Deteksi Estrus- Menurut Prihatno (2006), pengamatan estrus merupakan salah satu faktor penting dalam manajemen reproduksi sapi perah. Kegagalan dalam deteksi estrus dapat menyebabkan kegagalan kebuntingan. Problem utama deteksi estrus umumnya bila dijumpai sapi-sapi yang subestrus atau silent heat, karena tidak semua peternak mampu mendeteksinya, untuk itu diperlukan metode untuk mendeteksi birahi, seperti:
- Identifikasi sapi (penomeran
pada ear tags)
- Meningkatkan observasi
secara teratur
- Menggunakan deteksi estrus (heat mount detector with KaMar)
- Menggunakan pejantan yang dikebiri
- Menggunakan pedometer, anjing
terlatih dan assay progesteron susu.
Menurut
Hosein and Gibson (2006), deteksi estrus pada sapi dara biasanya sedikit lebih
sulit karena pendeknya periode estrus. Karena itu kemungkinan tanda-tanda
estrus pada sapi dara lebih sulit diamati dibandingkan dengan sapi yang pernah
bunting. Maka dari itu di sarankan pada para peternak untuk memeriksa
tanda-tanda estrusnya 3 kali sehari pada sapi dara. Semua sapi dara yang
ditemukan mengalami estrus harus direkording/dicatat tanggal dan identitasnya
sehingga dapat membantu untuk memprediksi periode estrus selanjutnya. Beberapa
tanda-tanda sapi estrus antara lain :
- Sapi terlihat resah dan
gelisah, beberapa mencari perhatian dengan menempatkan kepalanya pada
punggung sapi dewasa yang terdapat dalam kelompok ternak.
- Urinasi berkali-kali.
- Pangkal ekor
mengkerut, lumpur pada sisi dan punggung sapi dan vulva terlihat berwarna merah,
adanya mukus.
- Sapi yang sedang estrus
saling mengelilingi.
- Mukus berdarah dari vulva
menandakan bahwa sapi telah estrus beberapa hari sebelumnya dan sekarang
tidak estrus.
- Tanda estrus sesungguhnya
terlihat pada saat sapi betina dinaiki dan tidak menolak, yang sering
disebut standing heat(Gambar 2.).
Biosensor merupakan suatu
alat yang didesain untuk merespon adanya substansi biokimiawi yang spesifik
dengan memancarkan sinyal elektrik. Biosensor yang praktis harus dapat digunkan kembali
dan harganya relatif murah. Secara immunologi yang berdasarkan biosensor untuk
progesteron yang berada dalam susu, saat ini sedang dikembangkan oleh kerjasama
antara National Diagnostik Centre, NUI, Galway. Laboratorium, berdasarkan
sistem yang saat ini sedang diuji, memiliki kemampuan untuk mendeteksi perubahan
fisiologis normal dalam progesteron susu selama siklus estrus. Biosensor
seperti itu akan memungkinkan pengukuran hormon sehari-hari selama pemerahan
dan menyediakan informasi yang berharga kepada pemilik peternakan mengenai
permulaan estrus dan status kebuntingan (Morris, Diskin and Sreenan, 2001).
Tes
progesteron dapat menjadi metode yang akurat dalam mengevaluasi deteksi estrus
pada ternak. Sampel susu harus diambil segera pada saat pemerahan setelah
inseminasi. Untuk menghemat uang, sampel dapat diawetkan dan dibekukan untuk
dianalisa dalam satu kumpulan/kelompok. Saat dibandingkan dengan sampel
progesteron standar, sampel susu yang telah diperoleh pada saat dikawinkan
seharusnya memiliki kadar progesteron yang rendah. Reaksi warna yang mengindikasikan
level dari progesteron akan berubah-ubah pada kit assay-nya sesuai
dengan produk dari berbagai perusahaan yang berbeda (O’Connor, 2004).
Menurut
O’Connor (2004), kegunaan dari analisis progesteron susu antara
lain :
1. Dapat memastikan
estrus yang diragukan. Bila peternak curiga sapinya mengalami estrus,
konsentrasi progesteron dapat digunakan untuk memastikan apakah sapinya sedang
estrus atau mendekati estrus.
2. Test progesteron susu dapat berguna untuk memastikan
estrus apabila sapi telah diamati dan mengalami estrus, tetapi sebelumnya telah
didignosa bunting, standing heat telah teramati tetapi
interval antara estrus panjang secara abnormal, sapi telah dideteksi estrus
semata-mata berdasarkan tanda-tanda estrus kedua.
3. Mengevaluasi
keakuratan deteksi estrus atau mengidentifikasi eror yang terjadi saat deteksi
estrus.
4. Memonitor status
ovarium postpartum.
5. Membedakan tipe
sistik ovari.
6. Evaluasi respon
terhadap penggunaan berbagai hormon.
Siklus
estrus pada sapi berlangsung selama 21 hari. Rata-rata estrus berlangsung selama 18 jam dan ovulasi dimulai 11 jam
kemudian. Ukuran korpus luteum meningkat dari hari ke-3 sampai hari ke-12
siklus estrus. Konsentrasi progesteron dalam darah dan susu mengikuti pola yang
sama yaitu konsentrasi yang sangat rendah dari hari ke-1 sampai hari ke-3
siklus, meningkat dengan cepat pada hari ke-4 sampai hari ke-12 (setelah
perkembangan korpus luteum), dan tetap konstan sampai hari ke-16 sampai ke-18,
kemudian turun dengan cepat 2-4 hari sebelum estrus. Menurunnya ukuran korpus
luteum karena tidak adanya fertilisasi sehingga terjadi penurunan
progesteron yang sangat banyak (Gambar 4). Dari hari ke-4 setelah penurunan,
timbulnya konsepsi hampir tidak ada, dan produksi progesteron akan dimulai lagi
dengan siklus selanjutnya (Rioux and Rajjote, 2004).
Produsen pabrik susu dan dokter hewan harus menyadari
bahwa kadar progesteron rendah untuk beberapa hari selama masa estrus. Rendahnya progesteron itu mengindikasikan bahwa sapi
sedang atau akan estrus dan level progesteron tidak bisa digunakan untuk
memastikan waktu inseminasi. Erornya deteksi estrus harus dipertimbangkan
sebagai penyebab utama rendahnya konsepsi pada ternak. Analisis progesteron
merupakan alat yang dapat membantu memastikan adanya masalah dalam deteksi estrus
(Connor, 2004).
