Prosiding Temu Teknis Fungsional Non Peneliti 2003
PEMANFAATKAN EKSTRAK HIPOTALAMUS KELINCI UNTUK SUPEROVULASI DAN SINKRONISASI ESTRUS PADAKELINCI REX R. Denny Purnama Balai Penelitian Ternak PO. Box 221 Bogor 16002 RINGKASAN Upaya meningkatkan produktivitas kelinci Rex telah dilakukan di laboratorium kandang percobaan Balitnak. Salah satu upayayang dilakukan adalah dengan superovulasi dan sinkronisasi estrus pada temakkelinci melalui berbagai polaperangsangan . Salah satu metode perangsangan adalah dengan penyuntikan preparat hormon yang harganya cukup mahal sehingga menyebabkan budidaya kelinci menjadi kurang menguntungkan. Oleh sebab itu perlu mengupayakan bahan lain yang murah dan murah didapat yaitu dengan memanfaatkan ekstrak hipotalamus kelinci yangdapatdiperoleh pada bagian dorsal otak kelinci yang merupakan limbah padapemotongan kelinci. Pemanfaatan ekstrak hipofisisa untuk induksi ovulasi telah banyak diteliti, dan pemanfaatan ekstrak hipotalamus kelinci untuk induksi ovulasi pada temak kelinci merupakan yang pertama dan merupakan percobaan pendahuluan . Dasar pemikirannya adalah ekstrak hipotalamus kelinci diduga mengandung hormon GnRH (Gonadotropin Releazing Hormon ) yangdapat membebaskan Folicle Stimulating Hormone (FSH) dan Luteinizing Hormone (LH) yang memacu adenohipofisauntuk meningkatkan produksi LH sehingga terjadi ovulasi. Dengan metode tertentu bagian hipotalamus kelinci dapat diolah menjadi bahan yang bermanfaat untuk menggantikan preparat hormon yang harganya mahal. Kata Kunci : Superovulsi,Sinkronisasi Estrus,Ekstrak Hipotalamus,Ternak Kelinct PENDAHULUAN Dasar fisiologis dari superovulasi dan sinkronisasi estrus adalah membuka penghambatan pada pelepasan LH dari adenohipofisa yang menghambat pematangan folikel de Graaf atau penyingkiran corpus luteum secara mekanik, manual atau secara fisiologik dengan pemberian preparat-preparat luteolitik. Pada ternak sapi dilakukan sinkronisasi estrus untuk keperluan inseminasi buatan (IB) secara masal, sehingga tidak diperlukan lagi pengamatan birahi . Selain itu berguna untuk program embrio transfer (ET) dalam sinkronisasi estrus pada induk donor dan induk penerima. Dalam upayameningkatkan produktivitas kelinci Rex di kandang percobaan Balitnak Ciawi, berbagai usaha telah dilakukan termasuk dengan metoda berbagai rangsangan ovulasi. Dengan rangsangan ovulasi diharapkan terjadinya superovulasi, sehingga dapat meningkatkan litter size anak yang dilahirkan . Selain itu dengan metoda rangsangan, diharapkan dapat melakukan sinkronisasi estrus pada induk kelinci terutama pada perkawinan dengan metode IB. Ternak kelinci merupakan ternak prolifik yang berovulasi tidak spontan tetapi harus diinduksi (Induce Ovulator) . Hafez (1970) mengemukakan, bahwa ovulasi pada ternak kelinci akan terjadi jika
38
Pusat Penelitian dan Pengembangan Peternakan
Prosiding Temu Teknis Fungsional Non Peneliti 2003
mendapat rangsangan dari luar. Rangsangan dapat berupa perkawinan melalui kopulasi, melalui penyuntikan hormon, rangsangan listrik, rangsangan oleh tangan dan cumbu rayu (Hafez, 1980), rangsangan thermis dan mekanis (Sastrodihardjo. et a1,1991). Ovulasibiasanya akan terjadi 6 -10 jam setelah perangsangan (Colby, 1986). Rangsangan kopulasi dapat menstimulir hipotalamus untuk membebaskan LH-RH (Luteinizing Hormone-Releazing Hormon) dan FSH-RH (Folicle Stimulating Hormone- Releazing Hormon) yang memacu adenohipofisa untuk meningkatkan serum LH sehingga menyebabkan terjadinya ovulasi ( Hafez, 1980).
