BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Babi Babi merupakan sejenis hewan ungulata yang memiliki moncong panjang dan
berhidung lemper yang berasal dari Eurasia. Babi termasuk kedalam Filum: Chordata, Sub Filum: Vertebrata (bertulang belakang), Marga: Gnatostomata (mempunyai
rahang),
Kelas:
Mamalia
(menyusui),
Ordo:
Artiodactyla
(berjari/berkuku genap), Genus: Sus, Species: Sus scrofa, Sus vittatus/Sus strozzli, Sus cristatus, Sus leucomystax, Sus celebensis, Sus verrucosus, Sus barbatus (Sihombing, 1997). Babi adalah ternak monogastric dan bersifat prolific (banyak anak tiap kelahiran), pertumbuhannya cepat dan dalam umur enam bulan sudah dapat dipasarkan. Selain itu ternak babi sangat efisien dalam mengkonversi berbagai sisa pertanian dan restoran menjadi daging. Di dunia terdapat bermacam-macam jenis babi salah satunya jenis Landrace. Babi Landrace termasuk dalam Philum : Chordata (vertebrata), Kelas : Mamalia (karena memproduksi susu), Ordo : Artiodactyl (berjari atau berteracak genap dan merupakan bintang berkuku), Famili : Suiday (non ruminansi), Genus : Sus (Blakely dan Bade, 1985).
7
8
Babi Landrace merupakan babi yang berasal dari Denmark, termasuk babi bacon yang berkualitas tingi. Ciri-ciri babi landrace adalah berwarna putih, bertubuh panjang dan lebar, kepala kecil agak panjang dengan daun telinga yang terkulai, leher panjang, punggungnya berbentuk seperti busur, bulu halus, puting susu pada satu sis berjumlah enam sampai tujuh buah, kaki letaknya baik dan kuat dengan paha yang bulat serta tumit yang kuat (Girisonta, 1981). Babi landrace lebih panjang dibandingkan dengan babi bangsa lain, karena memiliki tulang punggung yang panjang (Blakely dan Bade, 1985).
2.2
Semen Menurut Hafez (2000), semen adalah cairan atau suspensi semi gelatinous
yang mengandung gamet jantan atau spermatozoa dan sekresi kelenjar pelengkap saluran reproduksi jantan, bagian cairan dari suspensi tersebut yang terbentuk pada ejakulat yang disebut plasma semen. Semen terdiri dari dua bagian yakni spermatozoa atau sel-sel kelamin jantan dan plasma semen. Semen dihasilkan didalam testis sedangkan plasma semen merupakan campuran sekresi yang dihasilkan oleh epididimis dan kelenjar kelamin pelengkap yaitu kelenjar vesikularis, cowper dan prostat (Toelihere, 1979). Fungsi plasma semen adalah sebagai medium pembawa semen dari saluran reproduksi jantan kedalam saluran reproduksi betina. Spermatozoa pada babi
9
berbentuk filiformis dengan kepala spermatozoa yang terdiri dari nukleus dan bagian atasnya tertutup oleh akrosom yang berbentuk bulat. Semen babi memiliki sifat voluminous yakni volume tinggi (150 – 200 ml), konsentrasi spermatozoa rendah yaitu 200 – 300 X 106 sel/ml (Garner & Hafez, 2000) dan semen babi dapat disimpan dengan tetap mempertahankan viabilitasnya hanya pada kisaran temperatur 15–20°C (Paulenz et al., 2000). Terjadinya perubahan temperatur akan berpengaruh terhadap struktur phospholipid membran plasma spermatozoa
(Watson,
1996).
Persentase
phosphatidylethanolamine
dan
sphingomyelin pada membran spermatozoa babi sangat tinggi, masing-masing adalah 24 dan 14% (White, 1993). Hal ini menyebabkan membran plasma spermatozoa babi sangat sulit stabil pada temperatur rendah.
2.2.1
Penampungan Semen Penampungan semen bertujuan untuk memperoleh semen yang volumenya
banyak dan kualitasnya baik untuk proses lebih lanjut untuk keperluan inseminasi buatan (IB). Semen tersebut ditampung dalam beberapa metode yaitu metode pengurutan (massage), metode elektroejakulator dan metode vagina buatan. Metode yang biasanya digunakan adalah metode massage. Metode massage memiliki beberapa kelebihan seperti kuantitas semen yang banyak dan terhindar dari gelatin. Volume semen tergantung dari breed, speies, umur, ukuran badan, pakan dan frekuensi penampungan.
