BIOTEKNOLOGI PETERNAKAN

BIOTEKNOLOGI PETERNAKAN

Di Indonesia, transfer embrio mulai dilakukan pada tahun 1987. Dengan teknik ini seekor sapi betina, mampu menghasilkan 20-30 ekor anak sapi (pedet) pertahun. Penelitian terakhir membuktikan bahwa, menciptakan jenis ternak unggul sudah bukan masalah lagi. Dengan teknologi transgenik, yakni dengan jalan mengisolasi gen unggul, memanipulasi, dan kemudian memindahkan gen tersebut dari satu organisme ke organisme lain, maka ternak unggul yang diinginkan dapat diperoleh. Babi transgenik, di Princeton Amerika Serikat kini sudah berhasil memproduksi hemoglobin manusia sebanyak 10 – 15 % dari total hemoglobin manusia, bahkan laporan terakhir mencatat adanya peningkatan persentasi hemoglobin manusia yang dapat dihasilkan oleh babi transgenik ini.

Penggunaan bioteknologi guna meningkatkan produksi peternakan meliputi :

• teknologi produksi, seperti inseminasi buatan, embrio transfer, kriopreservasi embrio, fertilisasi in vitro, sexing sperma maupun embrio, cloning dan spliting.
• rekayasa genetika, seperti genome maps, masker asisted selection, transgenik, identifikasi genetik, konservasi molekuler, 3) peningkatan efisiensi dan kualitas pakan, seperti manipulasi mikroba rumen, dan 4) bioteknologi yang berkaitan dengan bidang veteriner (Gordon, 1994; Niemann dan Kues, 2000)

Teknologi reproduksi yang telah banyak dikembangkan adalah :

• transfer embrio berupa teknik Multiple Ovulation and Embrio Transfer (MOET). Teknik ini telah diaplikasikan secara luas di Eropa, Jepang, Amerika dan Australia dalam dua dasawarsa terakhir untuk menghasilkan anak (embrio) yang banyak dalam satu kali siklus reproduksi.
• cloning telah dimulai sejak 1980an pada domba. Saat ini pembelahan embrio secara fisik (spliting) mampu menghasilkan kembar identik pada domba, sapi, babi dan kuda.
• produksi embrio secara in vitro; teknologi In vitro Maturation (IVM), In Vitro Fertilisation (IVF), In Vitro Culture (IVC), telah berkembang dengan pesat. Kelinci, mencit, manusia, sapi, babi dan domba telah berhasil dilahirkan melalui fertilisasi in vitro (Hafes, 1993).

Kemajuan bioteknologi di berbagai bidang sangat bermanfaat untuk meningkatkan kualitas maupun kuantitas dari suatu produk. Bioteknologi mempunyai beberapa arti antara lain:

Suatu kumpulan teknik yang memungkinkan pemasukan gen-gen asing dengan stabil ke dalam jalur bibit suatu organisme.

Suatu kumpulan teknik yang memungkinkan individu-individu memberikan suatu sumbangan yang luar biasa kepada lubuk (pool) gamet atau sigot dari beberapa populasi tertentu.

Dengan demikian pada prinsipnya bioteknologi merupakan pemanfaatan makhluk hidup (mikroba, tumguhan, hewan) beserta sistemnya, sehingga menghasilkan bahan atau sumber daya yang memiliki nilai tambah bagi kesejahteraan umat manusia.

Bioteknologi pada bidang peternakan, khususnya bioteknologi reproduksi adalah inseminasi buatan (IB), transfer embrio (TE), pemisahan jenis kelamin, peisahan spermatozoa X dan Y, In Vitro Fertilization (IVF) atau lebih dikenal dengan bayi tabung, kloning dan sebagainya.

Di Bidang peternakan khususnya sapi, bioteknologi reproduksi mulai berkembang pesat pada tahun1970-an. Teknologi Inseminasi Buatan berperan penting dalam rangka peningkatan mutu geneti dari segi pejantan. Sperma beku dapat diproduksi dan digunakan dalam jumlah banyak cukup dengan memelihara pejantan berkualitas baik dipusat IB.

Teknologi transfer embrio yang diterapkan secara bersama dengan teknologi IB dapat mengoptimalkan sekaligus potensi dari sapi jantan dan betina berkualitas unggul.

Kemajuan di Bidang manipulasi mikro, khususnya pembelian embrio sebelum ditransfer pada resipien sangat bermanfaat bila ditinjau dari segi eknomi. Sapi jantan lebih menguntungkan untuk usaha produksi daging., sedangkan sapi betina lebih menguntungkan untuk usaha produksi susu. Untuk tujuan penentuan jenis kelamin embrio, biopsi dapat dilakukan pada tahap embrional dan selanjutnya embrio dapat langsung di transfer pada resipien tau disimpan dengan teknik pembekuan.

