SUPLEMENTASI OVIDUCT SPECIFIC PROTEIN PADA MEDIA SEMEN BEKU DAN KRIOPRESERVASI EMBRIO KAMBING dan DOMBA

UNTUK MENINGKATKAN ANGKA FERTILISASI DAN KEBERHASILAN INSEMINASI BUATAN SERTA TRANSFER EMBRIO PADA KAMBING

dan DOMBA

Tim Pengusul :

Dr. Dra.Med.Vet. Herawati, MP

Dr.Ir. Nurul Isnaini, MP.

Drh. Aulia Firmawati, M.Vet

Drh. Herlina Pratiwi, M.Si.

Drh Yudit Oktanella, M.Si

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

2020

LATAR BELAKANG Program Swasembada Daging (PSPDS-2010)

Komoditi ternak : Sapi, Kambing dan

Domba (30%), Kerbau

Kendala :

- Angka fertilitas rendah

- Mutu genetic rendah

- Gangguan reproduksi

-Pelaksanaan IB 2x pada kambing dan domba kurang

efisien

suplementasi Oviduct Spesific Glycoprotein pada semen beku kambing dan domba

Solusi :

- Meningkatkan angka fertilisasi

-Efisiensi IB

Meningkatkan mutu genetik

LATAR BELAKANG Program Swasembada

Daging (PSPDS-2010) dan SPR 2016

Komoditi ternak : Sapi, Kambing (30%), dan domba, Kerbau

Kendala :

- Angka fertilitas dan kebuntingan

- Mutu genetic

- Gangguan reproduksi

-Pelaksanaan TE dan IB 2x pada kambing kurang optimal dengan

keberhasilan rendah

Suplementasi Epithellialcell Oviductin Glycoprotein pada media fertilisasi in vitro dan kriopreservasi embrio pada

kambing

Solusi :

- Meningkatkan angka fertilisasi secara in vitro dan kualitas embrio beku

- Meningkatkan angka kebuntingan pada Transfer Embrio

TUJUAN PENELITIAN

1. • Mendapatkan Oviduct Specific Glycoprotein pada kambing dan domba domestik

sebagai bahan suplementasi pada pengencer semen beku kambing/ domba.

2.

• Meningkatkan angka fertilitas secara in vitro pada kambing/domba dengan menggunakan semen beku suplementasi Oviduct Specific Glycoprotein sebagai trobosan untuk mengatasi rendahnya angka fertilitas pada kambing/domba akibat terjadinya polispermi pada proses fertilisasi secara in vitro.

3.

• Produk semen beku modifikasi berbasis suplementasi Oviduct Specific Glycoprotein sebagai trobosan baru dalam peningkatan dan percepatan populasi kambing/domba unggul sebagai pendukung program swasembada pangan yang dicanangkan oleh pemerintah pada tahun 2010.

4

• Data ilmiah mengenai Oviduct Specific Glycoprotein sebagai trobosan teknologi inseminasi buatan berbasis suplementasi Oviduct Specific Glycoprotein pada pengencer semen beku untuk meningkatkan angka fertilitas pada kambing/domba

URGENSI PENELITIAN

1.

• Dasar pengembangan bioproduk dari bahan isolate protein alami yaitu suplementasi Oviduct Specific Glycoprotein dalam kaitannya dengan pengembangan prototipe semen beku maupun semen cair terstandar yang dapat dimanfaatkan sebagai trobosan program inseminasi buatan pada kambing dan domba untuk dapat menghasilkan ternak yang unggul serta dapat mencapai efisiensi program inseminasi buatan pada kambing/domba domestik.

2.

• Menunjang misi UB sebagai Technopreuner University melalui keterlibatan mahasiswa dalam penelitian dan pengembangan menuju bioproduk dengan nilai kemanfaatan tinggi.

3

• Mendukung program pemerintah dalam mensukseskan program swasembada pangan tahun 2010 terutama pangan yang berasal dari daging kambing dan domba melalui teknologi inseminasi buatan pada kambing dan domba, sebagai trobosan pengembangan teknologi inseminasi buatan pada kambing dan domba guna mempercepat laju populasi kambing dan domba di Indonesia.

TUJUAN PENELITIAN

1.

• Mendapatkan isolate Epitheliacell Oviductin Glycoprotein pada kambing betina domestik sebagai bahan suplementasi pada media maturasi, fertilisasi in vito dan kriopreservasi embrio beku kambing.

2.

