PERKEMBANGAN IPTEK DI BIDANG REPRODUKSI TERNAK UNTUK MENINGKATKAN PRODUKTIVITAS TERNAK

            Ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) dari tahun ke tahun bertambah maju dan berkembang sangat pesat yang ditandai dengan berbagai penemuan. Kemajuan IPTEK tersebut, juga berpengaruh terhadap kemajuan teknologi di subsektor peternakan. Perkembangan IPTEK di bidang reproduksi ternak misalnya telah memberikan dampak kemajuan di subsektor peternakan terutama dalam meningkatkan produktivitas ternak. Perkembangkan teknologi di bidang reproduksi ternak diawali dengan pemanfaatan teknologi inseminsi buatan (IB), kemudian transfer embrio (TE), dan saat ini telah dikembangkan teknologi prosessing semen, fertilisasi in vitro, teknologi criopreservasi gamet, pembentukan ternak transgenik, cloning dan pembentukan ternak chimera. Upaya pengembangan dan pemanfaatan teknologi reproduksi ternak tersebut perlu dukungan peralatan yang memadai dan dana yang cukup serta tenaga ahli yang terampil. Aplikasinya oleh petani peternak di Indonesia baru sampai pada tahap inseminasi buatan (IB) dan transfer embrio (TE).

Di negara maju telah lama di kembangkan teknologi reproduksi Inseminasi Buatan (AI, Artificial Insemination), Transfer Embrio (TE, Transfer Embryo), yang kemudian terus berkembang ke teknologi prosessing semen (pemisahan spermatozoa X dan Y), Fertilisasi In Vitro (IVF, In Vitro Fertilization), teknologi Preservasi dan Criopreservasi gamet (spermatozoa dan ova) dan embrio. Saat ini sedang dikembangkan teknologi rekayasa genetik untuk menghasilkan klon-klon ternak unggul yang meliputi transfer gen, pemetaan genetik, cloning, chimera, dll. Penemuan-penemuan teknologi di bidang reproduksi ternak tersebut dapat dimanfaatkan untuk mengatasi masalah-masalah dan tantangan yang dihadapi subsektor peternakan terutama dalam meningkatkan populasi, produksi dan produktivitas ternak baik secara kualitas maupun kuantitas. Dalam tulisan ini akan dibahas tentang teknologi inseminsi buatan (IB), transfer embrio (TE), teknologi prosessing semen, fertilisasi in vitro, teknologi criopreservasi gamet, pembentukan ternak transgenik, cloning dan pembentukan ternak chimera  
a.      Inseminasi Buatan (IB)

Inseminasi Buatan (IB) adalah proses pemasukan semen (mani) ke dalam saluran reproduksi (kelamin) betina dengan menggunakan alat buatan manusia. Tujuan penerapan teknologi IB adalah untuk introduksi/ penyebaran pejantan unggul di suatu daerah yang tidak memungkinkan untuk kawin alam serta pelestarian plasma nutfah ternak jantan yang diinginkan.

b.      Teknologi Transfer  Embrio (TE)

Transfer Embrio (TE) merupakan generasi kedua teknologi reproduksi setelah inseminasi buatan (IB). Teknologi IB hanya dapat menyebarkan bibit unggul ternak jantan, sedang pada teknologi TE dapat menyebarkan bibit unggul ternak jantan dan betina. Walaupun demikian, keuntungan utama yang dapat diperoleh adalah meningkatkan kemampuan reproduksi ternak betina unggul. Aplikasi TE memerlukan waktu dan biaya yang relatif lebih singkat dan murah dalam pembentukan mutu genetika yang dikehendaki, sehingga teknologi ini dapat mempercepat perbaikan mutu ternak dalam rangka meningkatkan produktivitas ternak. Kemajuan teknologi dibidang TE menyebabkan terjadinya perubahan perdagangan ternak dari ternak hidup menjadi embrio beku. Teknologi ini juga telah memungkinkan dihasilkannya anak kembar identik atau lahirnya anak kembar dari bangsa yang berbeda dan tipe yang berbeda, menghasilkan anak yang diketahui jenis kelaminnya, menghasilkan anak dari hasil pembuahan dalam tabung (in vitro fertilization), menghasilkan hewan chimera, kebuntingan interspesies, dihasilkannya ternak transgenik, pengobatan infertilitas dan pengendalian penyakit.

c.       TEKNOLOGI PROSESSING SEMEN (PEMISAHAN SPERMATOZOA X DAN Y)

