2 spermatozoa yang diambil dari cauda epididimis domba lokal yang diberi pakan limbah tauge dan Indigofera.sp. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengamati kualitas dan kemampuan/daya simpan spermatozoa dari cauda epididimis yang telah diberi pakan legume limbah tauge dan Indigofera sp. Tujuan Penelitian Penelitian ini memiliki tujuan untuk: 1. Mengetahui pengaruh pemberian pakan (limbah tauge atau Indigofera sp) dalam ransum terhadap peningkatan kualitas spermatozoa cauda epididimis domba garut. 2. Mengetahui daya simpan spermatozoa yang diambil langsung pada cauda epididimis setelah pemberian pakan khusus. Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini bermanfaat untuk: 1. Mempertahankan kualitas pejantan unggul sebagai sumber bibit. 2. Memanfaatkan spermatozoa domba garut unggul yang mati/sulit untuk menampung semennya. 3. Mengoptimalkan produktivitas ternak domba garut. TINJAUAN PUSTAKA Domba Garut Domba garut merupakan domba yang berasal dari Jawa Barat, yaitu Kabupaten Garut dan sekitarnya sehingga disebut dengan sebutan domba garut. Domba garut juga sering dikenal dengan domba Priangan. Domba garut ini termasuk dalam domba tipe besar jika dibandingkan dengan domba ekor tipis. Domba garut jantan yang baik performannya sering digunakan sebagai domba aduan/kontes. Domba garut berasal dari persilangan antara tiga bangsa yaitu domba lokal, domba Merino dan domba Kaapstad yang berasal dari Afrika. Ciri-ciri domba garut ini antara lain, berat domba jantan dapat mencapai 60-80 kg dan berat betina sekitar 30-40 kg, daun telinga relatif kecil dan kokoh dan bulu cukup banyak. Domba betina tidak bertanduk, sedangkan domba jantan mempunyai tanduk besar, kokoh, kuat dan melingkar (Mulyono, 2003). Kelebihan lain domba garut yaitu cepat dewasa kelamin, tidak mengenal musim kawin dan dapat melahirkan anak kembar dua ekor atau lebih. Domba jantan tidak memperlihatkan suatu musim reproduksi yang jelas seperti umum ditemukan pada domba betina, tetapi variasi musim dalam produksi dan sifat-sifat semen cukup nyata. Kualitas semen seperti konsentrasi, motilitas, persentase hidup dan normal sperma dan aktivitas metabolik umumnya lebih tinggi (Toelihere, 1981).
3 Limbah Tauge Kacang hijau yang sering juga disebut dengan mung bean, green gram, golden gram merupakan tanaman leguminosa yang banyak dikembangkan di Indonesia. Tauge kacang hijau (Vigna radiata) merupakan kecambah yang berasal dari biji kacang hijau sedangkan limbah tauge merupakan limbah organik bagian dari tauge yang tidak dikonsumsi, berupa kulit tauge/tudung/tangkup tauge yang berwarna hijau. Gambar 1 Limbah Tauge (Sumber: Dokumentasi pribadi, 2011) Kulit kecambah atau limbah dari tauge dapat digunakan untuk bahan pakan ternak yang potensial sebagai salah satu bahan pakan ternak penyusun konsentrat. Limbah tauge memiliki kandungan nutrisi yang baik yaitu kandungan serat kasarnya yang tinggi dan protein kasar yang hampir sama dengan konsentrat. Menurut Rahayu et al.(2010), kandungan nutrien yang terdapat dalam limbah tauge adalah protein kasar 13% - 14%, serat kasar 49,44%, lemak 1.17%, air 63.35% dan Total Digestible Nutrien (TDN) 64,65%. Tauge kacang hijau (Vigna radiata) yang terbentuk melalui proses perkecambahan ini ternyata dapat mencegah berbagai macam penyakit dan mampu mempertahankan fertilitas pada individu jantan (Astawan, 2007). Hal tersebut terkait dengan kandungan antioksidan vitamin E yang dominan yaiu 1.5287 mg/10g (Zakaria et al., 1997) selain antioksidan lain seperti vitamin C dan selenium. Antioksidan yang dikandungnya mampu melindungi sel dari serangan radikal bebas pada saat spermatogenesis. Vitamn E merupakan agen pendorong/pemacu fertilitas, yaitu dengan menormalkan epitel pada tubuli seminiferi. Degenerasi epitel tubuli seminiferi akibat defisiensi vitamin E pada hewan jantan dapat menyebabkan penghambatan spermatogenesis dan menghentikan produksi sperma. Kacang hijau memiliki kandungan gizi yang cukup baik, kacang hijau mengandung karbohidrat, lemak, selenium, magnesium dan beberapa jenis vitamin seperti vitamin B1, B2, B3, C dan E. Kandungan protein kacang hijau mencapai 24% dengan kandungan asam amino esensial seperti isoleusin, leusin, lisin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofan. Kandungan protein yang tinggi tersebut sangat potensial digunakan sebagai pakan ternak yang mampu meningkatkan fertilitas/kualitas spermatozoa jantan.
