Protein pada Sperma Sapi yang Membuat Peluang Kesuburannya Tinggi

Oleh: Edy Sophian

PENGEMBANGBIAKAN sapi dapat dilakukan dengan kawin alamiah dan menggunakan teknologi inseminasi buatan(IB).

Inseminasi Buatan dapat meningkatakan populasi dan mutu genetik ternak Percepatan populasi dan mutu genetik ternak sangat bergantung pada ketersediaan semen beku yang berkualitas.

Baca juga: Kenali Gejala Sapi dan Kambing Terinfeksi PMK

Semen beku saat ini diproduksi oleh Balai Inseminasi Buatan Nasional yang mengacu pada Peraturan Menteri Pertanian Republik Indonesia (Nomor 10/Permentan/PK.210/3/2016) tahun 2016.

Semen beku yang diproduksi oleh produsen berasal dari pejantan unggul menurut Standar Nasional Indonesia (SNI) Semen Beku SNI 4869-1:2021.

Pejantan unggul adalah yang sudah diseleksi berdasarkan garis keturunannya (pedigree/silsilah), kemampuan produksi dan reproduksi, sehat, dan bebas penyakit menular sesuai perundang-undangan.

Protein sperma memiliki peran penting terkait kesuburan, seperti integritas morfologi dan fungsi sperma, termasuk motilitas, kapasitasi, pembuahan, aktivasi oosit, dan perkembangan embrionik.

Struktur inti sperma adalah salah satu componen penting dalam kesuburan. Bahan DNA sperma dikemas dalam inti sperma dalam sistem yang unik dan kompleks dengan protein khusus yang mengatur proses kondensasi dan dekompresi melalui mekanisme tertentu.

Pardede BP dkk (2020) di jurnal , Dunia Veteriner, 13(3): 556-562 di artikel “Protamin dan protein lain dalam sperma dan plasma mani sebagai penanda molekuler kesuburan banteng”.

Dalam beberapa dekade terakhir, teknologi proteomik dan metabolomik telah memungkinkan deteksi jumlah molekul yang tidak tereksenasi dalam plasma semen hewan ternak, spesies liar, dan manusia.

Ini memperluas pengetahuan kita mengenai peran molekul-molekul ini dan kontribusinya terhadap kesuburan pejantan.

Baca juga: Daging dan Susu Sapi Terkena PMK Aman Dimakan, Ini Cara Konsumsinya

Metabolomik dapat mengidentifikasi berbagai kelas zat yang terkait dengan jalur metabolisme, (Pardede et al. 2022) melaporkan masih ditemukannya pejantan sapi di Indonesia dengan tingkat fertilitas yang masih relatif rendah (<60 persen).

Faktor yang memengaruhi keberhasilan IB tersebut salah satunya adalah kualitas semen pejantan. Metode evaluasi kualitas semen di Indonesia, umumnya masih dilakukan secara konvensional, meliputi pemeriksaan makroskopis dan mikroskopis.

Hal ini dinilai belum cukup akurat untuk menginterpretasikan fertilitas pejantan, meskipun fertilitas berkorelasi dengan kualitas semen.

Analisis yang lebih akurat yakni melalui pendekatan analisis molekuler masih diperlukan
Eksplorasi potensi fungsi protein yang berkaitan dengan fertilitas sapi jantan dapat dilakukan melalui identifikasi protein dalam sel spermatozoa dan plasma semen.

Komponen biokimia dalam plasma semen termasuk protein dan peptida berfungsi sebagai regulator spermatogenesis, dalam melindungi spermatozoa, kapasitasi, fertilisasi melalui interaksi dengan berbagai jenis ligan spermatozoa.

Kajian terhadap protein-protein tersebut untuk menentukan fertilitas jantan sangat diperlukan. Pendekatan identifikasi protein dalam plasma semen dan spermatozoa memberikan peluang baru dalam melakukan proses seleksi dan reseleksi jantan untuk menjadi pejantan oleh produsen.

Seleksi pejantan unggul dapat dinilai berdasarkan sifat genetik dan penilaian performa kinerja reproduksi dengan tingkat fertilitas.

