Praktikum ke- 5 Hari/Tanggal : Kamis/14 Oktober 2010m.k. Fisiologi Reproduksi Shift/Kelompok : II/1Organisme Akuatik Asisten : Poppy Dea Bertha

PENGAMBILAN, PENGAWETAN DAN PENGAMATAN SPERMA IKAN

Disusun Oleh:HidayatullahC14080020

DEPARTEMEN BUDIDAYA PERAIRANFAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR2010

I. PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Salah satu permasalahan fertilisasi pada budidaya ikan air tawar adalah

rendahnya tingkat fertilisasi dari spermatozoa di dalam air. Hal ini mengakibatkan

banyaknya sel telur yang tidak terbuahi secara sempurna. Kelangsungan hidup

sperma diluar tubuh ikan umumnya sangat singkat, mulai dari beberapa puluh

detik hingga beberapa puluh menit. Hal ini merupakan salah satu penyebab

menurunnya produktivitas ikan dalam kegiatan budidaya. Dalam proses

pembuahan (fertilisasi) sel telur (ovum) oleh sperma, kualitas sperma sangat

menentukan keberhasilan proses pembuahan tersebut. Daya tahan hidup sperma di

media air dan daya gerak (mortilitas) perlu diketahui dalam upaya meningkatkan

derajat pembuahan pada kegiatan pengembangbiakan ikan (breeding). Pada

kenyataanya sering terjadi tenggang waktu antara ketersediaan sperma dengan

keberadaan sel telur (kematangan gonad antara ikan jantan dan ikan betina yang

tidak sinkron) atau ada perbedaan jarak antara keberadaan sperma dengan

keberadaan telur sehingga untuk mengatasinya sperma perlu diawetkan.

Pengawetan sperma perlu dilakukan untuk menjamin ketersediaan sperma

jika dibutuhkan, sehingga memungkinkan terjadinya pembuahan meskipun

kematangan gonad jantan dan betina tidak bersamaan, sediaan genetik, dan

memudahkan melakukan pemuliaan ikan, memudahkan distribusi, transportasi

sperma ikan dalam jumlah besar ke daerah lain, serta memungkinkan ketersediaan

benih sepanjang tahun. Oleh karena itu mengapa praktikum ini sangat penting

untuk dilakukan.

I.2. Tujuan

Praktikum ini bertujuan agar mahasiswa mampu menerapkan prinsip-

prinsip pengambilan, pengawetan, dan pengamatan sperma, serta mengetahui

pergerakan dan umur sperma.

II. METODOLOGI

2.1 Waktu dan Tempat

Praktikum dilaksanakan pada hari Kamis pukul 15.00 s.d 18.00 WIB

tanggal 7 Oktober 2010 yang bertempat di Laboratorium Lingkungan,

Departemen Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut

Pertanian Bogor.

2.2 Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini antara syringe 3 ml, gelas

objek, gelas penutup, mikroskop, stopwatch, cold box, kertas label, kain lap, dan

micro tube. Sedangkan bahan yang digunakan meliputi air, sperma induk jantan

ikan mas, larutan fisiologis.

2.3 Prosedur Kerja

2.3.1 Prosedur pengambilan sperma ikan

Pertama-tama ikan mas jantan diambil dan dibersihkan serta dilap dengan

lap kering agar tidak terkena air. Lubang genital dibersihkan dengan tisu hingga

kering agar sperma yang diambil tidak terkena air. Kemudian ikan distripping

secara perlahan dan sperma yang keluar diambil atau disedot dengan syringe 3 ml

tanpa jarum.

2.3.2 Prosedur pengamatan dengan masing-masing bahan yang diujikan

Untuk perlakuan tanpa larutan NaCl dengan suhu ruang sperma yang telah

diambil dengan syringe ditetesi ke atas gelas objek dan selanjutnya secara

bersamaan ditetesi air diatasnya dan stopwatch dinyalakan, setelah itu diamati.

