Teknologi Reproduksi Ternak
BAB II
INSEMINASI BUATAN (IB)
2.1 Pendahuluan Inseminasi Buatan (IB) adalah penyampaian atau deposisi semen ke dalam saluran reproduksi betina dengan bantuan alat-alat buatan manusia. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa perkawinan yang terjadi adalah secara buatan. Secara alami, semen dideposisikan melalui perkawinan alam, dimana semen merupakan cairan yang mengandung sel-sel kelamin jantan yang diejakulasikan melalui penis pada saat kopulasi. Istilah Inseminasi Buatan (IB) berasal dari bahasa latin Inseminatus, in berarti penyampaian. Sedangkan dari istilah bahasa Inggris dikenal Artificial Insemination,
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-1
Teknologi Reproduksi Ternak
dalam bahasa Belanda dikenal Kunsmatige inseminatie, dan dari bahasa Jerman dikenal istilah Künstliche Besamung. 2.1.1 Sejarah Inseminasi Buatan Diawali oleh seorang pangeran Arab yang telah mencuri semen dari vagina seekor Kuda milik musuhnya yang baru saja dikawinkan secara alam dengan menggunakan tampon. Selanjutnya tampon tersebut dimasukkan ke dalam vagina kuda betina yang sedang berahi miliknya sendiri. Ternyata kuda betina tersebut bunting. Seorang peneliti dari Belanda, Anton van Leeuwenhoek pada tahun 1677 yang merupakan penemu
mikroskop beserta Johan Hamm berhasil menemukan sel-sel
kelamin jantan. Dan selanjutnya sel-sel kelamin tersebut dinamakan spermatozoa. Inseminasi Buatan pertama kali dilakukan di Eropah pada tahun 1890 pada peternakan Kuda. Pada tahun 1902, Sand dan Stribolt dari Denmark telah berhasil melakukan IB pada kuda dengan menghasilkan 4 konsepsi dari 8 ekor yang di Inseminasi secara buatan.
Pada Sapi dan Domba teknik IB ini dipelopori oleh
Ivanoff. Di Indonesia, IB pertama kali diperkenalkan oleh Profesor B. Seit seorang peneliti dari Denmark sekitar tahun limapuluhan dan telah dilaksanakan di Fakultas Kedokteran Hewan IPB Bogor. Keberhasilan ini diikuti dengan dibentuknya Balai Inseminasi Buatan guna menunjang kegiatan IB pada Sapi, yaitu di Lembang (untuk Sapi perah) dan BIB Singosari (Sapi potong). 2.1.2 Manfaat dan kerugian Inseminasi Buatan 2.1.2.1 Manfaat Inseminasi Buatan Ada beberapa manfaat dilakukannya IB pada Sapi, antara lain : 1. Mempertinggi penggunaan pejantan-pejantan unggul, dalam hal ini daya guna seekor pejantan dengan nilai genetik tinggi dapat dimanfaatkan semaksimal mungkin
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-2
Teknologi Reproduksi Ternak
2. Dapat menghemat biaya pemeliharaan pejantan serta dapat menghindari bahaya dan menghemat tenaga dalam pemeliharaan pejantan 3. Memungkinkan peningktan potensi seleksi guna untuk memperbaiki mutu genetik ternak 4. Penularan penyakit dapat dicegah dengan menghindari kontak kelamin saat perkawinan 5. Memperpendek Calving interval serta menurunkan jumlah betina yang kawin berulang (repeat breeders) 6. Memungkinkan perkawinan antara hewan-hewan yang berbeda ukuran 7. Memperpanjang waktu penggunaan pejantan
2.1.2.2 Kerugian Inseminasi Buatan Adapun kerugian dilakukannya IB adalah sebagai berikut : 1. Diperlukannya pelaksana atau operator yang trampil, dalam melaksanakan teknik IB dari mulai penampungan semen, evaluasi semen, pengenceran, pembekuan serta proses penyampaian semen baik semen segar ataupun semen beku ke dalam saluran reproduksi betina 2. Kemungkinan menjadi alat penyebaran abnormalitas genetik seperti sistik ovari, konformasi tubuh yang buruk dan lain sebagainya 3. Bila ketersediaan pejantan sedikit, maka peternak tidak dapat memilih pejantan sesuai yang diingikan 4. Inseminasi intrauterin pada sapi yang bunting dapat menyebabkan abortus 5. IB tidak dapat digunakan pada semua jenis hewan.
2.2 Penampungan Semen Ada tiga macam metode penampungan semen yang telah dikembangkan, yakni dengan menggunakan : 1. Pengurutan 2. Elektroejakulator 3. Vagina Buatan Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-3
Teknologi Reproduksi Ternak
2.2.1 Metode Pengurutan Metode ini pertama kali diperkenalkan oleh Case pada tahun 1925, dan kemudian diikuti oleh Miller dan Evans pada tahun 1934.
Teknik yang dilakukan adalah
dengan cara memasukkan tangan sepanjang 18 – 25 cm ke dalam rektum dan kemudian dilakukan pengurutan pada bagian kelenjar vesicularis dan ampulae dari bagian depan ke belakang. Pengurutan ini dilakukan selama dua menit dan biasanya akan dihasilkan semen. Metode ini jarang dilakukan karena diperlukannya ketrampilan khusus serta pengalaman dalam hal pengurutan bagian ampulae melalui rektum.
Dari hasil
penelitian sedikit sekali sapi-sapi jantan yang merespons metode ini. Kendala lain dari metode ini adalah semen yang dihasilkan tidak bersih dan mengandung lebih banyak kuman dibandingkan dengan penampungan semen cara lain. Daerah preputium dan sekitarnya harus dibersihkan dan disepul dengan larutan NaCl. Penampungan semen dengan metode pengurutan ini lebih mudah pada pejantan Angus muda dibandingkan dengan pejantan tua, sapi Hereford dan Santa Gertrudis. Teknis penampungan semen dengan metode ini adalah sebagai berikut : Selama pengurutan atau penampungan semen, pejantan tidak boleh diperlakukan kasar dan harus dibiarkan relaks. Saat memasukkan tangan ke dalam rektum harus diberi pelicin terlebih dahulu. Rektum dibersihkan dari feses Lakukan pengurutan pada kelenjar Vesikularis secara perlahan-lahan selama beberapa menit dengan cara menekan jari ke bawah dan ke belakang ke arah urethra hingga keluarnya cairan semen, yakni berupa cairan keruh yang mengandung sperma Asisten siap menampung semen yang keluar dari penis dengan bantuan corong gelas dan tabung gelas dari preputium atau dari penis Selanjutnya lakukan pengurutan pada ampulae vas deferens dengan cara yang sama
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-4
Teknologi Reproduksi Ternak
Indikasi Penampungan Dengan Metode Pengurutan 1. Sapi pejantan unggul tetapi impoten 2. Sapi tidak mau atau tidak sanggup berkopulasi secara alam atau 3. Sapi tidak dapat melayani vagina buatan
Kelemahan metode pengurutan : Semen yang dihasilkan berkualitas rendah Resiko kontaminasi urine dan jasad renik cukup tinggi
2.2.2 Metode Elekrtoejakulator Prinsip metode Elektroejakulator adalah stimulasi sumsum tulang belakang antara vertebrae lumbal ke empat dan tulang sakral pertama dengan menempatkan satu elektrode di dalam rektum dan elektrode lain. Rangsangan elektrik yang diberikan secara ritmik selama 5 – 10 detik sebesar 30 Volt, 50 cycle dengan arus bolak balik melalui elektroda. Dengan rangsangan tersebut terjadilah ejakulasi dan semen dapat ditampung ke dalam tabung gelas. Metode ini dapat direspons oleh sapi-sapi pejantan dengan baik dan tidak memperlihatkan pengaruh-pengaruh buruk pada ternak. Beberapa hal yang perlu diperhatikan dengan metode ini adalah : 1. Metode ini dapat diterapkan pada pejantan yang cedera, tetapi sebaiknya pejantan ditempatkan pada kandang penjepit dan diperlukan tali penggantung untuk menunjang tubuhnya saat penampungan 2. Sebaiknya ditempatkan di kandang dengan lantai keras agar tidak tergelincir 3. Bagian depan kandang agar dibuat sedemikian rupa agar dapat menahan bahu pejantan dan mencegahnya agar tidak jatuh 4. Rambut-rambut praeputium sebaiknya digunting dan daerah sekitarnya dicuci, disepul dan dikeringkan. 5. Voltage dinaikkan dan diturunkan secara ritmik ke nol setiap 3 – 5 detik
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-5
Teknologi Reproduksi Ternak
6. Peningkatan voltage dilakukan dengan tenggang 2 Volt dan setiap voltage dipertahankan selama 3 – 5 detik
2.2.3 Metode Vagina Buatan (VB) Penggunaan Vagina Buatan (VB) merupakan metode yang umum digunakan untuk menampung semen pejantan sapi perah dan sapi potong di pusat-pusat inseminasi buatan. Metode ini dapat mengatasi kekurangan-kekurangan dan kerugian-kerugian dari metode pengurutan dan elektroejakulator.
