2. TINJAUAN PUSTAKA. Gambar 2. Ikan lele sangkuriang (Clarias gariepinus)

Transkripsi

1 4 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Ikan Lele Sangkuriang (Clarias gariepinus) Menurut ww.fishbase.org klasifikasi ikan lele sangkuriang adalah sebagai berikut: Class : Actinopterygii Ordo : Siluriformes Sub Ordo : Siluroidea Family : Clariidae Genus : Clarias Spesies : Clarias gariepinus Nama Sinonim : Silurus gariepinus Nama Umum : Lele Sangkuriang Nama Lokal : Ikan Maut (Aceh); Ikan Kalang (Sumatera Barat); Ikan Keling (Makassar) Secara umum morfologi ikan lele sangkuriang tidak memiliki banyak perbedaan dengan lele dumbo yang selama ini banyak dibudidayakan. Hal tersebut dikarenakan lele sangkuriang merupakan hasil persilangan dari induk lele dumbo. Morfologi ikan lele sangkuriang dapat dilihat pada Gambar 2. Gambar 2. Ikan lele sangkuriang (Clarias gariepinus) Ikan lele sangkuriang (Clarias gariepinus) merupakan salah satu jenis ikan air tawar yang sudah banyak dibudidayakan di Indonesia. Asal-usul dari lele sangkuriang, yaitu Balai Besar Pengembangan Budidaya Air Tawar (BBPBAT) memutuskan untuk melakukan pemurnian kembali dengan tujuan untuk

2 5 memperbaiki kualitas ikan lele dumbo yang mengalami penurunan. Ikan lele betina keturunan kedua yang merupakan lele dumbo asli dari Afrika Selatan (F2) dikawinkan dengan ikan lele jantan keturunan keenam (F6) yang merupakan sediaan induk yang ada di BBPBAT Sukabumi, sehingga anakan yang dihasilkan kemudian dinamakan Lele Sangkuriang (Amri & Khairuman 2008). Tubuh ikan lele sangkuriang mempunyai bentuk tubuh memanjang, berkulit licin, berlendir, dan tidak bersisik. Bentuk kepala menggepeng (depress) dengan mulut yang relatif lebar, dan mempunyai empat pasang sungut. Ikan lele sangkuriang memiliki tiga sirip tunggal, yaitu sirip punggung, sirip ekor, dan sirip dubur. Pada sirip dada dijumpai sepasang patil atau duri keras yang dapat digunakan untuk mempertahankan diri dan dapat dipakai untuk berjalan di permukaan tanah atau pematang. Pada bagian atas ruangan rongga insang terdapat alat pernapasan tambahan (organ arborescent) berbentuk seperti batang pohon yang penuh dengan kapiler-kapiler darah untuk membantu mengikat oksigen dari udara (Najiyati 1992). Mulutnya terdapat di bagian ujung dan terdapat empat pasang sungut. Insangnya berukuran kecil dan terletak pada kepala bagian belakang. Ikan lele mempunyai kebiasaan makan di dasar perairan dan bersifat karnivora dan kanibal, yaitu memangsa jenisnya sendiri jika kekurangan jumlah pakan dan lambat memberikan pakan (Najiyati 1992). Ikan lele pertama kali matang gonad pada ukuran panjang tubuh sekitar 20 cm dan ukuran bobot tubuh 100 sampai 200 gram (Suyanto 1986). Tingkat kematangan gonad tersebut dipengaruhi oleh kondisi genetik ikan dan kandungan nutrisi pada pakan (Cek & Yilmaz 2005). Ikan lele sangkuriang dapat hidup di lingkungan yang kualitas airnya sangat jelek. Budidaya ikan lele sangkuriang dapat dilakukan pada areal dengan ketinggian 800 meter di atas permukaan laut (dpl). Persyaratan lokasi, baik kualitas tanah maupun air tidak terlalu spesifik. Kualitas air yang baik untuk pertumbuhan yaitu kandungan O 2 sebesar >1mg/l, suhu air o C dan ph air 6-9 (Amri & Khairuman 2008).

