Pengaruh larutan elektrolit dan non elektrolit pada tingkat

Jurnal Dinamika Maritim
53
Vol . 2 No.1, September 2010
PENGARUH LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLIT PADA
TINGKAT OSMOLALITAS YANG BERBEDA TERHADAP MOTILITAS
SEL SPERMA IKAN MAS (CYPRINUS CARPIO)
Henky Irawan
Fakultas Ilmu Kelautan dan Perikanan Universitas Maritim Raja Ali Haji, Tanjungpinang
ABSTRACT
Research about the effect of electrolyte and non electrolyte solutions in different
levels of osmoality on the motility of common carp sperm cell (cyprinus carpio) was
conducted to obtain a basic data in developing extender solution for common carp sperm. The
treatmet using electrolyte solutions: sodium chloride (NaCl), calcium chloride (CaCl2),
potassium chloride (KCl) and non electrolyte: fructose, glucose each osmolality solutions was
set in 100, 200, 300 400, 500 600, 700, 800. 900, and 1000 mmol/Kg. The osmolality test in
common carp seminal plasma was 315-353 mmol/Kg and the result from all treatment shown
that the common carp sperm cell was activated or motile in the solutions that having
osmolality 100 mmol/Kg and 200 mml/Kg , the sperm cell were inactive or immotile at
osmolality 300 mmol/Kg until 1000 mmol/Kg. The osmolality solution at 300 mmol/Kg that
keep sperm immotile were nearly the same as the osmoality of common carp seminal plasma
315-353 mmol/Kg and it is suggested that the osmolality level for the common carp extender
solution is 300 mmol/kg. From the result the main factor that affected the activation of
common carp sperm motility was the level of osmolality in the environment, common carp
sperm was activated in the hypo osmotic condition.
Key Word: osmolality, sperm cell, motility
PENDAHULUAN
Ikan Mas (Cyprinus carpio)
merupakan salah satu ikan air tawar yang
bernilai ekonomis tinggi dan banyak di
konsumsi di Indonesia. Ikan mas
melakukan reproduksi dengan pembuahan
di luar tubuh dimana sel sperma lepaskan
oleh induk jantan akan bertemu sel telur
yang di lepaskan induk betina di perairan.
Dalam proses pembuhan telur ikan emas,
sel sperma yang di lepaskan oleh induk
jantan akan berenang di perairan dan
menuju ke sel telur dan bila sel sperma
berhasil masuk kedalam sel telur maka
akan terjadi pembuahan.
Sel sperma ikan mas baru akan
aktif melakukan pergerakan atau lebih di
kenal dengan motil ketika sel sperma
tersebut berada di lingkungan perairan,
sedangkan saat berada dalam kantung
sperma induk jantan sel sperma tersebut
tidak aktif atau immotil. Sel sperma yang
masih berada di dalam kantung sperma
larut di dalam cairan seminal plasma yang
menjaga sel sperma tidak aktif atau
immotil.
Sel sperma pada ikan biasanya
aktif karena di picu oleh kondisi
osmolalitas lingkungan perairan dan pada
saat sel sperma berada dalam kantung
sperma, osmolalitas dari cairan semilal
plasma pada tingkat tertentu dapat
menjaga sperma untuk tidak aktif.
Tingkat osmolalitas dari cairan
seminal plasma yang menjaga sel sperma
tidak aktif ini di pengaruhi oleh
kandungan bahan kimia yang terkandung
dalam cairan seminal plasma tersebut.
Kandungan bahan kimia dalam cairan
seminal plasma di golongkan menjadi dua
golongan utama yaitu kelompok elektrolit
yang berupa ion dan kelompok non
elektrolit yang berupa gula. Bahan-bahan
kimia yang terkandung dalam cairan
seminal plasma ini tentunya memiliki
pengaruh pada sel sperma.
Dalam bidang budidaya perairan,
data mengenai tingkat osmolalitas dan
komposisi bahan kimia yang tepat di
gunakan dalam pembuatan larutan
ekstender
yang
berguna
untuk
Jurnal Dinamika Maritim
54
Vol . 2 No.1, September 2010
mempertahankan kondisi tidak aktif atau
immotil pada sperma pada saat
penyimpanan untuk keperluat tertentu.