Kelebihan dari metode ini aalah
semen yang dihasilkan lebih bersih, kualitas lebih baik, maksimal dan spontan keluar. Model Vagina Buatan telah disempurnakan dan dimodifikasi oleh beberapa peneliti. Yang umum digunakan di Indonesia adalah model Denmark dengan panjang silinder 40,7 cm dengan diameter bagian dalam 5,7 cm. Bagian-bagian VB secara lengkap dapat dilihat pada bagan di bawah ini :
Gambar 3. Bagan Vagina Buatan (Sumber: Toelihere, 1985)
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-6
Teknologi Reproduksi Ternak
Teknik penampungan dengan metode VB sebagai berikut : 1. Persiapan Penampungan Satu atau dua orang membawa pemancing ke kandang pemancing-pemaksa dan menambatkannya. Usahakan ternak jangan sampai terlepas bila meronta Siapkan unit VB VB diisi dengan air panas dan atur suhu saat persiapan (45º C) dan pada waktu penampungan (40º C) dengan menggunakan termometer 2. Prosedur penampungan :
VB di pegang oleh operator/penampung dengan tangan kanan
Operator siap di sebelah kanan belakang pemancing
Pejantan didekatkan pada pemancing yang bertujuan untuk merangsang pejantan yang akan ditampung, dimana penis pejantan tersebut mulai keluar sedikit dari preputium dan adanya keinginan untuk menaiki pemancing
Pejantan segera ditarik kembali menjauhi pemancing secara perlahan-lahan, beberapa saat kemudian dilepaskan kembali agar pejantan kembali mendekati pemancing dengan kondisi seperti pertama kali (False Mount)
Setelah dilakukan 2 – 3 kali False mount, pejantan diizinkan menaiki pemancing.
Apabila kaki depan pejantan telah terangkat untuk menaiki
pemancing, maka operator penampung segera membelokkan arah penis ke arah mulut VB yang telah disiapkan
Setelah penis masuk ke dalam VB, akan terjadi sentakan keras terhadap VB, dan pada saat itu terjadi ejakulasi sehingga pejantan akan mengeluarkan semen dengan spontan.
Semen yang masuk akan tertampung ke dalam tabung gelas penampung semen dengan cepat
Pejantan dapat diturunkan perlahan-lahan dan bersamaan dengan itu VB diikutkan hingga kaki depan pejantan telah menyentuh tanah atau lantai kandang dan penis masih berada dalam VB. Letakkan VB agak iring sedikit
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-7
Teknologi Reproduksi Ternak
ke bawah sampai penis secara perlahan ditarik masuk ke dalam preputium dan keluar dari VB
Letak VB ditegakkan sehingga semen yang menempel pada corong karet dapat segera turun masuk ke dalam tabung gelas penampung
Tabung gelas kemudian dilepaskan dari corong karet dan segera bagian yang terbuka ditutup dengan aluminium foil atau plastik. Bagian tabung penampung dibungkus dengan kain agar terhindar dari cahaya matahari langsung, kemudian masukkan ke dalam termos
Semen segera dibawa ke laboratorium untuk segera di evaluasi
Gambar 4 di bawah ini adalah cara penampungan semen dengan menggunakan hewan pemancing hidup
Gambar 4. Proses penampungan semen dengan menggunakan Vagina Buatan dengan bantuan hewan pemancing Sumber : (Sumber : Toelihere, 1985)
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-8
Teknologi Reproduksi Ternak
2.3 Evaluasi Semen Dilakukan segera setelah penampunan semen. Tujuan dilakukan evaluasi semen adalah untuk menentukan kualitas semen dan tingkat reproduksi pejantan. Evaluasi semen meliputi dua kategori : 1. Evaluasi Makroskopis 2. Evaluasi Mikroskopis 1. Evaluasi Makroskopis 1. Volume Dapat dilihat langsung pada skala tabung penampung segera setelah semen ditampung. Volume semen tergantung pada spesies ternak, sapi dan domba umumnya mempunyai volume ejakulat rendah, sedangkan semen babi dan kuda mempunyai volume ejakulat yang lebih tinggi. Dari jenis ternak tersebut, volume semen juga dipengaruhi oleh bangsa, umur, ukuran badan, pakan dan frekwensi penampungan. Volume semen sapi bervariasi antara 1 15 ml, semen domba antara 0,8 - 1,2 ml, kambing antara 0,5 – 1,5 ml, babi, 150 – 200 ml,
kuda 60 – 100 ml dan ayam antara 0,2 – 0,5 ml. 2. Warna
Warna semen sapi yang normal adalah seperti susu atau krem keputih-putihan dan keruh. Derajat kekeruhan tergantung atas konsentrasi spermatozoa yang dikandung. Adanya ketidak normalan dari warna semen, yang diakibatkan karena kandungan bakteri tertentu seperti Pseudomonas aeruginosa sehingga menyebabkan warna semen sapi menajdi hijau kekuning-kuningan. Selain itu warna kecoklatan karena adanya darah yang telah mengalami dekomposisi.
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-9
Teknologi Reproduksi Ternak
3. Konsistensi Konsistensi atau kekentalan atau viscositas merupakan salah satu sifat semen yang erat kaitannya dengan kepadatan atau konsentrasi sperma di dalamnya.
Semakin
kental semen maka dapat diartikan semakin tinggi konsentrasi sperma Konsistensi atau derajat kekentalan dapat dilihat dengan cara menggoyangkan tabung penampung berisi semen segar secara perlahan. Semen dengan konsistensi kental akan terlihat pada saat memiringkan tabung gelas penampung dan selanjutnya kembali pada posisi normal, maka proses kembalinya larutan semen tersebut ke posisi tegak akan lama, dibandingkan dengan semen dengan konsistensi encer. Semen sapi dan domba mempunyai konsistensi kental berwarna krem dengan konsentrasi 1000 juta hingga 2000 juta sel spermatozoa per ml semen, sedangkan semen kuda dan babi mempunyai konsistensi encer. 4. Bau Semen yang normal umumnya memiliki bau amis khas disertai bau dari hewan itu sendiri. Bau busuk bisa terjadi apabila semen mengandung nanah yang disebabkan oleh adanya infeksi organ atau saluran reproduksi hewan jantan 5. pH (Derajat keasaman) Keasaman atau pH semen perlu diukur untuk memastikan bahwa cairan semen hasil penampungan memiliki karakteristik yang normal. 2. Evaluasi Mikroskopis 1. Motilitas Motilitas
merupakan
daya
gerak spermatozoa
yang
dinilai
sege ra
setelah
penampungan semen. Penilaian motilitas digunakan sebagai ukuran kesanggupan spermatozoa dalam membuahi sel telur atau ovum. Motilitas spermatozoa dipengaruhi antara lain oleh penurunan suhu yang mendadak (cold shock) atau peningkatan suhu yang berlebihan.
