Pencairan Semen

Efek Metode Pencairan Semen pada

Angka Konsepsi Kawanan Sapi Perah Dara

Selama ini, pelaksanaan teknik inseminasi buatan di lapangan masih mengalami beberapa hambatan, antara lain S/C > 2 dan angka kebuntingan ≤ 60 %, sehingga untuk meningkatkan populasi dan mutu sapi perah dara serta guna memperluas penyebaran bakalan sapi perah dara diperlukan suatu petunjuk praktis tentang manajemen IB dengan semen beku mulai dari penanganan ketika straw beku dalam kontainer hingga akan disuntikkan ke sapi induk, termasuk cara thawing dan waktu IB dengan harapan dapat memperbaiki manajemen perkawinan melalui Inseminasi Buatan.

Semen yang diproses dengan ‘prosedur-prosedur yang ditujukan untuk memungkinkan dilakukannya suatu metode pencairan fleksibel’ digunakan untuk menangkarkan sapi-sapi setiap tahunnya. Beberapa metode thawing, digunakan secara ekstensif dengan semen yang disiapkan menggunakan prosedur-prosedur ini. Data lapangan yang dipublikasikan sangat kurang untuk perbandingan-perbandingan metode pencairan menggunakan semen yang diproses untuk memungkinkan dilakukannya pencairan fleksibel. Tujuannya adalah memperkirakan efek metode pencairan semen (air hangat pada berbagai suhu atau pocket thaw) di semua musim pada sapi perah dara komersial dengan menggunakan semen yang diproses melalui prosedur-prosedur yang berdasarkan riwayatnya cukup optimal untuk keberhasilan yang ditargetkan dengan pencairan fleksibel.

Tinjauan Pustaka

Teknik Inseminasi buatan sebagai suatu alat pengendali penyakit- penyakit dan perbaikan genetik ternak. IB telah digunakan sejak akhir abad kesembilan belas di Eropa dan Amerika sabagai alat untuk pencegahan penyakit dan penanggulan kemajiran pada kuda. Kemudian IB dipakai sebagai suatu teknik peningkatan mutu genetik beberapa jenis ternak di Rusia. Pertengahan 1930-an barulah IB dapat diterapkan pada sapi perah (Toelihere, 1979)

Semen adalah spermatozoa dan plasma seminalis yang berasal dari pejantan yang dapat digunakan untuk proses pembuahan. Pada Inseminasi Buatan digunakan semen beku yang telah dicairkan lebih dahulu (post thawing) yang berasal dari pejantan unggul, sehat, bebas dari penyakit menular yang diencerkan sesuai prosedur proses produksi sehingga menjadi semen dan disimpan dalam rendaman nitrogen cair pada suhu -196°C dalam kontainer kriogenik (Mitchel and Doak, 2004).

Semen dalam bentuk pellet atau butiran dimasukkan dahulu kedalam larutan pengencer (air susu atau sitrat natricus) yang sekalian merupakan cairan thawing. Pengirirman pellet disertai dengan larutan pengencer di dalam ampul- ampul. Adapula pellet yang dimasukkan ke dalam tabung- tabung kecil yang berisi pengencer yang sudah dibekukan. Semen yang dibekukan langsung pada kateter dan langsung dipakai sebagai satu dosis inseminasi ( Mitchel and Doak, 2004).

Keberhasilan Inseminasi buatan memiliki persyaran mutu yaitu semen beku tidak mengandung mikroorganisme penyebab penyakit menular, semen beku sesudah dicairkan kembali (post thawing) pada suhu antara 37-38°C selama 15 detik- 30 detik harus menunjukkan motilitas spermatozoa minimal 30% dan derajat gerakan individu spermatozoa minimal 2 (Hafez, 2000).

Angka konsepsi (Conseption Rate) merupakan suatu ukuran terbaik dalam penilaian hasil inseminasi adalah prosentase sapi betina yang bunting pada inseminasi pertama dan disebut angka konsepsi (CR).