Pemanfaatan teknologi sexing spermatozoa merupakan salah satu pilihan yang tepat dalam rangka peningkatan efisiensi reproduksi ternak yang mampu meningkatkan efisiensi usaha peternakan baik dalam skala peternakan rakyat maupun dalam skala peternakan komersial. Salah satu sasaran dalam bidang reproduksi ternak adalah memproduksi anak yang mempunyai jenis kelamin sesuai dengan keinginan peternak. Sebagai contoh, peternak sapi perah lebih mengharapkan sapi betina dari suatu kelahiran daripada sapi jantan, sebaliknya peternak sapi potong lebih mengharapkan kelahiran sapi jantan dari pada sapi betina. Berbagai penelitian yang telah dilakukan untuk mengontrol jenis kelamin anak ternak dari suatu kelahiran agar sesuai dengan keinginan peternak. Penelitian dimulai dengan pengkondisian saluran reproduksi ternak betina agar lingkungan itu menjadi lebih baik bagi spermatozoa X daripada spermatozoa Y atau sebaliknya. Selanjutnya pemisahan spermatozoa X dan spermatozoa Y sebelum dilakukan IB atau IVF (In Vitro Fertilization).

d.      TEKNOLOGI CRIOPRESERVASI GAMET (SPERMATOZOA DAN OVA)

Criopreservasi adalah suatu penyimpanan gamet dalam waktu lama yang dilakukan dalam bentuk beku pada suhu -196oC (dalam nitrogen cair) dalam media dengan penambahan crioprotectan. Pada saat tersebut sel dalam keadaan “ditidurkan”, sehingga metabolisme sel terhenti, tetapi masih mempunyai kemampuan hidup setelah sel tersebut “dibangunkan” kembali dengan mencairkan dan mengkultur pada kondisi tertentu secara optimum.

e.      PEMBENTUKAN TERNAK TRANSGENIK

Transfer materi genetik dengan teknologi rekombinan DNA merupakan suatu metode penemuan baru untuk menghasilkan ternak transgenik. Ternak transgenik memperlihatkan bermacam-macam fenotipe baru melalui ekspresi molekul DNA eksogen. Ternak transgenik dihasilkan dengan injeksimikro gen ke dalam pronukleus sesaat setelah fertilisasi dan sebelum terjadi pembelahan pertama zigot, selanjutnya ditanam di dalam rahim induk pengganti.

Para ilmuwan telah menggunakan teknologi tersebut mengembangkan ternak transgenik misalnya babi transgenik yang mempunyai laju pertumbuhan yang tinggi dan kualitas daging yang baik dan juga telah menghasilkan domba transgenik yang mempunyai bulu yang tebal. Di Inggris telah dihasilkan babi transgenik yang genetiknya telah diubah sehingga mempunyai bahan-bahan genetik manusia. Embrio babi tersebut telah disuntik bahan genetik manusia, sehingga dapat menghasilkan protein manusia. Hal ini berarti bahwa suatu saat, organ babi dewasa dapat ditransplantasikan ke manusia. Biasanya tubuh manusia akan menolak dengan cepat organ-organ yang bukan berasal dari tubuh manusia, tetapi dengan terdapatnya protein manusia akan memperkecil kemungkinan penolakan terhadap organ yang ditransplantasikan. Pada hewan menyusui, kelenjar mammae adalah target utama untuk teknologi transgenik ini. Laktoferin merupakan protein yang terdapat dalam air susu ibu merupakan bahan makanan bernutrisi bagi bayi. Laktoferin merupakan sumber zat besi dan protein terbaik dan juga mengakibatkan kekebalan alami terhadap penyakit. Air susu ibu tidak selalu tersedia bagi bayi, sehingga para peneliti merancang untuk mengembangkan sapi perah jantan transgenik yang membawa gen laktoferin. Para peneliti tersebut berhasil menyisipkan gen laktoferin manusia ke dalam embrio sapi. Embrio tersebut berkembang menjadi “HERMAN “ sapi jantan transgenik dan telah menjadi bapak dari 8 ekor anak sapi betina transgenik yang dapat menghasilkan produksi air susu mirip dengan air susu ibu.