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-10
Teknologi Reproduksi Ternak
Untuk memperoleh hasil yang lebih tepat, sebaiknya semen dievaluasi pada suhu antara
37 - 40C dengan meletakkan gelas objek di atas meja pemanas (heating
table) atau menggunakan mikroskop yang dilengkapi pemanas elektrik. 2.
Gerakan Masa
Gerakan massa spermatozoa merupakan petunjuk derajat keaktifan bergerak sperma, dan ini apat dijadikan sebagai indikator tingkat atau presentase sperma hidup dan aktif dalam semen. Gerakan masa spermatozoa dalam suatu kelompok dapat dievaluasi dengan adanya kecenderungan bergerak bersama-sama ke satu arah dan membentuk gelombanggelombang yang tebal dan tipis, bergerak cepat atau lamban ergantung t dari konsentrasi sperma hidup yang terkandung di dalamnya. Gerakan masa sperma tersebut dapat dilihat dengan bantuan mikroskop dengan pembesaran 10 x 10. Dengan meneteskan satu tetes ke atas permukaan gelas objek dan selanjutnya dilihat di bawah mikroskop. Penilaian yang diperoleh didasarkan atas skor yang tertera pada tabel 1 dibawah :
Tabel 1. Penilaian semen berdasarkan gerakan massa spermatozoa Skore
Kelas
5
Sangat bagus
4
Bagus
3
Cukup
2
Buruk
Keterangan Padat, gelombang yang terbentuk besar-besar dan bergerak sangat cepat. Tidak tampak sperma secara individual. Contoh semen tersebut mengandung 90% atau lebih spermatozoa aktif Gelombang yan terbentuk hampir sama dengan semen yang memiliki skor 5, tetapi gerakannya sedikit lebih lambat. Contoh semen tersebut mengandung 70 0 85% atau lebih spermatozoa aktif Gelombang yang terbentuk berukuran kecil-kecil yang bergerak atau berpindah tempat dengan lambat. Contoh semen tersebut diperkirakan mengandung 45 - 65% atau lebih spermatozoa aktif Tidak ditemukannya adanya gelombang tetapi terlihat gerakan spermatozoa secara individual. Contoh semen tersebut diperkirakan mengandung 20 – 40% atau lebih spermatozoa aktif Hanya sedikit (sekitar 10%) sel spermatozoa yang
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-11
Teknologi Reproduksi Ternak 1
Sangat Buruk
0
Mati
memperlihatkan tanda-tanda hidup yang bergerak sangat lamban Seluruh spermatozoa mati, tidak terlihat adanya se spermatozoa yang bergerak
3. Konsentrasi Spermatozoa Total Penilaian konsentrasi spermatozoa bertujuan untuk menghitung jumlah spermatozoa per mililiter semen.
Faktor ni i sangat menentukan kriteria kualitas semen dan
menggambarkan sifat-sifat semen, serta sangat berguna untuk menentukan jumlah betina yang dapat diinseminasi menggunakan semen tersebut. Penentuan konsentrasi spermatozoa dapat dilakukan melalui 4 (empat) cara, yaitu :
a) Menghitung Jarak antara Kepala Spermatozoa Dilakukan dengan meneteskan setetes tipis pada gelas objek dan mengamati di bawah mikroskop dengan pembesaran 10 x 45, dengan kriteria sebagai beikut :
Densum (D) atau padat, jika jarak antara dua kepala sperma kurang dari panjang satu kepala, dapat diperkirakan bahwa konsentrasi sekitar
1000 – 2000 juta sel
sperma per ml semen
Semidensum (SD) atau sedang, jika jarak antara dua kepala sperma sama dengan panjang
1 – 1,5 kepala sperma, konsentrasi berkisar antara 500 – 1000 juta
sel per ml semen
Rarum (R) atau jarang, jika jarak antara dua kepala spermatozoa melebihi panjang satu kepala atau sama dengan panjang seluruh sperma, konsentrasi berkisar antara 200 – 500 juta sperma per ml semen
Oligospermia (OS) atau sedikit sperma, jika jarak antara dua kepala sperma memiliki panjang seluruh sperma, dengan konsentrasi kurang dari 200 juta sel sperma per ml semen
Aspermi (A) atau tidak ada sperma, jika sama sekali tidak terdapat spermatozoa di dalam semen
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-12
Teknologi Reproduksi Ternak
b) Penghitungan dengan Hemocytometer dan kamar hitung Neubauer Metode ini dilakukan dengan
menggunakan
Metode
ini dilakukan dengan
menggunakan alat Hemocytometer. Cara penghitungan adalah sebagai berikut : 1. Isap semen dengan pipet erythrocyt yang belum diencerkan sampai tanda 0,5. 2. Kemudian isap larutan NaCl 3 %sampai tanda 101. 3. Dikocok hati-hati dengan gerakan membentuk angka 8 selama 2 – 3 menit 4. Beberapa tetesan pertama di buang dan dikocok lagi 5. Siapkan kamar hitung Neubauer dan tutup dengan gelas penutup. 6. Teteskan satu tetes semen pada sisi gelas penutup. 7. Hitunglah jumlah sel spermatozoa dalam 5 kamar dihitung menurut arah
diagonal. Stiap kamar mempunyai 16 ruangan kecil, maka di dalam 5 kamar terdapat 80 ruanagn kecil.
Seluruh gelas hemocytometer memiliki 400
ruangan kecil. Dengan volume setiap ruangan kecil adalah 0,1 mm3 dan pengenceran 200 kali, maka dapat dihitung konsentrasi. Bila dalam 5 kamar atau 80 ruangan kecil terdapat X spermatozoa, maka konsentrasi spermatozoa adalah : X x
400
x 10 x 200 = 10.000 = X x 0,01 juta spermatozoa per mm3 atau
80 X x 10 juta spermatozoa per ml.
Untuk lebih jelasnya dapat diperhatikan gambar 6 dibawah ini.
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-13
Teknologi Reproduksi Ternak
Gambar 6. Kamar hitung Neubauer dan bidang hitungnya
c) Pendugaan berdasarkan warna dan kekentalan semen Prosedur ini lebih ditekankan penerapannya pada semen domba dan kambing. Metode ini menghasilkan 5 (lima) kriteria tingkat konsentrasi spermatozoa dalam semen, seperti tertera pada tabel 2.
Tabel 2. Konsentrasi spermatozoa berdasarkan warna dan kekentalan semen
Skore
Warna dan Kekentalan Semen
5 4 3 2 1 0
Krem kental Krem Krem encer Putih susu Keruh Bening encer
Konsentrasi Spermatozoa (x 109 sel) per ml Rataan Kisaran 5,00 4,50 0 6,00 4,00 3,50 – 4,50 3,00 2,50 – 3,50 2,00 1,00 – 2,50 0,70 1,30 – 1,00 Tidak nyata Tidak nyata
4. Konsentrasi Spermatozoa hidup (Motilitas spermatozoa) Semen yang berkualitas baik adalah semen yang memiliki kandungan sperma hidup dan bergerak maju ke depan dalam jumlah yang banyak. Perbandingan spermatozoa
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-14
Teknologi Reproduksi Ternak
hidup dan bergerak ke depan (motil progresif) dengan konsentrasi spermatozoa total dalam suatu contoh semen dikenal dengan istilah motilitas spermatozoa. Adapun cara penentuan motilitas spermatozoa dalam suatu contoh semen dapat dilakukan dengan 2 (dua) cara yaitu : 1) Pewarnaan Diferensial Penilaan ini bertujuan untuk menghitung jumlah spermatozoa yang hidup dan mati, didasarkan pada prinsip perbedaan afinitas zat warna antara sel-sel spermatozoa yang hidup dan yang mati. Zat warna yang digunakan adalah eosin atau eosin-negrosin. Pada waktu semen segar bercampur dengan zat warna, sel-sel spermatozoa yang hidup tidak atau sedikit sekali menghisap warna (berwarna putih), sedangkan sel-sel yang mati akan mengisap warna (merah) karena permeabilitas dinding sel meningkat saat mati. Satu tetes zat warna ditempatkan pada gelas objek yang bersih. Kemudian satu tetes semen segar ditambahkan dan dicampurkan dengan merata.