3 Reproduksi Ikan Organ reproduksi Organ reproduksi ikan jantan terdiri dari sepasang testis, seminal vesikel, dan saluran-saluran spermatozoa (Affandi & Tang 2004). Testis ikan berbentuk memanjang dalam rongga badan dan terletak di bawah gelembung renang, di atas usus. Biasanya ikan memiliki sepasang testis, dapat berukuran sama panjang dan ada pula yang berukuran lebih panjang dari yang lain. Di sekitar dinding rongga (lumina) terdapat spermatogonia (calon spermatozoa) yang nantinya akan berkembang menjadi spermatozoa melalui proses yang disebut spermatogenesis. Spermatositogenesis adalah proses perkembangan spermatozoa yang dimulai dari pembelahan sel spermatogonia membelah secara mitosis berkali-kali sampai menjadi spermatosit primer, selanjutnya dengan beberapa pembelahan lagi menjadi spermatosit sekunder. Hasil dari pembelahan spermatosit sekunder menjadi spermatid yang akan bermetamorfosis menjadi gamet yang dapat bergerak aktif disebut sebagai spermatozoa. Proses metamorfosis dari spermatid tersebut disebut sebagai spermiogenesis (Salisbury & Van Denmark 1961). Proses pembentukan spermatozoa pada ikan jantan dapat dilihat pada Gambar 3. Spermatogonia (calon spermatozoa) Sel germinal Spermatogonia A Mitosis Spermatogonia B Mitosis SPERMATOGENESIS Spermatosit primer Meiosis Spermatosit sekunder Meiosis Spermatid Spermiogenesis Spermatozoa KEMATANGAN Spermatozoa matang Gambar 3. Proses pembentukan spermatozoa pada ikan jantan Sumber: Cabrita et al SPERMIASI

4 7 Kapasitas produksi spermatozoa oleh testis sudah ditentukan terlebih dahulu oleh faktor keturunan dari setiap spesies. Selama hidup hewan tersebut, produksi spermatozoa dikendalikan oleh kelenjar hipofisa dan faktor-faktor lain yang memengaruhi testis secara tidak langsung melalui kelenjar hipofisa tersebut (Toelihere 1981) Spermatozoa Spermatozoa berada dalam larutan seminal dan dihasilkan oleh testis, atau salah satu bagian dari alat reproduksi ikan. Spermatozoa ikan tergolong dalam tipe flagellate karena mempunyai ekor flagellate yang panjang. sudah matang terdiri dari kepala, leher, dan ekor flagellate. Spermatozoa yang Inti spermatozoa terdapat pada bagian kepala. Pada saat dikeluarkan dari alat kelamin jantan, spermatozoa berada dalam seminal plasma (Salisbury & Van Denmark 1961). Inti spermatozoa terdapat pada bagian kepala, sedangkan ekor berguna sebagai organ untuk membantu bergerak maju. Panjang pendeknya ukuran ekor spermatozoa menentukan keaktifan spermatozoa dalam bergerak. Semakin panjang ekor spermatozoa, maka semakin aktif spermatozoa tersebut dalam bergerak (Affandi & Tang 2004) Morfologi spermatozoa Menurut bentuknya, spermatozoa terbagi atas kepala dan ekor. Kepala spermatozoa dibagi menjadi dua daerah, yaitu daerah akrosomal anterior yang dibungkus oleh tudung akrosom dan daerah post akrosomal posterior. Bagianbagian morfologi spermatozoa dapat dilihat pada Gambar 4. Akrosom Membran plasma Nukleus Mitokondria Sentriol Filamen axial Kepala Mid piece Principal piece End piece Gambar 4. Morfologi spermatozoa Sumber:

5 8 Ekor spermatozoa berasal dari sentriol spermatid selama proses spermiogenesis yang berfungsi memberikan gerak maju atau lokomosi kepada spermatozoa dengan gelombang-gelombang yang dimulai di daerah implantasi ekorkepala dan berjalan ke arah belakang. Menurut Salisbury dan Van Denmark (1961), permukaan spermatozoa dibungkus oleh suatu membran lipoprotein. Apabila sel tersebut mati maka permeabilitas sel akan meningkat terutama di daerah pangkal kepala. Hal ini dijadikan dasar pewarnaan spermatozoa untuk membedakan spermatozoa hidup dan spermatozoa mati berdasarkan kemampuan zat warna untuk menembus membran sel yang rusak. Abnormalitas spermatozoa disebabkan oleh berbagai faktor, yaitu penyakit, musim, stress dalam suhu panas, serta perlakuan preservasi dan kriopreservasi semen. Secara umum abnormalitas spermatozoa terdiri dari abnormalitas primer dan sekunder. Abnormalitas primer adalah segala sesuatu perubahan yang terjadi pada saat proses spermatogenesis di tubuli seminiferi, sedangkan abnormalitas sekunder terjadi setelah spermatozoa meninggalkan tubuli seminiferi. Abnormalitas primer meliputi kepala yang telampau besar ataupun terlampau kecil, kepala melebar, ekor ganda, ekor melingkar, putus atau bercabang, sedangkan abnormalitas sekunder meliputi kepala tanpa ekor, bagian tengah yang terlipat, adanya butiranbutiran sitoplasmik proksimal atau distal dan selubung akrosom yang terlepas. Pengamatan morfologi dapat dilakukan secara manual dengan menggunakan teknik pewarnaan dan pengamatan dilakukan dengan mikroskop cahaya atau mikroskop fase kontras (Hafez 1987). Morfologi spermatozoa memiliki korelasi dengan fertilitas sehingga keberadaan spermatozoa abnormal akan berpengaruh terhadap kemampuan sel spermatozoa untuk membuahi sel telur (Barth & Oko 1989) Morfometri spermatozoa Morfometri spermatozoa dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu teknik fiksasi, teknik pewarnaan, handling semen, kualitas mikroskop, dan ketrampilan personal (Toelihere 1981). Pengamatan morfometri spermatozoa dapat dilakukan dengan menggunakan metode manual, yaitu dengan teknik fiksasi dan pewarnaan, sedangkan pengamatan dilakukan di bawah mikroskop cahaya atau mikroskop fase kontras yang dilengkapi dengan mikrometer (Toelihere 1981).

6 9 Ukuran dan bentuk spermatozoa berbeda pada setiap jenis hewan, namun memiliki struktur morfologis yang hampir sama. Bagian tengah spermatozoa mempunyai panjang 1,5-2 kali panjang kepala dengan panjang spermatozoa m (Hafez 1987) Teknik pewarnaan Pewarnaan spermatozoa berfungsi untuk membantu proses pengamatan morfologi dan morfometri spermatozoa. Berbagai metode pewarnaan dapat dilakukan di lapangan, salah satunya metode pewarnaan Williams karena sediaan pengamatan hanya perlu dibuat preparat ulas dan difiksasi di udara, sedangkan pewarnaan dan pengamatan dapat dilakukan di laboratorium. Zat pewarna yang umum di pakai adalah eosin atau merah Kongo terhadap latar belakang hitam dari negrosin (Toelihere 1981). Metode lain yang direkomendasikan adalah fiksasi spermatozoa dalam larutan formol-saline. Hal yang perlu diperhatikan dalam fiksasi formol-saline adalah senyawa formic acid yang tebentuk akibat terlalu lama disimpan sehingga akan merusak sel, maka pengamatan morfmetri sebaiknya dilakukan sebelum enam bulan sejak sampel diambil. Pewarnaan dengan metode Williams merupakan serangkaian proses pewarnaan denga zat warna dasar carbol fuchsin dan eosin yang dapat mewarnai sitoplasma (Arifiantini 2006) Kondisi Lingkungan yang Memengaruhi Reproduksi Ikan Tekanan udara Tekanan udara di permukaan bumi diakibatkan oleh lapisan udara yang berada pada atmosfer bumi. Semakin bertambah ketinggian suatu tempat, maka makin rendah tekanan udara. Tekanan udara pada permukaan bumi oleh lapisan atmosfer adalah sebesar 1 atmosfer atau 76 cmhg yang merupakan tekanan yang terjadi pada permukaan air laut atau ketinggian 0 meter di atas permukaan laut (Santosa 2011). Tekanan udara di daerah Cipanas yang memiliki ketinggian 800 dpl sebesar 0,8993 atm, sedangkan tekanan udara di daerah Rancabungur, Kabupaten Bogor yang memiliki ketinggian 300 dpl sebesar 0,9622 atm (Santosa 2012). Peningkatan kedalaman air berkaitan dengan peningkatan tekanan air. Setiap peningkatan kedalaman air sebesar 10 m akan diikuti dengan peningkatan tekanan

