Sharing is caring!

Pengaruh steroid terhadap perkembangan gonad dan gametogenesis benih bulu babi dikaji oleh Tatsuya Unuma, Takhesi Yamamoto, and Toshio Akiyama. Silahkan cek pada jurnal Biol. Bull. 196: 199-204 edisi April 1999.

Ringkasan
Bulu babi umur 10 bulan diberi pakan berbasis kasein yang mengandung progesterone, androstenedion, testosterone, estron atau estradiol-17β selama 30 hari. Rata-rata gonad jantan yang diberi pakan mengandung androstenedion dan estron berukuran lebih besar dibandingkan control, yang menunjukkan bahwa steroid ini memacu perkembangan gonad jantan. Pengamatan secara histology menunjukkan bahwa spermatogenesis dalam kelompok estron juga terpacu perkembangannya dibandingkan control. Namun, pada betina tidak dipengaruhi oleh steroid tersebut; diduga karena betinanya belum cukup siap untuk gametogenesis. Kami menyimpulkan bahwa androstenedion, estron dan turunannya terlibat dalam reproduksi bulu babi jantan.

Pendahuluan
Hubungan kelamin dengan steroid dalam kaitannya dengan fungsi regulasi dalam reproduksi vertebrata, juga ditemukan dalam echinodermata. Pengaturan dan aksi steroid pada starfish juga sering diteliti, misalnya yang terkait dengan biosintesis dan metabolism; variasi musiman kadar steroid dan pengaruh penyuntikan steroid. Penelilitian terdahulu ini melaporkan bahwa steroid terlibat dalam reproduksi starfish.

Steroid yang penting dalam reproduksi bulu babi belum diketahui dengan lengkap. Estradiol-17β diinduksikan ke dalam coelomocytes Dendraster excentricus dan Strongylocentrotus purpuratus secara in vitro. Kandungan E2 dan progesterone dalam testes dan ovary Eucidaris tribuloides diamati tiap 3 bulan selama siklus reproduksinya. Pemberian estron lewat pakan, meningkatkan bobot tubuh bulu babi. Namun, kami baru mulai memahami hubungan antara steroid ini dengan reproduksinya.

Pada bulu babi, perkembangan gonad mampak mulai musim semi hingga akhir musim gugur, sebelum dan juga selama gametogenesis. Perkembangan ini berhubungan dengan akumulasi nutrisi akibat fagositosis nutrisi yang menempati lumina dari gonad jantan dan betina. Gametogenesis secara normal dimulai bulan September atau Oktober, dan gonad di-filled dengan gamet yang sudah matang pada bulan Nopember atau Desember (data tidak dipublikasikan). Penelitian ini dilakukan untuk menguji pengaruh steroid terhadap perkembangan gonad dan gametogenesis berdasarkan jenis kelamin pada bulu babi. Oleh karenanya kami menambahkan steroid ke dalam kasein, berupa progesterone, androstenedion, testosterone, estron atau estradiol-17β dan memberikannya pada juvenile bulu babi selama 30 hari sejak awal September.

Bahan dan Metode
Hewan Uji
Benih bulu babi ditetaskan dan didederkan di Fukuoka Prefectural Fish Farming Center dan kemudian dipindahkan ke Nansei Station of the National Research Institute of Aquaculture, Mic, Japan pada bulan Mei 1993. Hewan-hewan ini telah berumur 6 bulan dan dipelihara dalam bak bervolume 1000 liter (yang sudah difilter) dengan debit 30 l/menit dan dipelihara bersama kelp (Eisenia bicyclis) selama 4 bulan atau hingga siap untuk digunakan dalam penelitian. Sebelum diuji, sebanyak 20 ekor dibedah dan diamati goandnya. Indeks Gonad (GI) rata-rata 0,87%; dan berdasarkan hasil pengamatan gonad, semuanya berada dalam tahap 0.

