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