7 10 air sebesar 1 atm. Tekanan yang ditimbulkan oleh air tersebut dinamakan tekanan hidrostatik. Tekanan tersebut juga dapat memengaruhi aktivitas pembentukan hormon dan enzim sehingga dapat memengaruhi proses berkembang dan reproduksi pada hewan akuatik. Adanya pengaruh tekanan karena perbedaan ketinggian tempat juga dapat berdampak terhadap kondisi fisiologis ikan dan juga berpengaruh pada proses reproduksi ikan tersebut (Isnaeni 2006) Oksigen terlarut (Dissolved Oxygen/DO) Oksigen terlarut adalah konsentrasi gas oksigen yang terlarut dalam air (Wetzel 2001). Oksigen di perairan bersumber dari difusi udara maupun hasil proses fotosintesis organisme autotrof (Welch 1952). Semakin besar suhu dan ketinggian (altitude) serta semakin kecil tekanan atmosfer, maka kadar oksigen terlarut semakin kecil. Setiap peningkatan ketinggian suatu tempat dari permukaan laut, tekanan atmosfer semakin rendah. Setiap peningkatan ketinggian suatu tempat sebesar 100 m diikuti dengan penurunan tekanan hingga 8 mmhg 9 mmhg (Effendi 2003). Kadar oksigen terlarut juga berfluktuasi secara harian (diurnal) dan musiman, bergantung pada percampuran (mixing) dan pergerakan (turbulence) massa air, aktivitas fotosintesis, respirasi, dan limbah (effluent) yang masuk ke badan air (Effendi 2003). Di perairan tawar, kadar oksigen terlarut berkisar antara 15 mg/liter pada suhu 0 o C dan 8 mg/l pada suhu 25 o C (McNeely et al in Effendi 2003). Pada hakikatnya difusi oksigen dari atmosfer ke perairan berlangsung relatif lambat, meskipun terjadi pergolakan massa air. Oleh karena itu, sumber utama oksigen di perairan adalah fotosintesis (Effendi 2003) ph Kadar ph air sangat penting untuk menentukan nilai daya guna dari air tersebut untuk berbagai kepentingan. Menurut Wetzel (2001) bahwa nilai ph menggambarkan tingkat keasaman atau kebasaan suatu perairan dan nilai ph berhubungan dengan konsentrasi karbondioksida diperairan. Perairan yang memiliki karbondioksida tinggi akan meyebabkan ph perairan menjadi rendah karena akan membentuk asam karbonat (Wetzel 2001). Secara umum perubahan ph harian dipengaruhi oleh suhu, oksigen terlarut, fotosintesis, respirasi organisme, dan

8 11 keberadaan ion dalam perairan. Organisme akuatik sangat sensitif terhadap perubahan ph. Nilai ph ideal untuk perairan adalah 6,5-8,5 (Welch 1952) Suhu Suhu merupakan parameter yang sangat penting bagi biota perairan. Perubahan suhu yang drastis dapat menimbulkan kematian bagi biota perairan. Suhu yang baik untuk kehidupan ikan di daerah tropis berkisar antara o C. Suhu suatu perairan dipengaruhi oleh musim, lintang (latitude), ketinggian dari permukaan laut (altitude), lama penyinaran matahari, sirkulasi udara, penutupan awan, dan kedalaman perairan. Perubahan suhu berpengaruh terhadap prosesproses fisika, kimia, dan biologi suatu perairan. Peningkatan suhu juga menyebabkan peningkatan kecepatan metabolisme dan respirasi organisme air sehingga konsumsi oksigen meningkat (Goldman & Horne 1983). Suhu merupakan salah satu faktor yang sangat penting dalam mengatur proses kehidupan organisme. Effendi (2003) menyatakan bahwa peningkatan suhu perairan sebesar 10 o C dapat menyebabkan terjadinya peningkatan konsumsi oksigen oleh organisme akuatik sebanyak dua sampai tiga kali lipat sehingga meningkatkan metabolisme dan respirasi organisme air. Adanya peningkatan suhu ini disertai dengan penurunan kadar oksigen terlarut sehingga keberadaan keberadaan oksigen sering tidak mampu memenuhi kebutuhan oksigen bagi organism akuatik melakukan proses metabolisme dan respirasi Kualitas Spermatozoa Karakteristik spermatozoa Spermatozoa tidak bergerak di dalam cairan plasma dan akan bergerak apabila bercampur dengan air. Spermatozoa dapat bertahan hidup pada ph 7,0 dan tetap motil dalam waktu lama pada media isotonik darah. Pergerakan spermatozoa biasanya berbentuk spiral dan gerak progresif secara berkesinambungan hanya terjadi 1 menit setelah bersentuhan dengan air. Sebagian besar spermatozoa ikan air tawar dapat bergerak (motil) selama 2-3 menit setelah bersentuhan dengan air (Iromo 2006). Lamanya spermatozoa motil dipengaruhi oleh umur, kematangan spermatozoa, suhu, dan faktor-faktor lingkungan (fisika dan kimia), seperti ion-ion,