Keringkan beberapa
saat dengan bantuan nyala api bunsen. Kemudian dilihat di bawah mikroskop. Metode pewarnaan diferensial dapat dilihat pada gambar 7 dibawah ini.
Gambar 7. Proses pewarnaan diferensial
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-15
Teknologi Reproduksi Ternak
Dalam pengamatan di bawah mikroskop, lakukan penghitungan kurang lebih 200 sel sperma. Dari sejumlah sel spermatozoa yang dihitung tersebut, berapa banyak sperma yang berwarna putih (hidup) an berapa banyak yang berwarna merah (mati). Misalkan spermatozoa yang berwarna putih sebanyak p sel dan yang berwarna merah sebanyak q sel. Maka motilitas spermatozoa dapat dihitung berdasarkan rumus :
p Motilitas spermatozoa =
x 100 % p+q
Semen yang memiliki motilitas spermatozoa kurang dari 60 % tidak dianjurkan untuk digunakan dalam program inseminasi buatan
2) Penghitungan motilitas spermatozoa menggunakan pipet Haemocytometer dan kamar hitung Neubauer Penentuan konsentrasi sperma hidup dalam semen sama dengan prosedur pada penentuan konsentrasi spermatozoa total.
Perbedaannya terletak pada cairan
pengencer yang digunakan, dimana pada penentuan konsentrasi sperma hidup digunakan larutan NaCl Fisiologis, bukan NaCl 3%. Dengan menggunakan larutan NaCl fisiologis sebagai pengencer, maka spermatozoa yang masih hidup akan tetap hidup dan terus bergerak, sedangkan sebaliknya spermatozoa mati akan diam. Metode ini menggolongkan sperma yang bergerak ditempat, bergerak mundur, bergerak melingkar dan sperma yang tidak bergerak sama sekali. Spermatozoa yang mati dan berada dalam bidang hitung kamar Neubauer dapat dihitung. Misalkan dari lima kotak terdapat Y sel sperma mati, ini berarti bahwa dalam setiap mililiter contoh semen tersebut terdapat Y x 107 sel spermatozoa yang mati. Dengan diketahuinya konsentrasi spermatozoa total sebesar X x 107 sel/ml semen dan konsentrasi sperma mati sebanyak Y x 107
sel/ml semen, maka konsentrasi
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-16
Teknologi Reproduksi Ternak
spermatozoa hidup dalam setiap mililiter contoh semen dapat diketahui, yaitu : (X – Y) x 107 sel. 5. Abnormalitas Spermatozoa Ketidaknormalan bentuk spermatozoa dalam suatu contoh semen perlu diketahui karena tingkat abnormalitas tersebut berkaitan erat dengan tingkat kesuburan (fertilitas) dari pejantan yang ditampung semennya. Abnormalitas spermatozoa terdiri dari dua kelompok, yaitu abnormalitas primer dan abnormalitas sekunder. Abnormalitas sekunder terjadi selama proses pembentukan sperma di dalam testes (spermatogenesis), sedangkan abnormalitas sekunder terjadi setelah pembentukan spermatozoa, setelah keluar dari tubuh ternak serta akibat pengolahan semen. Bentuk-bentuk abnormalitas primer meliputi :
Ukuran kepala lebih besar (macrocephalic) atau lebih kecil (microcephalic) dari ukuran normal
Kepala ganda atau ekor ganda
Bentuk kepala tidak normal (penyok, benjol, pipih atau tidak beraturan)
Bentuk-bentuk abnormalitas sekunder meliputi :
Kepala pecah
Ekor putus (pada bagian leher atau bagian tengah)
Ekor melipat, terpilin atau tertekuk
Salah satu penyebab terbesar tingginya jumlah sel spermatozoa yang mengalami kerusakan sehingga abnormalitas spermatozoa meningkat (heat stress).
adalah cekaman panas
Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa periode temperatur
lingkungan yang tinggi yang dikombinasikan dengan kelembaban lingkungan tinggi akan menyebabkan pejantan steril dalam waktu 6 minggu. Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
Ini terbukti dari II-17
Teknologi Reproduksi Ternak
banyaknya jumlah spermatozoa abnormal dalam ejakulat semen yang dikoleksi selama periode tersebut di atas. Untuk mengurangi problem cekaman panas, penempatan pejantan pada tempat terlindung serta memandikan pejantan dengan air dingin sedikitnya akan mengurangi efek cekaman panas. Adapun cara untuk evaluasi abnormalitas spermatozoa dapat dilakukan dengan cara konvensional teknik staining (staining techniques) untuk mengukur jumlah sperma abnormal, yaitu melalui preparat pewarnaan diferensial yang telah diuraikan pada bagian penentuan motilitas spermatozoa. Cara penentuan abnormalitas spermatozoa dengan metode pewarnaan diferensial dengan meneteskan satu tetes contoh semen di atas gelas objek. Kemudian ditetesi dengan larutan warna eosin-negrosin. Lakukan pencampuran dan lakukan prosedur seperti pada gambar 3.