Dalam rangka meneruskan keturunan suatu individu, secara alamiah diperlukan suatu proses perkawinan dimana jantan dan betina mutlai diperlukan. Jantan akan menghasilkan sel kelamin jantan (sperma) dan betina akan menghasilkan sel kelamin betina (sel telur). Pada hewan menyusui proses pembuahan dan perkembangan selanjutnya terjadi di dalam tubuh induk sampai proses kelahiran.

Program peningkatan produksi dan kualitas pada hewan ternak (dalam hal ini sapi) berjalan lambat bila proses reproduksi dilakukan secara alamiah. Dengan rekayasa bioteknologi reproduksi, proses reproduksi dapat dimaksimalkan antara lain dengan teknologi Inseminasi Butana (IB). Transfer Embrio (TE), pembekuan embrio dan manipulasi embrio. Tujuan utama dari teknik IB adalah memaksimalkan potensi pejantan berkualitas unggul. Sperma dari sutau pejantan berkualitas unggul dapat digunakan untuk beberapa ratus bahkan ribuan betina, meksipun seprma tersebut dikirim kesuatu tempat yang jauh. Perkembangngan selanjutnya adalah teknologi TE dimana bukan hanya potensi dari jantan saja yang dioptimalkan, melainkan potensi betina berkualitas unggul juga dapat dimanfatkan secara optimal. Pada betina untuk bunting hanya sekali dalam setahun (9 bulan bunting dan persiapan bunting selanjutnya) dan hanya mampu menghasilkan satu atau dua anak bila terjadi kembar. Dengan teknik TE betina unggul tidak perlu bunting tetapi hanya berfungsi menghasilkan embrio yang untuk selanjutnya bias ditransfer (dititipkan) pada induk titipan (resipien) dengan kualitas yang tidak perlu bagus tetapi mempunyai kemampuan untuk bunting.

Kematian bukan lagi merupakan berakhirnya proses untuk meneruskan keturunan. Dengan teknik bayi tabung (IVF), sel telur yang berada dalam ovarium betina berkualitas unggul sesaat setelah mati dapat diproses diluar tubuh sampai tahap embrional. Selanjutnya embrio tersebut ditransfer pada resipien sampai dihasilkan anak. Produksi embrio dalam jumlah banyak (baik dengan teknik TE maupun bayi tabung) ternyata juga dapat menghasilkan masalah karena keterbatasan resipien yang siap menerima embrio. Untuk mengatasi masalah tersebut dikembangkan metode pembekuan embrio.

Selain berbagai teknik tersebut di atas, potensi dari hasil yang masih dapat dioptimalkan dengan teknologi manipulasi mikro, penetuan jenis kelamin tahap embrional, sexing sperma dan teknik kloning.

Penggunaan bioteknologi, sebagaimana ilmu pengetahuan lainnya kadang-kadang bersifat embigu, yakni disatu sisi dapat bermanfaat untuk meningkatkan kesejahteraan hidup manusia, tetapi disisi lain dapat dimanipulasi untuk tujuan destruktif. Teknik rekayasa genetik misalnya, menjanjikan kepada kita antara lain dapat menghilangkan berbagai jenis penyakit keturunan melalui “penggantian” gen. Pada kondisi yang sama pembelokan tehnik ini bisa saja terjadi akibat munculnya godaan, sehingga manusia melalui percobaannya dapat menciptakan manusia super atau bahkan menciptakan monster maupun penjahat demi mencapai tujuannya.

Hal lain yang perlu diperhatikan adalah dampak bioteknologi terhadap kesehatan dan kesejahteraan manusia. Hewan–hewan yang telah mengalami modifikasi secara genetik belum tentu langsung dapat dikonsumsi oleh manusia karena efek samping resiko genetik atau adanya residu antibiotik pada daging yang akan termakan oleh manusia akibat pengobatan jangka panjang, demikian pendapat sebagian orang. Namun, sebagian lainnya mengatakan bahwa dengan bioteknologi, produk makanan menjadi lebih sehat, contohnya daging dapat diproduksi kandungan lemak dan kolesterol yang rendah atau jenis susu yang lebih mudah dicerna.

Peningkatan Populasi Mutu Genetik Sapi dengan Teknologi Transfer Embrio

Permasalahan yang dihadapi dalam bidang peternakan di Indonesia antara lain adalah masih rendahnya produktifitas dan mutu genetik ternak. Keadaan ini terjadi karena sebagian besar peternakan di Indonesia masih merupakan peternakan konvensional, dimana mutu bibit, penggunaan teknologi dan keterampilan peternak relatif masih rendah.