Pakan Uji
Pakan uji diformulasi berdasarkan Akiyama et al. (1997) dengan sedikit modifikasi (Tabel 1). 25% protein yang berasal dari kasein digunakan sebagai sumber protein. Ke dalam pakan juga ditembahkan lima jenis steroid berbeda dan satu buah control. Steroid yang digunakan adalah progesterone, androstenedione, testosterone, estron, dan E2 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Tokyo). Steroid tersebut ditambahkan ke dalam pakan setelah dilarutkan dengan etanol hingga terbentuk konsentrasi 1,8 x 10-8 mol/g-1 berat basah. Untuk control, hanya ditambahkan etanol. Kandungan nutrisi tersebut dicampurkan ke dalam bahan pakan, dicetak (diameter 50 mm) dan kemudian soaked dalam larutan 5% CaCl2 selama 10 menit. Pakan uji disimpan dalam suhu -20oC hingga digunakan.

Tabel 1. Komposisi pakan uji

Kompisisi pakan uji
Kompisisi pakan uji

Pakan diberikan sejak 6 September hingga 6 Oktober. 300 ekor bulu babi berdiameter 20 mm dengan bobot 3,8 gram dan dibagi ke dalam 6 kelompok ; 5 kelompok untuk perlakuan dan 1 kontrol. Tiap kelompok pemeliharaan menggunakan dua bak akrilik bulat (50 x 20 x 30 cm, berisi 20 l air) dengan isi 25 ekor tiap wadah. Debit air yang masuk sebesar 0,7 l/menit. Selama penelitian, suhu air diturunkan secara bertahap dari 25oC hingga 21oC. Bulu babi di tiap bak diberi kesempatan untuk memanfaatkan pakan (7-10 gram/bak) setiap hari sehingga dapat makan sampai kenyang. Pakan yang tidak termakan dikumpulkan dan ditimbang sebelum diberi pakan baru. Pakan yang dimakan di tiap bak diduga berdasarkan penurunan berat pakan yang tersisa. Setelah 30 hari, bobot tubuh dan gonad ditimbang dari semua hewan uji. Indeks gonad (GI) dihitung berdasarkan rumus: GI (%) = 100 x bobot gonad basah/bobot tubuh basah.

Pemberian Pakan
Konsumsi pakan harian dihitung dari tiap bak menggunakan rumus: Konsumsi pakan harian (%) = 100 x pakan yang dimakan/[(bobot tubuh awal + bobot tubuh akhir)/2] x masa pemeliharaan (hari).

Pengamatan Histologi
Potongan kecil gonad dari tiap hewan uji difiksasi dalam larutan Bouin, diberi parafin dan dipotong dengan ketebalan 10 µm. Hasil pemotongan diwarnai dengan hematoksilin dan eosin dan kemudian diamati dengan mikroskop cahaya untuk menentukan jenis dan tahap gametogenesis dari gonad. Kematangan gonad tiap hewan dikelompokkan ke dalam enam stadia (Gambar 1 dalam jurnal aslinya –gambar tidak dapat disediakan).

  • Stadia 0 (dara) : tidak Nampak adanya germ cell dan jenis kelamin tidak dapat diidentifikasi. Lumina gonad berisi nutritive phagocytes.
  • Stadia 1 (perkembangan awal) : Nampak ada oosit berukuran kecil dan kluster dari spermatogonia di tepi gonad.
  • Stadia 2 (perkembangan) : Gonad mengandung baris-baris spermatogonia atau oosit di bagian tepinya. Di tengah gonad tetap mengandung nutritive phagocytes.
  • Stadia 3 (pra-matang) : di tengah gonad, nutritive phagocytes diganti dengan spermatozoa atau telur matang.
  • Stadia 4 (matang) : Lumina gonad filled dengan telur matang atau spermatozoa. Nutritive phagocytes hanya muncul di tepi gonad.
  • Stadia 5 (Salin) : Lumina gonad telah kosong, dengan sedikit telur dan sedikit spermatozoa. Nutritive phagocytes terdapat di tepi gonad.

Analisis Statistik
Nilai tengah dari GI dan konsumsi pakan harian dibandingkan menggunakan Student’s t test tidak berpasangan antara kelompok perlakuan dengan control. Hal itu dilakukan setelah analisis perbandingan variasi menggunakan F test. Man-Whitney U test digunanakan untuk membandingkan penyebaran tahap kematangan gonad antara kelompok perlakuan dan kontrol.