Dokter
hewan dan spesialis yang mengerti tentang pola hormonal yang berhubungan dengan
kelainan fungsi reproduksi tertentu dan respon progesteron yang diantisipasi
pada perlakuan spesifik untuk masalah reproduksi dapat menggunakan analisis
progesteron sebagai alat diagnostik. Biasanya hal ini melibatkan koleksi sampel
dari sapi-sapi yang bermasalah pada saat interval tertentu untuk menghasilkan
progesteron dari aktivitas ovarium. Jika sampel susu dikoleksi dari interval
yang telah ditentukan, alat ini dapat digunakan untuk mendeteksi sapi-sapi
anestrus dan memonitor respon dari berbagai perlakuan seperti prostaglandin.
Hal ini mungkin dapat membantu membedakan antara sista folikuker dan luteal.
Prostaglandin lebih sering digunakan dalam program sinkronosasi untuk sapi
laktasi – ketidakefektivan dari perlakuan ini tergantung pada adanya CL
fungsional – analisis progesteron bisa berguna untuk memastikan adanya CL
(O’Connor, 2004).
”Kit” progesteron
susu sudah banyak digunakan secara komersial di peternakan-peternakan dan dapat
mengatasi problem yang disebabkan oleh penggunaan RIA yaitu antara lain karena
keamanan penanganan dan disposal radioaktifnya. Test dapat dilakukan baik
dengan enzyme-linked immuno assay (ELISA) maupun latex
aggluination assay. Evaluasi hasilnya berdasarkan warna atau reaksi
aglutinasi yang terjadi, dibandingkan dengan standard yang sudah diketahui
(Kaul and Prakash, 1994).
Enzyme
immuno assay
Salah
satu metode yang dapat digunakan yaitu berdasarkan prinsip kompetisi (Gambar
5.). Sampel susu yang mengandung progesteron ditambahkan ke solution yang
disebut conjugate. Conjugate ini mengandung
molekul progesteron yang terikat dengan suatu enzim. Terdapat 3 tipe conjugate yang
digunakan antara lain alkaline phosphatase, β-galactosidase dan horseradish
peroxidase.Campuran ini selanjutnya diinokulasi dengan antibodi. Antibodi
berikatan dengan sampel dan progesteron yang terikat dengan enzim. Jumlah
antibodi harus sedikit tetapi tetap cukup banyak agar dapat mengisi semua reseptor
antibodi. Jumlah enzim berbanding terbalik dengan konsentrasi dari sampel.
Substrat untuk enzim ditambahkan, ini akan bereaksi dengan enzym conjugate (berikatan
dengan antibodi) sehingga memberi warna. Intensitas dari warna akan berbanding
terbalik dengan konsentrasi dari progesteron susu (Rioux and Rajjote, 2004)
Pengujian ini
menggunakan sampel dari sapi yang sedang estrus, di tengah siklus (8-15 hari
setelah estrus), yang diinseminasi pada hari pertama siklus (20-21 hari siklus)
dan sapi bunting. Sapi yang digunakan adalah sapi perah Ayrshire. Susu yang
diambil harus langsung dari putingnya, tetapi 5 pemerahan pertama harus dibuang
untuk mendapatkan sampel yang representatif. Susu diambil dalam jumlah yang
sama pada tiap kuartir. Sampel bisa disimpan selama 24 jam di dalam lemari
pendingin dan jika disimpan lebih dari 24 jam harus dibekukan pada suhu -20°C.
Kit yang digunakan (Ovucheck product no.C006) di laboratorium disesuaikan
dengan metode Sauer. Kit yang dibeli berasal dari distributor Amerika Utara
Biovet (Saint-Hyacinthe, QC, Canada). Kit ini dapat mengevaluasi
progesteron susu secara akurat (Rioux and Rajjote, 2004).
Konsentrasi progesteron
seperti yang terlihat pada Tabel 3. pada sapi estrus terdapat 2 hasil yang
berbeda tetapi masih terlihat rendah yaitu <> 5 ng/ml, yaitu pada sapi
yang diindikasikan bunting, pertengahan siklus dan bunting (Rioux and Rajjote,
2004).
Tabel 3. Hasil percobaan laboratorium mengestimasi status reproduksi pada
sapi dengan menggunakan konsentrasi progesteron menggunakan enzyme
immunoassay.
Status Reproduksi
|
Jumlah
|
Progesteron ng/ml
|
Estrus
|
3
|
5,42 (1 sampel)
<>
|
Hari ke-21 siklus
(inseminasi hari ke-1 siklus)
|
3
|
11,36
|
Pertengahan siklus
|
4
|
8,53
|
Bunting
|
7
|
11,75
|
Enzym immunoassay (EIA) hampir sama denganradioimmunoassay (RIA),
tetapi tidak menggunakan radioisotop.Beberapa perusahaan
sudah mengembangkan ”Kit” untuk menguji hormon progesteron ini. Banyak tehnik
untuk menguji progesteron susu telah dibuat menjadi lebih sederhana dan rutin
digunakan (Rioux and Rajjote, 2004).
Pada
percobaan dengan menggunakan progesteron susu untuk memonitor estrus dan
kebuntingan dini pada 100 ekor sapi Nili-Ravi, didapatkan hasil bahwa sapi yang
diketahui estrus berdasarkan tanda-tanda yang tampak dan pemeriksaan per-rektal
94% menunjukkan konsentrasi progesteron <1>
Tehnik ini sangat ideal untuk
mendemonstrsikan evolusi dari progesteron selama siklus estrus dan memberikan
penjelasan tentang EIA, juga dapat mendemonstrasikan efisiensi dari tes ini
untuk memprediksi estrus, mendiagnosa kebuntingan dan mengevaluasi respon
hormon yang mendasari obat-obatan (Rioux and Rajjote, 2004).