F.Kloning

Cloning sebelumnya dihasilkan dari sel-sel yang diambil dari jaringan embrio dan janin. Pada Februari tahun 1997 telah lahir domba hasil cloning yang dilakukan oleh tim ilmuwan Roslin Institute di Scotlandia, domba ini diberi nama Dolly. Dolly tidak diproduksi secara normal (perkawinan antara domba betina dan domba jantan). Dolly dicloning dari satu sel yang berasal dari bukan organ reproduksi, akan tetapi berasal dari jaringan ambing (kelenjar mammae) domba betina yang berumur enam tahun. Teknologi ini menunjukkan bahwa sel dewasa yang telah berkembang menjadi sel yang telah mempunyai fungsi khusus seperti sel jaringan ambing (mammae) dapat dikembalikan ke bentuk semula dan sel tersebut tumbuh menjadi organisme. Dolly dihasilkan dari sel yang diambil dari ambing domba betina Finn Dorset,yang kemudian dibiarkan tumbuh dan menggandakan diri di laboratorium. Sejumlah kecil dari sel itu digabungkan dengan telur yang telah dibuahi yang inti selnya telah diambil. Sel telur yang telah direkonstruksi ini masing-masing dengan inti dari domba betina asal (Finn Dorset), lalu ditanamkan ke dalam induk titipan domba betina Scotish Blackface. Salah satunya melahirkan seekor domba hidup yang kemudian diberi nama Dolly, sekitar 148 hari kemudian. Domba Dolly yang lahir ini mirip/ identik dengan induknya Finn Dorset.

Teknologi cloning ini masih jauh dari sempurna. Dolly adalah anak domba yang satu-satunya lahir dari 227 oosit yang digabung dengan sel ambing. Untuk tujuan tertentu, kloning harus dapat diulang-ulang agar lebih ekonomis. Bila cloning ini dapat diulang-ulang, dua kesempatan baru yang benar-benar tersedia. Pertama, dengan cloning dapat diperoleh sejumlah besar keturunan yang secara genetik sama yang diperoleh dari sel-sel hewan dewasa yang mempunyai sifat unggul. Hal ini memungkinkan memproduksi sekelompok ternak dengan penampilan sama. Cloning ternak sangat berguna dalam penelitian terutama untuk mengeliminir variasi faktor genetik. Kedua, dengan cloning sementara sel masih dikultur, sangat memungkinkanuntuk merubah/ menambah genetik yang dikehendaki (mis, tahan terhadap penyakit) sebelum sel digunakan untuk produksi clon. Dengan teknologi cloning, bila clon itu sempurna, ia kemudian akan bereproduksi dalam jumlah besar secara cepat dan murah dengan jaminan kualitas yang tidak berubah (Tappa, 1998b). Satu hal yang berbahaya yang dapat t bila teknologi cloning berkembang dan diadopsi pada skala besar, yaitu resiko bila sekelompok cloning tersebut mudah terkena infeksi oleh penyakit yang sama atau masalah yang lain.Keragaman merupakan suatu elemen yang diperlukan oleh alam, oleh sebab itu cloning tampaknya hanya akan digunakan untuk tujuan terbatas dalam hal pemuliaan untuk meningkatkan mutu genetik ternak.

f.        PEMBENTUKAN TERNAK CHIMERA

Ternak chimera dibentuk dengan cara meramu blastomer berbagai jenis ternak. Sel-sel dari beberapa embrio dapat digabungkan dalam suatu zona pelucida untuk menghasilkan seekor hewan yang merupakan kombinasi dari beberapa hewan yang telah digabung. Misalnya anak sapi chimera dihasilkan dengan menggabungkan blastomer dari Bos taurus (sapi Eropah) dan Bos indicus (sapi India), kemudian dialihkan ke resipien untuk dikandung sampai lahir. Demikian pula antara domba dan kambing, dengan prosedur yang sama telah dilahirkan turunan berbadan domba berwajah kambing. Komposisi tubuh maupun fenotipe ternak chimera ditentukan oleh jumlah blastomer dari masing-masing jenis yang telah diramu. Proses ini masih terus dalam proses penelitian, memerlukan biaya yang mahal, dan memakan waktu yang panjang. Prosedurnya juga jauh lebih sulit dari pembelahan embrio, karena pada dasarnya melibatkan teknik bedah mikroskopis.

Demikianlah perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) di bidang reproduksi ternak tersebut yang dapat diaplikasikan pada subsektor peternakan untuk meningkatkan populasi, produksi dan produktivitas ternak baik secara kualitas maupun kuantitas. Namun, yang menjadi kendala dalam pemanfaatan dan aplikasi teknologi tersebut terutama di negara-negara berkembang seperti di Indonesia adalah keterbatasan dalam hal peralatan dan dana serta tenaga ahli yang terampil. Khusus di Indonesia, aplikasi kemajuan mutakhir di bidang teknologi reproduksi ternak itu, yang banyak dilaksanakan ke petani peternak baru sampai pada tahap penggunaan inseminasi buatan (IB) dan transfer embrio (TE). Sedangkan tahap-tahapselanjutnya seperti prosessing semen, fertilisasi in vitro, dan teknologi rekayasa genetik lainnya masih dalam tahap pengembangan oleh Balai-balai dan Lembaga-lembaga penelitian.