Angka konsepsi ditentukan berdasarkan hasil diagnosa kebuntingan dalam waktu 40-60 hari sesudah inseminasi. Angka konsepsi ditentukan oleh 3 faktor yaitu kesuburan pejantan, kesuburan betina dan teknik inseminasi. Pada perkawinan normal jarang ditemukan suatu keadaan dimana jantan dan betina mencapai kapasitasi kesuburn 100%, walaupun masing-masing mencapai tingkat kesuburan 80%, pengaruh kombinasinya menghasilkan angka konsepsi sebesar 64% (80 x 80). Teknologi yang baik akan mempertahankan nilai, akan tetapi setiap penurunan efisiensi reproduksi merupakan salah satu persamaan faktorial dari ke 3 variabel tersebut (prosentase kesuburan pejantan, prosentase kesuburan betina dan prosentase efisiensi kerja inseminator) (Anonim, 2007).

Pengembangan-pengembangan awal dalam pencairan semen pejantan beku untuk inseminasi buatan (AI) mencakup pencairan air es untuk semen yang dikemas dalam ampul-ampul dan ambien, dan pencairan air hangat untuk semen yang dikemas dalam straw-straw atau pellet-pellet. Suatu alternatif awal dan terhitung baru pada pencairan air adalah pengenalan suatu pencairan udara yang berhasil dengan baik atau metode pencairan pada ternak untuk semen yang diproses dalam straw 1 mL dan pipet-pipet 0.75 mL. Saat ini, sebagian besar pusat AI komersial telah merekomendasikan metode-metode pencairan air hangat untuk semen yang diproses di pusat-pusat mereka. Prosedur pencairan air hangat mengandalkan suatu straw yang diangkat dari nitrogen cair dan langsung ditempatkan dalam air bersuhu 33-35^oC selama minimal 40 detik sebelum menyiapkan perangkat inseminasi buatan (Kaproth et al,2004)

Untuk mempertahankan kehidupan spermatozoa maka semen beku harus selalu disimpan dalam bejana vakum atau container berisi nitrogen cair yang bersuhu -196°C dan terus dipertahankan pada suhu tersebut sampai waktu dipakai.Semen beku yang sudah dicairkan kembali tidak dapat dibekukan kembali. Oleh karena itu untuk menjamin fertilitas yang tinggi maka harus dipastikan bahwa semen yang sudah dicairkan kembali harus dipakai untuk inseminasi segera sesudah thawing (Toelihere, 1993 ).

Semen yang diproses dengan prosedur yang secara spesifik memungkinkan dilakukannya suatu metode pencairan fleksibel yang meliputi pocket thaw method saat ini digunakan untuk menangkarkan jutaan sapi setiap tahunnya di AS. Pocket thaw method menggunakan suatu straw yang diperoleh kembali dari nitrogen cair yang ditempatkan langsung dalam suatu handuk kertas lipat untuk perlindungan dan selanjutnya ditempatkan ke dalam suatu kantong terlindung panas selama 2-3 menit agar mencair sebelum menyiapkan perangkat inseminasi buatan. Manfaat-manfaat potensial menggunakan pocket thaw bila dibandingkan dengan prosedur air hangat, yang pertama yakni meminimalisir resiko tekanan panas dibawah kondisi-kondisi lapangan rutin, sperma yang mencapai kenaikan suhu pencairan dapat rusak oleh ‘guncangan dingin’ dalam kondisi-kondisi iklim ambien dingin melalui pendinginan yang terlalu cepat atau lebih mudah rusak akibat pemanasan berlebihan dalam kondisi-kondisi iklim ambien panas); kedua, untuk memberikan suatu ukuran kesesuaian; ketiga, untuk menghindari resiko yang membahayakan kualitas air atau suhu yang tidak akurat dalam selang pencairan akan merusak kesuburan (Kaproth et al, 2004).

Percobaan-percobaan komersial yang dilakukan oleh Eastern Artificial Insemination Cooperative (Ithaca, NY, USA) dengan menggunakan pejantan-pejantan ganda, petugas inseminasi profesional, jumlah sperma yang lebih sedikit, dan perangkat pembekuan vapor nitrogen statis modern, secara nyata telah menunjukkan hasil yang sama ketika extender susu utuh digunakan . Pocket thaw menjadi metode pencairan standar untuk semen yang dihasilkan (Kaproth et al, 2004)