4 Legum Indigofera sp Indigofera sp merupakan tanaman dari kelompok leguminosa pohon yang memiliki potensi sebagai sumber hijauan pakan ternak (Tarigan et al., 2010). Tanaman ini toleran terhadap kekeringan, genangan dan salinitas sehingga menyebabkan sifat agronominya sangat diinginkan. Kandungan protein kasar Indigofera umumnya lebih tinggi dibanding dengan spesies legum lainnya. Gambar 2 Indigofera.sp (Sumber: Apdini, 2011) Indigofera sp memiliki produktivitas yang tinggi dan kandungan nutrisi yang cukup baik terutama kandungan proteinnya yang tinggi (20.47% 27.60%). Kandungan nutrisi lain yang terdapat pada Indigofera sp antara lain serat kasar, Neutral Detergent Fiber (NDF), Acid Detergent Fiber (ADF), Koefisien Cerna Bahan Kering (KCBK) dan Koefisien Cerna Bahan Organik (KCBO). Tabel 1. Kandungan nutrisi yang terdapat pada legum Indigofera sp Komponen Protein kasar 20.47 27.60% Serat kasar 10.97 21.40% NDF 49.40 59.97% ADF 26.23 37.82% KCBK 67.39 81.80% KCBO 65.77 80.47% (Sumber: Abdullah dan Suharlina, 2010) Spesies Indigofera sp dapat memenuhi kebutuhan Ca, Mg, Zn dan Mn ternak ruminansia. Kandungan mineral yang terdapat dalam tepung daun indigofera.sp yaitu, Ca sebesar 0.97%-4.52%, P 0.19%-0.33%, Mg 0.21%-1.07%, Cu 9.0-15.3 ppm, Zn 27.2-50.2 ppm dan Mn 137.4-281.3 ppm (Hassen et al., 2007). Zn yang terkandung dalam Indigofera ini diperlukan untuk perkembangan organ reproduksi jantan dan proses spermatogenesis. Selain itu, Zn ini berperan dalam proses produksi, penyimpanan dan sekresi hormon testosteron yang diperlukan dalam pematangan akhir spermatozoa. Tanaman ini dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak yang kaya akan nitrogen, posfor, kalium dan kalsium. Tarigan (2009) menyebutkan bahwa kandungan protein kasar, kalsium, dan fosfor semakin menurun seiring dengan
meningkatnya interval pemotongan, sedangkan kandungan bahan organik, NDF, ADF semakin tinggi dengan meningkatnya interval pemotongan. 5 Proses Spermatogenesis Semen merupakan cairan atau suspensi semi gelatinous yang mengandung gamet jantan atau spermatozoa dan sekresi kelenjar pelengkap saluran reproduksi jantan (Hafez, 1987). Semen mengandung banyak spermatozoa yang berada dalam medium cair, yaitu plasma. Plasma merupakan suatu medium pembawa spermatozoa dari saluran reproduksi jantan ke dalam saluran reproduksi betina. Fungsi tersebut dapat dijalankan karena plasma semen mengandung bahan-bahan penyanggah dan makanan sebagai sumber energi bagi spermatozoa baik yang dapat digunakan secara langsung maupun secara tidak langsung (Toelihere, 1981). Setiap spermatozoa terdiri atas bagian kepala yang memiliki kumpulan bahanbahan genetik dan bagian ekor yang menyebabkan spermatozoa dapat bergerak maju sendiri. Ternak yang diberi pakan dengan kandungan nutrien yang tinggi terutama protein dan energi, dapat meningkatkan produksi sperma (Cameron et al., 1988). Sebaliknya, jika jumlah dan nilai nutrisi (protein) pada pakan yang diberikan pada ternak jantan rendah akan berpengaruh pada penurunan jumlah sperma, daya gerak spermatozoa dan fertilitas spermatozoa (Tillman et al., 1998). Testis merupakan organ reproduksi primer pada ternak jantan. Testis memiliki dua fungsi yaitu menghasilkan spermatozoa dan mensekresi hormon kelamin jantan (Salisbury & VanDemark, 1985). Setiap testis memiliki satu epididimis yang bertaut sangat rapat dengan testis. Epididimis terdiri dari tiga bagian, yaitu caput, corpus dan cauda epididimis. Caput epididimis membentuk suatu penonjolan dasar agak membentuk mangkok yang dimulai pada ujung proximal testis. Dekat