Penelitian ini bertujuan untuk
mengetahui pengaruh dari bahan elektrolit
dan non elektrolit dalam bentuk larutan
pada tingkat osmolalitas yang berbeda
terhadap motilitas sel sperma ikan mas dan
diharapkan nantinya data ini dapat menjadi
dasar
dalam
pembuatan
dan
pengembangan ekstender pada ikan mas
(Cyprinus carpio).
METODOLOGI PENELITIAN
Pengambilan sperma
Penelitian ini di lakukan pada
musim memijah tahun 2009
di
laboratorium kriopreservasi, depertemen
ilmu perairan, fakultas sains, Universitas
Burapha, Thailand. Ikan mas yang di
gunakan berupa 20 ekor induk jantan
dengan berat antara 300 – 600 gram yang
budidayakan di Thailand. Induk jantan di
beri rangsangan dengan menyuntikkan
hormone pematangan gonad (20µg GnRH
dengan 10 mg domperidone maleate di
larutkan dengan 1 mL air destilasi) per Kg
bobot tubuh dan di inkubasi selama 9-12
jam. Sperma di keluarkan dengan metode
stripping.
Larutan elektrolit dan non elektrolit
Bahan kimia yang di gunakan
merupakan
bahan
kimia
yang
keberadannya berlimpah di dalam cairan
seminal plasma ikan mas menurut Kruger,
Smith, Van Vuren, and Ferreira (1984)
dan mudah di dapatkan yaitu untuk bahan
elektrolit atau ion berupa: sodium chloride
(NaCl), calcium chloride (CaCl2), dan
potassium chloride (KCl). Bahan non
elektrolit atau gula berupa: fructose dan
glucose. Osmolality dari cariran seminal
plasma ikan mas juga di hitung dengan
cara memisahkan cariran plasma dari sel
sperma menggunakan centrifuge 5000 rpm
selama 15 menit lalu cairan seminal
plasma yang berupa supernantant di ambil
dan di ukur tingkat osmolalitasnya dengan
alat osmometer.
Dalam pembuatan larutan elektrolt
dan non elektrolit ini setiap larutan dari
bahan kimia yang berbeda tersebut di buat
dengan tingkat osmolalitas yang berbeda
yaitu: 100, 200, 300 400, 500 600, 700,
800. 900, and 1000 mmol/Kg , dan di buat
masing-masing 3 ulang untuk setiap
perlakuan.
Pengamatan motilitas sperma
Perlakuan di lakukan dengan cara
meletakkan sperma 10 µL sperma ikan
mas di atas object glass dan
mencampurkannya dengan 10 µL larutan
elektrolt dan non elektrolit ini setiap
larutan dari bahan kimia yang berbeda
tersebut di buat dengan tingkat osmolalitas
yang berbeda lalu di tutup dengan cover
glass dan di amati di bawah mikroskop.
Pengamatan motilitas sperma
dilakukan dengan cara merekam motilitas
sel
sperma
di
awah
miroskop
menggunakan mikroskop Nikon dengan
perbesaran 40x10 yang memliki kamera
digital yang tehubung ke laptop dan
software yang digunakan untuk merekam
adalah gadmei tv home media v.330.
Penghitungan persentase motilitas sperma
di lakukan dengan cara mengamati gambar
sperma yang di rekam di bawah
mikroskop
dan
membandingkannya
dengan gambar yang berselang waktu 3
detik berikutnya, dengan begitu terlihat
pergerakan atau perpindahan sperma
sehingga dapat di bandingkan jumlah
sperma yang motil atau bergerak dengan
jumlah total sperma dan di kali 100%.