Penerapan teknologi transfer embrio (TE) atau alih janin merupakan alternatif untuk meningkatkan populasi dan mutu genetik sapi secara cepat. Teknologi TE pada sapi merupakan generasi kedua bioteknologi reproduksi setelah inseminasi buatan (IB). Pada prinsipnya teknik TE adalah rekayasa fungsi alat reproduksi sapi betina unggul dengan hormon superovulasi sehingga diperoleh ovulasi sel telur dalam jumlah besar. Sel telur hasil superovulasi ini akan dibuahi oleh spermatozoa unggul melalui teknik IB sehingga terbentuk embrio yang unggul. Embrio yang diperoleh dari ternak sapi donor, dikoleksi dan dievaluasi, kemudian ditransfer ke induk sapi resipien sampai terjadi kelahiran.

Manfaat dan Keunggulan Teknologi Transfer Embrio

Teknologi IB telah diterapkan di Indonesia sejak tahun 1953 untuk meningkatkan populasi ternak sapi. Dalam usaha mempercepat peningkatan populasi dan mutu genetik sapi, maka perlu dicari metode lain yang lebih baik dan lebih cepat untuk mendukung tujuan penerapan teknologi IB. TE merupakan teknologi alternatif yang sedang dikembangkan dalam usaha meningkatkan mutu genetik dan populasi ternak sapi di Indonesia. Adapun manfaat teknologi transfer embrio adalah :

• Meningkatkan mutu genetik ternak.
• Mempercepat peningkatan populasi ternak.
• Berpotensi mencegah berjangkitnya penyakit hewan menular yang ditularkan lewat saluran kelamin.
• Mempercepat pengenalan material genetik baru lewat ekspor embrio beku.

Keunggulan teknologi transfer embrio dibandingkan inseminasi buatan adalah:

• Perbaikan mutu genetik pada IB hanya berasal dari pejantan unggul sedangkan dengan teknologi TE, sifat unggul dapat berasal dari pejantan dan induk yang unggul.
• Waktu yang dibutuhkan untuk memperoleh derajat kemurnian genetik yang tinggi (purebred) dengan TE jauh lebih cepat dibandingkan IB dan kawin alam
• Dengan teknik TE, seekor betina unggul mampu menghasilkan lebih dari 20 - 30 ekor pedet unggul per tahun, sedangkan dengan IB, hanya dapat menghasilkan satu pedet per tahun.
• Melalui teknik TE dimungkinkan terjadinya kebuntingan kembar, dengan jalan mentransfer setiap tanduk uterus (cornua uteri) dengan satu embrio.

Pada tahun 1996 BPPT bekerja sama dengan Pemerintah Perancis melaksanakan pembuatan pra-studi kelayakan untuk mendirikan Pusat Pengkajian dan Penerapan Bioteknologi Peternakan (P3BP). P3BP diharapkan akan menjadi wadah penelitian dan pengembangan teknologi TE serta menjadi pusat pelatihan pelaksana kegiatan TE.

Sebagai langkah pertama, BPPT telah melaksanakan transfer embrio beku sapi perah jenis Fries Hollstein (FH) dan sapi daging jenis Limousin dari Perancis. Kegiatan ini dilaksanakan di peternakan rakyat di daerah Bogor dan di Balai Pembibitan Ternak Hijauan Makanan Ternak (BPT-HMT) Batur Raden Purwokerto. Tujuh ekor sapi yang lahir dari program ini diharapkan akan menjadi sapi donor pada program TE mendatang.

Prosedur Pelaksanaan

Keberhasilan program TE dipengaruhi oleh kondisi sapi donor, sapi resipien, kualitas embrio yang dihasilkan dan pelaksanaan TE dari donor ke resipien.

v Seleksi Sapi Donor dan Sapi Resipien

Sapi yang digunakan sebagai ternak donor harus mempunyai kriteria :

• Memiliki genetik unggul
• Memiliki kemampuan reproduksi
• Keturunannya memiliki nilai pasar

Sapi yang digunakan untuk resipien sebaiknya mempunyai umur yang masih muda terutama sapi dara (belum pernah bunting). Sapi resipien tidak harus mempunyai mutu genetik yang baik dan berasal dari bangsa yang sama, tetapi harus mempunyai organ dan siklus reproduksi normal, tidak pernah mengalami kesulitan melahirkan (distokia), sehat serta bebas dari infeksi saluran kelamin.

v Super Ovulasi

Sapi merupakan ternak uniparous, dimana sel telur yang terovulasi setiap siklus berahi biasanya hanya satu buah. Dalam program TE, untuk merangsang terjadinya ovulasi ganda, maka diberikan hormon superovulasi sehingga diperoleh ovulasi sel telur dalam jumlah besar. Hormon yang banyak digunakan untuk rekayasa superovulasi adalah hormon gonadotropin seperti Pregnant Mare’s Serum Gonadotripin (PMSG) dan Follicle Stimulating Hormone (FSH). Penyuntikan hormon gonadotropin akan meningkatkan perkem-bangan folikel pada ovarium (folikulogenesis) dan pematangan folikel sehingga diperoleh ovulasi sel telur yang lebih banyak.

