Profil Metabolik Darah dan Kimia Urin Sapi Donor Peranakan Ongole (PO) Pada Proses Produksi Embrio

Abstract

Salah satu plasma nutfah yang dimiliki oleh negara Indonesia yaitu sapi Peranakan Ongole (PO). Kualitas genetik sapi PO dapat dilestarikan sekaligus ditingkatkan dengan metode ovulasi ganda dan transfer embrio (MOET). Metode MOET berhubungan dengan produksi embrio melalui superovulasi pada sapi donor. Jumlah produksi embrio pada sapi PO masih bervariasi walaupun telah dilakukan berbagai metode superovulasi. Selain metode superovulasi, status kesehatan dan nutrisi sapi donor dapat memengaruhi keberhasilan produksi embrio. Status kesehatan dan nutrisi dapat diketahui dengan melakukan pemeriksaan profil metabolik darah dan urin. Profil metabolik dapat menggambarkan hubungan antara nutrisi, kondisi kesehatan, dan kondisi reproduksi. Pemeriksaan profil metabolik darah dan kimia urin pada sapi donor penting untuk dilakukan sehingga dapat diketahui status nutrisi dan kesehatan sapi saat produksi embrio. Sapi donor dengan status nutrisi dan kesehatan yang baik saat produksi embrio dapat menghasilkan embrio yang berkualitas. Penelitian terkait profil metabolik darah pada sapi yang dihubungkan dengan produksi embrio sebagian besar menggunakan sapi perah dengan kondisi geografis dan manajemen yang berbeda dengan di Indonesia. Penelitian mengenai profil metabolik darah dan kimia urin pada sapi donor lokal yang dihubungkan dengan hasil produksi embrio masih terbatas di Indonesia.

Tujuan dari penelitian ini adalah (1) menganalisis profil metabolik darah dan kimia urin pada sapi donor PO sebelum dan setelah perlakuan superovulasi; dan (2) menganalisis hubungan antara profil metabolik darah dan kimia urin dengan jumlah dan kualitas embrio sapi donor PO saat produksi embrio. Sebanyak 10 ekor sapi donor PO tidak bunting, berumur 4-8 tahun dengan Body Condition Score (BCS) 2,5-4 (skala 1-5), sehat secara fisik serta tidak ada kelainan organ reproduksi digunakan dalam penelitian ini. Seluruh sapi donor PO dipasang preparat progesteron intravaginal pada hari ke-0 kemudian diberikan Follicle Stimulating Hormone (FSH) dengan dosis menurun secara intramuskular interval 12 jam pada hari ke-9,10, dan 11. Penyuntikan ProstaglandinF2 (PGF2) dilakukan pada hari ke-11 bersamaan dengan pelepasan preparat progesteron intravaginal di sore hari. Inseminasi buatan (IB) dilakukan pada hari ke-13 dan ke-14. Panen embrio pada sapi donor PO dilakukan pada hari ke-20. Evaluasi embrio meliputi penghitungan jumlah total embrio (TE) yang dihasilkan dari setiap individu donor, penilaian fase perkembangan embrio, dan penilaian kualitas embrio. Total embrio kemudian dikelompokkan ke dalam 3 kategori yaitu embrio layak transfer (LT), embrio degeneratif (DG), dan oosit tidak terbuahi (unfertile/ UF). Embrio LT kemudian dikelompokkan lagi menjadi embrio morula dan blastosis.

Sampel darah dan urin diambil sebelum pemasangan progesteron intravaginal (H0) dan sebelum panen embrio (H20). Sampel darah diambil melalui vena coccygea dan dianalisis terhadap parameter kimia darah yang meliputi protein total (TP), albumin, globulin, kalsium (Ca), fosfor (P), magnesium (Mg), Aspartate Aminotransferase (AST), Gamma-Glutamyl Transpeptidase (GGT), Blood Urea Nitrogen (BUN), dan Creatine Kinase (CK). Analisis dilakukan dengan prinsip fotometer (Vetscan VS2, Abaxis, Jerman) menggunakan kit komersial (Abaxis Large Animal Profile). Pengambilan sampel urin dilakukan pada sapi yang sedang urinasi menggunakan gelas penampung urin. Urin yang telah ditampung segera diuji dengan dipstick urin (VerifyTM). Sampel urin diperiksa terhadap kimia urin meliputi badan keton, glukosa, bilirubin, darah, pH, berat jenis, protein, urobilinogen, nitrit, dan leukosit. Sapi donor yang memiliki produksi embrio LT <5 dimasukkan dalam Kelompok 1 (K1) sedangkan sapi dengan produksi embrio LT ≥5 dimasukkan dalam Kelompok 2 (K2).

