Mikroenkapsulasi Spermatozoa Untuk Meningkatkan Efisiensi Inseminasi Buatan Pada Sapi Perah

Abstract

Mikroenkapsulasi spermatozoa merupakan teknik untuk menyelubungi sekumpulan sel spermatozoa dalam suatu membran semipermeabel. Membran tersebut melindungi spermatozoa, sehingga daya hidup spermatozoa dapat dipertahankan dalam kurun waktu yang lebih lama dalam saluran reproduksi betina. Teknik ini dapat digunakan untuk mengatasi masalah yang berhubungan dengan waktu inseminasi buatan (IB) yang dipengaruhi oleh variasi estrus dan ovulasi. Serangkaian kegiatan penelitian telah dilakukan untuk mengembangkan teknik mikroenkapsulasi spermatozoa menggunakan alginat-khitosan pada sapi perah dalam usaha meningkatkan efisiensi IB. Empat kegiatan penelitian dilakukan: 1) penentuan media enkapsulasi berupa Tris sitrat kuning telur-alginat (TSKTAlginat); 2) pembentukan membran alginat-khitosan untuk menggantikan membran alginat-poly-L-lysine (PLL); 3) kriopreservasi spermatozoa terenkapsulasi dan 4) IB semen beku mikroenkapsulasi spermatozoa berdasarkan waktu yang berbeda. Daya hidup spermatozoa dalam TSKT-Alginat dianalisis dengan menguji pengaruh konsentrasi alginat (0, 1, dan 1.5%), dan konsentrasi terbaik alginat digunakan untuk menguji pengaruh konsentrasi kuning telur (5, 10, 15 dan 20%). Penambahan alginat dalam media TSKT menyebabkan kenaikan viskositas (1.12, 26.62 dan 47.98 cP) dan osmolaritas (275, 325 dan 425 mOsm/l) berturut-turut untuk 0, 1 dan 1.5% alginat. Penambahan alginat dalam media menyebabkan persentase motilitas spermatozoa (%M) sesaat setelah pencampuran media (pada 0 jam) lebih rendah dibandingkan kontrol (P<0.05), namun tidak berbeda antara 1 dan 1.5% yaitu 75, 70 dan 70% berturut turut untuk 0, 1 dan 1.5% alginat. Tidak dijumpai adanya perbedaan yang nyata pada persentase spermatozoa hidup (%H), maupun tudung akrosom utuh (%TAU). Media TSKT-1% alginat menghasilkan bentuk mikrogel yang sebagian besar tidak beraturan, sedangkan TSKT-1.5% alginat menghasilkan bentuk mikrogel yang lebih beraturan. Konsentrasi kuning telur (5, 10, 15 dan 20%) tidak berpengaruh nyata terhadap %M, %H dan %TAU, sehingga kuning telur (5-20%) dapat dikombinasikan dengan 1.5% alginat untuk digunakan sebagai media mikroenkapsulasi spermatozoa. Penelitian terhadap pembentukan membran mikroenkapsulasi menunjukkan daya hidup spermatozoa dalam alginat-khitosan mikrokapsul (45.83% motilitas, 61.67% spermatozoa hidup dan 66.00% TAU pada 0.5% khitosan). Hal ini lebih baik dibandingkan dengan alginat-PLL (35.84% motilitas, 54.67% spermatozoa hidup dan 56.67% TAU). Dengan demikian khitosan dapat digunakan sebagai subtitusi PLL dalam pembentukan membran mikroenkapsulasi spermatozoa (P<0.05). Konsentrasi khitosan (0.5, 1, 1.5 dan 2%) tidak berpengaruh terhadap daya hidup spermatozoa. Meningkatnya konsentrasi khitosan menyebabkan peningkatan ketebalan membran, namun meningkatnya konsentrasi lebih dari 1% menyebabkan proses penyiapan media dan pembilasan tidak efisien serta perlengketan antar kapsul meningkat. Konsentrasi khitosan 1% digunakan dalam optimasi pembentukan membran alginat-khitosan. Optimasi pH pada 5.5 dan 6 tidak berpengaruh nyata terhadap daya hidup spermatozoa. Pembentukan membran selama 5–45 menit tidak mempengaruhi daya hidup spermatozoa (%M, %H dan %TAU). Namun demikian meningkatnya waktu pembentukan membran menjadi 60 menit menyebabkan motilitas menurun yaitu 53.50, 54.53, 54.54, 53.13 dan 46.50% berturut turut untuk 5, 15, 30, 45 dan 60 menit (P<0.05). dst...