Selanjutnya dilakukan pengamatan di bawah mikroskop
dengan pembesaran 10 x 40 atau 10 x 100. Amati sebanyak kurang lebih 200 sel spermatozoa. Hitunglah jumlah spermatozoa yang bentuknya normal, misalkan A sel dan yang berbentuk abnormal, misalkan B sel. Maka tingkat abnormalitas spermatozoa dalam contoh semen dapat diketahui dengan rumus :
B Abnormalitas spermatozoa =
x 100 % A+B
Semen sapi umumnya mengandung sperma abnormal sekitar 5 – 35 %, Domba 5 – 20 %, Babi
10 – 30 %, Kuda 10 – 40 % dan Ayam 5 – 15 %. Semen untuk program
inseminasi buatan sebaiknya tidak mengandung spermatozoa abnormal lebih dari 20 %. Pada gambar 8 di bawah ini dapat dilihat bentuk-bentuk abnormalitas spermatozoa
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-18
Teknologi Reproduksi Ternak
Gambar 8. Bentuk abnormalitas spermatozoa
Cara lain dalam penentuan abnormalitas spermatozoa yaitu
dengan electron
mikroskop yaitu dengan deteksi menggunakan scanning dan atau transmisi electron microscopy (SEM/TEM). Dengan cara ini walaupun sangat mahal, ke dua mikroskop dengan resolusi tinggi dapat memberikan hasil yang sangat akurat dan detail tentang morfologi spermatozoa. Evaluasi dengan metode SEM akan menampilkan visualisasi tiga dimensi dari spermatozoa dan dengan metode TEM akan dapat dilakukan penyayatan (cross sectional) dari spermatozoa sehingga akan dihasilkan
struktur
ultra (ultrastructural) spermatozoa yang lebih detail. Gambar di bawah menunjukkan contoh hasil evaluasi abnor,alitas spertaozoa dengan electron microscope
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-19
Teknologi Reproduksi Ternak
Gambar 9. Evaluasi Morfologi Spermatozoa dengan electron microscope
2.4 Pengenceran Semen Untuk mencapai tujuan program inseminasi buatan, maka semen dapat diencerkan dan dipreservasi untuk dapat disimpan beberapa lama. Adapun tujuan dilakukannya pengenceran semen adalah dalam rangka untuk memperbesar volume semen serta menurunkan kandungan spermatozoa dalam volume tertentu sehingga akan lebih banyak dosis inseminasi yang dapat dibuat. Dengan demikian akan dicapainya tujuan program inseminasi buatan yaitu akan meningkatkan jumlah ternak betina yang dapat dikawini oleh seekor pejantan unggul karena setiap ejakulat mampu menginseminasi sejumlah besar betina. Pengencer semen merupakan larutan isotonis (memiliki tekanan osmotik yang sama dengan plasma darah) yang mengandung bahan-bahan yang bersifat buffer (memelihara larutan dari perubahan pH), bahan nutrisi bagi kelangsungan hidup sperma, dan mampu memelihara spermatozoa dari cekaman dingin (cold shock). Semen sapi yang fertil dan tidak diencerkan dapat dipakai untuk keperluan IB dalam kurun waktu 24 – 36 jam setelah penampungan. Untuk memperpanjang daya hidup dan daya fertlilitas spermatozoa maka dapat dilakukan pengawetan atau preservasi semen, sehingga semen dapat dipakai dalam waktu yang lebih lama. Pengawetan semen dapat dilakukan dengan dua cara yaitu pertama untuk penyimpanan singkat
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-20
Teknologi Reproduksi Ternak
pada tempeartur 5C dan cara kedua untuk penyimpanan semen dalam jangka waktu tidak terbatas yaitu pada temperatur - 196C. Pengawetan semen pada temperatur dibawah titik beku air memerlukan bahan lain yang mampu melindungi spermatozoa karena cekaman akibat perubahan tekanan osmotik larutan (hypertonic stress) dan melindungi sperma akibat pembentukan kristal es pada saat pembekuan. Pengencer merupakan suatu bahan pelindung sperma yang mengandung beberapa zat hidrat arang sederhana yang berfungsi melindungi spermatozoa dari cekaman dingin atau cold shock yang tiba-tiba. Secara umum fungsi pengencer adalah : 1. Menyediakan zat-zat makanan sebagai sunber energi bagi spermatozoa 2. Melindungi spermatozoa terhadap cold shock 3. Menyediakan suatu penyanggah untuk mencegah perubahan pH sebagai akibat pembentukan asam laktat dari hasil metabolisme spermatooa 4. Mempertahankan tekanan osmotik dan keseimbangan elektrolit yang sesuai 5. Memperbanyak volume semen
Beberapa zat hidrat arang sederhana seperti glukosa, dapat dipakai sebagai sumber energi bagi sperma.
Selain itu Kuning telur dan air susu yang mengandung
lipoprotein dan lecithin dapat melindungi sperma terhadap cold shock. Adapun syarat-syarat Pengencer adalah : 1. Murah, sederhana dan mudah dibuat 2. Mengandung unsur-unsur yang hampir sama sifat fisik dan kimiawi dengan semen 3. Tidak mengandung bahan toksik (racun) 4. Mempertahankan dan tidak membatasi daya fertilitas spermatozoa 5. Memberikan kemungkinan penilaian sperma setelah pengenceran Bahan Pengener dan Cara Pembuatan Semen Cair 1.
Penyanggah Kuning telur (Egg Yolk Sodium Citrat Glucose/EYSCG) A. Cara pembuatan Buffer
Sediakan labu erlenmeyer (100 ml).
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-21
Teknologi Reproduksi Ternak
Timbang 2,9 gram Natriumsitratdihidrat dan 0,8 gram kristal Glukos.
Masukkan ke dalam labu ukur 100 ml.
Tambahkan aqubidestilata sampai
mencapai volume 100 ml. Kocok sampai semua kristal Natriumsitrat larut. Pindahkan larutan ke dalam labu erlenmeyer dan tutup mulut labu dengan aluminium foil atau parafin film. Simpan larutan tersebut untuk digunakan. B. Cara menyediakan Egg Yolk
Telur ayam dicuci sampai bersih dari kotoran
Keringkan dengan tissue
Bilas dengan kapas yang telah dibasahi alkohol 70%.
Pecahkan telur tersebut dengan jalan memotong kulitnya menjadi dua bagian. Tahan kuning telurnya pada salah satu potongan sedangkan putih telurnya (albumen) ditampung ditempat lain atau dibuang.
Egg yolk dipindahkan ke atas kertas isap steril
Egg yolk diguling-gulingkan sehingga selaput vitelinnya bersih dari albumin
Pindahkan Egg yolk ke kertas isap yang lain yang steril
Pecahkan selaput vitelinnya dan bagian egg yolk dialirkan pada beker gelas yang kecil (20 ml)
Egg yolk siap digunakan
C. Cara membuat extender (pengencer) EYSCG
Siapkan 80 ml larutan buffer (Natrium sitrat glukosa) dalam Beaker glass 100 ml
Tuangkan 20 ml kuning telur ke dalam beaker glass berisi Natrium sitrat tersebut.
Aduk
hingga
merata
dengan
menggunakan
batang
pengaduk
gelas.
Pengadukan lakukan dengan hati-hati agar tidak terbentuk busa yang berlebihan
Tambahkan 100.000
internasional unit
(IU) Penicillin dan 100
mg
Streptomycin ke dalam larutan Natrium sitrat Kuning Telur (1000 IU Penicillin dan 1 mg Streptomycin untuk setiap milliliter pengencer)
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-22
Teknologi Reproduksi Ternak
Tutup mulut beaker glass dengan aluminium foil.
Periksa pH
Pengencer Egg Yolk Sitrat siap digunakan
2. Pembuatan pengencer Tris – Kuning Telur
Timbanglah 3,634 gram kristal Tris (hydroxymethyl) aminomethane; 0,50 gram kristal Glucosa dan 1,99 gram Asam Sitra monohidrat.
Masukkan
ketiga bahan tersebut ke dalam labu ukur 100 ml yang bersih. Tambahkan aquabidestilata steril sampai mencapai 100 ml. Pindahkan larutan ke dalam labu Erlenmeyer 100 ml. Tutup dengan aluminium foil atau paraffin film. Simpan larutan tersebut dengan baik, untuk digunakan kemudian bila dipelrukan.
Siapkan 20 ml kuning telur
Siapkan 80 ml larutan Tris – fruktosa – asam sitrat dalam Beaker glass 100 ml. Campurkan 20 ml kuning telur, kemudian aduk secara perlahan-lahan hingga homogen
Tambahkan 100.000 i.u Penicillin dan 100 mg Streptomycin ke dalam larutan Narium sitrat kuning telur (1000 i.u. Penicillin dan 1 mg Streptomycin untuk setiap milliliter pengencer)
Tutup Beaker glass menggunakan aluminium foil atau paraffin film.
Larutan pengencer Tris – kuning telur siap digunakan
D. Cara pembuatan Semen Cair (Chilled Semen)
Lakukan pemeriksaan semen sampai diketahui :
Volume semen (V), missal : 3 ml
Konsentrasi Sperma Total (KT), missal : 3 milyar sel/ml
Motilitas semen (M), missal : 90 %
Tentukan Kandungan Sperma Motil (KSM) dalam setiap dosis inseminasi, missal : 100 juta sel
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-23
Teknologi Reproduksi Ternak
Tentukan volume inseminasi (volume semen untuk setiap dosis inseminasi, missal : 0,50 ml)
V x KT x M Perhitungan Jumlah Dosis = KSM 3,00 x 3000 x 106 x 0,90 = 100 x 106 = 81 dosis Perhitumgan Volume pengencer dan Semen = Jumlah dosis x Volume inseminasi = 81 dosis x 0,50 ml = 40,50 ml
Perhitungan Volume Pengencer yang harus ditambahkan : = Volume Pengencer dan Semen) – (Volume Semen) = 40,50 ml – 3,00 ml = 37,50 ml
Cara pencampuran Semen dan Pengencer adalah sebagai berikut :
o
Siapkan larutan pengencer yang akan digunakan dengan volume yang telah ditentukan berdasarkan perhitungan di atas
o
Siapkan labu Erlenmeyer 100 ml
o
Tambahkan sedikit demi sedikit pengencer semen dengan menggunakan pipet tetes ke dalam tabung semen melalui dinding tabung. Aduk perlahan-lahan dan hati-hati hingga homogen.
