BAB I. PENDAHULUAN
Dalam budidaya sapi potong maupun sapi perah, adanya penampilan reproduksi optimum merupakan hal yang paling menentukan keberhasilan produktivitasnya. Salah satu penampilan reproduksi optimum yang dimaksud adalah jarak beranak (calving interval) optimum dengan kisaran 12 – 15 bulan untuk kondisi peternakan rakyat di Indonesia. Hasil penampilan reproduksi optimum dapat dicapai bila program pengawinan (breeding) alami maupun penggunaan inseminasi buatan (IB) dilakukan dengan tepat saat setelah usia pubertas pada sapi dara atau segera setelah fase pasca beranak pada sapi induk. Sapi perah atau sapi potong diharapkan kawin kembali dalam waktu 2 – 3 bulan setelah beranak, sehingga sapi dapat bunting kembali dalam waktu 3 – 4 bulan pasca beranak. Kasus infertilitas yang menonjol pada sapi perah dan sapi potong rakyat di Indonesia adalah tingginya kejadian anestrus post partum (tidak birahi pasca beranak). Kejadian ini mengakibatkan terlambatnya kawin kembali pasca beranak, sehingga panjangnya beranak melebihi 18 bulan.
Peningkatan mutu genetik sapi potong dan perah di Indonesia sudah lama diupayakan oleh pihak pemerintah, dengan introduksi teknologi reproduksi inseminasi buatan (IB) secara komersial sejak 1976. Kini cakupan aplikasi IB sudah menyebar ke seluruh wilayah Indonesia dengan tersedianya Balai Inseminasi Buatan (BIB) nasional di Singosari dan Lembang, serta beberapa BIB Daerah di beberapa provinsi, antara lain Daerah Istimewa Yogyakarta, Jawa Tengah, Jawa Barat, Sumatera Selatan, Lampung, Riau, Sumatera Utara, Sumatera Barat, Kalimantan Selatan, Kalimantan Timur, Bali dan Sulawesi Selatan. Produksi semen beku dari BIB nasional dan daerah sudah mencapai lebih dari 2,5 juta dosis untuk sapi perah dan potong. Untuk pejantan unggul sapi perah di Indonesia hanya dari bangsa Friesian Holstein, sedangkan untuk sapi potong dari bangsa Simmental, Limousine, Angus, Brahman, Ongole dan Bali. Cakupan implementasi IB pada sapi perah di Indonesia sudah mendekati 100% dari populasi betina dewasa, karena mayoritas sapi perah berada di pulau Jawa. Untuk sapi potong cakupannya masih sangat bervariasi, di pulau Jawa sudah mendekati 80%, sedang di luar Jawa masih sangat bervariasi, ada yang belum dan ada yang sudah mencapai 30% dari populasi betina produktif.
Keunggulan teknologi IB pada sapi antara lain efisiensi pemanfaatan pejantan unggul, peningkatan mutu genetis sapi-sapi lokal, dimungkinkan perkawinan silang antar bangsa, dihindari penyakit menular yang ditularkan lewat perkawinan alam (sexually transmissible diseases), dimungkinkan pemilihan semen pejantan tertentu dan peningkatan efisiensi pemuliabiakan (breeding efficiency) sapi perah dan potong. Dengan aplikasi inseminasi buatan juga dimungkinkan persilangan antar bangsa sapi berbeda, yang secara alami tidak mungkin dilakukan akibat perbedaan ukuran berat badan.
Kelemahan aplikasi teknologi IB penting untuk diperhatikan, antara lain memerlukan infrastruktur dan sumber daya manusia yang memadai, kalau dilakukan dengan kurang cermat akan memudahkan menimbulkan infertilitas sapi betina, sangat mungkin terjadi kasus kawin silang dalam (inbreeding) bila pencatatan atau rekording tidak tertib, serta merupakan wahana penularan penyakit menular yang sangat efektif bila pejantannya mengidap penyakit infeksi menular.
Kendala dalam pelaksanaan aplikasi IB pada sapi perah dan potong milik rakyat di Indonesia yang paling umum terjadi adalah sulitnya pengenalan birahi (estrus) pada sapi. Birahi sapi sering sulit dikenali karena banyaknya kasus anestrus, birahi tenang (silent heat, subestrus), sehingga menimbulkan masalah sulitnya pengenalan atau deteksi birahi yang tidak tepat, akibatnya terjadi ketidaktepatan waktu inseminasi, dan akhirnya terjadi kegagalan fertilisasi. Inseminasi buatan yang dilakukan diluar saat birahi sesungguhnya (standing heat) di samping tidak akan menghasilkan konsepsi juga sangat berresiko menimbulkan infeksi dan peradangan endometrium (endometritis). Kendala lain yang menyebabkan kegagalan konsepsi pada aplikasi IB di Indonesia adalah banyaknya kasus tersembunyi, berupa proses ovulasi tertunda (delayed ovulation), yang juga akhirnya menyebabkan kegagalan fertilisasi. Kasus terakhir ini banyak terjadi pada sapi perah dan potong yang mempunyai body condition score (BCS) rendah kurang dari 2,5 (dari skala BCS antara 1 – 5, nilai 1,0 = sangat kurus, 5,0 = sangat gemuk, angka ideal BCS untuk reproduksi 3,0 – 3,5 = optimum). Ovulasi tertunda ini merupakan bentuk ringan dari infertilitas nutrisi, serta umum terjadi pada sapi-sapi hasil silangan Bos indicus-Bos taurus, seperti Brahman Cross (BMX), silangan Brahman-Angus, Simmental-Brahman (SimBrah), Simmental-PO (Peranakan Ongole), Limousine-PO, dan sapi Bali-Bos taurus.
Untuk mengatasi permasalahan aplikasi inseminasi buatan menuju ke optimalisasi hasil konsepsinya telah dikembangkan teknik sinkronisasi estrus atau penyerentakan birahi dengan memanipulasi pola hormon reproduksinya. Teknik ini telah teruji dapat menghasilkan konsepsi lebih dari 75% dan sudah umum diaplikasikan pada sapi perah dan potong secara masal di negara-negara peternakan maju seperti Canada, USA, New Zealand, Australia dan UK. Sinkronisasi estrus yang dimaksud sebetulnya adalah penyerentakan birahi pada sekelompok ternak yang diikuti dengan proses ovulasi yang fertil. Adapula istilah induksi estrus yang bermakna sama dengan sinkronisasi estrus, namun pengertiannya hanya aplikasi pada ternak secara individual, bukan secara masal atau kelompok. Peternakan sapi perah dan potong di Indonesia sudah secara insidentil mulai melakukan aplikasi sinkronisasi estrus dalam skala terbatas.
Dalam melakukan sinkronisasi estrus sapi harus lebih dahulu dipahami mengenai faal dan endokrinologi reproduksi, fungsi ovaria termasuk perkembangan folikel dominan dan fungsi korpus luteum. Buku ajar ini memaparkan tentang teori dasar dari sinkronisasi estrus untuk sapi, serta modifikasinya yang sesuai dengan kondisi peternakan sapi rakyat di Indonesia berdasarkan pengalaman penyusun sebagai praktisi reproduksi sapi perah maupun sapi potong.
BAB II. FAAL DAN ENDOKRINOLOGI REPRODUKSI SAPI
Siklus Estrus
Sapi merupakan hewan poliestrus, setelah mencapai usia pubertas siklus estrus berlangsung secara terus menerus sepanjang tahun, kecuali pada saat hewan bunting, siklus estrusnya terhenti sementara. Panjang siklus estrus normal pada sapi induk 21 + 3 hari dan sapi dara 20 + 2 hari, walaupun ada sedikit variasi bangsa sapi. Kebanyakan bangsa sapi mempunyai rerata lama estrus 12 jam dengan variasi normal antara 8 sampai 16 jam. Waktu ovulasi pada sapi umumnya terjadi sekitar 12 jam dari akhir estrus. Parameter faal reproduksi sapi betina dapat dilihat pada Tabel 1 berikut.
Tabel 1. Parameter faal reproduksi sapi betina
| Parameter | Besaran |
| Tipe siklus estrus | Poliestrus |
| Umur pubertas | 15 (10 – 24) bulan |
| Siklus estrus | 21 (18 – 24) hari. |
| Lama estrus | 12 (8 – 16) jam. |
| Waktu ovulasi | 30 (18 - 48) jam dari awal estrus. |
| Jumlah oosit matang | 1 buah |
| Masa hidup korpus luteum | 16 hari |
| Masa kebuntingan | 280 (278 – 290) hari |
| Umur beranak pertama kali | 30 (24 – 36) bulan |
| Involusi uterus pasca beranak | 45 (32 – 50) hari. |
| Ovulasi pertama pasca beranak | 30 (10 – 110) hari. |
| Jarak beranak | 13 (12 – 14) bulan. |
Fase Siklus Estrus
Siklus estrus sapi secara umum dibagi dalam 4 fase, yaitu proestrus, estrus, metestrus dan diestrus. Berdasarkan perubahan-perubahan dalam ovaria siklus estrus dapat dibedakan pula menjadi 2 fase, yaitu fase folikel, meliputi proestrus, estrus serta awal metestrus, dan fase lutea, meliputi akhir metestrus dan diestrus.