KESIMPULAN

Perkembangan IPTEK di bidang reproduksi ternak dapat diaplikasikan di subsektor peternakan untuk meningkatkan populasi, produksi dan produktivitas ternak baik secara kualitas maupun kuantitas, antara lain teknologi inseminasi buatan (IB), transfer embrio (TE), prosessing semen (pemisahan permatozoa X dan Y), fertilisasi in vitro, teknologi criopreservasi gamet (spermatozoa dan ova), pembentukan ternak transgenik, cloning dan chimera. Pemanfaatan teknologi reproduksi ternak tersebut memerlukan dukungan peralatan yang memadai dan dana yang cukup serta tenaga ahli yang terampil, sehingga menjadi kendala negara-negara berkembang seperti Indonesia. Aplikasi kemajuan mutakhir di bidang biologi reproduksi yang banyak dilaksanakan oleh petani peternak di Indonesia baru sampai pada tahap inseminasi buatan (IB) dan transfer embrio (TE).

DAFTAR PUSTAKA

 T. 2002a. Teknologi Reproduksi Inseminasi Buatan. Makalah Kursus

Singkat Teknik Biologi Reproduksi dalam Meningkatkan Produktivitas Ternak

Kerjasana Fakultas Peternakan Unhas dengan Dirjen Dikti Depdiknas.

Fakultas Peternakan Unhas, Makassar.

Batosamma, T. 2002b. Teknologi Reproduksi Transfer Embrio. Makalah Kursus Singkat

Teknik Biologi Reproduksi dalam Meningkatkan Produktivitas Ternak

Kerjasana Fakultas Peternakan Unhas dengan Dirjen Dikti Depdiknas.

Fakultas Peternakan Unhas, Makassar.

Saili, T., M.R. Toelihere, A. Budiono, B. Tappa. 1998. Pengendalian Jenis Kelamin

Anak Melalui Sexing Spermatozoa Untuk Reproduksi Ternak. Warta Biotek

Tahun XII No. 1 – 2 (Maret – Juni) : 1- 5.

Sonjaya, H. 2002. Teknologi Rekayasa Genetik dan Aplikasinya untuk Meningkatkan

Produktivitas Ternak. Makalah Kursus Singkat Teknik Biologi Reproduksi

dalam Meningkatkan Produktivitas Ternak Kerjasana Fakultas Peternakan

Unhas dengan Dirjen Dikti Depdiknas. Fakultas Peternakan Unhas, Makassar.

Sumbung, F.P. 1989. Prospek Teknologi Alih Mudigah (Embryo Transfer) Dalam

Rangka Meningkatkan Produktivitas Ternak Di Indonesia. Pidato Penerimaan

Jabatan Guru Besar dalam Ilmu Reproduksi Ternak pada Fakultas Peternakan

UNHAS, Universitas Hasanuddin, Ujung Pandang.

_____________. 2002. Teknologi Repoduksi Ternak. Makalah Kursus Singkat Teknik

Biologi Reproduksi dalam Meningkatkan Produktivitas Ternak Kerjasana

Fakultas Peternakan Unhas dengan Dirjen Dikti Depdiknas. Fakultas

Peternakan Unhas, Makassar

Susilawati, T. 2002. Teknologi Preservasi dan Kriopreservasi Spermatozoa dan Ova.

Makalah Kursus Singkat Teknik Biologi Reproduksi dalam Meningkatkan

Produktivitas Ternak Kerjasana Fakultas Peternakan Unhas dengan Dirjen

Dikti Depdiknas. Fakultas Peternakan Unhas, Makassar.

Tappa, B. (?). Penuntun Pelatihan Transfer Embrio Pada Sapi. Pusat Penelitian

Bioteknologi-LIPI, Bogor.

Tappa, B. 1998a. Ternak Trasngenik dan Manfaatnya. Warta Biotek Tahun XII No. 1 –

2 (Maret – Juni) : 9 – 12.

Tappa, B. 1998b. Kloning Mamalia : Kesempatan Baru dalam Bidang Peternakan.

Warta Biotek Tahun XII No. 1 – 2 (Maret – Juni) : 12 - 13