Lakukan penambahan pengencer sampai
volume 10 ml, karena kapasitas tabung penampung semen hanya sekitar 12 – 15 ml o
Pindahkan larutan semen dari tabung penampung semen ke dalam labu Erlenmeyer bersih dengan hati-hati
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-24
Teknologi Reproduksi Ternak o
Bilas beberapa kali tabung penampung semen menggunakan sisa pengencer, dan pindahkan hasil bilasan tersebut ke dalam labu Erlenmeyer yang telah berisi semen
o
Periksa daya hidup spermatozoa dala semen hasil pengencenran dengan cara menyiapkan satu buag gelas objek bersih. Teteskan satu tetes semen cair di atasnya, tutup dengan cover glass (kaca penutup), kemudian amati di bawah mikroskop.
o
Tutup labu Erlenmeyer tersebut dengan aluminium foil atau paraffin film
o
Simpan semen cair dalam lemari es dengan temperatur 5C. Semen cair tersebut dapat tahan sampai waktu 72 Jam.
o Periksa setiap hari, pH dan gerakan individu (%)
2.5 Pembekuan Semen 2.5.1 Keuntungan dan Kerugian Semen Beku Ada beberapa keuntungan dengan dilakukannya pembekuan semen, yaitu : 1. Efisiensi penggunaan semen pajantan-pejantan unggul baik yang masih sehat maupun cacat sepanjang tahun 2. Mengatasi hambatan jarak dan waktu 3. Memungkinkan perkawinan pejantan-pejantan unggul untuk daerah luas 4. Biaya transportasi relatif murah Sedangkan kerugian dilakukannya pembekuan semen adalah : 1. Dihasilkannya semen yang tidak tahan terhadap pembekuan (10-20 %) 2. Biaya produksi relatif mahal 3. Rata-rata 50 % spermatozoa mati pada proses pembekuan, sehingga dosis IB harus ditingkatkan 4. Kesehatan pejantan tidak dipertahankan 5. Membatasi pemakaian jumlah pejantan 6. Memungkinkan dipersempitnya dasar genetik suatu bangsa tertentu
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-25
Teknologi Reproduksi Ternak
2.5.2 Problema Pembekuan Semen Dalam pelaksanaan pembekuan semen terdapat dua problema yang menyebabkan penurunan kualitas spermatozoa segera setelah dibekukan. Kedua problema tersebut adalah : 1. Cold shock 2. Perubahan intraseluler akibat pengeluaran air akibat adanya pembentukan kristal-kristal es
Pengaruh cold shock terjadi pada sel yang dibekukan, sebagai akibat adanya penurunan temperatur saat proses pembekuan berlangsung.
Sedangkan adanya
pembentukan kristal-kristal es adalah disebabkan dengan adanya proses pembekuan tersebut maka akan terjadi fenomena pengeringan fisik. Hal ini akan berakibat larutan yang dibekukan dalam hal ini air akan membeku dan membentuk kristalkristal es. Selain itu terbentuk pula bahan terlarut yang tidak bersatu dengan kristalkristal es tersebut melainkan berakumulasi dan menjadi pekat. Dengan terbentuknya kristal-kristal es maka akan berakibat terjadinya penumpukan elektrolit dan bahan terlarut lainnya di dalam larutan atau di dalam sel.
Kristal-kristal es intraseluler
tersebut ternyata dapat merusak spermatozoa secara mekanik. Selain itu konsentrasi elektrolit yang berlebihan akan dapat menyebabkan larutnya selubung lipoprotein dinding sel sperma dan apabila saat pencairan kembali semen beku (Thawing) untuk proses inseminasi maka permeabilitas membran sel akan berubah dan menyebabkan kematian sel spermtozoa.
Berdasarkan berbagai penelitian, sperma Sapi banyak
mengalami kerusakan pada suhu kristis antara - 1,5C dan - 30C (rataan pada suhu 17C). 2.5.3 Pemecahan problem pembekuan Untuk mengurangi ataupun memecahkan problem dalam proses pembekuan, telah dikenal dengan cara proses Gliserolisasi.
Penambahan Glycerol atau glycerin ke
dalam medium dapat mengatasi sebagian besar problem pembekuan tersebut. Penelitian menunjukkan bahwa penambahan glycerol dapat memodifisir kristalSiti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-26
Teknologi Reproduksi Ternak
kristal es yang terbentuk di dalam medium sewaktu pembekuan. Dengan demikian secara tidak langsung dapat menghambat pengrusakan sel secara mekanik. Secara fisiologik, dinding sel sangat permeabel terhadap grycerol, dimana glycerol berdifusi, menembus spermatozoa. Keuntungan lain, ternyata bahwa glycerol juga dapat digunakan oleh spermatozoa untuk aktivitas metabolisme oksidatif. Glycerol yang memasuki sel akan menggantikan sebagian air yang bebas dan mendesak keluar elektrolit-elektrolit, menurunkan konsentrasi elektrolit intraseluler dan mengurangi daya kerusakan terhadap spermatozoa. Dosis penggunaan glycerol sebagai bahan aditive terhadap pengencer berbeda-beda tergantung jenis pengencer.
Dosis glycerol untuk pengencer sitrat kuning telur
berkisar antara 7,0 – 7,6 % Volume, sedangkan dalam pengencer air susu adalah 10 %. Pada proses penambahan glycerol sebaiknya dicampurkan dahulu dengan setengah volume pengencer sampai mencapai konsentrasi dua kali konsentrasi akhir, dan selanjutnya ditambahkan ke dalam larutan semen yang sebelumnya telah dilarutkan ke dalam setengah volume larutan pengencer, dengan cara meneteskan tetes demi tetes ke dalam larutan semen tersebut. Setelah itu dapat dikocok dengan hati-hati. Pada saat pencampuran, sebaiknya pada temperatur 4 - 5C. Proses penambahan pengencer ke dalam larutan semen juga memberikan efek negatif, hal ini disebabkan spermatozoa belum dapat menyesuaikan diri dengan pengencer, karena itu diperlukan waktu yang disebut Equilibrasi. Waktu Equilibrasi adalah waktu yang diperlukan spermatozoa sebelum permbekuan untuk menyesuaikan diri dengan pengencer sehingga saat pembekuan kematian spermatozoa yang berlebihan dapat dihindari. Waktu equilibrasi berbeda-beda tergantung jenis, bangsa, dan individu pejantan. Berbagai penelitian menunjukkan bahwa semen harus berada di dalam pengencer dengan atau tanpa glycerol selama kurang lebih 4 Jam pada suhu 5C. 2.5.4 Pembekuan Semen di dalam Ampul
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-27
Teknologi Reproduksi Ternak
Dalam proses pembekuan semen di dalam Ampul, semen ditampung melalui prosedur standart dengan menggunakan Vagina Buatan.
Selanjutnya diencerkan
dengan pengencer TRIS kuning telur dan ditambahkan antibiotik dan 6% Glycerol. Jumlah spermatozoa per dosis antara 40 – 60 Juta sel. Setelah dilakukan pengencer, semen tersebut diisikan ke dalam ampul-ampul.