Efek metode pencairan pada hasil reproduktif (status konsepsi yang ditentukan oleh 70 hari tingkat non-return) diperkirakan setelah penyesuaian untuk faktor-faktor penting. Tindakan pencegahan spesifik yang digunakan oleh para petugas inseminasi yang sukses sangat penting dan dapat memunculkan suatu perbedaan bila dilakukan perbandingan-perbandingan dengan studi-studi lain tentang subyek ini. Tindakan-tindakan pencegahan rutin telah dilakukan untuk mencegah fluktuasi-fluktuasi suhu pada semen yang dicairkan, pendinginan semen secara tiba-tiba (guncangan dingin), dan untuk mencegah semen atau suplai-suplai dari penghangatan yang melebihi suhu tubuh. Pemuatan perangkat AI dilakukan dalam suatu area terlindung guna mencegah suhu-suhu yang ekstrim. Kadar-kadar nitrogen cair dalam unit-unit cryostorage dicatat ( Kaproth et al, 2004)

Straw pocket thaw diperoleh kembali dari unit cryostorage, yang ditempatkan langsung pada suatu handuk kertas lipat untuk perlindungan, dan selanjutnya ditempatkan pada suatu kantong terlindung panas. Pingset digunakan setiap saat untuk mencegah kontak antara jari-jari telanjang dan straw. Praktek waktu pencairan selama 2-3 menit dalam kantong dijadwalkan sebelum menyiapkan perangkat inseminasi. Untuk perolehan kembali beberapa straw, straw-straw tersebut ditempatkan dalam handuk-handuk terpisah guna memastikan pencairan yang seragam (Kaproth et al, 2004).

Suhu pada perangkat IB Gun sebelumnya telah dihangatkan dengan menempatkan alat tersebut ke dalam lapisan-lapisan pakaian petugas inseminasi. Sebelum mendorong straw yang dicairkan ke dalam IB gun, suhu IB gun tersebut dicek menggunakan sentuhan, sebagai suatu metode subyektif untuk menghindari suhu-suhu yang ekstrim. Jika perlu, IB Gun ditembakkan tiga atau empat kali antar beberapa lapisan dari suatu handuk kertas untuk menghasilkan gesekan guna memanaskan IB gun. Sekali lagi IB Gun tersebut dicek melalui sentuhan guna memastikan bahwa alat inseminasi tersebut telah hangat sebelumnya. IB Gun yang terisi tersebut diselimuti dengan suatu handuk kertas untuk penyekatan sembari memotong ujung straw. Suatu sarung pelindung dipakaikan pada IB gun yang terisi tersebut dan diamankan dengan dikunci ring. IB gun berisi tersebut ditempatkan dalam suatu sarung tangan pembiakan yang bersih, yang memberikan suatu lapisan tambahan bagi proteksi termal, dan akhirnya diselipkan ke dalam coverall untuk disalurkan ke si hewan (Kaproth et al, 2004).

Straw untuk kemasan bervolume 0.5 mL, pembekuan straw dilakukan pada rak-rak horizontal dengan uap nitrogen statis dalam tanki-tanki cyogenic. Untuk kemasan 0.25 mL, pembekuan straw dilakukan pada rank-rak horizontal dalam suatu ruangan pembekuan terkontrol. Straw-straw tersebut dimasukkan dan disimpan dalam nitrogen cair (Kaproth et al, 2004)

Status-status konsepsi yang terkait dengan setiap usaha pembiakan ditentukan berdasarkan non-return ke status estrus setelah suatu interval selama 70 hari yang menyusul usaha pembiakan akhir yang tercatat untuk setiap sapi-sapi dara terbuka adalah sapi dara yang kembali bisa digunakan, yang juga dilatih untuk mengikuti protokol-protokol eksperimen. Inseminasi-inseminasi yang dilakukan dengan straw-straw dihasilkan oleh suplier-suplier lain, dan inseminasi-inseminasi dengan semen dari non-Holstein diperiksa dari suatu percobaan tersebut (Kaproth et al, 2004).

Pembahasan

Pencairan kembali semen beku dapat dilakukan dengan berbagai cara. Apapun cara thawing yang dilakukan, harus berpegangan pada peningkatan suhu semen harus menaik secara konstan sampai waktu inseminasi (Toelihere, 1993).