Begitu juga dengan suhu dingin, namun sebelumnya sperma dari syringe

dipindahkan ke dalam micro tube dan disimpan didalam ice box dengan lama

waktu 0, 30, dan 60 menit. Untuk perlakuan dengan NaCl, sperma yang telah

diambil dengan syringe ditambahkan larutan NaCl dengan perbandingan 1:3

antara sperma dan larutan NaCl. Selanjutnya ditetesi diatas gelas objek dan

diwaktu yang bersamaan air ditetesi diatas sperma, stopwatch dinyalakan dan

diamati pergerakan dan umur sperma. Untuk perlakuan suhu dingin dengan

larutan NaCl sebelum diamati dengan mikroskop, sperma dari dalam syringe

dipindahkan kedalam micro tube dan disimpan didalam ice box dengan lama

waktu 0, 30, dan 60 menit. Selanjutnya diamati pergerakan dan umur sperma.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Hasil

Tabel 1. Hasil Pengamatan Perbandingan Sperma Pada Setiap Perlakuan Setelah 1

jam Perlakuan

Perlakuan Ulangan Umur sperma

(detik)

Indeks

Motalitas

Kriteria

Pengencer Suhu

NaCl Dingin 1 - 0 Semua sperma tidak bergerak

dan bergetar

2 2’45’’ 5 Semua sperma bergerak sangat

cepat dengan pergerakan ekor

bervariasi

Ruang 1 - 0 Semua sperma tidak bergerak

dan bergetar

2 3’48’’ 3 Banyak sperma bergerak cepat

dan yang lain bergetar di

tempat

Tanpa

NaCl

Dingin 1 10’ 0.25 Banyak sperma tidak bergerak,

kadang-kadang terlihat

bergetar lemah

2 1’15’’ 2 Banyak sperma bergetar

dengan sedikit memperlihatkan

pergerakan sperma

Ruang 1 2’41’’ 3 Banyak sperma bergerak cepat

dan yang lain bergetar di

tempat

0

200

400

600

165228

600

75133

Perlakuan

Um

ur

Sp

erm

a (

det

ik)

Grafik 1. Lama Hidup Sperma

Berdasarkan grafik di atas, dapat diketahui bahwa umur sperma terlama

terdapat pada perlakuan tanpa NaCl dengan suhu dingin pada ulangan 1 yaitu 600

detik. Sedangkan untuk waktu tersingkat terdapat pada perlakuan NaCl suhu

dingin dan NaCl suhu ruang pada ulangan 1 yaitu 0 detik.

NaCl Suhu Dingin

Ulangan 1

NaCl Suhu Dingin

Ulangan 2

NaCl Suhu Ruang

Ulangan 1

NaCl Suhu Ruang

Ulangan 2

Tanpa NaCl Suhu

Dingin Ulangan 1

Tanpa NaCl Suhu

Dingin Ulangan 2

Tanpa NaCl Suhu

Ruang Ulangan 1

0

1

2

3

4

5

65

3

5

2

3

Perlakuan

Ind

eks

Mot

ilita

s

Grafik 2. Motilitas Sperma

Berdasarkan grafik di atas dapat diketahui bahwa indeks motilitas tertinggi

terdapat pada perlakuan NaCl dengan suhu dingin pada ulangan 2 dan perlakuan

tanpa NaCl dengan suhu dingin pada ulangan 1 yaitu sebesar 5. Sedangkan indeks

motilitas terendah terdapat pada perlakuan NaCl dengan suhu dingin dan ruang

pada ulangan 1 yaitu 0.