Diantara berbagai metoda induksi ovulasi pada induk kelinci, adalah penggunaan preparat hormon LH (Luteinizing Hormone) dengan merek "Receptal", hormon GnRH (Gonadotrphin Releazing Hormon ) dengan merek "Fertagyl" dan homon HCG (Human Chorionic Gonadotropin) dengan merek "Chorulon" pada IB kelinci telah memberikan hasil yang baik . Yang menjadi kendala adalah mahalnya preparat hormon tersebut, oleh karena itu perlu diupayakan bahan lain yang murah dan cukup tersedia . Bahan yang potensial dan mudah didapat adalah ekstrak hipotalamus kelinci, yang diperoleh dari otak kelinci yang merupakan limbah pada pemotongan kelinci Rex.
Penelitian mengenai pemberian ekstrak hipofisa untuk induksi ovulasi telah banyak dilakukan. Nalley (1993) melaporkan bahwapemberian ektrak hipofisa babi sebanyak 200mg dapat menginduksi ovulasi pada ikan mas (Cyprinus carpio L.), selanjutnya Jarigau (1991) , Oka (1992) memakai ektrak hipofisa sapi, kerbau domba dan ayam dapat menginduksi ovulasi pada ikan mas (Cyprinus carpio
L.) dan ikan lele dumbo (Clarias gariepinus).
Pemberian ekstrak hipotalamus untuk induksi ovulasi pada ternak kelinci merupakan percobaan pendahuluan dan baru pertama dilakukan di Balitnak Ciawi. Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk mencoba dan menginformasikan bagaimana hipotalamus kelinci dapat dimanfaatkan untuk superovulasi dan sinkronisasi estrus pada kelinci. BAHAN DAN CARA KERJA Bahan dan Peralatan Bahan
Otak kelinci Rex betina (Umur 6 bulan) yang dikeluarkan dari kepala kelinci hasil pemotongan, bahanpengencer(Aquabidest), dan antibiotik untukpencegahan kontaminasi bakteri, yang digunakan adalah penstrep (penicilin+streptomycin) . Peralatan
Alat untuk menggerus antara lain, cawan petri, kettas saring, centrifugase,tabung reaksi, timbangan, pisau scalpel, pinset, alat suntik , dan kertas tissue.
Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian
39
Prosiding Temu Teknis Fungsional Non Peneliti 2003
Cara Kerja a.
Pengambilan hipotalarnus kelinci Kepala induk kelinci yang telah dipotong, dibuka pada bagian dorsalnya . Kemudian bagian otaknya secara keseluruhan dikeluarkan , dan pada bagian bawah cerebrum terdapat hipotalamus sebesar kacang hijau (Gambar. l) dengan berat berkisar antara 0,64 gram sampai 0,94 gam dengan rata-rata 0,74 gram . Berat hipotalamus tergantung dari besar kepala kelinci . Untuk megambil hipotalamus digunakan pinset dan pisau scalpel . Setelah hipotalamus yang berasal dari beberapa kepala kelinci terkumpul pada cawan petri, selanjutnya ditimbang, supaya dapat menentukan jumlah penambahan bahan pengencer (Aquabidest) .
b . Cara pembuatan ekstrak hipotalamus kelinci Hipotalamus yang telah ditimbang, selanjutnya digerus pada cawan petri sampai halus . Setelah itu ditambahkan Aquabidest dengan volume 20 kali berat hipotalamus, kemudian diaduk sampai larutan homogen . Setelah larutan hipotalarnus homogen, kemudian larutan hipofisa dituangkan dalan tabung reaksi dan disentrifusi selama 15 menit dengan kecepatan putar 3000 rpm/menit .Untuk mendapatkan ektrak hipotalamus (Tahap .1), dilakukan penyaringan dengan kertas saring kasar. Selanjutnya ekstrak hipotalamus hasil penyaringan, disentrifusi kembali selama 15 menit dengan kecepatan putar 3000 rpm/menit . Setelah selesai selanjutnya ekstrak disaring kembali dengan kertas saring halus untuk mendapatkan ekstrak tahap 2 .