Radioimmunoassay
Teknik radioimmunoassay (RIA)
merupakan salah satu metode deteksi yang paling sensitif, yang didasarkan
pada interaksi antigen-antibodi. Antigen (hormon) yang berlabel radioaktif
dapat digunakan untuk mendeteksi kandungan hormon dalam sampel. Isotop yang
dapat digunakan untuk teknik RIA adalah 3H, 14C, 125I
dan lainnya. Pada teknik ini sejumlah antibodi diimobilisasi pada suatu fase
padat, misalnya dinding tabung plastik. Sampel yang mengandung antigen (hormon
progesteron) ditambahkan dengan sejumlah tertentu molekul berlabel (125I)
yang akan berinteraksi dengan antibodi pada tabung. Intensitas signal radiasi
dari biomolekul berlabel radioaktif yang terikat pada antibodi yang menempel
pada dinding tabung akan berbanding terbalik dengan konsentrasi biomolekul
dalam sampel (Tjiptosumirat, Sugoro dan Tuasikal, 2006).
Tabung
assay yang telah dilapisi antibodi progesteron, larutan standar dan 125I
-progesteron antigen disiapkan. Tabung assay kemudian
diisi dengan larutan standar, sampel, 125I -progesteron dan
blank. Selanjutnya masing-masing tabung dan diinkubasi selama 3 jam. Kemudian
sampel dikeringkan dengan cara menuangkan seluruh larutan dalam tabung dan
dikeringkan dengan menggunakan kertas merang lalu diukur dengan gamma counter
multichannel-Prosedur kerja KIT RIA 2005, Progesteron Orion (Tjiptosumirat,
Sugoro dan Tuasikal, 2006).
Latex
aggluination assay
Suatu
prosedur yang menggunakan antibodi monoklonal dan butiran latex yang dilapisi
progesteron (progesteron-coated latex). Sejumlah susu, antibodi
dan progesteron-coated latex dicampur dan direaksikan
dalam suatu slide. Campuran itu berdifusi melewati slide melalui sebuah
celah yang sempit, butiran latex dan solution-nya saling
berinteraksi sehingga dapat menghasilkan suatu film susu yang tipis. Susu yang
mengandung konsentrasi progesteron tinggi menghasilkan ikatan antibodi
progesteron tanpa aglutinasi dan menampilkan suatu film susu yang halus.
Sebaliknya, susu yang mengandung konsentrasi progesteron rendah akan
menyebabkanprogesteron-coated latex beraglutinasi dan
menampilkan grainy film pada slide. Percobaan ini tidak
menggunakan standar sebagai pembanding, karena hasilnya hanya menampilkan ada
tidaknya aglutinasi grainy film pada slide (Nebel, 1988).
Siklus Estrus
Siklus birahi pada
setiap hewan berbeda antara satu sama lain tergantung dari bangsa, umur, dan
spesies (Partodiharjo, 1992). Terdapat sedikit perbedaan antara sapi dara
dengan sapi yang telah beranak. Sapi dara menjadi birahi sekali dalam 20 hari,
dengan variasi 18-22 hari. Sapi yang telah beranak rata-rata menjadi birahi
sekali dalam 21-22 hari, dengan variasi 18-24 hari (Gomes, 1978).
Interval antara
timbulnya satu periode berahi ke permulaan periode berikutnya disebut sebagai
suatu siklus berahi. Siklus berahi pada dasarnya dibagi menjadi 4 fase atau
periode yaitu ; proestrus, estrus, meteestrus, dan diestrus (Marawali, dkk.,
2001; Sonjaya, 2005). Berikut ini adalah keadaan korpus luteum dan folikel pada
ovarium sapi selama siklus estrus.
Jarak
antara estrus yang satu sampai pada estrus berikutnya disebut siklus estrus,
sedangkan estrus itu sendiri adalah saat dimana hewan betina bersedia menerima
pejantan untuk kopulasi (Partodihardjo, 1987). Siklus estrus didefinisikan
sebagai waktu diantara periode estrus. Rata-rata lama estrus hampir serupa
untuk ternak (Tabel 1), variasi untuk individu terlihat untuk semua spesies
(Anonim, 2004).
Tabel 1. Perbedaan spesies pada
beragai karakteristik dari siklus estrus.
Sapi
|
Domba
|
Babi
|
Kuda
|
Kambing
|
|
Siklus Estrus (hr)
Metestrus (hr)
Diestrus (hr)
Proestrus (hr)
Estrus (jam)
Ovulasi
|
21
3-4
10-14
3-4
12-18
10-12 jam post
estrus
|
17
2-3
10-12
2-3
24-36
Akhir estrus
|
20
2-3
11-13
3-4
48-72
Mid estrus
|
22
2-3
10-12
2-3
4-8 hr
Sblm akhir estrus
|
21
2-3
13-15
2-3
30-40
Bbrp jam stlh
estrus
|
(Anonim,
2004)
Untuk
dapat menerangkan siklus estrus berdasarkan gejala yang terlihat dari luar
tubuh, satu siklus estrus terbagi menjadi 4 fase (Tabel 2.), yaitu proestrus,
estrus, metestrus dan diestrus (Partodihardjo, 1987). Periode-periode ini
terjadi di dalam suatu pola yang berurutan dan siklik, kecuali untuk periode
anestrus (tidak adanya siklus), pada bangsa (ras) yang kawinnya tergantung pada
musim seperti domba dan kuda, maupun anestrus selama kebuntingan dan periode
post partum untuk semua spesies (Anonim, 2004).
Tabel 2. Lama periode siklus
estrus pada sapi.
Proestrus (hari)
|
Estrus
|
Metestrus (hari)
|
Diestrus (hari)
|
3
|
12-24 jam
|
3 – 5
|
13
|
(Toelihere, 1979)
Proestrus
Proestrus adalah fase persiapan, fase ini
biasanya pendek, gejala yang terlihat berupa perubahan tingkah laku dan
perubahan alat kelamin bagian luar. Betina menjadi
sedikit gelisah, memperdengarkan suara yang biasa tidak terdengar atau diam
saja. Alat kelamin betina mulai memperlihatkan terjadinya peningkatan peredaran
darah. Betina mulai menampakkan gejala estrus tetapi masih tidak mau meneima
pejantan (Partodihardjo, 1987). Pada fase ini folikel de Graaf tumbuh
dibawah pengaruh FSH dan menghasilkan estradiol, folikel berkembang (Gambar 1.)
dan diisi dengan cairan folikuler. Sekresi estrogen mulai meningkat dan terjadi
penurunan progesteron dalam darah. Korpus luteum sebelumnya mengalami
degenerasi dan mengecil dengan cepat. Peningkatan
aktivitas muskulus saluran reproduksi, sekresi mukus, vaskularisasi endometrium
dan mucosa vagina. Pada akhir periode ini betina mulai memperhatikan pejantan
(Toelihere, 1979).