Tabel 2. Hasil Pengamatan Sperma Perlakuan Suhu Dingin Dengan Pengenceran

NaCl

Waktu Pengamatan Umur Sperma

(detik)

Indeks

Motalitas

Kriteria

0 jam 1’07’’ 3 Banyak sperma bergerak cepat dan

yang lain bergetar di tempat

½ jam 2’30’’ 3 Banyak sperma bergerak cepat dan

yang lain bergetar di tempat

1 jam 0 0 Semua sperma tidak bergerak dan

bergetar

0 Jam 0,5 Jam 1 Jam0

20

40

60

80

100

120

140

160

67

150

0

Waktu Pengamatan

Wa

ktu

Um

ur

Sp

erm

a (

Det

ik)

Grafik 3. Lama Hidup Sperma

Berdasarkan Grafik di atas, dapat diketahui bahwa umur sperma

terpanjang terdapat pada waktu pengamatan 0.5 jam yaitu 150 detik. Sedangkan

umur terpendek terdapat pada waktu pengamatan 1 jam yaitu 0 detik.

0 Jam 0,5 Jam 1 Jam0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

3 3

0

Waktu Pengamatan

Inde

ks M

otili

tas

Grafik 4. Motilitas Sperma

Berdasarkan Grafik di atas, dapat diketahui bahwa indeks motilitas

tertinggi terdapat pada waktu pengamatan 0 jam dan 0.5 jam yaitu dengan indeks

motilitas 3. Sedangkan pada waktu pengamatan 1 jam indeks yang didapatkan

yaitu 0.

3.2 Pembahasan

Sperma merupakan gamet jantan yang dihasilkan oleh testis. Sperma dari

beberapa spesies ikan famili cyprinidae berwarna kekuning-kuningan menyerupai

susu. Sperma meliputi dua bagian, yaitu zat cair dan sel. Cairan merupakan tempat

hidup sperma. Sel-sel yang hidup dan bergerak disebut spermatozoa, dan zat cair

dimana sel-sel tersebut berenang disebut plasma seminal (Hoar, 1979).

Spermatozoa merupakan sel padat dan sangat khas, tidak tumbuh atau membagi

diri serta tidak mempunyai peranan fisiologis apapun pada hewan yang

menghasilkannya, semata-mata hanya untuk membuahi telur pada jenis yang sama

(Pangestuningtias 1993).

Pengaruh perlakuan larutan fisiologis NaCl yang diberikan terhadap

sperma dapat mempertahankan daya hidup spermatozoa. Hal ini seperti yang

diungkapkan (Rustidja 1985 dalam Hidayaturrahmah 2007) yang menyatakan

arutan fisiologis yang digunakan sebagai pengencer organik pada suatu percobaan

dapat mempertahankan daya hidup sperma sekitar 20-25 menit, hal ini

dikarenakan larutan fisiologis mengandung unsur elektrolit yang dapat

mempertahankan daya hidup spermatozoa secara in vitro. Larutan garam

fisiologis diperlukan karena natrium (Na) merupakan kation utama dalam cairan

ekstraseluler yang memegang peranan penting pada regulasi tekanan osmotisnya,

juga pada pembentukan potensial listrik yang perlu bagi kontraksi otot dan

penerusan impuls saraf. Sehingga untuk tujuan preservasi larutan fisiologis adalah

bahan pengencer yang baik.

Motilitas adalah gerak maju ke depan dari spermatozoa secara progresif.