10
2.2.2
Evaluasi Semen Evalusi atau pemeriksaan semen merupakan suatu tindakan yang dilakukan
untuk melihat jumlah dan kualitas semen. Pemeriksaan semen dibagi ke dalam dua kelompok yaitu pemeriksaan semen makroskopik dan pemeriksaan semen mikroskopik. Pemeriksaan makroskopik meliputi: volume semen, warna semen, bau semen, kekentalan semen dan pH semen. Pemeriksaan mikroskopik meliputi: gerakan massa semen, gerakan individu semen, konsentrasi, motilitas dan presentase hidup atau mati (Hafez, 2000). Tabel 1. Nilai Karakteristik Semen Segar Babi Karakteristik Semen Standar Volume tanpa gelatin 200-250 Warna Putih Susu Konsistensi Encer pH 7,4 Motilitas (%) >60% Spermatozoa Hidup (%) >80% Normalita (%) >80% 6 Konsentrasi (10 sel/ml) 200-300 (Sumber : Gadea,2003)
2.2.3
Pengenceran Semen Spermatozoa adalah sel hidup yang membutuhkan bahan yang dapat
menompang dan melindungi hidupnya setelah berada diluar tubuh. Oleh karena itu perlu dilakukan pengolahan semen yang bertujuan untuk mempertahankan kualitas spermatozoa tetap baik sehingga dapat digunakan lebih lama dan malayani lebih dari satu ekor betina (Hafez and Hafez, 2000).
11
Agar tercapainya tujuan suatu inseminasi buatan maka spermatozoa perlu dipertahankan beberapa lama sesudah penampungan. Untuk itu semen perlu dicampur dengan larutan pengencer untuk mempertahankan keutuhan fisik dan kimiawinya. Kemudian disimpan pada suhu dan kondisi tertentu agar dapat mempertahankan hidupnya selama waktu yang diinginkan untuk dipakai sesuai kebutuhan (Toelihere, 1979). Sampai saat ini jenis pengencer yang sudah biasa digunakan adalah susu skim, kuning telur dan air kelapa. Kuning telur mengandung glukosa yang dipergunakan oleh spermatozoa sebagai sumber energi, beberapa protein, vitamin yang larut dalam air maupun yang larut dalam minyak. Namun dengan perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan sudah banyak pula ditemukan pengencer khusus yang mampu mempertahankan, melindungi dan memperpanjang masa penyimpanan semen dalam suhu rendah. Salah satu bahan pengencer tersebut adalah Beltsville Thawing Solution (BTS). Beltsville Thawing Solution (BTS) merupakan pengencer untuk penyimpanan semen dalam jangka waktu pendek.
2.3
Pengencer Beltsville Thawing Solution® (BTS) BTS® (Beltsville Thawing Solution) merupakan salah satu pengencer instan
yang sudah diperjual belikan secara global. BTS® (Beltsville Thawing Solution) merupakan bahan pengencer produksi Minitube, Germany. Di dalam 50 gram BTS ®
12
memiliki komposisi 37.15 gram glukosa, 6 gram sodium sitrat, 1.25 gram EDTA, 1.25 gram sodium bikarbonat, 0.75 gram potassium chloride, Streptomycin sulfate 1 gram dan Penicillin G 106 IU (Thompson, 2005) (Tabel 2).
Tabel 2. Komposisi Bahan Pengencer BTS® pada Semen Babi Baha Kimia (g/100ml) Glukosa Fruktosa EDTA (Ethylenediamine-tetra-acetic acid) Sodium-sitrat Sodium-bikarbonat Potassium Klorida Pennisilin (IU): Streptomisin (mg) Aquabidest (ml)
BTS 3,7 0,125 0,6 0,125 0,075 100000 : 100 100 Sumber (Thompson, 2005)
Penambahan EDTA berfungsi untuk menahan aktivitas kalsium sebagai media dalam proses kapasitasi spermatozoa dan reaksi akrosom. Fungsi potassium adalah melindungi pompa sodium potassium dan mencegah terjadinya pergeseran pompa potassium intraseluler yang dapat menyebabkan gangguan fungsi transportasi ion serta metabolism sel spermatozoa. Sumber energi yang paling umum digunakan dalam pengencer semen adalah glukosa, meskipun berbagai derivate gula yang lain
13
telah diuji misalnya fruktosa, ribosa atau trehalosa akan tetapi hasilnya tidak begitu bagus (Levis, 2000). Tekanan osmotik pada semen segar antara 290 sampai 300 mOsm dengan toleransi antara 240 sampai 280 mOsm. Pada tekanan osmotik dibawah 200 mOsm terjadi penurunan motilitas spermatozoa yang jelas. Pengencer yang isotonik atau sedikit hipertonik (300 mOsm) memiliki banyak keunggulan sekarang sudah dipakai secara luas. Garam-garam ion anorganik misalnya sodium dan potassium klorida banyak digunakan untuk mengatur tekanan osmotik (Gadea, 2003). Antibiotik perlu ditambahkan pada pengencer untuk menghambat petumbuhan bakteri Gram negative seperti Escherichia coli, Salmonella dan Pseudomonas. Kontaminasi bakteri dapat menyebabkan beberapa perubahan pada semen seperti penurunan motilitas, aglutinasi spermatozoa atau clumping, peningkatan proporsi perubahan akrosom sert penurunan pH samapai kondisi asam (5,7 sampai 6,4). Dengan penambahan Penicillin dan Streptomycin 1 g/l secara kombinasi serta aminoglycoside eperti gentamicin, neomycin dan kanamycin pada konsentrasi 200 mg/l dapat melindungi semen dari kontaminasi tersebut (Gadea, 2003).