Baca juga: Hindari Pilih Daging Sapi Gelonggongan Jelang Ramadhan, Ini Tipsnya

Calon pejantan unggul pada umumnya diseleksi dengan Breeding Soundness Examination (BSE) yang terdiri atas pemeriksaan fenotipik dan karakteristik semen yang tidak dapat dijadikan sebagai parameter tunggal, para peneliti pada beberapa dekade terakhir, telah mencoba mencari parameter penilaian fertilitas pejantan salah satunya melalui identifikasi kualitas semen.

Ini menunjukkan bahwa masih banyak pejantan dengan tingkat kesuburan rendah secara tidak sadar digunakan untuk IB dan status reproduksi pejantan baru dapat ditetapkan setelah diinseminasi.

Kondisi di lapangan, baik pihak produsen semen dan konsumen menyadari kondisi tersebut, sehingga terus mencari pendekatan lain untuk memprediksi fertilitas pejantan dengan lebih akurat.

Di temukannya beberapa protein semen dapat menjadi indikator penilaian kualitas semen maupun fertilitas seekor pejantan.

Terdapat beberapa protein semen yang berkorelasi positif dengan fertilitas pejantan, yaitu: osteopontin, phospholipaseA2, P25b, Protamine 1, Protamine2, HSP-70, SPACA1, acidic seminal fluid proteins, a-L-fucosidase, dan cathepsin D serta BSPs.

Komponen protein dalam semen dapat dijadikan indikator yang berhubungan dengan fertilitas seekor pejantan dan sebagai acuan dalam proses seleksi dan reseleksi serta untuk penentu kebijakan proses pengafkiran sapi pejantan oleh produsen.

Hasil ini akan memberikan dampak efisiensi dan efektifitas pemeliharaan pejantan di BIB, dan memberi peluang besar lahirnya ternak yang memiliki daya fertilitas tinggi sehingga peningkatan kelahiran dan populasi ternak menuju swasembada daging dan susu dapat dicapai.

Baca juga: Temuan Baru, Mikroba dalam Perut Sapi Bantu Daur Ulang Plastik

Plasma semen mengandung faktor-faktor yang menguntungkan dan merugikan fungsi penyimpanan spermatozoa. Namun, sifat dan karakteristik dari faktor-faktor ini tidak dipahami dengan baik.

Fraksi protein utama (50-70 persen) dari Bovine Seminal Plasma (BSP) diwakili oleh kelompok protein pengikat fosfolipid yang secara kolektif disebut protein BSP. Tanda protein BSP dicirikan oleh dua domain fibronektin tipe 2 (Fn2) yang berulang secara tandem.

Sekarang telah diketahui dengan baik bahwa protein BSP dan kerabatnya mewakili superfamili protein baru yang muncul pada mamalia.

Fungsi molekuler yang paling menonjol untuk protein yang berbeda adalah aktivitas pengikatan, katalitik dan reseptor. Komponen seluler utama untuk protein yang berbeda adalah seluler, ekstra seluler, dan membran plasma.

Karena kandungan protein berbeda pada sapi jantan, perbedaan antara pejantan dengan fertilitas tinggi dan rendah mengenai kelimpahan sperma dan protein plasma semen kemungkinan berkontribusi pada perbedaan fertilitas.

Menariknya, protein BSP secara khusus mengikat lipoprotein densitas rendah yang ada dalam kuning telur, senyawa yang biasa digunakan dalam pemanjang semen. Interaksi ini tampaknya menghilangkan efek merugikan dari protein BSP pada membran sperma.

Oleh karena itu, protein BSP dalam plasma mani bertindak seperti pedang bermata dua, menguntungkan sekaligus merugikan sperma.

Fertilitas merupakan aspek terpenting dalam upaya peningkatan populasi ternak. Protamin dan berbagai protein dalam sperma dan plasma semen merupakan hasil analisis molekuler yang dapat digunakan sebagai penanda kesuburan.

Baca juga: Habiskan Banyak Waktu dengan Manusia, Otak Sapi Jadi Menyusut

Masing-masing protein meletakkan peran penting dalam fungsi normal sperma, mulai dari pembentukan struktur sperma, motilitas, kapasi, perlindungan sel, reaksi akrosom, keberhasilan pembuahan, aktivasi sel telur, dan perkembangan embrionik.

Terakhir, komponen molecular ini dapat menjadi penanda kesuburan dan dapat membantu mendiagnosa kasus infertilitas/subfertilitas pada ternak di lapangan.

Edy Sophian
Perekayasa Ahli Muda Pusat Riset Zoologi Terapan - BRIN