan aras krioprotektan terhadap daya hidup

spermatozoa entog. JITV 7: 244 – 250.

Susilawati T. 2002. Seksing Spermatozoa Kambing Peranakan EtawahMenggunakan Gradien Putih Telur. Widya Agrika 10(2) : 97-105.

Susilawati, T., 2000. Teknologi Preservasi dan Kriopreservasi Spermatozoa dan

Ova. Tesis. Fakultas Peternakan. Malang: Universitas Brawijaya.

Tambing, SN., Toelihere MR., Yusuf TL., Sutama IK. 2000. Pengaruh Gliserol

dalam Pengencer Tris terhadap Semen Beku Kambing Peranakan Etawah.

Jurnal Ilmu Ternak dan Veteriner. 5:84-99.

Toelihere, MR. 1995. Fisiologi Reproduksi pada Ternak . Bandung: Penerbit

Angkasa Bandung.

Verberckmoes S , De Pauw I , Van Soom A , de Kruif A , 2001. Ionic composition

and osmolarity of caudal epididymal plasma in the bull. Journal

Theriogenology Vol. 55:445-449.

Watson, P.F. 2000. The Causes of reduced Fertility With Cryopreserved Semen.

Animals Reproduction Science. 60-61: 481-492.

artikel semnas pemakalah

Documents