Proestrus
merupakan fase sebelum estrus yaitu periode pada saat folikel de graaf tumbuh
di bawah pengaruh FSH dan menghasilkan sejumlah estradiol yang semakin
bertambah (Marawali, dkk.,2001). Estradiol meningkatkan jumlah suplai darah ke
saluran alat kelamin dan meningkatkan perkembangan estrus, vagina, tuba
fallopi, folikel ovarium (Toelihere, 1981). Menurut
Bathet al (1985), proestrus terjadi selama 1-3 hari sampai fase
estrus.
Fase
yang pertama kali dari siklus estrus ini dianggap sebagai fase penumpukan atau
pemantapan dimana folikel ovarium yang berisi ovum membesar terutama karena
meningkatnya cairan folikel yang berisi cairan estrogenik. Estrogen yang
diserap dari folikel ke dalam aliran darah merangsang peningkatam vaskularisasi
dan pertumbuhan sel genital dalam persiapan untuk birahi dan kebuntingan yang
terjadi (Frandson, 1992).
Pada
fase ini akan terlihat perubahan pada alat kelamin luar dan terjadi
perubahan-perubahan tingkah laku dimana hewan betina gelisah dan sering
mengeluarkan suara-suara yang tidak biasa terdengar (Partodiharjo, 1980).
Estrus
Estrus
merupakan fase terpenting dari siklus estrus, pada fase ini betina mau menerima
pejantan. Jika hewan menolak untuk kopulasi, meskipun tanda-tanda estrusnya
terlihat jelas, maka hal itu dapat berarti betina masih dalam fase proestrus
atau fase estrus telah terlewatkan. Tanda-tanda pada umumnya yaitu gelisah,
nafsu makan berkurang atau hilang sama sekali, menghampiri pejantan dan tidak
lari saat dinaiki pejantan (Partodihardjo, 1987). Folikel de Graafmembesar
dan matang, ovum mengalami perkembangan ke arah pematangan. Sekresi cairan tuba
bertambah, uterus tegang dan pada beberapa spesies oedematous.
Suplai darah ke uterus terus bertambah, lendir disekresikan. Mucosa berwarna
merah jambu, cervix mengendor dan agak oedematous. Mucosa vagina
menebal, vulva mengendor, dan oedematous. Penerimaan pada pejantan
disebabkan pengaruh estradiol (Gambar 1.) pada SSP, yang menghasilkan tingkah
laku kawin pada betina (Toelihere, 1979).
Estrus
adalah periode yang ditandai dengan penerimaan pejantan oleh hewan betina untuk
berkopulasi. Pada umumnya memperlihatkan tanda-tanda gelisah, nafsu makan turun
atau hilang sama sekali, menghampiri pejantan dan tidak lari bila pejantan
menungganginya (Soebadi, 1982). Menurut Frandson (1992), fase estrus ditandai
dengan sapi yang berusaha dinaiki oleh sapi pejantan, keluarnya cairan bening
dari vulva dan peningkatan sirkulasi sehingga tampak merah.
Lama
estrus pada sapi sekitar 12-24 (Putro, 2008). Estrus pada sapi biasanya
berlangsung selama 18 jam dan ovulasi terjadi antara 10-14 jam setelah estrus.
Pada saat itu, keseimbangan hormon hipofisa bergeser dari FSH ke LH yang
mengakibatkan peningkatan LH, hormon ini akan membantu terjadinya ovulasi dan
pembentukan korpus luteum yang terlihat pada masa sesudah estrus. Proses
ovulasi akan diulang kembali secara teratur setiap jangka waktu yang tetap
yaitu satu siklus birahi. Pengamatan birahi pada ternak sebaiknya dilakukan dua
kali, yaitu pagi dan sore sehingga adanya birahi dapat teramati dan tidak
terlewatkan (Salisbury dan Vandenmark, 1978).
Meteestrus
Metestrus
merupakan fase yang terjadi segera setelah fase estrus berakhir. Gejala tidak terlihat nyata, namun masih terlihat
sisa-sisa gejala estrus, tetapi hewan menolak untuk kopulasi. Pada ovarium
terjadi pembentukan corpus hemorrhagicum di tempat
folikel de Graaf yang telah melepaskan ovum. Ovum yang keluar
dari folikel berada dalam tuba falopii menuju uterus. Servix telah menutup,
hasil sekresinya berubah dari cair menjadi kental yang berfungsi sebagai sumbat
servix (Partodihardjo, 1987). Epitheliumpada carunculae uterus
sangat hiperemis dan terjadi hemoragika kapiler, hal ini disebut pendarahan
metestrus. Pendarahan ini terjadi karena menurunnya kadar esterogen, sekresi
mukus menurun dan kelenjar endometrium tumbuh dengan cepat. Menjelang pertengahan dan akhir metestrus, oto uterus
mengendor dan lunak (Toelihere, 1979).
Metestrus
ditandai dengan berhentinya puncak estrus dan bekas folikel setelah ovulasi
mengecil dan berhentinya pengeluaran lendir (Salisbury dan Vandenmark, 1978).
Selama meteestrus, rongga yang ditinggalkan oleh pemecahan folikel mulai
terisi dengan darah. Darah membentuk struktur yang disebut korpus
hemoragikum. Setelah sekitar 5 hari, korpus hemoragikum mulai berubah
menjadi jaringan luteal, menghasilkan korpus luteum atau Cl. Fase
ini sebagian besar berada dibawah pengaruh progesteron yang dihasilkan
oleh korpus luteum (Guyton, 1994). Progesteron menghambat sekeresi FSH oleh
pituitari anterior sehingga menghambat pertumbuhan folikel ovarium dan mencegah
terjadinya estrus. Pada masa ini terjadi ovulasi, kurang lebih 10-12 jam
sesudah estrus, kira-kira 24 sampai 48 jam sesudah birahi. Metestrus terjadi
3-5 hari pada sikus estrus (Toelihere, 1977).