Kecepatan serta lamanya sperma bergerak bergantung kepada berbagai faktor,

antara lain jenis serta konsentrasi unsur yang terkandung di dalamnya, suhu, pH,

dan metabolisme sel, serta konsentrasi spermatozoa dalam cairan sperma

menerangkan bahwa semakin pendek umurnya kerena kecepatan pergerakan

spermatozoa erat hubungannya dengan derajat pergerakan. Menurut Hoar (1979),

mengemukakan bahwa sperma ikan air tawar kebanyakan masih dapat bergerak

selama 2 – 3 menit setelah lepas dari media hidup aslinya. Sperma ikan mas hanya

hidup selama 30–60 detik dalam air. Pergerakan aktif spermatozoa ikan mas

dalam air tawar dengan suhu 20oC kira-kira 106,6 detik. Penyimpanan sperma

dalam larutan pengencer NaCl fisiologis sebaiknya digunakan tidak lebih dari 60

menit setelah penampungan, untuk memperpanjang waktu simpan semen

diperlukan substitusi bahan pengencer lain yang mengandung protein atau bahan-

bahan yang dapat mempertahankan motilitas spermatozoa. Menurut Soehartojo

(1995) bahan utama yang dipakai spermatozoa sebagai sumber energi dari luar

testis adalah fruktosa yang diubah menjadi asam laktat dan energi dengan enzim

fruktolisin. Faktor kedua diduga terjadinya peningkatan waktu motilitas dan

viabilitas spermatozoa tersebut, adalah bahwa fruktosa dapat meningkatkan

aktifitas protein yang terdapat pada ekor spermatozoa.

Effendie (1979) menyatakan bahwa kemampuan spermatozoa hidup secara

normal setelah keluar dari testis hanya berkisar antara 1-2 menit. Durasi motilitas

terjadi dalam periode yang sangat pendek pada ikan air tawar. Motilitas

spermatozoa ikan dibatasi pada periode detik dan menit karena adanya osmotic

injury. Testis sel spermatozoa mampu memakai sumber energi dari luar untuk

melanjutkan hidupnya.

Prinsip penyimpanan sperma adalah mengurangi pergerakan spermatozoa,

tetapi tetap dapat memperlihatkan aktivitasnya untuk membuahi telur dengan cara

mempertahankan kapasitas pergerakannya Hoar (1979). Hal yang sama juga

dikemukakan oleh (Toelihere, 1985 dalam Pangestuningtias, 1993). bahwa

pendinginan sperma dari suhu tubuh ke suhu lemari es, menyebabkan sperma

kehilangan motilitas secara bertahap sampai pergerakannya terhenti. Menurut

(Lgler et al.,1972 dalam Pangestuningtias, 1993) ketahanan hidup sperma

dipengaruhi oleh temperatur dan pada umumnya dapat hidup lebih lama pada

temperatur rendah. (Taurin, 1977 dalam Pangestuningtias, 1993) menyatakan

bahwa sebagai pertimbangan utama dalam penyimpanan sperma, yaitu terletak

pada suhu tempat penyimpanan. Penyimpanan sperma dalam temteratur rendah

memegang peranan penting dalam reproduksi sel. Peningkatan suhu akan

meningkatkan kadar metabolisme sehingga dapat menurangi daya tahan hidup

sperma, sehingga pada suhu dingin energi yang dibutuhkan akan menjadi lebih

sedikit dan sperma dapat bergerak dengan dengan cepat. Hal ini sesuai dengan

grafik 1 yang memperlihatkan bahwa pada perlakuan suhu dingin kemampuan

hidup sperma dapat mencapai 600 detik. Begitu juga dengan motilitas sperma

pada suhu dingin dapat mencapai indeks tertinggi yaitu 5.

Penurunan kualitas spermatozoa selama penyimpanan, baik persentase

motilitas maupun keutuhan membran plasma diduga akibat banyaknya

spermatozoa yang mati dan menjadi toksik terhadap spermatozoa lain yang masih

hidup, sehingga secara umum kualitasnya menjadi menurun. Keberadaan zat yang

bersifat toksik baik yang berasal dari spermatozoa yang telah mati maupun yang

berasal dari zat yang terkandung dari pengencer yang telah mengalami oksidasi

akibat penyimpanan dapat menyebabkan tingginya kadar radikal bebas yang dapat

merusak keutuhan membran plasma spermatozoa. Apabila membran plasma

spematozoa sudah mengalami kerusakan, maka metabolisme spermatozoa akan

terganggu dan mulai kehilangan motilitasnya sehingga mengakibatkan kematian

spermatozoa. Dari hasil percobaan diketahui bahwa lama hidup sperma paling

optimal terdapat pada perlakuan tanpa NaCl suhu dingin yaitu selama 600 detik

dan indeks motilitas paling optimal terdapat pada perlakuan tanpa dan adanya

NaCl pada suhu dingin dengan indeks motilitas 5.

