Judul: Correlation of HSP70 Expression, Post-Thawing Spermatozoa Quality, and Fertility of Bali Bulls by Age Group
Abstrak: Sapi Bali merupakan sapi asli Indonesia yang memiliki berbagai keunggulan, seperti performa yang baik, kualitas karkas yang bagus, mudah beradaptasi, mampu mencerna pakan berkualitas rendah, dan performa reproduksi yang baik. Strategi pemuliaan untuk meningkatkan populasinya salah satunya adalah melalui penerapan teknologi reproduksi berbantuan inseminasi buatan (IB) dengan menggunakan semen beku. Pemanfaatan semen beku dalam penerapan IB mempunyai beberarapa kendala, diantaranya adalah penurunan kualitas spermatozoa oleh pengaruh proses kriopreservasi dan pencairan kembali semen. Selain itu, penuaan merupakan salah satu faktor yang menyebabkan penurunan kualitas semen seperti hilangnya protein-protein (makromolekul) spermatozoa dan berimplikasi pada penurunan fertilitas. Makromolekul spermatozoa seperti heat shock protein 70 (HSP70) memiliki peran yang penting untuk menjaga homeostasis protein dari pengaruh perubahan suhu dan stres oksidatif. Kehadiran protein ini banyak dikaji hubungannya dengan fertilitas. Oleh karena itu, diperlukan kajian untuk mengidentifikasi ekspresi gen dan protein HSP70 serta hubungannya dengan kualitas spermatozoa post-thawing dan fertilitas lapangan sapi Bali. Penelitian ini menggunakan 6 ekor pejantan sapi Bali yang dikelompokkan berdasarkan umur (3 ekor berumur 9 tahun dan 3 ekor berumur 12 tahun). Computer-assisted semen analysis (CASA) digunakan untuk mengamati motilitas dan parameter kinetik spermatozoa. Abnormalitas morfologi spermatozoa dievaluasi menggunakan pewarnaan Diff-Quick. Pewarnaan fluorescence isothiocyanate-conjugated peanut agglutinin (FITC-PNA) digunakan untuk mengamati integritas akrosom spermatozoa dan pewarnaan acridine-orange (AO) untuk mengamati fragmentasi DNA. Identifikasi ekspresi gen HSP70 pada spermatozoa post-thawing dilakukan menggunakan qRT-PCR dan identifikasi protein HSP70 menggunakan ELISA. Tingkat fertilitas lapangan diperoleh dari nilai conception rate (CR) yang dihitung dari data layanan IB dan pemeriksaan kebuntingan tahun 2019-2021 provinsi Bali yang tersedia di data besar iSIKHNAS. Data dianalisis menggunakan Microsoft Excel 365 dan Microsoft Access 2013 untuk mengetahui tingkat fertilitas pejantan. Perbedaan kualitas spermatozoa post-thawing, ekspresi HSP70, dan fertilitas antar-kelompok umur (9 tahun dan 12 tahun) dianalisis menggunakan t-test independent. Hubungan ekspresi HSP70, kualitas spermatozoa post-thawing, dan fertilitas dianalisis menggunakan Pearson correlation. Data tersebut diolah menggunakan program SPSS versi 25.0. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan kualitas spermatozoa post-thawing antara pejantan kelompok umur 9 tahun dan 12 tahun. Motilitas total (63,971,12% vs 57,232,01%), motilitas progresif (58,171,44% vs 51,712,34%), non-motile sperm (36,001,11% vs 42,781,99%), abnormalitas morfologi (kelainan bagian kepala: 0,490,09% vs 0,740,09; kelaian bagian leher dan midpiece: 0,780,15% vs 2,400,67%; kelainan bagian ekor: 7,950,36% vs 9,490,56%), dan integritas akrosom spermatozoa (86,680,72% vs 82,571,02%) dari pejantan umur 9 tahun secara signifikan terdapat perbedaan dengan pejantan umur 12 tahun, sedangkan pada parameter kinetik dan fragmentasi DNA tidak terdapat perbedaan yang signifikan antara kedua kelompok umur. Teridentifikasi ekspresi gen dan protein HSP70 pada spermatozoa post-thawing sapi jantan Bali, meskipun tidak berbeda signifikan (P>0,05) antara kedua kelompok umur. Tingkat fertilitas lapangan dari semua pejantan tergolong baik, namun kelompok pejantan umur 9 tahun (75,941,09%) dan kelompok pejantan 12 tahun (74,200,39%) tidak terdapat perbedaan yang signifikan (P>0,05). Secara statistik ekspresi gen HSP70 berkorelasi dengan hiperaktif spermatozoa (r = 0,815; P<0,05) dan integritas akrosom spermatozoa (r = 0,882; P<0,05), sedangkan protein HSP70 berkorelasi dengan integritas akrosom spermatozoa (r = 0,860; P<0,05). Selain itu, ekspresi gen HSP70 memiliki hubungan erat dengan fertilitas (r = 0,935; P<0,01). Hubungan yang erat juga terlihat antara hiperaktif (r = 0,927; P<0,01) dan integritas akrosom spermatozoa (r =
Keyword: HSP70, post-thawing, sapi Bali