Diestrus
Diestrus
adalah periode terakhir dan terlama pada siklus berahi, korpus luteum menjadi
matang dan pengaruh progesteron terhadap saluran reproduksi menjadi nyata
(Marawali, dkk.,2001). Fase ini berlangsung selama 13 hari pada siklus estrus
(Toelihere, 1977). Berikut ini adalah konsentrasi hormon dalam darah selama
siklus estrus.
Diestrus
adalah fase yang ditandai dengan tidak adanya kebuntingan, tidak ada aktivitas
kelamin dan hewan menjadi tenang. Kelenjar-kelenjar endometrium masih mengalami
pertumbuhan menjadi berkelok-kelok hingga berbentuk spiral (Partodihardjo,
1987). Corpus luteum menjadi matang, endometrium menjadi lebih tebal, cervix
menutup, selaput mucosa vagina pucat dan otot uterus mengendor. Mulai terjadi
perkembangan folikel-folikel primer dan skunder dan akhirnya kembali ke
proestrus (Toelihere, 1979).
Gelombang Folikel
Perkembangan
dan pertumbuhan folikel ovaria selama siklus estrus pada sapi masih menimbulkan
beberapa pendapat yang berbeda. Perkembangan folikel dalam satu siklus estrus
dalam bentuk gelombang pertumbuhan yang akan berakhir dengan ovulasi. Beberapa
peneliti melaporkan bahwa dalam satu siklus hanya ada dua gelombang
perkembangan. Dibawah ini adalah gambar perkembangan folikel yang terjadi 2
gelombang selama siklus estrus.
Gelombang
pertama hari 1 - 12 dan kedua hari 13 - 21.Peningkatan
jumlah folikel antrum besar (diameter lebih dari 5 mm) terjadi pada hari
1 - 18, sementara peningkatan kecepatan atresia folikel-folikel besar
lainnya terjadi pada hari 7 - 15 siklus estrus. Peneliti lain
melaporkan bahwa pola paling umum adalah 3 gelombang. Berikut ini adalah skema
3 gelombang folikel yang terjadi selama siklus estrus (Putro, 2008)
Pada
3 gelombang, gelombang pertama hari 1 - 8, kedua hari
9 - 13, dan ketiga hari 14 - 21. Mendekati proses ovulasi juga terjadi peningkatan
kecepatan pertumbuhan dari folikel-folikel antrum kecil menjadi folikel-folikel
yang lebih besar, seiring dengan peningkatan kecepatan atresia folikel-folikel
besar. Laporan lain menyebutkan perkembangan folikel dominan terdiri dari
kurang lebih 70% dua gelombang pertumbuhan dan sisanya 30% tiga gelombang atau
lebih pada sapi perah dan sapi potong. Pemahaman pola perkembangan folikel
diperlukan dalam mengatasi permasalahan respon yang bervariasi pada perlakuan
sinkronisasi estrus pada sapi(Putro, 2008).
Protokol Ovsynch
Prinsip dasar dari
sinkronisasi ovulasi adalah memanipulasi fenomena siklus estrus, baik dengan
cara menghambat sekresi LH atau memperpendek masa hidup corpus luteum yang
berdampak dimulainya awal birahi dan ovulasi. Keuntungan dari sinkronisasi
ovulasi adalah waktu tepat ovulasi dapat ditentukan sehingga mengurangi waktu
yang diperlukan untuk mendeteksi estrus, tingkat keberhasilan dari inseminasi
buatan (IB) dapat ditingkatkan, mensinkronkan waktu kawin yang berdampak waktu
ovulasi dan waktu melahirkan induk bersamaan (Hafez, 2000). Sinkronisasi
ovulasi mempunyai potensi dalam memperpendek musim kelahiran, meningkatkan keseragaman
umur pedet, dan mempertinggi kemungkinan penggunaan IB (Larson et al.,2006).
Protokol ovsynch
adalah salah satu protokol sinkronisasi ovulasi dengan menggunakan kombinasi
hormon GnRH dan PGF2.Berikut ini adalah gambar dari metode ovsynch.
Pada
protokol ovsynch di atas, hari ke-0 diberi injeksi GnRH untuk ovulasi
folikel dan memulai gelombang folikel baru.Hari ke-7 diberi injeksi PGF2α untuk
regresi CL. Hari ke-9 diberi injeksi GnRH untuk ovulasi folikel . Hari ke-10,
IB dilakukan 12-16 jam setelah injeksi GnRH kedua (Pursley et al.,1997).
Untuk dosis yang digunakan pada protokol ovsynch adalah sebagai berikut.
Dosis
yang diberikan untuk GnRH adalah 100µg sedangkan PGF2α adalah
25 µg. Selang pemberian GnRH dengan PGF2αadalah 7 hari dan
GnRH kedua dilakukan 36-48 jam setelah PGF2α. Kemudian IB
dilakukan setelah 16-20 jam setelah inejeksi GnRH kedua (Anonim, 2005).
Ketika
diinjeksi GnRH pada hari nol dari protokol ovsynch tetapi kondisi ovarium sapi
tidak diketahui, maka GnRH akan memicu pelepasan LH yang menyebabkan
ovulasi dan memulai siklus lagi jika pada saat itu ovarium memiliki
folikel matang. Jika ada CL, GnRH akan memicu pelepasan FSH yang menciptakan
kelompok baru folikel kemudian jika sapi baru saja ovulasi dalam 4-5 hari, GnRH
tidak berfungsi apa-apa (Anonim, 2006a).
Progesteron
Progesteron
dapat juga disebut P4 merupakan hormon steroid yang terlibat dalam siklus
estrus betina. Progesteron merupakan hormon yang diproduksi dan dilepaskan ke
dalam darah oleh corpus luteum pada ovarium. Corpus
luteum (CL) terbentuk setelah folikel telah mengalami ovulasi. Pada saat
estrus, konsentrasi hormon ini rendah dan mulai berkembang setelah ovulasi.
Pada saat sapi dibuahi dan bunting, progesteron dalam darah tetap tinggi sampai
menjelang partus. Bila sapi tidak konsepsi, maka CL akan mulai berdegenerasi
kira-kira hari ke-17 dari siklus estrus dan progesteron akan menurun sampai
konsentrasi minimalnya pada hari ke 20-23 pada saat sapi kembali estrus
(O’Connor, 2004).