Larutan NaCl fisiologis sering digunakan sebagai bahan pengencer semen

yang memberikan sifat buffer dan mampu mempertahankan pH semen dalam suhu

kamar, selain itu NaCl fisiologis dapat memperpanjang umur sperma karena

bersifat isotonis dengan cairan sel. Didalam larutan elektrolit terdapat ion-ion

yang dapat memenuhi kebutuhan sperma untuk mempertahankan motilitas dan

umur sperma. Dalam pengawetan sperma dapat dilakukan dengan menggunakan

air kelapa, seperti yang diungkapkan oleh (Wolf dan Quimby, 1969 dalam

Darlina, 1996) yang menyatakan bahwa air kelapa berpotensi sebagai pelarut

sperma karena mengandung nitrogen, phosphoric acid, potassium, calcium oxide,

magnesium oxide, besi, gula tereduksi, dan abu. Larutan fisiologi sangat potensial

sebagai pelarut sperma karena larutan ini berfungsi mempertahankan pH, tekanan

osmotik, menyediakan ion-ion esensial dan glukosa sebagai sumber dan glukosa

sebagai sumber energi. Selain itu dapat dilakukan dengan metode Cryopreservasi

sperma. Prinsip yang berlaku bahwa pendinginan dengan suhu di bawah 0 ˚C,

akan menimbulkan dampak pembentukan kristal-kristal es (Ice formation). Jika

hal itu terjadi maka struktur dari kristal-kristal es itu akan merusak sel sperma

ikan. Oleh karena itu diperlukan penambahan suatu bahan yang bisa menghambat

pembentukan kristal es. Bahan itu disebut sebagai cryoprotectant agent

(Pangestuningtias, 1993).

IV. KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa

praktikan telah mampu melakukan pengawetan sperma dan mengamati tingkat

indeks motilitas dan daya tahan hidup sperma. Berdasarkan hasil percobaan dapat

diketahui bahwa tingkat indeks motilitas tertinggi diperoleh dari hasil perlakuan

tanpa dan ada NaCl dengan suhu dingin yaitu dengan indeks motilitas 5 dan daya

tahan sperma paling lama diperoleh dari perlakuan tanpa NaCl dengan suhu

dingin yaitu sperma dapat bertahan selama 600 detik.

4.2. Saran

Diharapkan untuk praktikum selanjutnya dapat digunakan jenis ikan yang

berbeda serta habitat yang berbeda-beda pula dan metode pengawetan yang

dipraktikumkan lebih banyak sehingga dapat diketahui metode yang terbaik untuk

diaplikasikan.

DAFTAR PUSTAKA

Darlina, Lina. 1996. Pengaruh Lama Waktu Penyimpanan Telur Dalam Larutan Fisiologis NaCl dan Finger Terhadap Derajat Pembuahan Telur, Kelangsungan Hidup Embrio, dan Penetasan Telur Ikan Mas (Cyprinus carpio L). Skripsi. Jurusan Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

Effendie, M.I. 1979. Biologi Perikanan Cetakan I. Yayasan Dewi Sri, Bogor.

Hidayaturrahmah. 2007. Waktu Motilitas dan Viabilitas Spermatozoa Ikan Mas (Cyprinus carpio L) pada Beberapa Konsentrasi Larutan Fruktosa. Bioscientiae. 4(1): 9-18

Hoar. 1971. Fish Physiology Volume III. Academic Press : New York.

Pangestuningtias, J.W. (1993). Study tentang Pengaruh Radiasi Sinar Ultra Violet dan Waktu Penyimpanan Sperma Ikan Mas (Cyprinus carpio L) Terhadap Persentase Pembuahan dan Persentase Penetasan Telur. Fakultas Peternakan, Universitas Dipenogoro, Semarang.

Soehartojo H. 1995. Ilmu Kemajiran Pada Ternak. Airlangga University Press. Surabaya.