Di Pusat Inseminasi Buatan di
Neustadt an der Aisch Jerman terdapat mesin khusus pengisian semen ke dalam ampul. Prosedur selanjutnya adalah tahap pembekuan yakni ampul-ampul disimpan pada suhu 5C dalam proses ekuilibrasi selama 8 – 18 Jam. Kemudian dimasukkan ke dalam bejana berisi methanol pada suhu 5C. Selanjutnya bejana ditempatkan dibawah mesin pembeku dan dilakukan pengaliran Nitrogen cair ke dalam bejana tersebut. Penurunan suhu di dalam methanol diatur melalui thermoelemen. Bila telah dicapai suhu -50C methanol dihisap ke dalam bejana penampung. Dan selanjutnya ampul disimpan dalam container penyimpanan sebelum didistribusikan.
2.5.5 Pembekuan Semen di dalam Straw Semen yang diawetkan dalam bentuk Straw dan disimpan dalam gas Nitrogen cair (N2 cair) memiliki ketahanan tak terbatas. Pada proses pembekuan semen tersebut merupakan kelanjutan dari pembuatan semen cair dengan modifikasi pada saat persiapannya, yaitu : 1. Perhitungan kandungan sperma motil (KSM) dalam setiap dosis inseminasi harus digandakan atau dua kali lipat karena untuk mengantisipasi kematian atau kerusakan spermatozoa selama proses pembekuan dan pencairan kembali (thawing) semen beku tersebut sebelum diinseminasikan. 2. Pengencer
harus
ditambahkan
agen
krioprotektan
untuk
mengurangi
kerusakan sperma pada saat proses penurunan suhu. Agen krioprotektan yang umum digunakan adalah Glycerol, dengan kadar glycerol dalam pengencer semen adalah 7%. 3. Sebelum memasuki proses pembekuan (penurunan suhu ke - 196C) spermatozoa harus menjalani proses adaptasi untuk memasuki suhu yang Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-28
Teknologi Reproduksi Ternak
lebih dingin. Proses adaptasi tersebut disebut Equilibrasi. Proses Equilibrasi dilakukan pada suhu 5C selama 2 – 4 Jam
Langkah-langkah pembuatan semen beku adalah sebagai berikut : 1. Pengenceran Semen
Lakukan pemeriksaan semen sampai diketahui : o
Volume semen (V), missal : 3 ml
o
Konsentrasi Sperma Total (KT), misal : 3 milyar sel/ml
o
Motilitas semen (M), misal : 90 %
Tentukan
Kandungan
Sperma
Motil (KSM)
dalam
setiap
dosis
untuk
setiap
dosis
inseminasi, misal : 100 juta sel
Tentukan
volume
inseminasi (volume
semen
inseminasi, misal : 0,50 ml)
V x KT x M Perhitungan Jumlah Dosis = KSM 3,00 x 3000 x 106 x 0,90 = 2 x 00 x 106 = 40,5 dosis = 40 dosis (karena tidak ada dosis setengah
dan pembulatan sebaiknya ke bawah, karena jika pembulatan ke atas menjadi 41 dosis, maka kandungan spermatozoa motil per dosis inseminasi menjadi kurang dari 100 juta sel)
Perhitumgan Volume pengencer dan Semen : = Jumlah dosis x Volume inseminasi = 40 dosis x 0,50 ml = 20 ml Perhitungan Volume Pengencer yang harus ditambahkan : = (Volume Pengencer dan Semen) – (Volume Semen)
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-29
Teknologi Reproduksi Ternak
= 20,00 – 3,00 ml = 17,00 ml
2. Pengemasan Semen (Filling and Sealing) Kemasan Straw untuk semen beku yang selama ini banyak digunakan adalah model IMV Perancis dengan volume tiap straw sebesar 0,25 ml. Pengemasan semen ke dalam straw dilakukan di dalam lemari es agar temperaturnya tetap pada 5C, atau di atas meja khusus (cool top) yang suhunya diatur pada 5C.
Susun straw dalam rak straw. Kemudian sambungkan ujung straw yang memiliki sumbat kapas dengan selang plastik penghisap. Ujung selang plastik yang lain disambungkan dengan pompa penghisap
Tuangkan semen dari beaker glass ke dalam cawan plastik khusus untuk pengisiam straw
Hidupkan pompa penghisap
Celupkan ujung straw yang bebas ke dalam cawan plastik yang berisi semen cair dan biarkan cairan semen memasuki straw sampai penuh
Tutup ujung bebas straw dengan tepung polyvinyl alcohol atau dijepit dengan menggunakan plastic sealer (alat khusus untuk merekat plastik)
Selain kemasan model Perancis, akhir-akhir ini mulai banyak digunakan kemasan straw model Landshut dengan volume 0,50 ml/straw dari Mini Tub, Jerman. Kemasan model ini memerlukan perlengkapan yang lebih sederhana, praktis dan juga lebih murah. Metode Mini Tub memiliki perbedaan yang mendasar dibandingkan dengan model Perancis, yakni: o
Ukuran straw lebih pendek tetapi volume lebih besar (0,50 ml)
o
Straw ditutup dengan bola metal pada kedua ujungnya
o
Pencampuran semen dengan pengencer dilakukan satu tahap
o
Gliserolisasi dan pengemasan dilakukan pada suhu kamar
o
Proses equilibrasi dilakukan setelah pengemasan
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-30
Teknologi Reproduksi Ternak
3. Persiapan Pengencer dan Pengenceran Siapkan dua buah Beaker glass (50 ml) Siapkan 17 ml larutan pengencer (Natrium Sitrat Kuning telur atau Tris Kuning telur).
Pengencer tersebut dibagi menjadi dua bagian masing-
masing 8,5 ml dan dimasukkan ke dalam Beaker glass yang terpisah (Beaker glass A dan B). Tutup kedua Beaker glass dengan aluminium foil Pengencer dalam Beaker glass B diambil sebanyak 19,1 ml dan diganti dengan 19,1 ml Glycerol (sama dengan 7 % dari 17 ml) Campurkan sedikit demi sedikit pengencer dalam Beaker glass A dengan 3 ml semen. Aduk perlahan-lahan hingga homogen. Pindahkan semen yang telah tercampur tersebut ke dalam Beaker glass A dan tutup kembali dengan aluminium foil Masukkan Beaker glass A dan B ke dalam lemari es yang bersuhu 5C. Setelah suhu larutan semen mencapai 5C, biarkan selama 2 – 4 Jam pada suhu tersebut. Selama periode tersebut spermatozoa di dalam Beaker glass A mengalami proses equilibrasi Setelah melewati proses equilibrasi, tambahkan ¼ volume pengencer dari Beaker glass B ke dalam Beaker glass A. Ulangi penambahan ¼ volume pengencer dari Beaker glass B setiap 15 menit sampai seluruh pengencer dalam Beaker glass B habis. Proses penambahan pengencer dalam Beaker glass B (mengandung Glycerol) ke dalam larutan semen dalam Beaker glass A disebut proses Gliserolisasi. Proses Gliserolisasi memerluka waktu selama 45 menit.
4. Pembekuan Semen Penurunan suhu semen dari 5C ke - 196C dilakukan secara bertahap. Tahap pertama melalui penguapan semen oleh uap nitrogen cair.
Setelah itu
dicelupkan (direndam) dalam gas Nitrogen cair di dalam Container.
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-31
Teknologi Reproduksi Ternak
Siapkan kotak styrofoam, tempatkan kotak logam pada bagian dasarnya. Kemudian rak besi diberdirikan di atas kotak logam
Susun straw di atas rak besi. Atur agar jangan sampai bertumpuk
Tuangkan 2,5 liter gas Nitrogen cair ke dalam kotak logam secara hatihati menggunakan corong plastik besar yang disambung dengan selang plastik.