Data dari persentase motilitas di
tampilkan dalam bentuk rata-rata dengan
standar defiasi. Untuk analisis statistic
data di transformasi ke dalam bentuk
arcsin√P dan di analisa dengan one way
ANOVA, perbandingan motilitas sperma
di tentukan dengan
menggunakan
Duncan’s New Multiple Range Test
dengan interval keparcayaan 95 %
menggunakan program SPSS
HASIL DAN PEMBAHASAN
Uji osmolalitas pada cairan
seminal plasma ikan mas menunjukkan
cairan semial plasma memilki tingkat
osmolalitas 315-353 mmol/Kg di mana
pada kondisi ini lah sel sperma berada
dalam keadaan tidak aktif atau immotil.
Jurnal Dinamika Maritim
Vol . 2 No.1, September 2010
Pengruh larutan calcium chloride
Pengruh larutan calcium chloride
(CaCl2) dapat dilihat pada table 1, dimana
sel sperma ikan mas aktif atau motil ketika
di campur dengan larutan calcium chloride
yang memilik tingkat osmolalitas 100
mml/Kg dan 200 mmol/Kg , seluruh sel
sperma berada dalam keadaan tidak aktif
atau immotil mulai dari tingkat larutan
55
calcium chloride 300 mmol/Kg hingga
1000 mmol/Kg . Terjadi perbedaan nyata
dimana sel sperma lebih banyak yang aktif
ketika bercampur dengan larutan yang
tingkat osmolaltasnya 100 mml/Kg
dengan persentase motilitas 87.7 %, hal ini
menunjukkan tingkat osmoalitas larutan
calcium chloride di bawah 300 mmol/Kg
dapat memicu sperma ikan mas untuk aktif
atau motil.
Tabel 1. Pengaruh larutan calcium chloride (CaCl2) pada tingkat osmolalitas yang berbeda
terhadap persentase motilitas sperma ikan mas.
No
Tingkat osmolalitas larutan (mmol/Kg )
Motilitas sperma (%)
1
100
87.7 + 2.0B
2
200
83.2 + 1.9C
3
300
0.0 + 0.0A
4
400
0.0 + 0.0A
5
500
0.0 + 0.0A
6
600
0.0 + 0.0A
7
700
0.0 + 0.0A
8
800
0.0 + 0.0A
9
900
0.0 + 0.0A
10
1000
0.0 + 0.0A
Perbedaan huruf yang di tulis di atas nilai menunjukkan berbeda nyata (P < 0.05)
Pengruh larutan sodium chloride
Pengruh larutan sodium chloride
(NaCl) dapat dilihat pada table 2, dimana
sel sperma ikan mas aktif atau motil ketika
di campur dengan larutan sodium chloride
yang memilik tingkat osmolalitas 100
mml/Kg dan 200 mmol/Kg , seluruh sel
sperma berada dalam keadaan tidak aktif
atau immotil mulai dari tingkat larutan
sodium chloride 300 mmol/Kg hingga
1000 mmol/Kg . Walaupun tidak terjadi
perbedaan nyata antara
larutan yang
tingkat osmolaltasnya 100 mml/Kg
dengan persentase motilitas 98.5 %
dengan osmoalitas 200 mmol/ Kg yaitu
96.9 % tetapi keduanya berbedanyata
dengan pengaruh larutan pada tingkat 300
mmol/Kg hingga 1000 mmol/Kg yaitu 0
%, hal ini menunjukkan tingkat osmoalitas
larutan sodium chloride di bawah 300
mmol/Kg dapat memicu sperma ikan mas
untuk aktif atau motil.
Tabel 2. Pengruh larutan sodium chloride (NaCl) pada tingkat osmolalitas yang berbeda
terhadap persentase motilitas sperma ikan mas.
No
Tingkat osmolalitas larutan (mmol/Kg )
Motilitas sperma (%)
1
100
98.5 + 0.3B
2
200
96.9 + 5.0B
3
300
0.0 + 0.0A
4
400
0.0 + 0.0A
5
500
0.0 + 0.0A
6
600
0.0 + 0.0A
7
700
0.0 + 0.0A
8
800
0.0 + 0.0A
9
900
0.0 + 0.0A
10
1000
0.0 + 0.0A
Perbedaan huruf yang di tulis di atas nilai menunjukkan berbeda nyata (P < 0.05)
Jurnal Dinamika Maritim
56
Vol . 2 No.1, September 2010
Pengruh larutan potassium chloride
Pengruh
larutan
potassium
chloride (KCl) dapat dilihat pada table 3,
dimana sel sperma ikan mas aktif atau
motil ketika di campur dengan larutan
potassium chloride yang memilik tingkat
osmolalitas 100 mml/Kg
dan 200
mmol/Kg , seluruh sel sperma berada
dalam keadaan tidak aktif atau immotil
mulai dari tingkat larutan potassium
chloride 300 mmol/Kg
hingga 1000
mmol/Kg .