Gambar 1 . Otak induk kelinci dari dorsal . Dalam kotak adalah Hipotalamus Ekstrak hipotalamus hasil penyaringan, kemudian di sentrifusi kembali selama 15 menit dengan kecepatan putar yang sama dan disaring kembali . Hasilnya merupakan ekstrak hipotalamus yang siap untuk digunakan sebagai perangsang ovulasi pada induk kelinci . Volume ekstrak yang diperoleh
40
Pusat Penelitian dan Pengembangan Petemakan
Prosiding Temu Teknis Fungsional Non Peneliti 2003
adalah 40% dari total larutan hipotalamus awal, sedangkan yang 60 % lagi terbuangpadakertas saring. Untuk mencegah kontaminasi bakteri, pada ekstrak hipotalamus dapat ditambahkan antibiotika penstrep dengan ukuran 300 mg / ml ekstrak hipotalamus . c. Dosis penyuntikan ekstrak hipotalamus Dosis ekstrak hipotalamus yang dapat digunakan untuk induksi ovulasi induk kelinci dengan dosis 0,5 -1 cc / kg bobot badan induk. HASIL DAN PEMBAHASAN Hafez (1980) menyatakan bahwa sekresi LH oleh kelenjar hipofisa ditimbulkan oleh mekanisme neurohumoral . Pada kelinci rangsangan kopulasi dibawa oleh susunan syaraf kebagian ventral hipotalamus . Kemudian hipotalamus akan mengsekresikam faktor pembebas LH (LH-RH atau LHRF) kedalam aliran darah menuju adenohipofisa yang menyebabkan sekresi LH dan terjadi ovulasi . LH yang disekresikan, menyebabkan sintesa RNA dan protein, kemudian dihasilkan enzim proteolitik yang dapat melemahkan dinding folikel dan diikuti oleh pembentukan daerah vaskuler atau stigma (Pool dan Lipner,1966) yang disitasi oleh Susanty (1987). Ekstrak hipotalamus diduga mengandung substansi yang dapat mengeluarkan faktor-faktor pelepas, diantaranya FSH-RF dan LH-RF. Faktor ini akan memacu kelenjar adenohipofisa untuk menghasilkan FSH dan LH, yang masing-masing berfungsi sebagai pembentukan dan pematangan Folikel de Graaf (FdG) dalam ovarium sehingga terjadi ovulasi. Ekstrak hipotalamus yang mengandung GnRH yang disuntikan secara intra muskuler, melalui sirkulasi darah menuju kelenjar adenohipofisa akan meningkatkan FSH dan LH yang dihasilkan oleh kelenjar tersebut. Untuk percobaan lama setelah penyuntikan dan tingkat dosis ekstrak Hipotalamus yang disuntikan dapat dilihat pads Tabel 1 . Dari table 1 dapat disimpulkan, bahwa penyuntikan ekstrak hipotalamus dengan dosis 1 cc/ kg bb dengan lama pengamatan 8 jam setelah penyuntikan dapat menghasilkan folikel tertier yang terbanyak dengan rata-rata 115,3 buah. Folikel tertier yang tumbuh sempurna selanjutnya akan berubah menjadi Folikel de Graaf(FdG) yangtelah mempunyai ruang antrum yang cukup besar dan diisi oleh cairan folikel diantaranya hormon estrogen . Jumlah folikel tertier yang berhasil menjadi folikel de Graafdapat dilihat pada Tabel. 2. Pada Tabel .2 terlihat bahwa folikel tertier tidak seluruhnya menjadi folikel de Graafyang siap untuk diovulasikan. Distimulir oleh hormon LH dan FSH yang disekresikan oleh adenohipofisa, akan mematangkan folikel de Graafsehinggaterjadi ovulasi yaitu suatu proses pemecahan dinding folikel de Gradsewaktu ovum dilepaskan dari ovarium. Setelah ovulasi, rongga folikel yangkosong akan diisi oleh darah dan lymphe yang akan membentuk Copus Haemoragikum (CH) (Gambar 2).
Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian
41
Prosiding Temu Teknis Fungsional Non Peneliti 2003
Estrus Estrus atau birahi adalah suatu periode dalam proses reproduksi yang ditandai dengan adanya keinginan kelamin dalam penerimaan pejantan oleh hewan betina. Jarak estrus ke estrus berikutnya dinamakan dengan siklus estrus atau siklus birahi, dimana pada masing-masing ternak berbeda-beda. Pada induk kelinci estrus terlihat dengan tanda vagina yang membengkak dan berwarna kemerahmerahan dengan tingkah laku j ika bagian punggung dipegang maka induk akan mengangkat tubuh bagian belakang (Purnama, 2000). Superovulasi
Ovulasi adalah peristiwa pecahnya folikel de Graff dan keluarnya sel telur (ovum) bersama isi follikel tersebut. Superovulasi adalah metode bioteknis reproduksi yang ditujukan untukmeningkatkan jumlah sel telur yang dapat di ovulasikan dari ovarium . Program ini biasanya menggunakan preparat hormon gonadotropin, antara lain PMSG (Pregnant Mare Serum Gonadotropin) yang diperoleh dari plasenta kuda bunting muda, HCG (Human Chorionic Gonadotropin) yang berasal dari wanita hamil mudayang dikeluarkan malalui air seni dan HAP (Horse Anterior Pituitary) yang merupakan ekstrak hipofisa anterior kuda (McDonald, 1980). Untuk spesies yang berbeda, superovulasi memberikan respon yang berbeda-beda . Hafez (1980) mengemukakan bahwa, superovulasi dapat meningkatkan hasil embrio normal lima kali lipat pada sapi, kambing, domba, dan kelinci ; tetapi hanya sedikit pada babi dan kuda. Tingkat kelahiran anak kelinci ditentukan oleh banyaknya ova yang diovulasikan, fertil serta mampu berkembang dan berimplantasi, kemudian dapat bertahan hidup selama masabunting sehingga akhirnya lahir menjadi individu baru (Susanty. 1987). Semakin banyak ovum diovulasikan oleh induk kelinci pada perkawinan yang fertil diharapkan dapat meningkatkan jumlah litter size anak yang di lahirkan . Mekanisme proses ovulasi dapat dilihat di bawah ini . Rangsangan t . kopulasl 2. rangsangan lain Penyuntikan hormone LH :Ienyuntikan hormon LH
Hipotalamus
LH-RH
Adenohipoflsa Dar~ -e'
Ovadum Ovulasl
Pada percobaan yang dilakukan terhadap induk kelinci yang diberi induksi ovulasi dengan dosis ekstrak hipotalamus 0,5 cc / kg bobot badan, dibandingkan dengan induksi menggunakan hormon HCG dan tanpa induksi (kontrol) ; 5jam setelah penyuntikan yang diamati dibawah mikroskop terlihat
42
Pusat Penelitian dan Pengembangan Peternakan
Prosiding Temu Teknis Fungsional Non Penefti 2003
adanya bercak-bercak pada ovarium yang dikenal dengan corpus haemoragikum (CH) yang menunjukan telah terjadinya ovulasi . Dari corpus Haemoragikum, dapat dihitung jumlah ovum yang diovulasikan baik oleh ovarium kiri ataupun ovarium kanan. Hasil pengamatan dapat dilihat pada Tabel.3 . Tabel l . Rata-rata jumlah Folikel Tertier pada ovarium kelinci Rex dengan penyuntikan dan dosis ekstrak hipotalamus yang berbeda. Perlakuan Dosis ekstrak EH=O (disuntik Aquabidest)
Lama setelah . .. penyuntikan 0©© Rata-rata Qam) Buah 5 8 29 39 25,3 8 22 46 35 34,3 11 35 44 41 40 14 40 41 44 41 .6
EH=0,5cclkg BB
5 8 11 14
81 72 96 81
62 58 80 51
56 75 60 84
66,3 68,3 78,6 72
EH=1 cclkq_ BB
5 8 11 14
111 179 116 127
93 68 76 79
123 99 82 80
109 115,3 91,3 95,3
lama setelah
Keterangan EH =Ekstrak Hipotalamus
Sumber : Yusneti (1993)
Gambar 2. Folikel de Graaf (FdG) dan Corpus Haemoragikum (CH)
Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian
43
Prosiding Temu Teknis Fungsional Non Peneliti 2003
Tabe12 .
Rata jumlah Folikel Tertier yang menjadi folikel de Graaf pada ovarium kelinci Rex dengan lama setelah penyuntikan dan dosis ekstrak hipotalamus yang berbeda . Perlakuan Dosis ekstrak
Lama setelah i. Ulang an penyuntikan (lam) Buah
Rata-rata
EH=O
5 8 11 14
8 22 ! 35 40
29 46 44 41
39 35 41 44
25,3 34,3 40 41,6
EH=C,Scc/kg BB
5 8 11 14
81 72 96 81
62 58 80 51
56 75 60 84
66,3 68,3 78,6 72
EH=1 cc/kg BB
5 8 11 14
111 179 116 127
93 68 76 79
123 99 82 80
109 115,3 91,3 95,3
(disuntik Aquabidest)
i
Keterangan EH =Ekstrak Hipotalamus
Tabel.3 Hasil ovulasi kelinci Rex dengan induksi penyuntikan ekstrak hipotalamus, Hormon Jumlah Ovulasi bush Ovarium Clvarium Pelakuan Kelinci Kiri Jumlah ekor) Kanan 1 4 8 Kontrol 4 14 27 1 13 HCG 7 15 Ekstrak .Hi otalamus 1 8 Pada Tabel 3 terlihat, bahwa penggunaan ekstrak hipotalamus kelinci dapat meningkat jumlah ovum yang diovulasikan .