Fase 1. Proestrus (prestanding events). Fase ini hanya berlangsung 1 - 2 hari. Betina berperilaku seksual seperti jantan, berusaha menaiki teman-temannya (homoseksualitas), menjadi gelisah, agresif, dan mungkin akan menanduk, melenguh, mulai mengeluarkan lendir bening dari vulva, serta svulva mulai membengkak.
Fase 2. Estrus (Standing Heat). Pada fase ini hewan betina diam bila dinaiki oleh temannya atau standing position. Tetapi juga perlu diperhatikan hal lain seperti seringkali melenguh, gelisah, mencoba untuk menaiki teman-temannya. Sapi betina menjadi lebih jinak dari biasanya. Vulva bengkak, keluar lendir vulva jernih, mukosa terlihat lebih merah dan hangat apabila diraba.
Fase 3. Metestrus (Pasca Birahi). Periode ini berlangsung selama 3 - 4 hari setelah birahi, sedikit darah mungkin keluar dari vulva induk atau dara beberapa jam setelah standing heat berakhir. Biasanya 85% dari periode birahi pada sapi dara dan 50% pada sapi induk berakhir dengan keluarnya darah dari vulva (untuk cek silang saat mengawinkan inseminasi harus sudah dilakukan 12-24 jam sebelum keluarnya darah). Keadaan ini disebut perdarahan metestrus (metestrual bleeding), ditandai dengan keluarnya darah segar bercampur lendir dari vulva dalam jumlah sedikit beberapa hari setelah birahi. Perdarahan ini biasanya akan berhenti sendiri setelah beberapa saat. Yang perlu diingat adalah bahwa tidak semua siklus birahi pada sapi berakhir dengan keluarnya darah. Keluarnya darah tidak selalu berarti ovulasi telah terjadi dan tidak selalu menunjukkan bahwa bila diinseminasi ternak akan bunting atau tidak. Keluarnya darah hanya akan menunjukkan bahwa ternak telah melewati siklus birahi.
Fase 4. Diestrus. Berlangsung selama 12 - 18 hari setelah periode metestrus sampai periode proestrus berikutnya dan alat reproduksi praktis ”tidak aktif” selama periode ini karena di bawah pengaruh hormon progesteron dari korpus luteum.
Gejala Estrus
Gejala estrus pada sapi dikenal dengan perubahan tingkah laku, melenguh-lenguh (2 B: bengak-bengok, bhs Jawa), eksitasi, tidak tenang, nafsu makan menurun, urinasi berulangkali, ada gejala menunggangi dan ditunggangi (2 C: clingkrak-clingkrik, bhs Jawa) oleh teman sekandang (homoseksualitas). Perubahan pada alat reproduksi luar (vulva) adalah adanya mukosa vulva merah muda dan basah berlendir, kebengkakan vulva, vulva terasa hangat (3 A: abang, abuh, anget, bhs Jawa). Dari vulva keluar leleran lendir jernih, kental, menggantung dari vulva. Kadang-kadang terlihat juga lendir birahi menempel pada pangkal ekor, paha kanan kiri, atau bekas-bekasnya yang sudah mengering.
Hormon Siklus Estrus
Perubahan hormon selama siklus estrus sapi dapat dilihat dalam Gambar 1. Hormon gonadotropin dari pituitari anterior, FSH dan LH (follicle stimulating hormone dan luteinizing hormone) dibebaskan segera sebelum dan saat ovulasi, pada saat hewan menunjukkan gejala estrus. Pada saat ini, estrogen yang berasal dari folikel Graaf dibebaskan, serta menimbulkan gejala birahi. Estrogen, utamanya dihasilkan oleh folikel ovarium, akan menurun setelah proses ovulasi terjadi, sampai dengan fase proestrus, kemudian kembali lagi meningkat sampai terjadi ovulasi pada siklus berikutnya. Progesteron akan dihasilkan oleh korpus luteum, meningkat sampai hari ke 7 – 17 siklus, kemudian terjadi penurunan pada fase proestrus.
Gambar 1. Skema perubahan utama hormon reproduksi selama siklus
estrus sapi (Taponen, 2003)
BAB III. FUNGSI OVARIA
Perubahan Ovaria Selama Estrus
Lonjakan pembebasan LH (luteinizing hormone) terjadi 6 sampai 12 jam pertama estrus, diikuti rangkaian proses yang menyebabkan ovulasi pada jam-jam pertama metestrus, sekitar 24 sampai 30 jam setelah timbulnya estrus. Korpus luteum mulai berkembang dari sel-sel yang berasal dari dinding folikel ovulasi, kemudian setelah beberapa hari mulailah secara bertahap menghasilkan hormon progesteron (P4). Pada akhir diestrus, endometrium mulai menghasilkan PGF2a yang menyebabkan regresi korpus luteum atau luteolisis. Selama proestrus, folikel dominan matang menghasilkan estradiol-17b (E-17b) secara bertahap, bersamaan dengan rendahnya hormon progesteron, menyebabkan munculnya tingkah laku dan tanda-tanda lain estrus. Perkembangan folikel dominan ovaria terjadi dalam bentuk gelombang, dengan 2 atau 3 gelombang perkembangan dalam satu siklus estrus, sehingga folikel-folikel kecil atau besar, berkembang atau regresi, dapat dijumpai dalam ovaria pada setiap saat selama siklus estrus.
Perubahan ovarium selama siklus estrus sapi dapat dilihat pada Gambar 2. Pada saat estrus (hari 0 atau 21) terdapat folikel masak, proses ovulasi terjadi pada hari 1. Korpus luteum akan berkembang pada bekas tempat ovulasi, mulai hari 2 sampai mencapai ukuran maksimum pada hari 15. Selanjutnya korpus luteum akan mengalami regresi sampai hari 20. Pertumbuhan folikel di dalam ovaria sapi umumnya terjadi dalam 2 gelombang dinamika perkembangan. Folikel gelombang pertama akan mengalami regresi pada hari 12, sedang folikel gelombang kedua akan mencapai ukuran maksimum hari 21 dan berakhir ovulasi pada hari berikutnya.
Gambar 2. Perubahan dalam korpus lutem selama siklus estrus pada sapi (Miller, 2006)
Hubungan hipotalamus-pituitari-ovaria
Pembebasan utama FSH dan LH terjadi pada saat estrus. Terdapat 2 faktor yang diperlukan untuk menimbulkan lonjakan pembebasan hormon gonadotropin, yaitu penurunan konsentrasi progesteron dan peningkatan kadar estrogen dalam darah. Inhibin mempunyai pengaruh negatif terhadap hipotalamus dalam sintesa dan pembebasan GnRH, berakibat terjadi penurunan produksi FSH dari pituitari, sehingga secara langsung mempengaruhi perkembangan folikel dominan. Perubahan hormon steroid juga terlibat dalam sekresi pulsatil LH setelah partus. Peningkatan sekresi basal LH terjadi 2 - 3 hari sebelum lonjakan pembebasan gonadotropin tanpa perubahan sekresi basal FSH. Frekuensi pulsus pembebasan FSH sedikit meningkat selama periode preovulasi, dari 3 - 4 pulsus selama fase mid-lutea menjadi 5-6 pulsus per 6 jam selama fase folikel lanjut. Lonjakan pembebasan hormon gonadotropin dipacu oleh pengaruh umpan balik positif estrogen dari folikel ovulasi. Estrogen mempercepat pembebasan LH dari pituitari selama periode preovulasi. Hormon ini mempertahankan amplitudo pulsus LH sewaktu frekuensinya meningkat sebagai akibat penurunan kadar hormon progesteron karena regresi korpus luteum. Selama periode metestrus, ketika steroid ovaria dalam darah rendah, FSH meningkat tanpa disertai dengan kehadiran LH. Peningkatan FSH ini terjadi karena penyingkiran pengaruh umpan balik negatif dari inhibin, akibat folikel besar penghasilnya ruptur pada proses ovulasi. Hormon ini juga berperan dalam pemilihan folikel-folikel preantrum. Pada hari ke 3 - 4 setelah estrus, satu folikel besar berkembang dari ovarium. Estrogen dari folikel ini beserta progesteron dari korpus luteum yang baru saja terbentuk mempunyai umpan balik negatif terhadap pembebasan LH dari pituitari. Selama fase lutea, sekresi hormon gonadotropin di bawah pengaruh umpan balik negatif dari estrogen dan progesteron. Setelah regresi korpus luteum, terjadilah pembebasan LH yang berakibat pemasakan folikel dan peningkatan proestrus hormon estradiol. Selama kebuntingan, sumbu hipotalamus-pituitari ditekan oleh tingginya kadar hormon progesteron dari korpus luteum kebuntingan. Kadar steroid kelamin yang tinggi ini menyebabkan hambatan sekresi GnRH dari hipotalamus, menghasilkan gangguan sintesa LH dalam pituitari anterior. Keadaan ini akan diperbaiki sebelum timbulnya siklus estrus kembali pasca beranak. Skema sistem reproduksi sapi betina, serta hubungan hipotalamus, pituitari dan ovaria disajikan pada Gambar 3 dan 4.