Walaupun tidak terjadi
perbedaan nyata antara
larutan yang
tingkat osmolaltasnya 100 mml/Kg
dengan persentase motilitas 98.1 %
dengan osmoalitas 200 mmol/ Kg yaitu
97 % tetapi keduanya berbedanyata
dengan pengaruh larutan pada tingkat 300
mmol/Kg hingga 1000 mmol/Kg yaitu 0
%, hal ini menunjukkan tingkat osmoalitas
larutan potassium chloride di bawah 300
mmol/Kg dapat memicu sperma ikan mas
untuk aktif atau motil.
Tabel 3. Pengruh larutan potassium chloride (KCl) pada tingkat osmolalitas yang berbeda
terhadap persentase motilitas sperma ikan mas.
No
Tingkat osmolalitas larutan (mmol/Kg )
Motilitas sperma (%)
1
100
98.1 + 3.2B
2
200
97 + 3.0B
3
300
0.0 + 0.0A
4
400
0.0 + 0.0A
5
500
0.0 + 0.0A
6
600
0.0 + 0.0A
7
700
0.0 + 0.0A
8
800
0.0 + 0.0A
9
900
0.0 + 0.0A
10
1000
0.0 + 0.0A
Perbedaan huruf yang di tulis di atas nilai menunjukkan berbeda nyata (P < 0.05)
Pengruh larutan fruktose
Pengruh larutan fructose dapat
dilihat pada table 4, dimana sel sperma
ikan mas aktif atau motil ketika di campur
dengan larutan fruktose yang memilik
tingkat osmolalitas 100 mml/Kg dan 200
mmol/Kg , seluruh sel sperma berada
dalam keadaan tidak aktif atau immotil
mulai dari tingkat larutan fruktose 300
mmol/Kg hingga 1000 mmol/Kg . Terjadi
perbedaan nyata dimana sel sperma lebih
banyak yang aktif ketika bercampur
dengan larutan yang tingkat osmolaltasnya
100 mml/Kg dengan persentase motilitas
98.3 %, hal ini menunjukkan tingkat
osmoalitas larutan fruktose di bawah 300
mmol/Kg dapat memicu sperma ikan mas
untuk aktif atau motil.
Jurnal Dinamika Maritim
57
Vol . 2 No.1, September 2010
Tabel 4. Pengruh larutan fructose pada tingkat osmolalitas yang berbeda terhadap persentase
motilitas sperma ikan mas.
No
Tingkat osmolalitas larutan (mmol/Kg )
Motilitas sperma (%)
1
100
98.3 + 0.6C
2
200
94.9 + 2.8B
3
300
0.0 + 0.0A
4
400
0.0 + 0.0A
5
500
0.0 + 0.0A
6
600
0.0 + 0.0A
7
700
0.0 + 0.0A
8
800
0.0 + 0.0A
9
900
0.0 + 0.0A
10
1000
0.0 + 0.0A
Perbedaan huruf yang di tulis di atas nilai menunjukkan berbeda nyata (P < 0.05)
Pengruh larutan glucose
Pengruh larutan glucose dapat
dilihat pada table 5, dimana sel sperma
ikan mas aktif atau motil ketika di campur
dengan larutan glucose
yang memilik
tingkat osmolalitas 100 mml/Kg dan 200
mmol/Kg , seluruh sel sperma berada
dalam keadaan tidak aktif atau immotil
mulai dari tingkat larutan glucose 300
mmol/Kg hingga 1000 mmol/Kg . Terjadi
perbedaan nyata dimana sel sperma lebih
banyak yang aktif ketika bercampur
dengan larutan yang tingkat osmolaltasnya
100 mml/Kg dengan persentase motilitas
99.8 %, hal ini menunjukkan tingkat
osmoalitas larutan glucose di bawah 300
mmol/Kg dapat memicu sperma ikan mas
untuk aktif atau motil.