• Meningkatkan angka fertilitasasi secara in vitro pada kambing dengan menggunakan media maturasi, kapasitasi dan fertilisasi in vitro yang bersuplementasi Epitheliacell Oviductin Glycoprotein sebagai trobosan untuk mengatasi rendahnya angka fertilitasasi pada kambing akibat terjadinya polispermi pada proses fertilisasi secara in vitro.

3.

• Meningkatkan angka keberhasilan pada proses transfer embrio dengan menggunakan embrio beku yang bersuplementasi Epitheliacell Oviductin Glycoprotein sebagai trobosan untuk mengatasi rendahnya angka keberhasilan transfer embrio akibat kualitas embrio post thawing kurang baik pada kambing.

4

• Produk embrio beku modifikasi berbasis suplementasi Epitheliacell Oviductin Glycoprotein sebagai trobosan baru dalam peningkatan dan percepatan populasi kambing unggul sebagai pendukung program swasembada pangan yang dicanangkan oleh pemerintah pada tahun 2010.

5 • Data ilmiah mengenai Epitheliacell Oviductin Glycoproteinsebagai trobosan teknologi

transfer embrio berbasis suplementasi Epitheliacell Oviductin Glycoprotein pada media kriopreservasi embrio beku untuk meningkatkan angka fertilitas pada kambing.

URGENSI PENELITIAN

1.

• Dasar pengembangan bioproduk dari bahan isolate protein alami yaitu suplementasi Epitheliacell Oviductin Glycoprotein dalam kaitannya dengan pengembangan prototipe embrio beku maupun media fertilisasi in vitro modifikasi terstandar yang dapat dimanfaatkan sebagai trobosan program transfer embrio pada kambing untuk dapat menghasilkan ternak yang unggul serta dapat mencapai efisiensi dan meningkatkan angka keberhasilan transfer embrio pada kambing domestik.

2.

• Menunjang misi UB sebagai Technopreuner University melalui keterlibatan mahasiswa dalam penelitian dan pengembangan menuju bioproduk dengan nilai kemanfaatan tinggi.

3

• Mendukung program pemerintah dalam mensukseskan program swasembada pangan pada tahun 2010 dan program Sentra Peternakan Rakyat tahun 2016 terutama pangan yang berasal dari daging kambing melalui teknologi kriopreservasi embrio pada kambing, sebagai trobosan pengembangan teknologi transfer embrio pada kambing guna mempercepat laju populasi kambing di Indonesia.

Road Map Penelitian

ALUR PENELITIAN Tahun 1

Masih dilakukan untuk

produksi pure protein sebagai

bahan isolat

Tahun ke-2

DIAGRAM PENELITIAN Tahun 1

Penelitian Tahun 1

Tahun ke-2

Penelitihan ke 2

Hasil Penelitian Produksi Isolat OVGP1

Suplementasi Isolat OVGP1 pada Pengencer Sederhana Tris Kuning Telur+Semen Kambing

Uji Suplementasi Isolat OVGP1 terhadap Tingkat Maturasi

Ekspresi OVGP Pada Oosit

Ekspresi OVGP pada Ovarium fase Folikuler dan Luteal

Suplementasi Isolat OVGP pada media Maturasi terhadap angka Fertilisasi

Produksi Isolat OVGP1 di Biomedik FK UB

HASIL PENELITIAN

Koleksi Isolat Protein

Tahapan Koleksi Isolat Protein

B1. Running SDS PAGE

B2. Running SDS PAGE

Purifikasi

Hasil Produksi Isolat Protein Oviductal Fluid Fase Estrus (A) dan Metestrus (B)

A B

Proses Pemilihan Gel dan Elusi

Pengukuran Kadar

No. Sumber Isolat Fase Birahi Rataan Kadar Isolat Crude

OVGP1 (mg/ml) ± Standart

Deviasi

Rataan Kadar Isolat Murni

OVGP1 (mg/ml) ± Standart

Deviasi

1 Oviduct Fluid Folikuler 36,82 ± 4.96 0,20 ± 0,005

Luteal 5,33 ± 0,288 0,04 ± 0,026

2 Ephitellial cell Folikuler 35,06 ± 6,35 0,43 ± 0,005

Luteal 4,27 ± 2,58 0,37 ± 0,005

Proses Pengukuran Kadar OVGP1

Tabel 1 Kadar OVGP1 pada Isolat Murni OVGP1 dan Korelasi antara

Isolat Murni dan Crude Protein OVGP1

Suplementasi Isolat OVGP1 pada Pengencer Sederhana Tris Kuning

Telur+Semen Kambing di BBIB Singosari

Pengujian Kualitas Semen Segar Kambing

No. Nama Kambing Volume

(cc)