Gambar 3. Sistem reproduksi sapi betina, meliputi hipotalamus, pituitari,
ovaria dan uterus (Lamb, 2008)
Gambar 4. Skema hubungan hipotalamus-pituitari-ovaria (Lamb, 2008)
Reseptor Hormon Gonadotropin Selama Siklus Estrus
Perkembangan folikel ovaria tergantung tidak saja pada hormon gonadotropin, tetapi juga pada konsentrasi tempat ikatan hormon atau reseptor. Perubahan-perubahan fungsi folikel berkaitan langsung dengan perubahan-perubahan dalam jumlah reseptor gonadotropin dalam folikel. Reseptor GnRH utamanya terletak pada membran plasma dari gonadotrof.
Konsentrasi reseptor LH dalam sel-sel granulosa dari folikel-folikel besar meningkat dengan pesat antara lonjakan pembebasan sampai puncak LH preovulasi, kemudian menurun segera sebelum ovulasi pada sapi. Kenyataan ini membuktikan bahwa pemasakan folikel ovulasi berkaitan dengan peningkatan jumlah reseptor LH dalam sel-sel granulosa, sehingga menjadi lebih peka terhadap LH. Konsentrasi reseptor LH dari folikel-folikel besar relatif sama pada hari ke 3, 5, 11 dan 13 dari siklus estrus, namun pada hari ke 7 konsentrasinya 2 - 4 kali lipat. Pada hari ke 7 berarti ada perkembangan potensial dari folikel, yang akhirnya akan mengalami atresia. Peningkatan reseptor LH juga terjadi menjelang proses ovulasi. Jumlah reseptor LH dalam sel-sel teka mengikuti pola yang sama seperti dalam sel-sel granulosa.
Konsentrasi reseptor FSH dari sel-sel granulosa folikel-folikel besar selama masa preovulasi dari hari ke 3 - 13 siklus estrus sapi tidak mengalami perubahan. Kenyataan ini menunjukkan bahwa pemasakan preovulasi dari folikel tidak berkaitan dengan perubahan konsentrasi reseptor FSH dalam granulosa sel. Dibanding dengan sel-sel granulosa, konsentrasi reseptor FSH dalam sel-sel teka relatif rendah.
Dinamika Perkembangan Folikel Selama Siklus Estrus
Folikel merupakan struktur seperti lepuh yang berkembang didalam ovaria. Setiap folikel berisi satu sel telur yang akan dibebaskan ke dalam oviduk pada saat ovulasi. Folikel ovaria secara terus menerus berkembang dan regresi selama siklus estrus berlangsung. Perkembangan folikel ovaria sapi telah diketahui dalam bentuk 2 atau 3 gelombang.
Folikel-folikel primordial, dengan oosit tunggal dikelilingi oleh epitel folikel skuamosa, berkembang di dalam ovaria selama kehidupan fetus. Setelah kelahiran, kebanyakan oosit berhenti pada stadium diktiat dari profase meiotik pertama. Folikel-folikel primordial memasuki fase pertumbuhan ketika sel-sel folikel skuamosa mengalami proliferasi dan membentuk beberapa lapisan dari sel-sel granulosa. Dengan pertumbuhan folikel, lapisan ini terletak di tengah-tengah ovaria. Lapiran sel-sel teka mengalami diferensiasi dari jaringan ikat sekitarnya menjadi 2 lapisan, eksterna dan interna, serta oosit memperoleh zona pelusida. Folikel-folikel yang sedang berkembang membentuk rongga-rongga yang berisi cairan, yaitu antra folikel. Diameter oosit mencapai kurang lebih 2 kalinya pada saat terbentuk folikel antra.
Folikulogenesis merupakan pembentukan folikel-folikel Graaf (folikel matang, preovulasi) dari cadangan folikel-folikel primordial (folikel yang belum berkembang). Cadangan folikel-folikel primordial sapi tetap stabil, dengan kurang lebih 133.000 folikel dari lahir sampai dengan umur 4 tahun, namun jumlahnya akan berkurang secara cepat sampai jumlahnya menjadi sekitar 3.000 di dalam ovaria sapi umur 15 - 20 tahun. Folikel yang sedang berkembang dapat dibedakan menjadi 2 kelompok: folikel-folikel preantrum dan antrum. Kedua kelompok folikel meningkat jumlahnya dari lahir sampai usia 70 hari. Jumlah folikel preantrum yang sedang berkembang relatif tetap, 200 - 250 folikel dalam sepasang ovaria sampai sapi mencapai umur 4 tahun, kemudian jumlahnya menurun seiring dengan penurunan folikel primordial, sampai jumlah kurang dari separuhnya pada usia 15 - 20 tahun.
Perkembangan dan pertumbuhan folikel ovaria selama siklus estrus pada sapi masih menimbulkan beberapa pendapat yang berbeda. Perkembangan folikel dalam satu siklus estrus dalam bentuk gelombang pertumbuhan akan berakhir dengan ovulasi. Beberapa peneliti melaporkan bahwa dalam satu siklus hanya ada dua gelombang perkembangan, gelombang pertama hari ke 1 - 12 dan kedua hari ke 13 - 21. Peningkatan jumlah folikel antrum besar (diameter lebih dari 5 mm) terjadi pada hari 1 - 18, sementara peningkatan kecepatan atresia folikel-folikel besar lainnya terjadi pada hari 7 - 15 siklus estrus. Peneliti lain melaporkan bahwa pola paling umum adalah tiga gelombang, gelombang pertama hari ke 1 - 8, kedua hari ke 9 - 13, dan ketiga hari ke 14 - 21. Mendekati proses ovulasi juga terjadi peningkatan kecepatan pertumbuhan dari folikel-folikel antrum kecil menjadi folikel-folikel yang lebih besar, seiring dengan peningkatan kecepatan atresia folikel-folikel besar. Laporan lain menyebutkan perkembangan folikel dominan terdiri dari kurang lebih 70% dua gelombang pertumbuhan dan sisanya 30% tiga gelombang atau lebih pada sapi perah dan sapi potong. Pemahaman pola perkembangan folikel diperlukan dalam mengatasi permasalahan respon yang bervariasi pada perlakuan sinkronisasi estrus pada sapi.
Perkembangan folikel ke stadium antrum dapat berlangsung tanpa pengaruh kerjaan gonadotropin, namun kecepatan perkembangan preantrum dipercepat oleh hormon gonadotropin. Folikel-folikel dari berbagai ukuran ada di dalam ovaria sapi setiap hari, sebagai konsekuensinya terjadilah pertumbuhan, regresi dan penggantian oleh folikel-folikel besar lainnya sepanjang siklus estrus. Folikel terbesar pada hari ke 3 akan diganti oleh folikel terbesar yang lain pada hari ke 8. Folikel terbesar ini akan diganti oleh folikel terbesar lainnya pada hari ke 13, semua folikel-folikel besar ini akan diganti oleh folikel terbesar lain pada hari ke 18, akhirnya folikel ini yang akan mengalami ovulasi. Adanya folikel-folikel besar akan berpengaruh menghambat pertumbuhan folikel-folikel lain yang lebih kecil.
Folikel Aktif dan Inaktif Estrogen
Menurut kemampuannya menghasilkan hormon estrogen, folikel dibedakan menjadi aktif estrogen atau berkembang dan inaktif estrogen atau atretik. Diameter folikel-folikel aktif estrogen meningkat pesat dari hari ke 17 sampai akhir lonjakan LH atau sekitar 1 hari sebelum ovulasi, sementara itu folikel terbesar tetap berkembang sampai mendekati estrus. Diperlukan waktu 22 hari bagi suatu folikel ovaria sapi untuk berkembang dari ukuran antrum kecil (diameter 0,4 mm) sampai mencapai ukuran antrum besar (diameter > 10 mm). Suatu folikel yang sedang berkembang membutuhkan waktu 5 hari untuk dipilih dalam proses pematangan dan fungsional pada saat estrus. Mulai hari ke 4 sampai estrus terdapat satu folikel besar (diameter lebih dari 8 mm) di dalam ovarianya setiap hari.