Menurut Arnott (1961), perbandingan pengaruh antara thawing pada 30°C dengan 15°C, dan 15°C dengan 4°C menemukan bahwa thawing pada suhu 15°C menunjukkan prosentase non-return 60-90 hari jauh lebih tinggi dibandingkan dengan thawing pada 30°C, sedangkan thawing pada 4°C adalah sedikit lebih baik daripada thawing pada suhu 15°C. Pendapat lain mengatakan, tidak ada perbedaan prosentase non-return anatara thawing pada 40°C dan 5°C. Sebaliknya suatu percobaan lapangan menunjukkan bahwa thawing pada suhu 40°C lebih baik daripada thawing pada 5°C dan keduanya lebih baik daripada thawing pada suhu 20°C (Toelihere, 1993).

Dikarenakan straw-straw yang dicairkan melalui metode pocket thaw dapat mengalami penurunan fertilitas, perhatian jadi difokuskan pada metode pencairan. Untuk semen yang diproses dengan pencairan fleksibel, probabilitas konsepsi pada straw-straw yang menggunakan pocket thaw tidak akan berbeda dari straw yang dicairkan melalui metode air hangat. Metode-metode pencairan pada percobaan tersebut tidak memiliki pengaruh merugikan pada probabilitas konsepsi ( Kaproth et al, 2004).

Pada percobaan Sanjaya (1976), suatu percobaan thawing dan penyimpanan semen yang sudah dicairkan kembali di dalam termos biasa yang berisi es, air es, air kran dan CO2 padat (dry ice) dan mengobservasi serta menghitung prosentase sperma yang hidup dalam waktu 5 menit, 3 jam, 6 jam, dan 9 jam sesudah penyimpanan pada keempat media tersebut. Dalam waktu 5 menit sesudah thawing ternyata bahwa prosentase daya gerak spermatozoa cukup tinggi, tidak kurang dari 70 %. Prosentase menurun sesuai dengan lamanya waktu penyimpanan sampai mencapai rata-rata 5,5 % di dalam air kran, 17,5% dalam air es, dan 25% dalam es selama 9 jam waktu penyimpanan, sedangkan dalam CO2 padat menunjukkan nilai yang relatif konstan yaitu rata-rata 64%. Jadi menurut Sanjaya penyimpanan straw dalam CO2 padat merupakan cara terbaik untuk di Indonesia (Toelihere, 1993).

Di Jerman Barat bagian utara, thawing terhadap straw dilakukan pada air bersuhu 34°C selama 15 detik. Terhadap ampul digunakan air bersuhu 40°C selama 35-40 detik, kemudian ampul dikeluarkan dari air, dikeringkan dan dipanaskan dalam genggaman selam 35-40 detik. Pada saat tersebut suhu ampul akan mencapai 5°C. Pada pusat inseminasi buatan di Jerman Barat bagian selatan, untuk thawing ampul malah tidak dimasukkan kedalam air hangat. Ampul semen beku ditaruh dalam kantong baju selama peternak menyiapkan sapi betina dan inseminator menyiapkan alat-alatnya. Sesudah siap, ampul diambil dan digosok-gosok antara kedua telapak tangan selama kurang lebih satu menit barulah dipakai (Toelihere, 1974).

Di Amerika Serikat, thawing biasa dilakukan denagn memasukkan ampul atau straw kedalam air es yang bersuhu 5°C selama 5 sampai 6 menit, semen beku dalam bentuk pellet dicairkan didalam pengencer air susu bersuhu kamar atau 35-40°C ( Toelihere, 1993 ).

Menurut Hafs dan Elliot (1954), thawing pada air bersuhu 38°C sampai 40°C menghasilkan daya tahan hidup sperma yang lebih baik bila dibandingkan dengan pada suhu yang lebih rendah. Sedangkan menurut Van Demark (1957), mengatakan bahwa thawing pada suhu 5°C menghasilkan pergerakan yang lebih baik bila dibandingkan dengan thawing pada suhu 38°C. Pendapat lain mengatakan bahwa tidak terdapat daya tahan hidup sperma yang dicairkan kembali pada kedua ekstrem suhu tersebut (Toelihere, 1977).

Efek metode pencairan untuk konsepsi-konsepsi dalam beberapa kelompok sapi dara, data percobaan lapangan lainnya tersedia dimana ini memperkirakan pengaruh metode pencairan untuk konsepsi dalam kelompok-kelompok sapi, dengan menggunakan metode-metode percobaan lapangan yang sama. Para inseminator dari Atlantic Breeders Cooperative telah mengubah metode-metode pencairan setiap harinya (air bersuhu 35^oC selama 30 detik vs pocket thaw) tidak ada pengaruh signifikan metode pencairan pada fertilitas yang ditemukan. Dalam suatu percobaan sejenis, para inseminator ini telah mengubah prosedur-prosedur air hangat dan pocket thaw(Kaproth et al, 2004).