Data diuji secara statistik menggunakan uji T berpasangan dan Wilcoxon untuk membandingkan profil metabolik darah dan kimia urin sebelum dan setelah superovulasi. Hubungan antara profil metabolik darah dan kimia urin dengan produksi embrio diuji secara statistik menggunakan uji korelasi Pearson dan Rank Spearman. Perbandingan profil metabolik darah dan kimia urin antara sapi donor K1 dan K2 dianalisis menggunakan uji T tidak berpasangan dan Mann-Whitney. Data dianalisis menggunakan software IBM SPSS versi 23.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan superovulasi saat produksi embrio tidak memengaruhi profil metabolik darah dan kimia urin sapi donor. Profil metabolik darah sapi donor seperti protein total, globulin, GGT, dan Mg berhubungan dengan jumlah dan kualitas embrio. Berat jenis urin berhubungan dengan jumlah oosit UF yang dihasilkan. Parameter profil metabolik darah yaitu protein total, globulin, dan kalsium berhubungan dengan kualitas embrio yang dihasilkan. Sapi dengan konsentrasi protein total dan globulin dalam kisaran nilai normal berhubungan dengan perolehan kualitas embrio yang lebih baik. Aktivitas GGT dan konsentrasi Mg yang tinggi dapat menurunkan kualitas embrio yang dihasilkan.

Peranakan Ongole (PO) cattle is known as one of the Indonesia germs plasm. The genetic quality of PO cattle could be preserved and enhanced by using Multiple Ovulations and Embryo Transfer (MOET) methods. The MOET method associated with the production of embryo in superovulated donor cows. The quantity of embryo production in PO cattle varies even though various superovulation methods have been carried out. In addition to the superovulation methods, the health and nutritional status of donor cows can affect the success of embryo production. Health and nutritional status can be determined by examining blood metabolic profile and urine chemistry profile. The metabolic profile could represent the relationship between nutrition, health conditions, and reproductive conditions. By examine blood and urine metabolic profile of donor cows, the nutritional status and health of donor cows during embryo production can be known. Donor cows with good nutritional status and health during embryo production will produce good quality embryos. Research related to the metabolic profile in cattle associated with embryo production mostly uses dairy cows with different geographical conditions and management from Indonesia. Research on blood metabolic profile and urine chemistry profile of local donor cattle that associated with embryo production is limited in Indonesia. The aim of this study were (1) to analyze blood metabolic profile and urine chemistry profile of PO donor cows before and after superovulation treatment; and (2) to analyze the relationship between the metabolic profile of blood and urine with the number and embryos quality of PO donor cows during embryo production. A total of ten non-pregnant PO donor cows, 4-8 years old with BCS 2,5-4, physically healthy and there were no reproductive organ abnormalities used in this study. All of PO donor cows were put on intravaginal progesterone devices on day 0 then injected with Follicle Stimulating Hormone (FSH) in decreased doses intramuscularly at 12 hours intervals on the 9th, 10th and 11th days. ProstaglandinF2 (PGF2) injected intramuscularly on the 11th day concurrent with removal of intravaginal progesterone devices in the afternoon. Artificial insemination (IB) was performed on the 13th and 14th day. Embryo harvesting in PO donor cows was carried out on the 20th day. Embryo evaluation includes counting the total number of embryos (TE) produced from each individual donor, assessing the phase of embryo development, and assessing the quality of the embryos. The total embryos were then grouped into 3 categories: transferable embryos (LT), degenerative embryos (DG), and unfertile oocytes (UF). The LT embryos were subdivided into morula and blastocyst embryos then. Blood and urine samples were collected before intravaginal progesterone insertion (H0) and before embryo harvesting (H20). Blood samples were taken through the coccygeal vein and analyzed for blood chemistry parameters which include total protein (TP), albumin, globulin, calcium (Ca), phosphorus (P), magnesium (Mg), Aspartate Aminotransferase (AST), Gamma-Glutamyl Transpeptidase (GGT), Blood Urea Nitrogen (BUN), and Creatine Kinase (CK). All of the parameters were analyzes with photometer principle (Vetscan VS2, Abaxis, Germany) using a commercial kit (Abaxis Large Animal Profile). Urine samples were collected from cows when urinating using a urine collection glass. The collected urine is immediately tested with a urine dipstick (VerifyTM). Urine samples examined for urine chemistry include ketone bodies, glucose, bilirubin, blood, pH, specific gravity, protein, urobilinogen, nitrites, and leukocytes. Donor cows with LT embryo ≥5 were included in Group 1 (K1) while cows with LT embryo <5 were included in Group 2 (K2). Data were statistically evaluated by paired T-test and Wilcoxon test to compare blood metabolic profile and urine chemistry profile before and after superovulation. The relationship between the metabolic profiles and embryo production was statistically evaluated by Pearson and Spearman Rank correlation test. Comparison of blood metabolic profile and urine chemistry profile between K1 and K2 donor cows was analyzed using the unpaired T-test and Mann-Whitney. Data were analyzed using IBM SPSS version 23 software. The results showed that the superovulation treatment during embryo production did not affect blood metabolic profile and urine chemistry profile of donor cow. Blood metabolic profile of donor cows such as total protein, globulin, GGT, and Mg is related to the number and quality of embryos. The specific gravity of urine is related to the number of UF oocytes. Total protein, globulin, and calcium were correlated with the quality of the embryo. Normal concentration of total protein and globulin were associated with better quality of embryo. High activity of GGT and high concentration of Mg can reduce the quality of embryo.