Setelah regresi korpus luteum, folikel-folikel aktif estrogen maupun inaktif estrogen ada di dalam ovaria, namun setelah lonjakan LH hanya folikel-folikel aktif estrogen saja yang tertinggal. Folikel-folikel ovulasi berkembang dalam ukurannya dan jumlah reseptor LH dalam sel-sel teka dan granulosa bertambah. Sebagai hasilnya, folikel-folikel ini menjadi lebih responsif terhadap LH dan meningkat kemampuannya menghasilkan estrogen. Sebaliknya, jumlah reseptor FSH berkurang di dalam folikel-folikel ovulasi pada saat ini. Folikel ovulasi merupakan folikel dominan terbesar di dalam ovaria pada saat estrus dan merupakan salah satu dari dua folikel terbesar selama 3 hari sebelum estrus.
Lonjakan hormon gonadotropin preovulasi merubah folikel-folikel aktif estrogen menjadi inaktif estrogen, kadar estrogen dan jumlah reseptor LH dalam sel-sel granulosa dan teka berkurang. Konsentrasi estradiol tetap tinggi (> 1 mg/ml) dalam folikel preovulasi sebelum lonjakan LH, kemudian menurun secara tajam setelah lonjakan tersebut. Selama periode pasca ovulasi, hari ke 3 - 7, satu folikel aktif estrogen tunggal berkembang, sedangkan folikel-folikel aktif estrogen lainnya mengalami regresi. Folikel ini kemungkinan merupakan sumber peningkatan kadar estradiol dalam darah pada periode tersebut.
Fungsi Korpus Luteum
Korpus luteum merupakan suatu kelenjar endokrin yang berkembang dari folikel Graaf setelah ovulasi, berasal dari sel-sel teka dan granulosa. Peran utama korpus luteum adalah sintesa dan sekresi progesteron untuk pemeliharaan kebuntingan dan pengaturan siklus estrus. Sintesa dan sekresi progesteron diatur oleh mekanisme luteotropik dan luteolitik. Karena stimuli luteotropik dan luteolitik terjadi berganti-ganti selama siklus estrus dan kebuntingan, maka stimuli dan hambatan sintesa dan sekresi progesteron pada keseimbangan stimuli ini.
Korpus luteum sapi mempunyai 2 tipe sel yang berbeda: sel-sel lutea besar, dengan diameter 30 - 50 mm, dan sel-sel lutea kecil, dengan diameter 15 - 20 mm, keduanya mempunyai kemampuan sekresi progesteron. Jumlah sel-sel lutea besar lebih sedikit dibanding dengan sel-sel lutea kecil, dengan perbandingan 1 : 20, namun volume total sel-sel besar lebih banyak dibanding dengan sel-sel lutea kecil, perbandingan 30% : 16% dari seluruh volume korpus luteum. Pada korpus luteum sapi, sel-sel lutea kecil berasal dari sel-sel teka dan sel-sel besar berasal dari sel-sel granulosa.
Kelenjar pituitari anterior menghasilkan LH yang dianggap sebagai hormon luteotropik primer pada sapi. Progesteron disekresi dalam pola pulsatil dengan frekuensi lebih tinggi daripada pembebasan LH. Hampir setiap pulsatil FSH pada awal atau pertengahan fase lutea pada sapi diikuti dengan pulsatil progesteron. Ada hubungan antara pulsatil FSH dan pembebasan progesteron, sehingga di samping LH, juga FSH diduga mempunyai sifat luteotropik atau membantu pertumbuhan korpus luteum.
Jaringan lutea memperoleh sebagian besar aliran darah ovaria. Aliran darah ke jaringan lutea dan sekresi progesteron berkaitan sangat erat selama siklus estrus. Korpus luteum mampu menghasilkan progesteron dalam jumlah besar dalam waktu beberapa hari setelah ovulasi, sehingga perluasan jaringan vaskuler oleh sel-sel granulosa juga terjadi dengan cepat. Mendekati ovulasi, membran dasar dari folikel preovulasi sobek dan pembuluh-pembuluh darah dari teka interna menembus lapisan sel-sel granulosa. Lapisan sel-sel granulosa diinvasi oleh kapiler-kapiler darah dalam waktu beberapa jam setelah ovulasi. Perluasan jaringan vaskuler oleh korpus luteum diduga karena faktor angiogenik dalam jaringan lutea sapi.
Sintesa progesteron oleh jaringan lutea di bawah pengaturan LH. Hormon ini berikatan dengan suatu reseptor membran spesifik dan mengaktifkan adenylate cyclase serta menghasilkan sintesa cAMP (cyclic Adenosine Monophosphate). Peningkatan cAMP intraseluler memacu aktivitas kinase protein, mengaktifkan enzim-enzim steroidogenesis. Jumlah reseptor lutea dan sekresi progesteron berkorelasi positif pada sapi. Selama siklus estrus jumlah reseptor LH jaringan lutea meningkat selama perkembangan korpus luteum dan menurun setelah regresi korpus luteum. Adenylate cyclase berkorelasi positif dengan sekresi progesteron, membuktikan bahwa ada interaksi diantara konsentrasi reseptor LH, aktivitas adenylate cyclase dan sekresi progesteron. Ada perbedaan kemampuan sel-sel lutea besar dan kecil dalam sekresi progesteron. Pada sapi, sel-sel lutea besar mensekresi 20 kali lebih banyak progesteron daripada sel-sel kecil, namun sel-sel kecil 6 kali lebih responsif terhadap LH daripada sel-sel besar. Sel-sel lutea besar merupakan target dari efek luteolitik atau efek regresi korpus luteum dari PGF2a, sedangkan sel-sel lutea kecil bertanggung jawab bagi efek luteotropik PGF2a in vitro. Prostaglandin F2a, suatu asam arakhidonat, disintesa dalam uterus dan mengatur fungsi dengan menyebabkan regresi korpus luteum sapi. Prostaglandin F2a menyebabkan penurunan produksi progesteron oleh sel-sel lutea besar. Pembebasan PGF2a dari uterus terjadi pada akhir siklus estrus, bersamaan dengan regresi korpus luteum. Proses pembebasan PGF2a ini melanjut sampai progesteron dari korpus luteum yang regresi mencapai kadar minimumnya. Mekanisme efek luteolitik atau kemampuan regresi korpus luteum dari PGF2a ada beberapa teori, antara lain vasokonstriksi pembuluh darah ke korpus luteum, serta gangguan pada ikatan LH dan adenyl cyclase dari membran sel-sel lutea, serta efek sitotoksik terhadap sel-sel lutea.
Diagram skematik perkembangan folikel dominan dengan pola 2 dan 3 gelombang selama siklus estrus sapi disajikan pada Gambar 5.
BAB IV. PRINSIP SINKRONISASI ESTRUS PADA SAPI
Tujuan dan Manfaat Sinkronisasi Estrus
Sinkronisasi atau induksi estrus adalah tindakan menimbulkan birahi, diikuti ovulasi fertil pada sekelompok atau individu ternak dengan tujuan utama untuk menghasilkan konsepsi atau kebuntingan. Sinkronisasi estrus biasanya menjadi satu paket dengan pelaksanaan IB, baik berdasarkan pengamatan birahi maupun IB terjadwal (timed artificial insemination). Angka konsepsi atau kebuntingan yang optimum merupakan tujuan dari aplikasi sinkronisasi estrus ini.
Manfaat dari tindakan sinkronisasi estrus pada sapi ada beberapa, antara lain:
1. Optimalisasi dan efisiensi pelaksanaan IB. Dengan teknik ini dimungkinkan pelaksanaan IB secara massal pada suatu waktu tertentu.
2. Mengatasi masalah kesulitan pengenalan birahi. Subestrus atau birahi tenang yang umum terjadi pada sapi perah dan potong di Indonesia dapat diatasi dengan teknik sinkronisasi estrus.
3. Mengatasi masalah reproduksi tertentu, misalnya anestrus post partum (anestrus pasca beranak).
4. Fasilitasi program perkawinan dini pasca beranak (early post partum breeding) pada sapi potong dan perah. Teknik ini dapat digunakan untuk mempercepat birahi kembali pasca beranak, pemendekkan days open (hari-hari kosong) dan pemendekkan jarak beranak.
5. Manajemen reproduksi resipien pada pelaksanaan transfer embrio sapi. Dalam program transfer embrio, embrio beku maupun segar (diambil dari sapi donor pada hari ke 7 setelah estrus) ditransfer ke resipien pada fase siklus estrus yang sama. Sinkronisasi estrus biasanya digunakan untuk maksud tersebut.
Persyaratan Sinkronisasi Estrus
Pelaksanaan sikronisasi estrus pada sapi membutuhkan persyaratan tertentu untuk mendapatkan hasil yang optimum. Persyaratan tersebut antara lain:
1. Sapi dalam keadaan tidak bunting. Hal ini sangat penting, karena kalau sampai sapi bunting diberi perlakuan sinkronisasi estrus, akan berakibat keluron atau abortus. Pemeriksaan kebuntingan dan alat reproduksi sebelum perlakuan harus dilakukan secara cermat untuk memastikan bahwa hewan tidak dalam keadaan bunting.