Penuangan gas Nitrogen dilakukan melalui sisi dalam kotak
styrofoam agar gas cair tersebut tidak mengenai straw
Biarkan gas Nitrogen menguapi straw, yang berjarak sekitar 3 – 5 cm dari permukaan cairan, selama 7 – 8 menit. Suhu uap Nitrogen saat itu antara -80C sampai -100C
Masukkan straw-straw yang telah membeku ke dalam goblet dengan menggunakan pinset. Dan kemudian goblet-goblet tersebut ditempatkan di dalam canister
Masukkan canister ke dalam container yang sudah berisi Nitrogen cair. Tutup container tersebut
Setelah semen terrendam selama 30 menit, ambil satu straw dengan menggunakan pinset. Rendam dalam air hangat (38C) selama 30 detik. Gunting bagian ujung straw dan teteskan isinya pada gelas objek yang bersih, dan amati daya hidupnya.
2.5.6 Penyimpanan dan Pengangkutan semen Untuk penyimpanan semen beku straw, straw ditempatkan di dalam tabung-tabung plastik (goblet) dan kemudian beberapa goblet ditempatkan di dalam canister dan disimpan di dalam container berisi larutan N2 Cair. Goblet adalah suatu silinder atau tabung plastik yang mempunyai dasar yang tidak tembus cairan dengan ukuran kurang lebih setengah panjang canister. Dalam setiap goblet dimasukkan 15 buah mini goblet yang masing-masing memuat 14 buah straw. Kadang-kadang tidak digunakan mini goblet, maka satu goblet dapat menampung sekitar 100 straw.
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-32
Teknologi Reproduksi Ternak
Canister merupakan suatu silinder logam dengan bagian bawah atau alasnya tertutup berfungsi untuk menempatkan goblet yang berisi semen beku straw. Pada salah satu sisi canister
diberi gagang
pengait
yang
berfungsi sebagai pegangan dan
memungkinkan identifikasi semen serta pengeluaran dan penyimpanan melalui mulut container. Container merupakan bejana vakum yang umumnya terdiri dari bahan baja atau aluminium dengan dinding berisi ruang vakum dan isolasi yang ketat dengan ukuran yang berbagai ukuran sesuai dengan kebutuhan. Satu container di Pusat IB degan ukuran besar dapat memuat 45.000 – 100.000 semen beku ampul atau straw. Container tersebut diisi dengan larutan Nitrogen cair (N2) dengan temperatur - 196 C. Bila semen beku telah disimpan dalam container tersebut, maka dapat disimpan dalam waktu lama bahkan hingga bertahun-tahun sebelum didistribusikan ke peternak atau ke daerah-daerah.
2.5.7 Metode Pencairan kembali semen beku (Thawing) Semen beku yang akan dipakai, dikeluarkan dari dalam container dan haruskan dicairkan kembali sebelum didesposisikan ke dalam organ reproduksi betina pada saat inseminasi. Proses pencairan kembali biasa disebut thawing dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain dengan memasukkan ke dalam bejana berisi air dengan temperatur 40C selama 35 – 40 detik. Kemudian straw dikeluarkan dari dalam bejana, dikeringkan dan digenggam selama 35-40 detik. 2.5.8 Teknik Inseminasi Pelaksanaan
teknik
inseminasi dilakukan
dengan
menggunakan
alat
yaitu
insemination gun. Segera setelah semen beku di ht awing, masukkan ke dalam insemination gun dengan bagian pangkal terlebih dahulu dan bagian yang tersumbat digunting.
Dengan demikian insemination gun tersebut siap digunakan untuk
mendesposisikan semen ke dalam organ reproduksi betina. Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-33
Teknologi Reproduksi Ternak
Teknik yang umum dilakukan pada Sapi adalah teknik rektovaginal (rectovaginal technique). Dengan teknik ini efek negatif pada bagian vulva dapat dikurangi dengan cara membersihkan atau mencuci bagian vulva dan mengeringkannya dengan handuk yang lunak dan bersih untuk mencegah kontamisasi bakteri. Saat dilakukan palpasi rectal untuk membantu mencari lubang servix, biasanya akan muncul kontraksi pada rectal, usahakan operator untuk menekan ke arah bawah dengan telapak tangan
dan mengurut kembali serta mengarahkan ke bagian
permukaan gerbang pelvic. Cara ini juga bertujuan untuk membantu mencari lokasi mulut servix. Selanjutnya gun inseminasi dapat dimasukkan melalui mulut servix untuk memasuki bagian organ reproduksi, dalam hal ini perlu diperhatikan sejak gun inseminasi memasuki bagian suburethral diverticulum atau urethrae yang terletak pada bagian dinding vagina merupakan bagian pendek dari vulva. Gun inseminasi selanjutnya akan masuk ke dalam vagina dan pada saat bersamaan cervix akan mendorong masuk bagian ujung gun inseminasi untuk melewati setiap lipatan vagina.
Dengan bantuan tangan operator yakni dengan memegang gun
inseminasi dengan dua jari pertama dan ibu jari akan membantu memasuki gerbang cervix. Deposisi semen sebaiknya dilakukan dengan perlahan-lahan dan tidak lebih dari 5 detik untuk menekan alat pendorong semen di dalam gun inseminasi. Deposisi semen secara perlahan-lahan akan membantu distribusi semen di dalam organ reproduksi betina secara maksimal.
Prosedur inseminasi semen secara benar dan
teratur akan membantu mengoptimalkan efisiensi perkawinan (breeding efficiencies). Apabila mucus cervix tebal dan kental saat diinseminasi, maka kemungkinan adanya kebuntingan tinggi. Untuk lebih jelasnya dapat diperhatikan bagan di bawah ini. Pada gambar 10 berikut memperlihatkan cara atau teknik inseminasi buatan pada berbagai ternak seperti Sapi dan Kuda.
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-34
Teknologi Reproduksi Ternak
Gambar 10. Teknik IB pada Sapi dan Kuda
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-35
Teknologi Reproduksi Ternak
Gambar 11. Teknik Inseminasi Buatan
2.6 Bahan Bacaan 1. Buku Wajib (BW) : 1. Hafez, E.S.E. 2000. Reproduction In Farm Animals. 7th Ed. Lippincott Williams & Wilkins 2. Partodihardjo, S. 1987. Ilmu Reproduksi Hewan. Mutiara Sumber Widya. Jakarta 3. Rasad, SD. 2004. Teknologi Reproduksi Ternak. Buku Ajar [unpublish] 4. Toelihere, M. R. Bandung 2.
1985.
Fisiologi Reproduksi Pada Ternak. Penerbit Angkasa
Buku Anjuran (BA) : 1. Peters, A.R., and Ball, P.J. 2004. Reproduction in Cattle. 3rd ed. Blackwell Science, Inc. 2. Bearden, H.J., J.W. Fuquay and S.T. Willard. 2004. Applied Animal Reproduction. Sixth Edition. Pearson. Prentice Hall. New Jersey.
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-36
Teknologi Reproduksi Ternak
2.7 Tugas dan Latihan 1.
Jelaskan secara singkat proses penampungan semen sapi.
2.
Jelaskan dengan benar proses evaluasi semen.
3.
Jelaskan proses pengenceran semen termasuk cara pembuatan pengencer.
4.
Tuliskan bahan pengencer lain yang biasa digunakan dalam proses pengenceran semen Sapi
5.
Tuliskan resume proses pengenceran semen lengkap dengan cara penghitungan pengenceran semen
6.
Jelaskan proses pembekuan semen.
7.
Jelaskan proses teknik IB pada ternak
Siti Darodjah Rasad, Lab. Reproduksi Ternak Fak. Peternakan UNPAD
II-37