GURU BESAR FMIPA UI KEMBANGKAN KRIOPRESERVASI SPERMATOZOA BERBAHAN ALAMI GUNA TINGKATKAN BUDI DAYA IKAN
Indonesia memiliki kekayaan spesies ikan terbesar di dunia. Berdasarkan catatan Kementerian Kelautan dan Perikanan (KKP), Indonesia memiliki sedikitnya 4.720 jenis ikan air tawar dan air laut, atau sekitar 25% dari populasi ikan di dunia. Dari jumlah tersebut, terdapat 650 spesies ikan hias, di antaranya ikan botia (Botia macracanthus). Potensi ini dapat menjadi nilai strategis bagi Indonesia untuk meningkatkan penerimaan negara dari sumber devisa melalui ekspor ikan hias.
Saat ini, pengembangan ekspor ikan hias terhambat karena populasi ikan di alam cenderung menurun. Penurunan ini terjadi karena over fishing, ekspor juvenile, dan kerusakan habitat akibat penebangan hutan secara ilegal. Untuk tetap memenuhi permintaan pasar, produksi perikanan tidak cukup mengandalkan populasi alam, tetapi juga produksi akuakultur dengan memanfaatkan aplikasi breeding technology. Namun demikian, penyediaan benih dengan cara ini terkendala karena tidak sinkronnya pematangan gonad antara induk jantan dan induk betina.
Menurut dosen dan peneliti dari Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Indonesia (UI), Prof. Dr. Drs. Abinawanto, M.Si., kriopreservasi spermatozoa dapat menjadi solusi dalam pemecahan masalah ini. Kriopreservasi adalah teknik penyimpanan material genetik (termasuk spermatozoa) pada suhu dingin dalam jangka waktu tertentu. Melalui metode kriopreservasi, sel dapat disimpan dalam hitungan jam hingga tahun.
Dalam orasi ilmiahnya yang berjudul “Pemanfaatan Krioprotektan Alami untuk Kriopreservasi Spermatozoa Ikan dalam Upaya Konservasi Ex-Situ”, Prof. Abinawanto menyebutkan beberapa faktor yang menentukan keberhasilan kriopreservasi. Faktor tersebut meliputi metode pengambilan sampel (cara mengoleksi sperma); kemasan (tempat yang digunakan untuk menyimpan sperma); larutan pengencer (krioprotektan dan ekstender); serta suhu penyimpanan untuk menjaga sel sperma tetap hidup dan berkemampuan untuk membuahi sel telur.
Metode pengambilan sampel sperma pada ikan dapat dilakukan dengan cara stripping (dipijat) pada bagian abdomen (perut) atau dibedah. Dengan metode stripping, spermatozoa hidup yang didapat bisa lebih banyak daripada metode bedah. Metode stripping biasanya digunakan untuk mengambil sperma ikan mas, ikan tawes, dan ikan dewa.
Selain metode pengambilan, kemasan untuk menyimpan sperma juga menentukan keberhasilan kriopreservasi. Tabung cryogenic (2 mL) dan straw (0,2 mL) digunakan untuk menyimpan sel pada suhu dingin. Tabung cryogenic digunakan untuk menyimpan sperma, sedangkan straw untuk menyimpan embrio (mamalia).
Faktor lain keberhasilan kriopreservasi adalah pemanfaatan larutan pengencer untuk mengurangi kekentalan cairan sperma selama penyimpanan dan mencegah terjadinya penggumpalan. Larutan pengencer terdiri atas krioprotektan dan ekstender. Krioprotektan ialah larutan pelindung sel, baik dari luar (extracellular) maupun dari dalam (intracellular). Methanol, Glycerol, dan Dimetil sulfoksida (DMSO) merupakan krioprotektan intracellular, sedangkan Polyvinyl pyrrolidone (PVP) dan Carboxy Methyl Cellulose (CMC) adalah krioprotektan extracellular non-alami.
Prof. Abinawanto menekankan pentingnya pemanfaatan krioprotektan extracellular alami. Selain harganya murah, krioprotektan extracellular alami mudah didapat dan dimanfaatkan masyarakat. Contoh krioprotektan extracellular alami adalah madu, susu skim, kuning telur, sari kedelai, sari kurma, dan gula merah. Krioprotektan alami memiliki efek yang beragam terhadap spermatozoa berdasarkan jenis krioprotektan yang dipakai dan spesies yang digunakan. Krioprotektan alami mampu mempertahankan motilitas, viabilitas, dan fertilitas hingga di atas 80% serta mereduksi abnormalitas hingga 10–25%.
Selain krioprotektan, larutan ekstender juga dimanfaatkan sebagai larutan pengencer dalam kriopreservasi. Air kelapa merupakan larutan ekstender alami dengan tingkat motilitas 80,36% untuk sel sperma ikan gurame. Larutan ekstender mengandung garam mineral dan gula yang berfungsi mempertahankan kondisi fisiologis sel selama penyimpanan.
“Harapan saya ke depan adalah bisa mengembangkan metode kriopreservasi dengan bahan alam yang mudah dan murah sehingga dapat dimanfaatkan oleh para petani atau pembudi daya ikan. Hal ini dilakukan agar masyarakat bisa melanjutkan budi daya ikan secara praktis tanpa memerlukan peralatan yang mahal,” ujar Prof. Abinawanto.
Berkat kajian ilmiahnya ini, Prof. Dr. Drs. Abinawanto, M.Si., berhasil dikukuhkan menjadi Guru Besar Tetap Bidang Ilmu Biologi, Departemen Biologi, FMIPA UI, pada Rabu (14/12). Prosesi pengukuhan guru besar ini dipimpin oleh Rektor UI, Prof. Ari Kuncoro, S.E., M.A., Ph.D., di Balai Sidang UI, Kampus Depok, dan disiarkan secara virtual melalui kanal Youtube UI. Turut hadir dalam acara pengukuhan tersebut: Direktur Utama PT Indotech Scientific, Asep Sofyan; CEO Pandu Holding Company, Fajar R. Budiman; Badan Riset Inovasi Nasional, Prof. (Riset) Heny Suseno; dan Dekan FMIPA UI Periode 1994–1998, Dr. Endang Asijati, M.Sc.
Prof. Abinawanto menempuh pendidikan S1 Biologi di Universitas Indonesia (1986); S2 Biologi di Institut Teknologi Bandung (1993); dan S3 Department of Animal Science, School of Agricultural Sciences, Nagoya University, Jepang (1997). Sejak 1987, ia tercatat sebagai dosen dan peneliti di FMIPA UI. Beragam riset dilakukan dan dipublikasikan di jurnal nasional, jurnal internasional bereputasi, dan prosiding internasional terindeks.
Beberapa karya ilmiah yang dipublikasikan Prof. Abinawanto, antara lain The Effects of Brown Sugar as a Natural Cryoprotectant on Tor Soro (Valenciennes 1842) Spermatozoa Quality (2022); Effect of Egg Yolk of Free-Range Chicken and Methanol as a Cryoprotective Agent for the Sperm Preservation of Cyprinid Fish, Neolissochilus Soroides (Valenciennes, 1842) (2021); The Potential of Honey Supplementation in Extender for Preservation of Break Fish (Systomus Orphoides) Spermatozoa (2021); Effect of Cryopreservation on Ultrastructure and Mitochondrial Function of Albino Pangasius Catfish Spermatozoa (2020); dan Effect of Honey Solution as a Natural Cryoprotectant on the Sperm Quality of Botia Fish (Chromobotia Macracanthus Bleeker 1852) (2020).