2. Hewan harus mempunyai kesehatan alat reproduksi yang baik. Adanya peradangan alat reproduksi, endometritis, metritis, vaginitis, akan sangat berpengaruh pada hasil konsepsinya. Pemeriksaan klinis alat reproduksi perlu dilakukan sebelum dilakukan perlakuan sinkronisasi estrus.
3. Body condition score (BCS) hewan optimum, antara 3,0 – 3,5. Sinkronisasi estrus pada sapi dengan BCS < style=""> Begitu pula sapi dengan BCS terlalu tinggi > 4 juga berresiko rendahnya angka konsepsi.
4. Khusus untuk sinkronisasi estrus menggunakan prostaglandin F2a, hewan harus mempunyai korpus luteum pada salah satu ovariumnya. Pemeriksaan adanya korpus luteum angat diperlukan, mengingat PGF2a mempunyai target organ korpus luteum. Sapi yang bersiklus estrus namun belum mempunyai korpus luteum maka perlakuannya ditunda sampai terbentuk korpus luteum yang berukuran cukup besar.
5. Sebelum dan setelah perlakuan sinkronisasi estrus, hewan harus diberi pakan yang memadai dalam kualitas dan kuantitasnya, dihindarkan dari stres, karena hal tersebut sangat berpengaruh pada hasil respon hormonal hewan.
Persyaratan tersebut di atas sangat menentukan keberhasilan sinkronisasi estrus dan ovulasi yang fertil, sehingga setelah perlakuan IB akan terjadi ovulasi, fertilisasi dan nidasi, serta menghasilkan kebuntingan maksimum.
BAB IV. DASAR TEORI SINKRONISASI ESTRUS PADA SAPI
Sinkronisasi estrus
Banyak penelitian mencatat bahwa terdapat kaitan erat antara kesulitan deteksi estrus dan rendahnya efisiensi reproduksi pada kelompok sapi perah yang menggunakan inseminasi buatan (IB). Kesulitan deteksi estrus pada sapi perah umumnya sebagai akibat gejala estrus yang lemah atau kurang jelas, berupa birahi tenang (sub-estrus atau silent estrus), akibatnya pelaksanaan inseminasi tidak dilakukan tepat waktu dan berakibat kegagalan konsepsi.
Sinkronisasi estrus merupakan teknik manipulasi siklus estrus untuk menimbulkan gejala estrus dan ovulasi pada sekolompok hewan secara bersamaan. Teknik ini terbukti efektif untuk meningkatkan efisiensi penggunaan inseminasi buatan, efisiensi deteksi estrus, sehingga dapat diaplikasikan untuk memperbaiki reproduktivitas sapi. Penggunaan sinkronisasi estrus kini banyak digabungkan dengan inseminasi pada waktu terjadwal (timed artificial insemination, blind artificial insemination), sehingga tidak perlu lagi dilakukan deteksi estrus setelah perlakuan sinkronisasi estrus. Kombinasi sinkronisasi estrus dan inseminasi buatan pada sapi termasuk peningkatan mutu genetis, efisiensi pelaksanaan inseminasi buatan, adanya kelahiran pedet yang relatif sama umurnya dan meniadakan deteksi estrus. Sinkronisasi estrus telah banyak dikembangkan untuk mengatasi permasalah kesulitan deteksi estrus, sehingga dimungkinkan pelaksanaan IB tepat waktu, pada waktu tertentu.
Sinkronisasi estrus dapat dilakukan dengan 2 metode, pertama dengan pemberian sediaan progesteron untuk meniru kerjaan korpus luteum, kedua dengan prostaglandin F2a untuk melisiskan korpus luteum. Beberapa metode sinkronisasi estrus telah dikembangkan, antara lain dengan penggunaan sediaan progesteron, prostaglandin F2a, serta kombinasinya dengan gonadotrophin releasing hormone. Pemberian progesteron berpengaruh menghambat ovulasi, prostaglandin F2a menginduksi regresi korpus luteum, sedangkan GnRH menambah sinergi proses ovulasi.
Metode pertama sinkronisasi estrus dengan pemberian sediaan berbasis progestin. Progestin atau derivat progesteron merupakan sediaan hormon steroid kelamin dan dapat digunakan untuk sinkronisasi estrus pada sapi. Hormon ini bekerja dengan kemampuannya menimbulkan pengaruh umpan-balik negatif ke hipotalamus, sehingga penghentian pemberiaannya akan menyebabkan pembebasan GnRH dari hipotalamus, diikuti dengan pembebasan FSH dan LH dari pituitari anterior, serta terjadilah estrus dan diikuti ovulasi. Sediaan implan progesteron yang kini masih banyak digunakan adalah implan progesteron intravagina controlled internal drug release (CIDR, EazibreedTM, InterAg, Hamilton, New Zealand). Controlled internal drug release sebagai implan intravagina berisi 1,90 gram progesteron terbukti efektif untuk sinkronisasi estrus pada sapi, tanpa efek samping yang merugikan. Status reproduksi sapi perah yang diinduksi estrus dan ovulasinya dengan implan progesteron intravagina CIDR akan lebih ditingkatkan dengan pemberian senyawa GnRH atau PGF2a. Gonadotrophin releasing hormone akan mencegah terjadinya ovulasi tertunda, anovulasi atau korpus luteum yang berumur pendek; sedangkan PGF2a akan melisiskan korpus luteum yang tersisa, sehingga akan lebih meminimumkan kadar progesteron sewaktu implan CIDR dicabut, sebagai akibatnya proses estrus dan ovulasi akan menjadi lebih baik. Implan progestagen memberikan fertilitas terbaik bila diinsersikan selama 7 sampai 10 hari. Pemberian progestagen lebih dari 14 hari akan menyebabkan sinkronisasi estrus, namun fertilitas yang diinduksi akan sangat menurun. Kenyataan ini ada hubungannya dengan perkembangan folikel persisten, perpanjangan usia folikel dominan dan ovulasi dari oosit yang terlalu tua. Keberhasilan sinkronisasi estrus membutuhkan adanya sinkronisasi perkembangan folikel, untuk menjamin adanya suatu folikel dominan yang sedang tumbuh pada saat pencabutan implan progestagen dan atau saat perlakuan dengan PGF2a.
Metode kedua sinkronisasi estrus dengan pemberian sediaan berbasis PGF2a. Prostaglandin F2a mempunyai kerjaan melisiskan korpus luteum yang berakibat turunnya kadar progesteron plasma dengan tiba-tiba. Lisisnya korpus luteum diikuti dengan penurunan progesteron yang dihasilkan, akibatnya terjadi pembebasan serentak GnRH dari hipotalamus, diikuti dengan pembebasan FSH dan LH dari pituitari anterior, sehingga terjadilah estrus dan ovulasi. Berbagai metode sinkronisasi estrus dengan menggunakan prostaglandin F2a dikembangkan dengan pesat akhir-akhir ini, diantaranya metode Ov-Synch (PGF2a dikombinasi dengan GnRH), dan modifikasinya seperti Pre-synch, Co-Synch, Heat-Synch, telah banyak dilaporkan. Hasil fertilitas sinkronisasi estrus berupa angka konsepsi memang cukup tinggi, tidak berbeda dengan hasil konsepsi dari estrus alami. Keberhasilan sinkronisasi estrus pada kelompok sapi sangat tergantung dari penurunan serentak kadar progesteron dalam darah, serta perkembangan dan ovulasi dari folikel ovaria. Prostaglandin F2a hanya efektif bila ada korpus luteum yang berkembang, antara hari 7 sampai 18 dari siklus estrus; sedangkan penurunan progestagen eksogen hanya efektif bila terjadi regresi korpus luteum secara alami atau induksi. Sinkronisasi estrus menggunakan PGF2a sudah memberikan hasil cukup baik, namun masih banyak terjadi variasi dalam dinamika perkembangan folikel ovaria, serta menghasilkan sinkronisasi yang buruk dalam menimbulkan estrus dan ovulasi. Sebagai misal, induksi luteolisis pada saat ada suatu folikel dominan matang akan menimbulkan estrus dalam waktu 2 sampai 3 hari, tetapi butuh waktu lebih lama bila satu folikel masih harus diseleksi dari satu gelombang pertumbuhan folikel baru.
Kebanyakan penelitian sinkronisasi estrus dengan berbasis implan progesteron intravagina pada sapi hanya melaporkan kemampuan suatu agen sinkronisasi untuk menimbulkan estrus dan hasil konsepsinya setelah perlakuan inseminasi buatan, maupun berbasis prostaglandin F2a. Dinamika perkembangan folikel ovulasi dan korpus luteum akibat perlakuan sinkronisasi estrus pernah dilaporkan, namun kurang komprehensif.