Hasil
Indeks Gonad
Selama penelitian, tidak ada hewan yang mati. Namun dekian, verifikasi jenis kelamin secara histology tidak dilakukan untuk semua hewan tetapi menggunakan tiga ekor saja. Satu specimen dari tiap kelompok progesterone-, androstenedion-, dan testosterone berada pada tahap dara; hal ini disebabkan karena rata-rata GI dihitung untuk tiap jenis kelamin.

Gambar 2 (gambar tidak dapat disediakan) menunjukkan bahwa nilai tengah GI untuk tiap kelamin setelah 30 hari perlakuan pakan. Pada jantan, nilai tangah GI kelompok control sebesar 4,87%. Untuk kelompok androstenedion dan estron, menunjukkan nilai yang nyata lebih besar dibandingkan control, berturut-turut sebesar 6,22% (P<0,05) dan 6,94% (P<0,05). Nilai untuk kelompok progesterone-, testosterone-, dan E2 tidak berbeda nyata dengan control.

Tahap Kematangan Gonad
Frekuensi tahap kematangan gonad tiap jenis kelamin ditunjukkan dalam Gambar 3 (sayangnya, saya kehilangan jurnal aslinya dan belum sempat saya masukkan dalam terjemahan ini). Pada jantan, persentase tahap 1, 2 dan 3 dalam kelompok control berturut-turut sebesar 32%, 54% dan 14%. Di semua kelompok perlakuan steroid -kecuali yang mendapat perlakuan estron-, persentase di tiap tahap sama dengan control. Di kelompok estron, persentase tahap 1, hanya 4% (seperdelapan dari control) dan di tahap 3 sebesar 31% (lebih dari 2 kali dibanding konrol). Penyebaran tahap-tahap kematangan di kelompok estron, secara nyata berbeda dengan control (P<0,05). Hal ini menunjukkan bahwa spermatogenesis telah berkembang di kelompok estron. Semua betina di semua kelompok, umumnya gonad berada di tahap 1, dengan perbedaan tidak spesifik diantara perlakuan steroid dan kontrol.

Konsumsi Pakan Harian
Konsumsi pakan harian yang didasarkan pada bobot basah, untuk semua ulangan bak ditunjukkan dalam Tabel 2. Kelompok androstenedion dan estron menunjukkan nilai yang lebih tinggi dibandingkan control, tetapi tidak berbeda nyata.

Tabel 2. Konsumsi pakan harian bulu babi yang diberi pakan mengandung steroid

Kompisisi pakan ikan harian bulu babi
Kompisisi pakan ikan harian bulu babi

Dalam penelitian bulu babi ini, terdapat perbedaan respon jantan dan betina terhadap steroid yang diberikan secara oral. Pada jantan, rataan GI dalam kelompok androstenedion- dan estron- secara signifikan meningkat dibandingkan dengan control. Hal ini menunjukkan bahwa androstenedion dan estron mendorong perkembangan gonad. Dalam dua kelompok ini, konsumsi pakan harian lebih tinggi dibandingkan dengan control. Pergerakan nutrient dari pakan yang dikonsumsi ke dalam testes diduga mengalami peningkatan di dalam kelompok steroid ini.

Pembahasan
Tidak seperti jantan, betina tidak dipengaruhi oleh steroid dalam penelitian ini. Hal yang hampir sama juga dilaporkan oleh Unuma et al. (1996) yang memelihara bulu babi selama setahun sejak umur 8 bulan hingga umur 20 bulan; dan selama periode ini umumnya betina belum matang sepanjang siklus reproduksinya, tetapi umumnya jantan telah mengalami gametogenesis. Kami pikir bahwa inilah alasan utama bahwa betina tidak berespon terhadap steroid dalam penelitian ini.

Di kedua jenis kelamin bulu babi, nutritive phagocytes di gonad merupakan tempat utama penyimpanan nutrient yang diperlukan selama gametogenesis. Nutrien dipecah dari pakan yang dikonsumsi dan mengalami asimilasi untuk disimpan di dalam nutritive phagocytes sebelum dan selama gametogenesis. Kami menduga bahwa dalam penelitian ini, androstenedion dan estron mendorong akumulasi nutrient oleh nutritive phagocytes. Tetapi sebagaimana gametogenesis, nutritive phagocytes kemudian menyusut dan kehilangan cadangan nutriennya. Namun demikian, alangkah sulitnya untuk membandingkan total nutrient yang dikumpulkan oleh nutritive phagocytes hewan dalam tiap tahap perkembangan gonad yang berbeda.