Fungsi
progesteron sulit dipisahkan dari hormon-hormon lain seperti esterogen.
Progesteron secara normal bekerjasama dengan esterogen dan hanya
menghasilkan sedikit pengaruh khusus bila bekerja sendiri. Progesteron
menstimuler pertumbuhan sistem glanduler pada endometrium uterus yang telah
disensitifkan terlebih dahulu oleh esterogen. Progesteron mempertahankan
kebuntingan dengan menghasilkan suatu lingkungan endometrial yang sesuai untuk
kelanjutan hidup dan perkembangan embrio. Progesteron menghambat produksi FSH
dan LH, sehingga mencegah terjadinya estrus, ovulasi dan siklus estrus.
Progesteron bekerjasama dengan esterogen menyebabkan pertumbuhan dan
perkembangan sistem alveolar kelenjar mamae (Toelihere, 1979).
Konsentrasi
progesteron dalam darah erat korelasinya dengan konsentrasinya dalam susu.
Progesteron merupakan hormon steroid yang memiliki afinitas dengan lemak susu.
Progesteron dalam susu ini lebih tinggi konsentrasinya dibandingkan dengan
didalam darah (O’Connor, 2004). Hal ini dapat disebabkan karena daya larut dari
progesteron tersebut sebagai hormon steroid dan dikatakan juga bahwa sintesis
progesteron dalam jaringan mamaekambing dilakukan oleh suatu enzim
(Batra, Arora, Bachlaus and Pandey, 1979).
Progesteron
dapat digunakan sebagai test kebuntingan karena CL hadir selama awal
kebuntingan pada semua spesies ternak. Level progesteron dapat diukur dalam
cairan biologis seperti darah dan susu, kadarnya menurun pada hewan yang tidak
bunting. Progesteron rendah pada saat tidak bunting dan tinggi pada hewan yang
bunting. Test pada susu lebih dianjurkan dari pada test pada darah, karena
kadar progesteron lebih tinggi dalam susu daripada dalam plasma darah. Lagi
pula sampel susu mudah didapat saat memerah tanpa menimbulkan stress pada
ternaknya. Sampel susu ditest menggunakan radio immuno assay (RIA). Sample ini
dikoleksi pada hari ke 22 – 24 setelah inseminasi. Teknik koleksi sample
bervariasi namun lebih banyak diambil dari pemerahan sore hari. Bahan pengawet
seperti potasium dichromate atau mercuris chloride ditambahkan untuk menghindari
susu menjadi basi selama transportasi ke laboratorium. Metoda ini cukup akurat,
tetapi relatif mahal, membutuhkan fasilitas laboratorium dan hasilnya harus
menunggu beberapa hari (Lestari, 2006).
Test
progesteron susu lebih sesuai untuk mendiagnosa ketidakbuntingan dari pada
kebuntingan dan dapat mengidentifikasi hewan yang tidak bunting jauh lebih dini
dari pada dengan metoda palpasi rektal. Test progesteron susu aplikasinya
terbatas pada spesies-spesies ternak lain. ELISA assay P4 pada
hari ke 24 post inseminasi, adalah 100 % akurat untuk yang tidak bunting dan 77
% untuk yang bunting (Kaul and Prakash,1994). Karena domba tidak laktasi pada
saat kawin, maka test dilakukan dengan sampel darah. Pada kambing, test ELISA
dapat digunakan untuk diagnosa dini dengan sampel susu yang diambil pada hari
ke 20 setelah perkawinan (Engeland, et al. 1997), tetapi gagal untuk membedakan
kebuntingan dengan hydrometra. Sedang pada babi dan kuda, keakuratan test ini
adalah rendah karena corpus luteum persisten (CLP) menyebabkan pseudopregnancy pada
hewan yang tidak bunting (Lestari, 2006).
Gonadotropin Releasing Hormone (GnRH)
GnRH merupakan suatu
dekadeptida (10 asam amino) dengan berat molekul 1183 dalton. Hormon ini
menstimulasi sekresifollicle stimulating hormon(FSH) dan Leutinizing
Hormone (LH) dari hipofisis anterior (Salisbury dan vandemark, 1985).
Pemberian GnRH meningkatkan FSH dan LH dalam sirkulasi darah selama 2 sampai 4
jam (Chenault et al.,1990). Secara alamiah, terjadinya level
tertinggi (surge) LH yang menyebabkan ovulasi merupakan hasil kontrol umpan
balik positif dari sekresi estrogen dari folikel yang sedang berkembang.
Berikut ini adalah mekanisme kerja GnRH.
Hipotalamus akan mensekresi GnRH,
kemudian GnRH akan menstimulasi hipofisis anterior untuk mensekresi FSH dan LH.
FSH bekerja pada tahap awal perkembangan folikel dan dibutuhkan untuk
pembentukan antrum folikel. FSH dan LH merangsang folikel ovarium untuk
mensekresikan estrogen. Menjelang waktu ovulasi konsentrasi hormon estrohen
mencapai suatu tingkatan yang cukup tinggi untuk menekan produksi FSH dan
dengan pelepasan LH menyebabkan terjadinya ovulasi dengan menggertak pemecahan
dinding folikel dan pelepasan ovum. Setelah ovulasi maka akan terbentuk korpus
luteum dan ketika tidak bunting maka PGF2α dari uterus akan melisiskan
korpus luteum. Tetapi jika terjadi kebuntingan maka korpus luteum akan terus
dipertahankan supaya konsentrasi progesterone tetap tinggi untuk menjaga
kebuntingan(Adnan dan Ramdja, 1986).
Prostaglandin (PGF2α)
Prostaglandin adalah
senyawa C20 dengan satu cincin siklopenta yang mirip derivate asam lemak tak
jenuh seperti arakidonat (Widianto, 1991). Nama prostaglandin diberikan oleh
Von Euler karena ia berpendapat bahwa zat ini dihasilkan oleh kelenjar prostat manusia.
Prostaglandin mempunyai implikasi pada pelepasan gonadotropin, ovulasi, regresi
CL, motilitas uterus dan motilitas spermatozoa (Djajosoebagio, 1990).