Tabel 5. Pengruh larutan glucose pada tingkat osmolalitas yang berbeda terhadap persentase
motilitas sperma ikan mas.
No
Tingkat osmolalitas larutan (mmol/Kg ) Motilitas sperma (%)
1
100
99.8 + 0.3C
2
200
87.1 + 6.3B
3
300
0.0 + 0.0A
4
400
0.0 + 0.0A
5
500
0.0 + 0.0A
6
600
0.0 + 0.0A
7
700
0.0 + 0.0A
8
800
0.0 + 0.0A
9
900
0.0 + 0.0A
10
1000
0.0 + 0.0A
Perbedaan huruf yang di tulis di atas nilai menunjukkan berbeda nyata (P < 0.05)
Pengaruh dari perlakuan tingat
osmolalitas yang berbeda pada semua
bahan kimia baik elektrolit maupun non
elektrolit menunjukkan sperma hanya aktif
pada
tingkat
osmolalitas
100-200
mmol/Kg dan berada dalam keadaan tidak
aktif atau immotil mulai tingkat 300-1000
mmol/Kg diman menurut Billard et al
(1995), persentase motilitas pada spema
ikan mas tergantung pada tekanan osmotic
dan kandungan ion-ion.
Hasil ini menunjukkan bahwa
motilitas sperma ikan sperma mas sangat
di pengaruhi oleh kondsi tingkat
osmolalitas yang lebih rendah atau sperma
akan aktif pada kondisi lingkungan yang
hypo osmotic dimana menurut Perchec et
al (1993), indikasi yang memicu motilitas
sperma ini adalah kejutan hypotonic antara
60-100 mmol/Kg dan menutut Marian et
al (1993), hal ini terjadi karena terjadinya
Jurnal Dinamika Maritim
Vol . 2 No.1, September 2010
pertukaran ion seperti di picu oleh ion K+
melalui membran plasma sperma
KESIMPULAN
Faktor utama yang mempengaruhi
aktifnya atau motilitas sel sperma ikan
mas adalah tingkat osmolalitas di
lingkungan perairan. Sel sperma ikan mas
aktif atau motil pada kondisi hypo
osmotic.
Melihat
pengaruh
tingkat
osmolalitas dari larutan berbahan elektrolit
atau ion maupun non elektrolit atau gula
yang dapat membuat sel sperma immotil
mulai dari 300 mmol/Kg dimana ini
mendekati kondisi alami osmolalitas
cairan seminal plasma ikan mas, maka di
sarankan untuk pengembangan larutan
ekstender sperma ikan mas tingkat
osmolalitas ekstender pada 300 mmol/Kg .
TINJAUAN PUSTAKA
Billard, R., Cossonb, J., Percheca, G., &
Linhart, O. (1995). Biology of
sperm and artificial reproduction
58
in carp. Aquaculture, 129: 95-l
12.
Kruger, J.C.W., Smit, G.L., Van Vuren,
J.H.J. & Ferreira, J.T. (1984).
Some chemical and physical
characteristics of the semen of
Cyprinus
carpio
L.
and
Oreochromis
mossambicus
(Peters). J. Fish. Biol., 24: 263272.
Marian, T., Krasznai, Z., Balkay, L.,
Balazs, M., Emri, M., Bene, L.
& Tron, L. (1993). Hypoosmotic shock induces an
osmolality
dependent
permeabilization and structural
changes in the membrane of
carp sperm. J. Histochem.
Cytochem., 41: 291-297.
Perchec, G., Cosson, J., Andre, F., &
Billard, R. (1993). La motilite
des spermatozofdes de truite
Oncorhynchus mykiss et de
carpe Cyprinus carpio. J. Appl.
Ichthyol.,
9:
129-149.