BAB V. PROTOKOL SINKRONISASI ESTRUS BERBASIS PROSTAGLANDIN F2a DAN INSEMINASI BUATAN TERJADWAL
Sediaan PGF2a yang terdapat di pasaran Indonesia ada beberapa produk antara lain:
1. Dinoprost tromethamine (LutalyseTM, Upjohn Pharmacia, USA), dosis 25 mg disuntikkan secara intramuskuler.
2. Luprostiol (ReprodinTM, Bayer, Germany; ProsolvinTM, Intervet, Holland), dosis 15 mg disuntikkan secara intramuskuler.
3. Cloprostenol (EstrumateTM, ICI, UK), dosis 200 mg (2 ml) disuntikkan secara intramuskuler.
Sinkronisasi estrus dengan berbasis penggunaan PGF2a mempersyaratkan sapi betina pada fase lutea dari siklus estrusnya, korpus luteum ada di salah satu ovariumnya. Bilamana sapi belum mempunyai korpus luteum, maka pemberian PGF2a ditangguhkan sampai betul-betul mempunyai korpus luteum yang fungsional (hari ke 6 sampai 18 siklus estrus).
Untuk sinkronisasi ovulasi pada metode ini, penambahan gonadotropin releasing hormone (GnRH) disuntikkan intramuskuler. Metode ini dikenal sebagai Ov-Synch (ovulation synchronization). Salah satu sediaan GnRH yang dapat diperoleh di pasaran Indonesia adalah gonadorelin (FertagylTM, Intervet), dosisnya 250 mg (2,5 ml). Pemberian GnRH dilakukan 2 hari setelah pemberian PGF2a, dengan maksud untuk untuk sinkonisasi ovulasi. Sediaan ini akan mampu meningkatkan dinamika perkembangan folikel ovulasi dominan, sehingga proses ovulasinya akan terjadi lebih serentak dan fertilitas lebih baik. Untuk kondisi peternakan sapi rakyat di Indonesia, metode ini terbukti paling efektif, sedangkan metode turunannya seperti Heat-Synch, Co-Synch dan Pre-Synch ternyata kurang efektif dan lebih mahal, seperti hasil laporan Putro (2008). Inseminasi buatan dapat dilakukan pada waktu terjadwal, satu kali pada 80 jam setelah penyuntikan PGF2a, atau dua kali masing-masing 72 jam dan 96 jam setelah PGF2a mempunyai hasil konsepsi sama.
Dengan dasar teori bahwa PGF2a dapat mempunyai efek lokal langsung dari uterus ke ovaria terus ke target organ, korpus luteum, sediaan ini dapat diberikan secara intrauterina. Pemberian secara intrauterina diberikan dengan dosis hanya seperlima dari dosis PGF2a intramuskuler, sedangkan hasil fertilitas maupun konsepsinya tidak berbeda (Putro, 2008). Metode intrauterina ini memang aplikasinya memerlukan ketrampilan dari operatornya, karena melakukan insersi kateter uterus atau gun IB ke korpus uteri lewat servik yang menutup rapat (fase lutea). Kateter atau gun IB secara aseptis diinsersikan lewat servik sampai melewati cincin keempat servik, hingga mencapai korpus uteri, sama seperti deposisi semen pada IB. Bilamana diperlukan, lubrikasi kateter dengan gel netral, steril (KY gel, Vigel) dapat dilakukan untuk memudahkan insersi. Cara ini jelas akan menurunkan lagi biaya untuk pengadaan hormon PGF2a menjadi seperlimanya.
Tabel 2. Perlakuan modifkasi Ov-Synch diikuti inseminasi buatan
terjadwal 2 kali
| Hari | Perlakuan |
| 1 | Seleksi sapi dengan korpus luteum (fase lutea) |
| 1 | Injeksi PGF2a 25 mg dinoprost intramuskuler, atau 5 mg dinoprost intrauterina |
| 3 | Injeksi gonadorelin 250 mg intramuskuler |
| 4 | IB I (72 jam) (tanpa deteksi estrus) |
| 5 | IB II (96 jam) |
Tabel 3. Perlakuan Ov-Synch modifikasi diikuti inseminasi buatan
terjadwal 1 kali
| Hari | Perlakuan |
| 1 | Seleksi sapi dengan korpus luteum (fase lutea) |
| 1 | Injeksi PGF2a 25 mg dinoprost intramuskuler, atau 5 mg dinoprost intrauterina |
| 3 | Injeksi gonadorelin 250 mg intramuskuler |
| 4 | IB (80 jam) (tanpa deteksi estrus) |
BAB VI. PROTOKOL SINKRONISASI ESTRUS BERBASIS PROGESTAGEN DAN INSEMINASI BUATAN TERJADWAL
Teknik sinkronisasi lain adalah penggunaan progestagen dalam bentuk implan intravagina. Progestagen dalam bentuk bubuk aktif per oral semakin tidak banyak digunakan, karena kurang praktis dan hasilnya tidak konsisten. Implan progesteron intravagina yang paling banyak digunakan adalah controlled internal drug release (CIDR, EazibreedTM, InterAg, Hamilton, New Zealand). Implan ini mengandung 1,90 gram progesteron alami yang gampang diabsorpsi oleh selaput lendir vagina untuk seterusnya masuk ke dalam aliran darah. Keunggulan dari implan progesteron dibandingkan dengan PGF2a adalah tidak memerlukan adanya korpus luteum, bahkan dapat juga digunakan pada sapi penderita hipofungsi ovaria. Oleh karenanya, implan CIDR tepat sekali digunakan untuk program pengawinan dini pasca beranak (early post partum breeding program) pada sapi perah dan sapi potong. Implan CIDR diinsersikan secara aseptis intravagina di depan servik, setelah dibiarkan selama 9 hari implan dicabut. Insersi CIDR dilakukan secara asepsis dengan aplikator khusus yang sudah dicelupkan dalam larutan antiseptik standar, diberi pelumasan dengan gel steril, netral, kemudian dimasukkan ke dalam vagina sampai di depan os uteri dari servik, seterusnya implan dideposisikan pada tempat itu. Estrus akan timbul dalam waktu 3 hari kemudian, sehingga inseminasi buatan dapat dilakukan antara hari ke 48 sampai 72 jam kemudian.
Sinkronisasi ovulasi dengan optimalisasi perkembangan dinamika folikel ovulasi juga dapat dilakukan dengan penambahan gonadorelin 250 mg yang diinjeksikan intramuskuler pada saat pengambilan implan. Implan diinsersikan tanpa melihat ada atau tidaknya korpus luteum, namun hasil terbaik dicapai bila insersi dilakukan sekitar pertengahan siklus estrus (hari ke 11). Protokol kombinasi insersi CIDR dan injeksi GnRH menghasilkan konsepsi terbaik dan sesuai dengan kondisi peternakan sapi rakyat di Indonesia. Inseminasi buatan terjadwal setelah perlakuan ini, dengan perlakuan ganda (48 dan 72 jam setelah pencabutan implan) atau tunggal (60 jam) mempunyai hasil konsepsi sama (Putro, 2008).
Protokol teknik sinkronisasi ini dapat diaplikasikan untuk sapi betina dengan berat badan sekitar 400 kilogram. Sapi yang lebih besar atau lebih kecil dari berat tersebut pemberian dosis PGF2a dan GnRHnya intramuskuler dikonversikan sesuai dengan taksiran berat badannya. Untuk kerbau lumpur atau kerbau rawa metode teknik sinkronisasi estrus sapi ini juga dapat diaplikasikan. Perlu diperhatikan, bahwa penggunaan implan progesteron intravagina harus dicermati masalah asepsi dan antisepsi, karena vaginitis akan sangat mudah terjadi bilamana persyaratan itu kurang dipenuhi. Protokol insersi CIDR dan injeksi GnRH diikuti inseminasi dapat dilihat pada Tabel 4 dan 5. Implan CIDR diinsersikan selama 10 hari diikuti dengan injeksi gonadorelin pada saat pencabutan implan. Inseminasi dilakukan tanpa deteksi birahi, dapat dilakukan dua kali pada 48 dan 72 jam, atau satu kali pada 60 jam setelah pencabutan implan.