PGF2α bersifat
luteolitik sehingga mampu menginduksi terjadinya regresi CL yang
mengakibatkan estrus, akan tetapimekanisme yang sebenarnya belum diketahui
dengan pasti walaupun salah satu dari postulat-postulat yang ada menyatakan bahwa
efek vasokonstriksi dari PGF2α dapat menyebabkan luteolisis. Beberapa
hipotesis tentang bagaimana kerja PGF2α dalam melisiskan CL yaitu
:(1) PGF2α langsung berpengaruh kepada hipofisis, (2) PGF2αmenginduksi luteolisis
melalui uterus dengan jalan menstimulir kontraksi uterus sehingga dilepaskan
luteolisis uterin endogen, (3) PGF2α langsung bekerja sebagai racun terhadap
sel-sel CL, (4) PGF2α bersifat sebagai antigonadotropin, baik dalam aliran
darah maupun reseptor pada CL, dan (5) PGF2α mempengaruhi aliran darah ke
ovarium (Solihati, 2005). PGF2α hanya efektif bila ada korpus luteum yang
berkembang, antara hari 7 sampai 18 dari siklus estrus(Putro, 2008).
Metode sinkronisasi
yang didasarkan pada sinkronisasi akhir fase luteal, yaitu dengan
menggunakan PGF2α dan analognya atau pemberian progesteron eksogen,
menyebabkan waktu yang diperlukan untuk pematangan folikuler dan ovulasi
cenderung tidak konsisten diantara individu ternak. Hal ini menyebabkan variasi
fertilitas yang dikaitkan dengan keberadaan gelombang folikuler saat perlakuan dimulai. Angka kebuntingan menurun sejalan dengan keberadaan
folikel dominan (FD) persisten. Angka kebuntingan mulai menurun
sejak FD menetap selama empat sampai delapan hari dan terus menurun
jika keberadaannya dipertahankan selama 10 hari. Sinkronisasi
estrus dengan menggunakan PGF2α yang
diberikan secara intramuscular sekali pada fase luteal atau dua
kali berselang sebelas hari tanpa melihat siklus estrus, hasilnya
bervariasi antara 75% sampai 100%, yaitu 78%, 82% , 86,7% , 87% dan
100%. Penggunaan PGF2α secara
intramuskular yang dikombinasikan dengan progesteron intravaginal (CIDR)
menghasilkan persentase estrus 100% dan angka kebuntingan 71,4%(Solihati,
2005).
Controlled Internal Drug Release (CIDR)
Controlled Internal Drug Release merupakan alat
yang terbuat dari sebatang silikon berbentuk huruf T dan mengandung 1,9 gram
hormon progesteron untuk hewan besar (seperti sapi dan kerbau) dan 0,33 gram
hormon progesteron untuk hewan kecil (seperti kambing dan domba). Keuntungan
penggunaan alat ini adalah untuk mengontrol siklus berahi, mengatasi problem
fertilitas seperti anovulatory anoestrus (ternak yang tidak bersiklus) dan
ovarium yang sistik, serta untuk program seleksi dan transfer embrio
(Tambing et al, 2000). Berikut ini adalah gambar alat CIDR dan cara
pemasangannya.
Pemasangan CIDR dilakukan secara
asepsis dengan aplikator khusus yang sudah dicelupkan dalam larutan antiseptik
standar, diberi pelumasan dengan gel steril, netral, kemudian dimasukkan ke
dalam vagina sampai di depan os uteri dari servik, seterusnya implan
dideposisikan pada tempat itu. Estrus akan timbul dalam waktu 3 hari kemudian
setelah CIDR dicabut, sehingga inseminasi buatan dapat dilakukan antara hari ke
48 sampai 72 jam kemudian ( Putro, 2008).
Mekanisme
kerja dari alat ini, yaitu alat ini dimasukkan dan didiamkan dalam vagina
selama beberapa hari, selanjutnya progesteron yang terdapat di dalam alat ini
akan diserap oleh vagina dan segera disekresikan ke dalam aliran darah yang
akan menghambat pelepasan FSH dan LH dari adenohipofisis melalui mekanisme
umpan balik negatif. Kadar progesteron dalam darah akan meningkat pada saat
alat disisipkan dalam vagina dan tetap stabil dipertahankan selama periode
penyisipan alat ini. Setelah alat ini dicabut terjadi penurunan progesteron
secara mendadak dan mencapai level basal sehingga terjadi feedback positif
pada hipotalamus untuk melepaskan GnRh yang akhirnya terjadi pelepasan hormon
FSH dan LH dari adenohipofisis dan akan terjadi pematangan folikel, berahi dan
ovulasi (Tambing et al., 2000). CIDR memberikan fertilitas terbaik
bila diinsersikan selama 7 sampai10 hari ( Putro, 2008). Berikut ini
adalah contoh skema sinkronisasi estrus dengan CIDR dan PGF2α
Pada
gambar diatas pemasangan CIDR di vagina dilakukan pada hari ke-0. Setelah
selang 7 hari CIDR dicabut, tetapi 24 jam sebelum pencabutan CIDR di injeksi
PGF2α untuk melisiskan korpus luteum yang tersisa,
sehingga akan lebih meminimumkan kadar progesteron setelah CIDR dicabut,
sebagai akibatnya proses estrus dan ovulasi akan menjadi lebih baik ( Putro, 2008)
PEMBAHASAN
Pada
penelitian Stevenson et al., (2007) dilakukanpresinkronisasi dan
ovsynch. Presinkronisasi menggunakan CIDR dan PGF2α. CIDR di pasang pada
sapi selama 7 hari. Satu hari sebelum pencabutan CIDR sapi di injeksi PGF2α. Setelah 3 hari
pencabutan CIDR terjadi estrus. Ovsynch dimulai setelah pencabutan CIDR.
Injeksi GnRH dilakukan pada hari ke-6 dari siklus estrus dan kemudian sapi
dialokasikan secara acak. Dua kelompok untuk perlakuan sedangkan satu kelompok
untuk kontrol. Dimana untuk kontrol antara injeksi GnRH pertama dan PGF2αadalah 7 hari sedangkan untuk perlakuan 8 dan 9
hari. Berikut ini adalah gambar metode yang dilakukan oleh Stevenson et
al., (2007).