Chandler dan rekan mengamati bahwa pengukuran kualitas sperma in vitro menunjukkan maksimal ketika straw dicairkan dalam kecepatan yang tinggi, yang dilakukan melalui pencelupan dalam air yang sangat hangat dengan durasi singkat. Pencairan yang lebih lambat biasanya menghasilkan nilai yang lebih rendah untuk persentase acrosome-acrosome utuh dan persentase motilitas awal dan paska inkubasi. Meski nampak bahwa ukuran-ukuran konvensional atas kualitas semen in vitro meningkat seiring dengan kecepatan pencairan yang tinggi, cara-cara ini nampaknya tidak berkaitan dengan fertilitas in vivo yang lebih tinggi, utamanya untuk semen yang diproses dalam extender susu utuh dengan tujuan menyediakan fleksibilitas dalam prosedur pencairan ( Mitchel and Doak, 2004).

Langkah-langkah pemrosesan semen spesifik yang berperan atas riwayat keberhasilan pocket thawing belum diuraikan sepenuhnya. Meski demikian, landasan dimana optimisasi untuk fleksibilitas pencairan diletakkan berkaitan dengan suatu usaha bersama dari banyak kalangan untuk meningkatkan fertilitas semen pencairan beku. Hasil ini mengindikasikan bahwa meski pocket thaw adalah suatu alternatif yang baik dan efektif dari metode air hangat untuk yang diperoleh dengan mencairkan straw-straw semen yang diproses dengan prosedur-prosedur , paska pencairan yang tinggi juga tergantung pada pemrosesan semen yang dioptimisasi untuk fleksibilitas dalam metode-metode pencairan yang digunakan (Kaproth et al, 2004).

Angka konsepsi yang dapat dicapai dengan semen beku berada sedikit dibawah angka konsepsi yang diperoleh dengan semen cair. Prosentase non-return 60-90 hari untuk semen cair yang dipakai sebagai kontrol adalah 74,5%, angka non-return untuk semen yang sama yang dibekukan dalam ampul dan disimpan selama 1 hari pada-79°C adalah 72,7% dan pada penyimpanan 103 hari dengan suhu yang sama mencapai 71 persen. Fertilitas semen dalan straw dan pellet mungkin lebih tinggi daripada semen yang sama yang dibekukan didalam ampul (Toelihere,1993).

Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diperoleh untuk semen yang diproses dengan prosedur-prosedur spesifik untuk memberikan fleksibilitas dalam pencairan dengan air hangat pada berbagai suhu atau melalui pocket thaw, probabilitas konsepsi ternyata tidak dipengaruhi oleh metode pencairan dibawah kondisi-kondisi tersebut. Berdasarkan durasi yang lama dalam percobaan, penggunaan semen dari beberapa pejantan dengan cara pencairan semen dengan baik melalui pocket thaw atau air hangat pada berbagai suhu dan kondisi tanpa mempengaruhi konsepsi. Meski demikian, terlepas dari metode pencairan yang digunakan, para inseminator harus selalu melindungi semen dari sisi termal, peralatan pencairan, sarung tangan dan perangkat IB gun sampai semen masuk ke ternak, hal ini terkait dengan potensi pengaruh lingkungan yang merugikan pada kualitas dan fertilitas semen.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2007.http://peternakan.litbang.deptan.go.id.juknis_perkawinan_sapi.pdf

Anonim.2007.http://satri-sakti.blogspot.com/2007/12/Repeatbreeder-sapi.html

Hafez,E SE and B Hafez, 2000. Reproduction in Farm Animals 7 th ed. Lipincott

and Wirley, New York. USA.

Mitchel, JR, and G.A Doak, 2004. The Artificial Insemination and Embryo

Transfer of Dairy and Beef Cattale 9 th ed. New Jersey. USA

Toelihere, M.R. 1977. IB Pada Ternak, Penerbit Angkasa, Bandung.

Toelihere, M.R. 1979. Fisiologi Reproduksi Pada Ternak. Penerbit Angkasa.

Bandung.