Warna Bau Vikositas pH

1 Arvanto

(201142)

1,6 Putih susu keruh Khas semen kambing Kental 6,4

2 Bagas (201466) 1,5 Putih susu Khas semen kambing Kental 6,4

3 Gameto

(201465)

1,6 Putih susu keruh Khas semen kambing Kental 6,4

4 Crispin

(2013359)

1,5 Putih susu Khas semen kambing Kental 6,4

5 Pendy (201150) 1,5 Putih susu Khas semen kambing Kental 6,4

Tabel 2. Pemeriksaan Kuantitas (Uji makroskopis) Semen Segar Kambing

Sanen di BBIB Singosari

Pengujian Kualitas Semen Segar

No. Nama

Kambing

Morfol

ogi

Konsen

trasi

(juta/m

l)

Motilitas Viabilitas

(%)

Host Test

(%) Gerakan

Massa (%)

Gerakan

Individu

(%)

1 Arvanto

(201142)

Normal 2684 3+ 60 71 40

2 Bagas

(201466)

Normal 3839 3+ 60 72 50

3 Gameto

(201465)

Normal 2171 3+ 60 68 30

4 Crispin

(2013359)

Normal 2901 3+ 60 70 40

5 Pendy

(201150)

Normal 3786 3+ 60 73 45

Tabel 3. Pemeriksaan Kualitas (Uji mikroskopis) Semen Segar Kambing

Sanen di BBIB Singosari

Hasil Pemeriksaan Mikroskopis

Suplementasi OVGP1 pada Semen Cair Kambing Sanen di BBIB Singosari

Suplementasi OVGP1 pada semen cair kambing Sanen dengan menggunakan pengencer TKT

Pada tahap penelitian ini kami ingin mengetahui dosis suplementasi isolate protein OVGP1 yang paling bagus dan stabil untuk dapat digunakan sebagai suplementasi semen beku pada kambing. Adapun beberapa perlakuan yang kami berikan adalah sebagai berikut ini :

• P0 : Semen segar dengan pengencer NaCl

• P1 :Semen segar dengan penegncer tris-kuning telur dengan suplementasi crude OVGP1 dari fluid dosis 1µg/ml

• P2 :Semen segar dengan penegncer tris-kuning telur dengan suplementasi crude OVGP1 dari ephitellial cells 1µg/ml

• P3 :Semen segar dengan penegncer tris-kuning telur dengan suplementasi pure OVGP1 dari fluid 1µg/ml

• P4 :Semen segar dengan penegncer tris-kuning telur dengan suplementasi pure OVGP1 dari ephitellial cells 1µg/ml

Proses Suplementasi OVGP1

Hasil Uji Mikroskopis setelah tersuplementasi OVGP1

No. Perlakuan Morfologi Konsentrasi

(50 juta/ml)

Motilitas Viabilitas

(%)

Host Test

(%) Gerakan

Massa (%)

Gerakan

Individu

(%)

1 P0 Normal 6,075 3+ 60 60 38

2 P1 Normal 7,485 3+ 60 65 45

3 P2 Normal 6,810 3+ 60 55 29

4 P3 Normal 3,855 3+ 60 60 35

5 P4 Normal 2,850 3+ 60 62 38

Tabel 4. Pemeriksaan Kualitas (Uji mikroskopis) Semen Suplementasi Isolat Crude

dan Pure Protein OVGP1Pada Semen Kambing Sanen yang telah diberikan

intervensi di BBIB Singosari

Hasil Uji Mikroskopis

a. Host Test b. Morfologi

d. Viabilitas dengan

Suplementasi OVGP1 c.Viabilitas Tanpa

Suplementasi

ANGKA FERTILISASI

Angka fertilisasi dengan metode IVF

perlakuan oosit zygote 2 sel

Oosit+Spz-NS 10 8 2

Oosit+Spz 20 15 5

Oosit+Spz-OVGP 1 15 6 9

Oosit+Spz-OVGP 5 20 5 15

Oosit+Spz-OVGP 10 10 2 8

Untuk tahapan fertilisasi in vitro ini masih dalam proses pengulangan

HASIL PENELITIAN

1. Pengamatan Ekspresi Oviductin IHK

2. Koleksi crude protein dan oviductin dari epitel oviduk

3. Identifikasi BM Oviductin

Folikuker Luteal

IHK

EPITEL

Pengamatan Ekspresi Oviductin pada Saluran Oviduk pada Fase Folikuler dan Luteal melalui pewarnaan

imunohistokimia (IHK)