Bulu babi adalah berbeda dengan hewan bertelur lainnya yang mana protein kuning telur bersifat tidak spesifik betina. Protein kuning telur berakumulasi dalam nutritive phagocytes sebagai sumber nutrient untuk gametogenesis, tidak hanya dalam betina tetapi juga dalam jantan. Hasil identifikasi pada bulu babi Strongylocentrotus purpuratus, sekuens DNA berhubungan dengan element gen precursor yang dikenal dengan vitellogenin. Hal ini menunjukkan bahwa sintesa vitellogenin dikontrol oleh steroid dalam bulu babi; seperti halnya pengontrolan estrogen pada hewan bertelur, dan ecdysteroid pada krustase. Dalam penelitian ini, akumulasi nutrient dalam nutritive phagocytes meningkat karena steroid sepanjang sintesis vitellogenin.

Di kedua jenis kelamin sea star, estrogen mendorong biosintasis protein dalam pyloric caeca dan sebagiannya masuk kedalam gonad. Takahashi (1982) melaporkan bahwa penyuntikan harian dengan androstenedion dan estron lebih dari 16 hari mendukung perkembangan gonad betina Asterina pectinefera, namun tidak untuk penyuntikan progeseron, testosterone dan E2. Takashi menyatakan bahwa androstenedion mengalami metabolisme menjadi estron yang kemudian berdampak pada pergerakan protein ke dalam ovary. Namun sedikit informasi yang tersedia untuk biosintesis estrogen dari androgen pada echinodermata. Potensi androstenedion untuk mendorong perkembangan gonad dalam echinodermata harus diteliti dalam penelitian mendatang.

Hubungan antara steroid dan gemetogenesis pada sea star terkonsentrasi pada beberapa laporan. Penyuntikan estron lebih dari lima hari meningkatkan jumlah germ sel jantan A. pectinifera. Peningkatan kandungan estron dalam testes telah diamati selama perkembangan testicular Asterias mollis. Peningkatan sementara kandungan E2 dalam testes Nampak selama proliferasi mitotic dari spermatogonia pada Asterias vulgaris. Dalam A. vulgaris, setelah perlakuan pendahuluan dengan progesterone dan E2 mendorong mitosis spermatogonial in vitro. Laporan ini menunjukkan bahwa sea star, estrogen berespon untuk menginisiasi spermatogenesis. Dalam penelitian ini, spermatogenesis yang paling bagus adalah pada kelompok estron. Hasil ini menunjukkan bahwa estron penting untuk menginisiasi spermatogenesis, seperti yang juga dilaporkan untuk sea star. Kesimpulan kami dalam penelitian ini adalah bahwa androstenedion, estron dan mungkin turunannya mungkin terlibat dalam reproduksi bulu babi dengan cara mengontrol perkembangan gonad dan gametogenesis.

Jika tulisan ini ada manfaatnya, saya persembahkan untuk Almarhum Ayahanda Soeparto (Semoga Allah perkenankan tempat terbaik untuk Ayah)

Penulis dalam jurnal aslinya: Tatsuya Unuma, Takhesi Yamamoto, and Toshio Akiyama (Biol. Bull. 196: 199-204. April 1999)

Pengaruh steroid terhadap perkembangan gonad dan gametogenesis benih bulu babi

Sharing is caring!

Pengaruh steroid terhadap perkembangan gonad dan gametogenesis benih bulu babi
Tagged on:         

Tinggalkan komentar

2 Komentar pada "Pengaruh steroid terhadap perkembangan gonad dan gametogenesis benih bulu babi"

Beritahukan
avatar
500
Sortir berdasarkan:   terbaru | terlama
nur arma
Tamu

keren euy…gimana caranya bikin link-link ginian?…hehehe…saya gaptek sih..

Adi Sucipto
Tamu
wpDiscuz