Judul: Study on the Semen Characteristics of Superior Simmental Bulls Based Proteome on Quality Semen and Spermatozoa Fertility Biomarkers
Abstrak: Penilaian fertilitas calon pejantan di Indonesia berdasarkan teknik Breeding Soundness Examination (BSE). Teknik BSE mudah dilakukan, dapat diulangi dan berkorelasi dengan kesuburan pejantan. Pengujian BSE meliputi tiga bagian, yaitu pengamatan fisik (pengamatan genetalia eksternal dan internal melalui eksplorasi rektal), pengukuran lingkar skrotum, tingkah laku seksual (libido), dan analisis kualitas semen. Metode evaluasi semen merupakan metode yang paling umum digunakan untuk penilaian pejantan. Namun, penilaian fertilitas pejantan berdasarkan kualitas semen saja belum dapat menggambarkan fertilitas yang sesungguhnya. Penelitian proteomic dibutuhkan sebagai kajian dalam memprediksi fertilitas pejantan. Beberapa laporan terbaru menunjukkan efektivitas komponen protein plasma semen dapat bersifat menguntungkan atau merugikan bagi fertilitas maupun kualitas semen. Tujuan penelitian ini untuk melakukan kajian penilaian fertilitas pejantan melalui penentuan protein penanda fertilitas. Tahapan penelitian yang dilakukan mencakup: 1) karakterisasi pejantan sapi simental berdasarkan hubungan antara konsentrasi testosteron, adiponektin, dan kualitas semen; 2) profil protein plasma semen berdasarkan berat molekul dan hubungannya dengan kualitas semen segar pejantan sapi simental; 3) protein plasma semen yang berkaitan dengan fertilitas dan kualitas semen segar pejantan sapi simental. Sampel plasma semen diambil dari enam ekor sapi simental milik Balai Inseminasi Buatan (BIB) Ungaran dan enam ekor BIB Lembang dengan kisaran umur 3-8 tahun. Kedua belas ekor tersebut dibagi menjadi kelompok pejantan dengan motilitas spermatozoa ≥70% (normal fresh semen) dan motilitas spermatozoa <70% (poor fresh semen). Pengelompokan berdasarkan data sekunder dari kedua BIB tahun 2018-2019. Kelompok normal fresh semen (NFS) dari BIB Ungaran (NFSU), NFS dari BIB Lembang (NFSL), poor fresh semen (PFS) dari BIB Ungaran (PFSU) dan PFS dari Lembang (PFSL). Setiap kelompok masing-masing tiga ekor sapi. Analisis proteomic menggunakan sampel yang berasal dari BIB Lembang (NFSL dan PFSL). Hasil analisis menunjukkan adanya perbedaan signifikan (p<0,05) antara volume semen dan konsentrasi spermatozoa pada sapi NFSU, PFSU, dan NFSL dengan kelompok sapi PFSL. Sampel NFSU (6,10 ml dan 1455,02×106 /ml), PFSU (6,10 dan 1313,98×106 /ml), serta NFSL (6,73 ml dan 1301,74×106 /ml) lebih tinggi dibandingkan dengan kelompok sapi PFSL (4,37 ml dan 731,35×106 /ml). Rata-rata konsentrasi testosteron pada pejantan sapi simental NFSU, PFSU, NFSL, dan PFSL berturut-turut sebanyak 35,36 ng/ml, 30,42 ng/ml, 34,94 ng/ml, dan 33,06 ng/ml. Konsentrasi adiponektin dalam penelitian ini menunjukkan rata-rata sebesar 5,52 µg/ml (NFSU), 7,23 µg/ml (PFSU), 5,95 µg/ml (NFSL), dan 6,86 µg/ml (PFSL). Pola sekresi hormon testosteron dan adiponektin pada semua pejantan (NFSU, PFSU, NFSL, dan PFSL) tidak menunjukkan perbedaan konsentrasi yang signifikan (p<0,05). Parameter evaluasi fertilitas untuk seleksi calon pejantan sapi simental berdasarkan evaluasi semen, pengukuran testosteron, dan adiponektin belum dapat menggambarkan kapasitas fertilitas sapi pejantan yang sebenarnya, sehingga perlu ditambahkan dengan penilaian pejantan secara molekular, salah satunya melalui identifikasi protein plasma semen yang berhubungan langsung dengan fertilitas. Perkembangan penilaian fertilitas pejantan dilakukan dengan identifikasi dan karakterisasi protein penentu fertilitas spermatozoa maupun kualitas semen menggunakan metode 1D-SDS-PAGE (gel electrophoresis) berdasarkan berat molekul protein. Hasil penelitian ini menunjukkan, masing-masing ekspresi protein dengan BM 134-101 kD, 100-71 kD, dan 70 kD tidak ditemukan pada kelompok sapi dengan motilitas spermatozoa <70% (PFSU dan PFSL). Analisis protein berdasarkan BM menggunakan SDS-PAGE dapat dipertimbangkan sebagai indikator tambahan metode BSE. Konfirmasi profiling protein berdasarkan BM, masih perlu dilakukan analisis proteomics menggunakan metode
Keyword: protein, seminal plasma, fertility, semen quality, Simmental bulls