ujung proximal testis caput epididimis ini menjadi pipih dan bersambung ke corpus epididimis yang berjalan distal di sepanjang tepi posterior testis. Pada ujung distal testis, corpus ini kemudian akan menjadi cauda epididimis (Toelihere,1981). Cauda epididimis merupakan bagian yang digunakan sebagai tempat penyimpanan spermatozoa. Konsentrasi spermatozoa pada bagian cauda epididimis sangat tinggi. Kondisi di dalam epididimis adalah kondisi yang optimal untuk mempertahankan kehidupan spermatozoa yang berada dalam keadaan metabolisme sangat minim. Spermatozoa yang berasal dari cauda epididimis telah mengalami pematangan, sehingga memiliki kualitas yang sama dengan spermatozoa yang dikoleksi dari semen hasil ejakulasi. Apabila terjadi kematian ternak unggul secara mendadak dan jauh dari tempat pengolahan semen, maka penyimpanan cauda epididimis merupakan salah satu upaya dalam pelestarian sumber genetik unggul yang dimilikinya (Solihati et al., 2007). Menurut Hafez (1987), spermatozoa yang berasal dari bagian cauda epididimis sudah memiliki kemampuan untuk membuahi oosit yang sama baiknya dengan spermatozoa hasil ejakulasi. Hal ini karena spermatozoa pada cauda epididimis telah melalui proses pematangan di bagian caput dan corpus epididimis serta sudah memiliki kemampuan untuk bergerak (motil) dan membuahi oosit yang sama dengan spermatozoa hasil ejakulasi.
6 Spermatogenesis merupakan proses pembelahan dan diferensiasi sel dengan produk akhir spermatozoa yang berlangsung di tubuli seminiferi testis yang terjadi secara teratur dan terarah. Spermatogenesis ini mulai berlangsung pada waktu pubertas, yaitu saat hewan mencapai dewasa kelamin. Spermatogenesis melibatkan spermatogonia, spermatosit dan spermatid. Prosesnya meliputi Spermatositogenesis (spermiocytogenesis) atau pembentukan spermatosit primer dan sekunder dari spermatogonia tipe A dan Spermiogenesis atau pembentukan spermatozoa dari spermatid (Hafez, 1987). Spermatositogenesis dikendalikan oleh FSH dari adenohypophysa dan spermiogenesis dikendalikan oleh LH dan testosteron. Spermatogenesis membutuhkan kerja stimulasi kedua hormon gonadotropin yaitu LH (Luteinizing Hormone) dan FSH (Follicle Stimulating Hormone). Fungsi FSH yaitu untuk merangsang testis dan memacu proses spermatogenesis, yaitu pembentukan spermatogonia menjadi spermatid. LH berfungsi menstimulasi sel Leydig untuk memproduksi hormon testosteron di dalam testis. LH dan testosterone ini selanjutnya akan mempengaruhi proses spermiogenesis. Jadi FSH berfungsi untuk mengawali proses proliferasi spermatogenesis dan testosteron diperlukan untuk pematangan akhir spermatozoa. Karena testosteron disekresikan oleh sel leydig yang diatur oleh LH, maka secara tidak langsung LH juga merangsang spermatogenesis (Guyton, 1987). Hormon testosteron pada hewan jantan juga berfungsi mengontrol aktivitas kelenjar-kelenjar asesoris, produksi spermatozoa dan pemeliharaan sistem saluran reproduksi jantan. Testosteron ini juga berfungsi membantu mempertahankan kondisi optimum pada spermatogenesis, transportasi spermatozoa dan deposisi spermatozoa ke dalam saluran reproduksi betina (Toelihere, 1981). Pengenceran Spematozoa Pengolahan spermatozoa yang dikoleksi atau ditampung dari cauda epididimis dalam bentuk semen cair atau beku sering dilakukan. Hal tersebut sering digunakan sebagai metode alternatif bagi hewan atau ternak yang memiliki kualitas genetik yang unggul namun semennya tidak dapat ditampung karena berbagai alasan. Koleksi spermatozoa dapat dilakukan dengan metode aspirasi menggunakan spuit jarum suntik langsung