Hormon FSH mempunyai waktu paruh hidup dalam induk sapi antara 2 - 5 jam. Pemberian FSH dilakukan sehari dua kali yaitu pada pagi dan sore hari selama 4 hari dengan dosis 28 - 50 mg (tergantung berat badan). Perlakuan superovulasi dilakukan pada hari ke sembilan sampai hari ke 14 setelah berahi.

v Penyerentakan Berahi

Penyerentakan berahi atau sinkronisasi estrus adalah usaha yang bertujuan untuk mensinkronkan kondisi reproduksi ternak sapi donor dan resipien. Sinkronisasi estrus umumnya menggunakan hormon prostaglandin F2a (PGF2a ) atau kombinasi hormon progesteron dengan PGF2a . Prosedur yang digunakan adalah :

• Ternak yang diketahui mempunyai corpus luteum (CL), dilakukan penyuntikan PGF2a satu kali. Berahi biasanya timbul 48 sampai 96 jam setelah penyuntikan
• .Apabila tanpa memperhatikan ada tidaknya CL, penyuntikan PGF2a dilakukan dua kali selang waktu 11-12 hari.
• Penyuntikan PGF2a pada ternak resipien harus dilakukan satu hari lebih awal daripada donor. Keadaan ini disebabkan karena pada ternak donor yang telah diberi hormon gonadotropin, berahi biasanya lebih cepat yaitu 36 - 60 jam setelah penyuntikan PGF2a , sedangkan pada resipien berahi biasanya timbul 48 - 96 jam setelah penyuntikan PGF2a .

v Inseminasi Buatan

IB yang baik dilaksanakan 6 sampai 24 jam setelah timbulnya berahi. Berahi pada sapi ditandai oleh alat kelamin luar (vagina) berwarna merah, bengkak dan keluarnya lendir jernih serta tingkah laku sapi yang menaiki sapi lain atau diam apabila dinaiki sapi lain. Pada program TE, IB dilakukan dengan dosis ganda dimana satu straw semen beku biasanya mengandung 30 juta spermatozoa unggul.

v Koleksi dan Transfer embrio

Koleksi embrio pada sapi donor dilakukan pada hari ke 7 sampai 8 setelah berahi. Sebelum dilakukan panen embrio, bagian vulva dan vagina dibersihkan dan disterilkan dengan menggunakan kapas yang mengandung alkohol 70%. Koleksi embrio dilakukan dengan menggunakan foley kateter dua jalur 16-20G steril (tergantung ukuran serviks). Pembilasan dilakukan dengan memasukkan medium flushing Modified Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline (M-PBS) yang telah dihangatkan di dalam water bath 37oC.

Embrio yang didapat dari pembilasan bisa langsung di transfer ke dalam sapi resipien atau dibekukan untuk disimpan dan di trasnfer pada waktu lain. Klasifikasi embrio yang didapat pada pembilasan didasarkan pada penampilan umum morphologis dengan kriteria :

• Kualitas embrio A (sangat baik)

Stadium embrio sesuai dengan yang diantisipasi (morula, blastosis dini atau blastosis) tidak cacat, bentuk bundar spherical, ikatan blastomer erat dan kompak, bentuk simetris dan warna agak gelap.

• Kualitas embrio B (baik)

Stadium perkembangan 16-32 sel, tampak sedikit cacat seperti keluarnya salah satu blastomer dari ikatan dan bentuk asimetris.

• Kualitas embrio C (cukup)

Stadium perkembangan agak retarded satu sampai dua hari dari stadium yang diantisipasi (8-16 sel), cacat, beberapa blastomer keluar, ukuran blastomer tidak sama besar atau asimetris.

• Kualitas embrio D (jelek) dan tidak layak di transfer.

Embrio yang mengalami hambatan perkembangan parah (2-8 sel), embrio mengalami degenerasi seluler, ikatan-ikatan blastomer longgar sampai lepas atau ovum yang tidak terbuah (infertlized ova)

v Transfer Embrio

Pada umumnya terdapat dua metode TE yang digunakan yaitu metode pembedahan dan metode tanpa pembedahan. Metode pembedahan dilakukan dengan jalan membuatan sayatan di daerah perut (laparotomi) baik sayatan sisi (flank incici) atau sayatan pada garis tengah perut (midle incici). Metode tanpa pembedahan dilakukan dengan memasukkan embrio kedalam straw kemudian ditransfer kedalam uterus resipien dengan menggunakan cassoue gun insemination.

http://kenshuseidesu.tripod.com/id46.html