2.4
Vitamin E (α-Tocopherol)
2.4.1 Pengertian Vitamin E Vitamin E merupakan salah satu vitamin yang berperan dalam reproduksi. Vitamin E pertama kali ditemukan pada tahun 1922 oleh Dr. H.M Evans dari California. Bentuk vitamin E merupakan kombinasi dari delapan molekul yang sangat
14
rumit yang disebut ”tocopherol”. Kata tocopherol berasala dari bahasa yunani yakni tocos berarti kelahiran anak dan phero berarti mengasuh. Vitamin E merupakan suatu komponen lipid yang essensial yang terdiri dari selaput-selaput biologis yang saling berhubungan dengan radikal peroxyl yang berfungsi dalam mencegah perkembangan lipid peroxidan. Vitamin E merupakn vitamin yang larut pada lemak yang terdiri dari campuran dan substansi tocopherol (α (alfa), ß (beta), γ (gama), δ (delta)) dan tokotrienol (α (alfa), ß (beta), γ (gama), δ (delta)). Terdapat enam jenis tokoferol yaitu α (alfa), ß (beta), γ (gama), δ (delta), ρ (eta), λ (zeta).
Gambar 1. Struktur Kimia α –tokoferol 2.4.2 Peranan Vitamin E pada Fertilitas Sebagian besar komponen lipid pada semen babi adalah fosfolipid. Secara fisiologis, ukuran PUFA (polyunsaturated fatty acid) yang tinggi di dalam semen babi akan bersifat integral yang akan menjaga ketidakstabilan selaput dan fleksibilitas selama proses fertilisasi. Terjadi kerusakan pada lipid peroksida pada semen akan mengurangi pergerakan spermatozoa. Kerusakan lipid peroksida pada semen mamalia dapat menyebabkan penurunan fungsi akrosom, kerusakan kromatin dan peurunan kemampuan fungsi semen dengan ovum yang termasuk didalamnya berpengaruh terhadap fertilitas semen yang disimpan.
15
Sebagai antioksidan, vitamin E berfungsi melindungi senyawa-senyawa yang mudah teroksidasi, antara lain ikatan rangkap dua pada UFA (Unsaturated Fatty Acid), DNA dan RNA dan ikatan atau gugus – SH (sulfhidril) pada protein. Apabila senyawa-senyawa tersebut teroksidasi, maka akan terbentuk ”radikal bebas”, yang merupakan hasil proses peroksidasi. Radikal bebas yang terjadi akan mengoksidasi senyawa-senyawa protein, DNA, RNA dan UFA. Vitamin E akan bertindak sebagai reduktor dan menangkap radikal bebas tersebut. Vitamin E dalam hal ini berperan sebagai scavenger. α-tocopherol merupakan salah satu vitamin E sebagai antioksidan yang berperan dalam memperlambat berlangsungnya reaksi peroksida lipid kerena mampu menangkap radikal bebas yang dapat memutuskan rantai proses peroksida lipid di dalam membran sel. α-tocopherol bereaksi dengan menyumbangkan satu atom OH pada cincinnya ke radikal bebas yang dibutuhkan untuk menstabilkan sebuah elektron yang tidak berpasangan akibat pembentukan radikal bebas. Hal ini menyebabkan terbentuknya radikal α-tocopherol yang stabil dan tidak merusak serta menghentikan reaksi rantai propagasi yang bersifat merusak pada proses peroksidasi lipid.
2.5
Suhu Penyimpanan Kadar metabolisme dan motilitas sperma berbeda-beda menurut suhu.
Peninggian suhu 100C diatas suhu lingkungan akan meningkatkan kadar metabolisme dua kali lipat atau lebih serta mengurangi daya hidup dua kali lipat. Diatas suhu 50 0C
16
sperma akan kehilangan daya geraknya dalam waktu lima menit. Penyimpanan semen pada suhu badan akan menyebabkan sperma dapat hidup selama beberapa jam karena kehabisan substrat, penurunan pH dan pertumbuhan kuman (Toelihere, 1979). Akibat dari pendinginan yang terlalu cepat akan terjadi kerusakan spermatozoa akibat cekaman dingin (cold shock). Cekaman dingin (cold shock) menyebabkan gangguan terhadap motilitas dan metabolisme serta kehilangan fosfolipid dan kation pada spermatozoa (Maxwell & Watson, 1996).