9 12 ph, tekanan osmotik, elektrolit, dan non-elektrolit. Penurunan yang cepat dalam motilitas setelah aktivasi berhubungan dengan pengurangan yang teratur dari kandungan Adenosin Triphosphate (ATP) intraseluler sampai akhirnya spermatozoa berhenti bergerak. Hal ini menunjukkan bahwa motilitas spermatozoa dipengaruhi oleh kandungan ATP. Persentase motil merupakan nilai estimasi yang menggambarkan gerakan spermatozoa dan berhubungan dengan kapasitas atau kemampuan dalam fertilisasi dan ketersediaan energi dalam bentuk ATP (Suquet et al. 2000). Penentuan kualitas spermatozoa dapat dilihat dari persentase spermatozoa yang motil (motilitas) dan lamanya motil yang merupakan periode dari setiap gerakan progresif spermatozoa sampai pergerakannya berhenti (Fauvel et al. 2010). Kualitas spermatozoa juga dipengaruhi dari nilai ph semen. Pada umumnya nilai ph semen ikan lele dumbo adalah 8,0 dan cenderung bersifat basa (Lutfi 2009). Adanya variasi ph semen diduga dipengaruhi oleh konsentrasi asam laktat yang dihasilkan dalam proses akhir metabolisme (Salisbury & Vandenmark 1961). Volume semen yang dihasilkan oleh setiap ikan juga bervariasi. Salisbury dan Vandemark (1961) menyatakan bahwa volume spermatozoa pejantan yang diejakulasikan tidaklah sama antara indukan jantan. Pada umumnya volume semen akan bertambah banyak sesuai dengan umur, ukuran tubuh, perubahan kondisi lingkungan, kesehatan organ reproduksi, dan frekuensi penampungan spermatozoa, kemudian akan menurun setelah melewati puncak kedewasaannya. Pada ikan budidaya air tawar, spermatozoa memiliki lama motil yang sangat rendah sehingga perlu dilakukan proses pengawetan spermatozoa, yaitu dengan proses cryopreservasi yang merupakan proses pengawetan spermatozoa dengan cara pembekuan dengan tahap cooling freezing thawing pada suhu -196 menggunakan nitrogen cair. Bahan krioprotektan yang biasa ditambahkan ke dalam bahan pengencer (extender) dan sering digunakan untuk pengawetan spermatozoa ikan adalah Dimethylsulfoxide (DMSO) yang berguna untuk melindungi spermatozoa dari kerusakan dan sumber makanan selama proses pembekuan (Martinez et al. 2012). o C

10 Biokimiawi semen Semen adalah cairan yang dihasilkan dari testis dan seminal plasma. Warna semen ikan lele dumbo adalah putih susu dengan konsistensi kental. Glukosa yang terdapat di dalam cairan seminal merupakan bahan energi untuk pergerakan spermatozoa. Warna dan konsistensi semen memiliki hubungan yang erat dengan konsentrasi spermatozoa. Semakin encer semen, maka semakin rendah konsentrasi selnya dan warnanya semakin pucat. Derajat kekeruhan atau warna keputih-putihan bergantung pada jumlah sel spermatozoa (konsentrasi/ml) yang ada di dalam semen. Parameter yang digunakan untuk menilai karakteristik semen pada hewan adalah warna, volume, kekentalan, ph, gerakan massa, konsentrasi, motilitas, morfologi, abnormalitas, keutuhan membrane plasma, dan tudung akrosom (Mansour et al. 2005).