Tabel 4. Insersi CIDR dan injeksi GnRH diikuti inseminasi buatan
terjadwal 2 kali
| Hari | Perlakuan |
| 1 | Insersi CIDR intravagina secara aseptis |
| 10 | Pencabutan implan CIDR dan injeksi gonadorelin 250 mg intramuskuler |
| 12 | IB I (48 jam) (tanpa deteksi estrus) |
| 13 | IB II (72 jam) |
Tabel 5. Insersi CIDR dan injeksi GnRH diikuti inseminasi buatan
terjadwal 1 kali
| Hari | Perlakuan |
| 1 | Insersi CIDR intravagina secara aseptis |
| 10 | Pencabutan implan CIDR dan injeksi gonadorelin 250 mg intramuskuler |
| 12 | IB (60 jam) (tanpa deteksi estrus) |
BAB VII. HASIL KONSEPSI DAN TINJAUAN EKONOMIS SINKRONISASI ESTRUS SAPI
Fertilitas yang dihasilkan dari estrus hasil sinkronisasi menurut laporan laporan dari negara maju dan berdasarkan pengalaman pribadi penulis dapat dikatakan sama dengan hasil dari estrus alami. Inseminasi buatan berdasarkan deteksi birahi alami mempunyai angka konsepsi normal 60 – 75%, sedangkan sinkronisasi estrus dengan inseminasi terjadwal juga menghasilkan angka yang sama. Pada aplikasi sinkronisasi estrus dengan inseminasi buatan terjadwal pelaksanaannya akan lebih efisien, karena tanpa diperlukan lagi deteksi birahi. Hasil konsepsi dari sinkronisasi estrus dan inseminasi buatan memang tidak dapat dibandingkan dengan hasil kawin alami dengan pejantan langsung. Pejantan sapi sesungguhnya merupakan detektor birahi terbaik bagi sapi betina, dalam aplikasi IB peran deteksi itu digantikan oleh manusia yaitu peternak dan inseminator dengan hanya mengandalkan visualisasi gejala estrus. Perkawinan alam pada sapi secara bebas tanpa diatur manusia (natural mating) normal dapat mencapai hasil 90% atau lebih, bahkan kalau sapi Bali yang dipelihara ekstensif dapat mendekati 100%. Hasil konsepsi aplikasi teknologi sinkronisasi estrus baku diharapkan tidak kurang dari 60% hasil konsepsinya apabila persyaratan minimum sapi betina akseptor sinkronisasi dipenuhi.
Pelaksanaan sinkronisasi estrus memang membawa konsekuensi pengadaan hormon yang cukup mahal. Harga satu dosis sediaan prostaglandin F2a dan implan progesteron intravagina saat ini sekitar Rp 100.000,- Gonadotropin releasing hormone satu dosisnya sekitar Rp 50.000,- . Jadi untuk satu kali protokol sinkronisasi estrus berbasis PGF2a + GnRH dan progestagen + GnRH memerlukan dana untuk pembelian hormon sebesar Rp 150.000,- per ekor akseptor. Namun untuk sinkronisasi berbasis PGF2a dapat disiasati dengan pemberian secara intrauterina sehingga hanya dibutuhkan 1/5 dosis intramuskuler saja, dengan GnRH hanya dibutuhkan hormon seharga Rp 20.000,- + Rp 50.000,- = Rp 70.000,- per akseptor sapi.
Jumlah biaya ini memang sesungguhnya tidak terlalu besar, bila dibanding dengan kerugian yang harus diderita peternak akibat adanya penundaan pengawinan kembali pasca beranak. Penundaan perkawinan berarti kerugian ekonomis bagi peternak. Biaya pakan dan perawatan sapi perah per ekor per hari mencapai Rp 15.000,- bahkan lebih, sedangkan sapi potong Rp 10.000,-. Pada sapi perah dan potong milik peternak rakyat di Indonesia umumnya mempunyai jarak beranak (calving interval) sangat panjang mencapai 20 bulan, padahal diharapkan tidak lebih dari 15 bulan, sehingga terjadi kerugian waktu 5 bulan atau 150 hari. Kerugian waktu tersebut kalau dirupiahkan akan mencapai Rp 1.500.000,- sampai Rp 2.000.000,- per ekor sapi per kelahiran. Sehingga dengan program sinkronisasi estrus yang berbiaya Rp 70.000,- sampai Rp 150.000,- akan sangat menguntungkan bagi peternak, serta kerugian yang cukup besar tersebut dapat dihindarkan. Apalagi pada sapi perah yang sedang berproduksi, jumlah biaya tersebut hanya ekuivalen dengan 20 sampai 45 liter produksi air susu saja.
Pada sapi perah dan sapi potong di Indonesia sebetulnya dapat dilakukan suatu program peningkatan efisiensi reproduksi, dengan tujuan untuk mendapatkan jarak beranak yang optimum 12 – 15 bulan saja. Untuk itu dapat diupayakan skema perkawinan dini segera setelah beranak (early postpartum breeding program). Skema ini dilakukan pada sapi pasca beranak lebih dari 60 hari, dipertahankan BCSnya untuk tetap optimum pasca beranak (3,0 – 3,5), diamati birahinya dengan cermat kemudian dilakukan IB. Namun bagi sapi-sapi yang tidak menunjukkan gejala birahi dengan baik dilakukan sinkronisasi estrus dan IB terjadwal. Program ini menurut pengalaman penulis akan dapat meningkatkan efisiensi reproduksi pada sapi perah dan potong milik peternak rakyat di Indonesia. Sinkronisasi estrus sangat feasible (layak) secara ekonomis untuk diaplikasikan pada sapi perah dan potong, walaupun pada ternak milik rakyat dengan manajemen yang masih tradisional.
BAB VIII. PENUTUP
Teknik sinkronisasi estrus pada sapi baik dengan berbasis penggunaan PGF2a maupun implan progestagen intravagina dapat digunakan untuk perbaikan efisiensi reproduksi sapi perah dan potong pada peternakan rakyat di Indonesia. Inseminasi buatan terjadwal mengikuti sinkronisasi estrus memberikan angka konsepsi yang sama dengan perlakuan pada birahi alami. Biaya yang harus dikeluarkan oleh peternak sapi masih jauh lebih kecil dibanding dengan kerugian bila tanpa aplikasi teknik ini. Teknik ini sangat layak untuk diaplikasikan ke sapi milik rakyat, karena dapat memberikan peningkatan performan reproduksi serta menghindarkan kerugian lebih lanjut karena masalah subfertilitas maupun infertilitas yang tidak perlu. Performan reproduksi yang dengan sangat nyata dihasilkan dari aplikasi ini, adalah pemendekan jarak beranak, dari beranak tiap 18 – 20 bulan menjadi 12 – 15 bulan.
Pemilihan metode sinkronisasi menggunakan PGF2a atau implan progesteron intravagina berdasarkan beberapa pertimbangan, antara lain ada tidaknya korpus luteum dan status siklus estrusnya. Kedua metode mempunyai spesifitas masing-masing, namun memiliki tingkat biaya yang hampir sama, begitu pula dengan fertilitas dan hasil konsepsinya. Tingkat konsepsi dari teknik sinkronisasi estrus dikatakan optimum bila hasil inseminasi buatannya sama dengan dari estrus alami, yakni lebih dari 60%.
Untuk lebih meyakinkan lagi hasil aplikasi teknik sinkronisasi estrus, teknik ini akan diujicobakan dalam skala besar pada sapi bibit pemerintah milik balai pembibitan ternak unggul sapi perah dan sapi potong, antara lain di BBPTU SP Baturraden dan BPTU Sembawa. Hasilnya akan dievaluasi lebih lanjut dan akan menjadi arahan dalam penyusunan prosedur tetap (Protap) aplikasi sinkronisasi estrus pada peternakan sapi rakyat. Implementasi teknik sinkronisasi estrus secara luas diharapkan dapat meningkatkan kinerja reproduksi sapi, meningkatkan produktivitas sapi, meningkatkan penghasilan peternak dan membantu program pemerintah dalam swasembada susu dan daging. Aplikasi teknik sinkronisasi estrus dan ovulasi, bila semua persyaratan budidaya sapi optimum, menurut pengalaman pribadi penyusun sebagai praktisi akan dimungkinkan program one cow one calf in one year.
DAFTAR REFERENSI
Bartolome, J. A., Silvestre, F. T., Artechte, A. C. M., Kamimura, S., Archbald, L. F. and Thatcher, W. W. 2002. The use of Ovsynch and Heatsynch for re-synchronization of cows open at pregnancy diagnosis by ultrasonography. J. Dairy Sci. 81: 390-342.
Bo, G. A., Cutaia, L., Chesta, P., and
Cartmill, J. A., El-Zarkouny, S. Z., Hensley, B. A., Lamb, G. C. and Stevenson, J. S. 2001. Stage of cycle, incidence and timing of ovulation and pregnancy rate in dairy cattle after three timed breeding protocols. J. Dairy Sci. 84: 1051-1059.
Cavalieri, J., Coleman, C., Rodrigues, H., Macmillan, K. L. and Fitzpatrick, L. A. 2002. The effect of timing of administration of oestradiol benzoate on characteristics of oestrus, timing of ovulation and fertility of Bos indicus heifers synchronized with a progesterone releasing intravaginal insert. Austral. Vet. J. 80: 217-223.
Cavalieri, J., Hepworth, G., Smart, V. M., Ryan, M. and Macmillan, K. L. 2007. Reproductive performance of lactating dairy cows and heifers synchronized for a second insemination with an intravaginal progesterone-releasing device for 7 or 8 d with estradiol benzoate injected at the time of device insertion and 24 h after removal. Theriogenology 67: 824-834.