KESMULAN
Pemanfaatan ekstrak hipotalamus kelinci, merupakan terobosan biateknologi dalam metoda perangsangan ternak kelinci ; karena selain murah (memanfaatkan limbah) juga memberikan manfaat dalam program superovulasi dan sinkronisasi estrus . Penyuntikan ekstrak hipotalamus dengan dosis 1 cc / kg bobot badan dengan lama pengamatan 8 jam setelah penyuntikan memberikan hasil yang tertinggi pada pembentukan folikel tertier (FT) yaitu 115,3 buah. Akan tetapi dalam petjalanannya yang berhasil mencapai folikel de Graaf(FdG) yang siap untuk ovulasi ; hasil terbaik diberikan oleh penyuntikan ekstrak hipotalamus dengan dosis 1 cc / kg bobot badan dan lama pengamatan setelah penyuntikan 11 jam yaitu rata-rata 16,3 buah.
44
Pusat Penelitian dan Pengembangan Peternakan
Prosiding Temu Teknis Fungsional Non Peneliti 2003
UCAPAN TERIMA KASIH Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar besarnya kepada Ibu Dra lis Arifiantini,MS, StafPengajar Fakultas Kedoteran Hewan IPB yang telah memberikan arahan dan bimbingan dan atas bantuan bahan bacaan . Tak lupa ucapan terima kasih disampaikan kepada Tim pembahas yang telah mengkoreksi dan mengarahkan , sehingga makalah ini dapat dimuat dalam prosiding. DAFTAR BACAAN Colby. E.D., The Rabbit Dalam : Morrow .D.A., 1986. Current Therapy in Theriogenology 2. W.B . Saunders Company, Philadelphia. Hafez E.S.E., 1970. Rabbit, In : E.S.E. Hafez ed. Reproduction and Breeding technique for laboratory animals . Lea & Febiger,Philadelphia . HAFEz E.S.E .,1980. Reproduction in farm animal . 41' Ed. Lea & Febiger, Philadelphia. Jarigau , 1991 . Ektrak Hypofise Ayam Petelur Sebagai Bahan Perangsang Ovulasi Pada Man Lele Dumbo (Clarias gariepinus). Thesis, Program Pascasarjana IPB . McDonald, L.E., 1980. The Pituitary gland. In : L.E. McDonald ed. Veterinary Endocrinology and Reproduction. 3'° Ed. Lea & Febiger, Philadelphia . Nalley, W.M. 1993. Perbandingan Penggunaan Ektrak Hipofisa, Hipotalamus Bagian Dorsal dan Bagian Ventral Babi Terhadap Spermiasi dan Daya Tetas Telur Man Mas (Cyprinus carpio L.) Thesis Program Pascasarjana IPB. Oka ,A.G. 1992. Studi Anatomi Perbandingan Letak Kelenjar Hipofisa Ternak Sapi, Kerbau, dan Domba Serta Pengaruh Ektraksinya Terhadap Spermiasi danMani Ikan Mas (Cyprinus carpio /.).Thesis Program Pascasarjana IPB. Pumama .R.D., 2000. Pola reproduksi pada ternak kelinci . Prosiding Temu Teknis Fungsional Non Peneliti tanggal 5 September 2000,Puslitbang Peternakan Bogor. Sastrodihardjo . S, Raharjo, Sartika, dan E Efendi, 1991 . Pengaruh macam rangsangan ovulasi pada induk kelinci Rex terhadap keberhasilan kelahiran anak. Proceedings Seminar Nasional Usaha Peningkatan Produktivitas Peternakan dan Prikanan . Tanggal 7 Oktober 1981 di Semarang . Penerbit Badan Penerbit Universitas Diponogoro Semarang. Susanty, Y, 1987 . Superovulasi pads kelinci persilangan dengan aplikasi "Pregnant Mare Serum Gonadotrophin" dan "Luteinizing Hormon" . Skripsi Fakultas Peternakan IPB Yusneti . 1993 . Pengaruh lama setelah penyuntikan dengan tingkat dosis Ektrak Hypothalamus kelinci terhadap ovulasi kelinci Rex . Skripsi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Jurusan Biologi Universitas Pakuan Bogor.
Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian
45