Gambar
10. Metode yang dilakukan untuk menguji penundaan antara injeksi GnRH
pertama dan PGF2α dari 7 hari sampai 8 atau 9 hari pada ovsynch (Stevenson et al., 2007)
Lamb et
al., (2006) menyatakan bahwa penyuntikan GnRH menyebabkan pembentukan
gelombang folikel baru setelah 2-3 hari kemudian. Dibawah ini adalah gambar
protokol ovsynch ketika GnRH diberikan antara hari ke-5 sampai 12 dari siklus
estrus.
Gambar
11. Perkembangan folikel pada protokol ovsynch ketika GnRH diberikan antara
hari ke 5- 12 dari siklus estrus(Anonim, 2001a)
Stevenson et
al., (2007) melakukan penelitian dengan menunda luteolisis hingga 24 dan 48
jam setelah 7 hari interval normal antara GnRH dan PGF2α dalam sebuah protokol
Ovsynch untuk menguji apakah dapat meningkatkan ukuran folikel dan sekresi
E2-17ß. Hasil penelitiannya gagal menghasilkan folikel yang lebih besar dan
tidak menghasilkan konsentrasi serum E2-17ß yang lebih besar. Baik diameter
atau volume dari folikel preovulasi maupun konsentrasi E2-17ß yang ditingkatkan
dengan memperpanjang periode dominasi untuk calon folikel dominan.
Kejadian
estrus (Dransfield et al., 1998) dan tingkat deteksi estrus
(Stevenson, 2001) yang berkurang pada sapi perah laktasi mungkin sebagai akibat
dari kejadian kurangnya estrogen selama periode periestrual. Antara sapi
laktasi, sapi yang memproduksi susu lebih banyak memiliki jangka waktu estrus
lebih pendek, lebih sedikitstanding events, dan kurangnya total standing
time daripada sapi yang berproduksi rendah (Lopez et al., 2004).
Tampak jelas bahwa sapi laktasi memerlukan folikel lebih besar dan produksi
E2-17ß lebih besar untuk mampu mencapai sirkulasi konsentrasi E2-17ß dibutuhkan
untuk menghasilkan lonjakan LH dan ovulasi dibandingkan dengan sapi tidak
laktasi (Sartori et al., 2002). Perbedaan antara ukuran
struktur ovarium dan konsentrasi serum steroid mungkin disebabkan oleh tingkat
yang lebih besar dalam metabolisme steroid pada sapi perah laktasi daripada
sapi dara(Sangsritavong et al., 2002). Lebih jauh, jelas bahwa
perbedaan-perbedaan ini tidak dapat dijelaskan oleh perbedaan pada pola-pola
gelombang folikel (Sartori et al., 2004).
Berdasarkan
penelitian (Sangsritavong et al., 2002; Sartoriet al., 2004),
terlihat bahwa sapi laktasi memetabolisme E2-17ß lebih cepat, hasilnya tidak
cukup konsentrasi E2-17ß untuk mendukung kegiatan yang berkaitan dengan
fertilitas normal. Tidak diketahui, bagaimana biosintesis E2-17ß oleh folikel antral
mungkin rendah karena laktasi. Lebih lanjut, sapi berproduksi tinggi mempunyai
konsentrasi E2-17ß lebih rendah daripada sapi berproduksi rendah, walaupun
memiliki folikel preovulasi lebih besar (Lopez et al., 2004).
Menariknya, konsentrasi E2-17ß tidak ada hubungan dengan diameter folikel
preovulasi, tetapi produksi susu berhubungan dengan kedua konsentrasi E2-17ß
dan diameter folikel preovulasi. Jelas bahwa memperpanjang masa hidup folikel
dominan (folikel preovulasi) dalam penelitian yang dilakukan oleh Stevenson et
al., (2007) gagal untuk meningkatkan salah satu baik ukuran folikel atau
konsentrasi serum E2-17ß perifer.
Upaya
lain untuk meningkatkan konsentrasi estrogen selama periode periestrual telah
dibuat. Penelitian dimana 0,5-1 mg estradiol cypionate (ECP) diinjeksi pada
kombinasi dengan sinkronisasi ovulasi menunjukkan bahwa injeksi ECP 24 jam
setelah PGF2α tidak mungkin meningkatkan angka konsepsi pada sapi perah laktasi
(Pancarci et al., 2002; Stevenson dan Tiffany, 2004;
Stevenson et al., 2004). Lebih lanjut, ketika 0,25 mg dari ECP
ini diberikan pada 48 jam setelah PGF2α, seiring dengan injeksi GnRH kedua
Ovsynch, konsentrasi serum E2-17ß lebih besar pada 6 dan 12 jam setelah injeksi
dibanding kontrol, yang hanya menerima GnRH , tapi tingkat konsepsi tidak
berbeda antara perlakuan (Sellars et al.,2006).
Sapi
perah laktasi yang diberi 1 mg E2-17ß (estrogen short acting dan
waktu paruh yang lebih pendek dari pada ECP; Vynckier et al., 1990)
8 jam sebelum injeksi GnRH kedua dan dibandingkan dengan sapi dengan perlakuan
seperti protokol Ovsynch, di mana injeksi GnRH kedua ditunda hingga 54 jam
setelah PGF2α, dan TAI terjadi 16 jam kemudian (Souza et al.,2005).
Perlakuan dengan E2-17ß cenderung untuk meningkatkan tingkat konsepsi pada sapi
yang memiliki BCS lebih rendah (≤ 2,5) dan pada sapi laktasi pertama
dibandingkan dengan sapi yang dilakukan dengan Ovsynch sendirian.
Injeksi estrogen
atau peningkatan exposure sapi sampai estrogen endogen
meningkatkan kejadian estrus pada penelitian sebelumnya (Pancarci et
al., 2002; Stevenson et al., 2004), dimana bermanfaat
bagi fertilitas pada beberapa kasus (Souza et al., 2005) .
Selain itu, manfaat positif lainnya dari pemasukan estrogen induksi
karakteristik estrual normal, seperti sekresi lendir, nada uterus, dan
menghasilkan perilaku seksual. Ciri ini adalah indikator positif estrus untuk
inseminator karena mungkin sekali sapi berada pada saat estrus (Pancarci et
al., 2002).