Chebel, R. C.,
Colazo, M. G., Small, J. A., Ward, D. R., Erickson, N. E., Kastelic, J. P. and Mapletoft, R. J. 2004. The Effect of presynchronization on pregnancy rate to fixed-time AI in beef heifers subjected to a Cosynch protocol. Reprod. Fertil. Develop. 16 (2): 128-130.
Crane, M. B., Bartolome, J., Melendez, P., deVries, A., Risco, C. And Archbald, L. F. 2005. Comparison of synchronization of ovulation with timed insemination and exogenous progesterone as therapeutic strategies for ovarian cysts in lactating dairy cows. Theriogenology 65: 1563-1574.
DeJarnette, M. 2003. What’s new in estrus synchronization. Select Sires, Inc. Publication,
DeJarnette, M. 2004. Estrus synchronization: a reproductive management tool. Select Sires, Inc. Publication,
Fortune, J. E., Rivera, G. M. and Yang, M. Y. 2004. Follicular development: the role of the follicular microenvironment in selection of the dominant follicle. Anim. Reprod. Sci. 82-83: 109-126.
Fricke, P. M. 2003. Ovsynch, Pre-synch, the Kitchen-Synch: What’s up with synchronization protocols? Publication of Extension Service,
Fullenwider, J., Kempfer, R., Barthle, C., Lemaster, W., and Yelich, J. 2002. Use of intravaginal progesterone-releasing device (CIDR) for timed artificial insemination (AI) in crossbred cattle of Bos indicus breeding, N. Z. Agric. J. 22: 24–29.
Garcia, A. and Salaheddine, M.. 1998. Ultrasonic morphology of the corpora lutea and central lutea cavities during selection of recipients for embryo transfer. Theriogenology 49: 243. (Abstract).
Garcia, A., Van Der Weijden, G. C., Colenbrander, B., and Bevers, M. M. 1999. Monitoring follicular development in cattle by real-time ultrasonography: A review. Vet. Rec. 145 : 334-340.
Garcia, F. E. O., Cordero, M. J. L., Hizarza, E. A., Peralta, O. J. G., Ortega, C. M. E., Cardenas, M., Gutierrez, C. G. and Sanchez, T. E. M. T. 2004. Induction of a new follicular wave in
Geary, T. W., Wittier, J. C., Downing, E. R., LeFever, D. G., Silcox, R. W., Holland, M. D., Nett, T. M. and Niswender, G. D. 1998. Pregnancy rates of postpartum beef cows that were synchronized using Synchro-Mate B or the Ovsynch protocol. J. Anim. Sci. 76: 1523-1527.
Goodling, R. C., Shook, G. E., Weigel, K. A. and Zwald, N. R. 2005. The effect of synchronization on genetic parameters of reproductive traits in dairy cattle. J. Dairy Sci. 88: 2217-2225.
Hansen, P. J. 2007. Timed artificial insemination,
Hopkins, F. M. and Shrick, F. N. 2005. Estrous synchronization. Animal Science. The
Hyland, A. P., Seidel, G. F. and Whittier, J. C. 2008. Pregnancy rate and follicular response to modifications of the MGA Select Synch + CIDR estrous synchronization protocol. J. Anim. Sci. 86: 34-39.s
Kasimanickam, R., Collins, J. C., Wuenschell, J., Currin, J. C., Hall, J. B. and Whittier, D. W. 2006. Effect of timing of prostaglandin administration, controlled internal drug release removal and gonadotropin releasing hormone administration on pregnancy rate in fixed-time AI protocols in crossbred Angus cows. Theriogenology 65: 1-14.
Lamb, C. 2008. Synchronizing estrous in beef cattle. Reproductive Management Course.
Mapletoft, R. J.,
Martinez, M. F., Kastelic, J. P. , Bo, G. A., Caccia, M. and Mapletoft, R. J. 2005. Effect of oestradiol and some of its esters on gonadotrophin release and ovarian follicular dynamics in CIDR treated beef cattle. J. Anim. Sci. 86: 37-52.
Miller, D. J. 2006. Systematic breeding programs for the dairy herd.
Noakes, D. E., Parkinson, T. J. and
Noseir, W. M. B. 2003. Ovarian follicular activity and hormonal profile during estrous cycle in cows: the development of 2 versus 3 waves. Reprod. Biol. Endocrin.: 50-56.
Olson, J. I., Roberts, A. J., Ansotegui, R. P., Paterson, J. A. and Funston, R. N. 2004. Efficacy of an intravaginal progesterone insert and an injection of PGF2 to advance date of breeding in postpartum beef cows while utilizing natural service. Proceedings, Western Section, American Society of Animal Science 55: 11-14.
Patterson, D. J., Smith, M. F., and Scafer, D. J. 2005. New opportunities to synchronize estrus and facilitate fixed-time AI, Division of Animal Sciences, University of Missouri-Columbia.
Peeler, I. D., Nebel, R. L., Pearson, R. E., Swecker, W. S. and Garcia, A. 2004. Pregnancy after timed AI of heifers following removal of intravaginal progesterone inserts. J. Dairy Sci. 87: 2868-2873.
Penny, C. D., Lowman, B. G., Scott, N. A. and Scott, P. R. 2000. Repeated estrus synchronisation of beef cows with progesterone implants and the effects of a gonadotrophin-releasing hormone agonist at implant insertion. Vet. Rec. 146: 395-398.
Putro, P. P. 2005. Gambaran reproduksi pada sapi perah rakyat. Seminar Pengembangan Sapi Perah, Direktorat Perbibitan, Cisarua.
Putro, P. P. 2008. Dinamika perkembangan folikel dominan dan korpus luteum setelah sinkronisasi estrus pada sapi peranakan Friesian Holstein. Disertasi S3, Sekolah Pascasarjana Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Rabiee, A. R., Lean,
Rasby, R. 2005. Synchronizing estrus in beef cattle. Beef Cattle Prod. 2: 1-6.
Rivera, H., Lopez, H. and Fricke, P. M. 2004. Fertility of
Rivera, H., Lopez, H. and Fricke, P. M. 2005. Use of intravaginal progesterone-releasing inserts in a synchronization protocol before timed AI and for synchronizing return to estrus in
Sakaguchi, M., Sasamoto, Y., Suzuki, T., Takahashi, Y. and Yamada, Y. 2004. Postpartum ovarian follicular dynamics and estrous activity in lactating dairy cows. J. Dairy Sci. 87: 2114-2121.
Salverson, R. 2006. Manipulation of the oestrus cycle in cow, South Dakota State University-Cooperative Extension Service-USDA,
Salverson, R. and Perry, G. 2007. Understanding estrus synchronization of cattle. South Dakota State University-Cooperative Extension Service-USDA, Pp 1-6.
Stevenson, J. S., Smith, J. F. and Hawkins, D. E. 2000. Reproductive outcomes for dairy heifers treated with combination of prostaglandin F2, norgestomet and gonadotropin-releasing hormone. J. Dairy Sci. 83: 2008-2015.
Sturman, R. W., Brockway, J. J., and Barry, A. P. 2000. Fixed time artificial insemination in dairy cows. Theriogenology 49: 1338-1344.
Taponen, J. 2003. Ovarian function in dairy cattle after gonadotropin-releasing hormone treatments during perioestrus. Academic Dissertation, Faculty of Veterinary Medicine,
Thatcher, W. W., Moreira, W. and Risco, C. A. 2001. Strategies to optimize reproductive efficiency by regulation of ovarian function. Dom. Anim. Endocrin. 23: 243-254.
Thatcher, W. W., Patterson, D. J., Moreira, F. and Pancarci, M., 2002, Current concepts for estrus synchronization and timed insemination, 34th Ann. Proc. Am. Soc. Bov. Pract. 34: 96-105.
Walsh, R. B., LeBlanc, S. J., Duffield, T. F., Kelton, D. F., Walton, J. S. and Leslie, K. E. 2007. The effect of a progesterone releasing intravaginal device (PRID) on pregnancy risk to fixed-time insemination following diagnosis of non-pregnancy in dairy cows. Theriogenology 67: 948-956.
Williams, S. W., Stanko, R. L., Amstalden, M. and Williams, G. L. 2002,. Comparison of three approaches for synchronization of ovulation for timed artificial insemination in Bos indicus-influenced cattle managed on the
Mantap bro, sesama kolega dan alumni saya sangat terbantu tulisan anda. Trimz dok
BalasHapusok bro................sip...
BalasHapusmaju KH
Persyaratan Sinkronisasi Estrus dari 1-4 itu dpet dari buku apa mas . .
BalasHapusdari jurnal
BalasHapusPersyaratan Sinkronisasi Estrus dari 1-4 itu dpet dari buku apa mas . .
BalasHapusad link jurnalnya ga
buka ja di www.pudmed center.com
BalasHapusNumpang konsul Mas, saya punya masalah sapi saya yang baru di IB besoknya keluar darah bercampur lendir. kira-kira itu normal atau tidak dan solusinya bagaimana?
BalasHapus