dari cauda epididimis hewan hidup yang sebelumnya telah dianastesi atau dari cauda epididimis hewan yang baru mati. Spermatozoa tidak mampu untuk bertahan hidup dalam waktu yang lama kecuali jika ditambahkan unsur yang mampu menunjang kehidupan spermatozoa. Pengenceran semen biasa dilakukan untuk memenuhi kebutuhan fisik dan kimiawi dari spermatozoa. Setiap pengencer biasanya memiliki kandungan/komponen yang berbeda-beda, sehingga memiliki kemampuan yang berbeda dalam menunjang kelangsungan hidup spermatozoa. Menurut Toelihere (1981), beberapa pengencer yang biasa digunakan antara lain pengencer tris kuning telur, pengencer susu, pengencer penyanggah kuning telur, pengencer yang mengandung gliserol dan pengencer air kelapa. Beberapa zat yang terkandung dalam bahan pengencer antara lain beberapa zat hidrat arang seperti glukosa, yang digunakan sebagai sumber energi oleh
spermatozoa. Kuning telur dan air susu yang mengandung lipoprotein dan lecithin berfungsi melindungi spermatozoa dari cold shock. Berbagai bahan penyanggah (sitrat, fosfat dan tris) dapat digunakan untuk mempertahankan ph semen. Penisilin dan streptomisin merupakan zat-zat penghambat pertumbuhan organism (Toelihere, 1981). Rizal dan Herdis (2005) melaporkan bahwa spermatozoa cauda epididimis domba garut memiliki kualitas yang memenuhi syarat untuk diolah menjadi semen beku menggunakan modifikasi pengencer tris. Eduard (1997), melaporkan hasil penelitian terhadap semen ejakulat domba Priangan bahwa pengencer tris kuning telur merupakan pengencer terbaik karena komposisinya lebih lengkap mengandung zat-zat makanan sebagai sumber energi dan juga terdapat unsur lain yang berfungsi mempertahankan daya hidup spermatozoa. Pengenceran semen menggunakan pengencer tris kuning telur memperlihatkan efek nyata dalam mempertahankan motilitas spermatozoa. Hal tersebut dikarenakan pengencer tris kuning telur memiliki komposisi bahan yang lebih lengkap (tris hydroxymethyl aminomethan, asam sitrat, fruktosa, antibiotik, lipoprotein dan lecitin) yang menyediakan zat makanan dan sumber energi yang penting bagi spermatozoa untuk mempertahankan kehidupannya (Solihati, 2008). Lipoprotein dan lecitin berfungsi untuk mempertahankan serta melindungi integritas selubung lipoprotein spermatozoa, fruktosa berfungsi sebagai sumber energi. Selain itu, tris berfungsi sebagai buffer terhadap perubahan ph akibat asam laktat yang dihasilkan dari metabolisme spermatozoa dan dapat mempertahankan tekanan osmosa dan keseimbangan elektrolit. 7 BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian dilaksanakan pada bulan September 2011. Pemeliharaan domba garut dan pengambilan sampel epididimis dilakukan di Laboratorium Lapang Ilmu Produksi Ternak Ruminansia Kecil Blok B, Fakultas Peternakan, Institut Pertanian Bogor. Pengujian sampel spermatozoa asal cauda epididimis dilakukan di Laboratorium Fertilisasi In Vitro Bagian Reproduksi dan Kebidanan, Departemen Klinik, Reproduksi dan Patologi, Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor. Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain tabung effendorf, tabung pengencer, objek glass, cover glass, counting chamber (kamar hitung neubauer), pipet, pipet ukur, spoit jarum suntik, syring, gunting stainless steel, timbangan mikro, thermometer, mikroskop, water bath, mikropipet (10 μl dan 1000 μl), tissue, heating table. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian antara lain tepung Indigofera sp, tepung limbah tauge, alkohol 70%, NaCl 0,9%, formal saline, eosin negrosin, aquades, larutan pengencer tris kuning telur.