Gambar 1 Ekspresi oviductin pada saluran oviduk kambing PE melalui pewarnaan IHK. Keterangan: Perbedaan ekspresi oviductin pada daerah lamina propria saluran oviduk pada fase folikuler (A) dan luteal (B). Gambar di atas memperlihatkan ekspresi tertinggi oviductin tampak pada fase folikuler (A) dan fase luteal (B) menunjukkan ekspresi oviductin yang lebih lemah. Insersi pada masing-masing gambar menggunakan magnifikasi 1000X yang enunjukkan bahwa ekspresi oviductin pada inti sel (pewarnaan immunohistokimia, Pembesaran 400x; mikroskop OLYMPUS; gambar hasil scan preparat menggunakan Software OlyVia)

Tabel 1.

No. Area Ekspresi oviductin Rataan (%) ± SD

1 Ismus Folikuler 24.08 ± 3.041

3.5 ± 0.969 Luteal

2 Ampula Folikuler 46.65 ± 13.164

5.52 ± 0.917 Luteal

3 Infundibulum Folikuler 21.12 ± 2.218

11.28 ± 1.416 Luteal

Tabel 1. Rataan persentase ekspresi oviductin pada fase folikuler dan luteal

Koleksi Oviductin Glycoprotein dari epitel oviduk dan isolasi crude protein

Gambar 2. Koleksi Isolat Protein yang berasal dari

oviduk kambing betina

Identifikasi berat molekul oviductin dengan metode SDS PAGE

Agarose 12% Konstan 30mA,

100V, 120 menit

Kolom 1-9 A B RF BM Log BM

Band 1 3.81 14.71 0.259007 97.6156 1.989519

Band 2 4.39 14.71 0.298436 86.07687 1.934886

Band 3 5.03 14.71 0.341944 74.92074 1.874602

Band 4 8.23 14.71 0.559483 37.42656 1.57318

Tabel 5.2 Berat Molekul terdeteksi dari ke-empat pita yang muncul dengan nilai Rf 0.95

74kDa

Kurang valid

64,8 kDa

Interpretasi gel:

Gel Doc, Biorad

Rf: 0.987

Elusi Protein

200 kDa 130 kDa 95 kDa 72 kDa

55 kDa

36 kDa

28 kDa

17 kDa

M 1 2 3 4 5 6

• Keterangan: M:Marker, GangNam Stain; 1:Sampel1 fase folikuler; 2:Sampel2 fase folikuler; 3:Sampel3 fase folikuler; 4:Sampel4 fase folikuler; 5:Sampel5 fase folikuler; 6:Sampel6 fase folikuler

• Setelah memperoleh hasil crude protein—dibandingkan setiap fase: membuktikan bahwa isolat protein oviductin paling tebal: berasal dari fase folikuler

• Hasil uji kuantitas kadar isolate per gel: mencapai 450ug dalam 0,8cc PBS tween

64,8 kDa

Uji spesifitas dengan Metode Western Blotting

200 kDa 130 kDa 95 kDa 72 kDa

55 kDa

36 kDa

28 kDa

17 kDa

Tingkat maturasi

EKSPRESI OVGP DAN RESEPTOR OVGP PADA OVARIUM

EKSPRESI OVGP DAN RESEPTOR OVGP PADA OOSIT

ANGKA FERTILISASI

RENCANA TAHAPAN BERIKUTNYA

• Pengujian angka fertilisasi pada media maturasi (MENGULANG)

• Pengujian angka fertilisasi pada media kapasitasi (MENGULANG)

• Pengujian ekspresi Oviductin pada spermatozoa

Seminar Internasional APIS

Sertifikat

Abstrak

Seminar Internasional Onehealth

Abstrak

Sertifikat

Journal of Environmental Engineering & Sustainable Technology (JEEST)

Vol. 04 No. 01, July 2017, Pages 41-44

Bukti ABSTRACT ACCEPTANCE

Oral Presentation: 18 Oktober 2017

Biotropica Journal

Luaran lanjutan

• Submit Int. Journal di Krishna Journal (India)-- H index 5 -- terindex scopus

• Konfirmasi submit: menunggu

Seminar Internasional ICAMBBE 2018 Sertifikat

Abstrak/ Proseding

Seminar Nasional ADERVI 2018

Sertifikat /LoA Abstrak

TERIMAKASIH