Kualitas semen beku sangat berpengaruh besar terhadap keberhasilan proses pembuahan. Ada banyak faktor yang memengaruhi kualitas semen beku, mulai dari cara pembekuan, jenis pelarut yang digunakan, jenis dan konsentrasi bahan pelindung (cryoprotectant) yang dipakai, bagaimana penanganan saat semen dicairkan kembali, hingga berapa lama semen disimpan dalam kondisi beku. Menurut standar nasional, ada tiga parameter utama yang menentukan kualitas semen sapi beku: motilitas spermatozoa (kemampuan berenang), gerakan spermatozoa secara umum, dan konsentrasi spermatozoa dalam satu straw atau tabung kecil semen beku. Untuk keberhasilannya, spermatozoa harus hidup (viable), mampu bergerak maju secara perlahan dan aktif, memiliki bentuk yang normal, serta DNA atau kromatin di dalamnya harus utuh dan baik.
Keuntungan utama dari semen beku adalah dapat disimpan dalam jangka waktu lama dan digunakan kapan saja dibutuhkan. Namun, perlu diingat bahwa proses pembekuan dan pencairan dapat menyebabkan kerusakan pada spermatozoa. Beberapa penyebab kerusakan tersebut antara lain terbentuknya kristal es yang merusak struktur sel, oksidasi lipid yang menyebabkan kerusakan membran, serta kejadian cold shock atau kejutan dingin saat proses pencairan. Tahapan penting yang sangat berpengaruh terjadi saat suhu pembekuan mencapai antara 5掳C hingga -60掳C, di mana pembentukan kristal es dan cold shock dapat menyebabkan kerusakan serius pada spermatozoa. Berulang kali dilakukan penelitian untuk meminimalkan kerusakan akibat cryopreservation dan mengikuti pedoman yang sudah ditetapkan. Beberapa pendekatan yang dilakukan meliputi penambahan antioksidan untuk melawan oksidasi, mengubah metode pembekuan agar lebih aman, serta memodifikasi plasma semen agar lebih tahan terhadap proses pembekuan dan pencairan. Meskipun demikian, pengetahuan tentang proses yang terjadi di dalam spermatozoa selama penyimpanan dalam nitrogen cair masih terbatas. Seiring bertambahnya usia semen yang disimpan, spermatozoa akan mengalami penuaan yang tidak bisa dipulihkan, yang akhirnya menyebabkan kematian sel.
Saat spermatozoa menua, mereka berpotensi mengalami kerusakan mitokondria dan perubahan dalam kepadatan kromatin di dalamnya. Ini bisa memicu rangkaian proses apoptosis, yaitu kematian sel terprogram, dan meningkatkan tingkat fragmen DNA yang rusak. Banyak penelitian mengkaji pengaruh penuaan terhadap kualitas semen, dengan fokus utama pada peran reactive oxygen species (ROS), yaitu molekul oksidan yang diproduksi secara alami oleh tubuh. Semakin tua sperma, peningkatan stres oksidatif terjadi, yang menyebabkan penurunan motilitas spermatozoa serta meningkatnya kerusakan DNA. ROS sangat berperan dalam proses penuaan spermatozoa. Sebagian besar kerusakan DNA yang terjadi pada spermatozoa yang masih muda maupun yang sudah tua disebabkan oleh ROS, terutama apabila kromatin (strukturnya) tidak terkemas dengan baik akibat proses protaminasi yang tidak sempurna. Kondisi ini membuat spermatozoa menjadi lebih rentan terhadap oksidasi dan kerusakan akibat radikal bebas.
Penelitian terbaru berfokus pada evaluasi semen Friesian Holstein (FH) yang disimpan dalam waktu berbeda, yakni selama 33, 30, 27, dan 24 tahun. Tujuannya untuk mengetahui bagaimana kualitas spermatozoa, khususnya dari aspek morfologi dan variabel terkait lainnya, dipengaruhi oleh lamanya penyimpanan. Hasil dari studi ini memberikan bukti kuat bahwa penting untuk memantau dan menjaga kualitas semen beku selama periode penyimpanan yang lama. Temuan ini memiliki dampak besar dalam pengembangan teknologi reproduksi berbantu yang lebih efektif, serta memastikan keberhasilan dalam program fertilisasi dan inseminasi buatan di kandang ternak. Dengan pemanfaatan semen beku yang tetap berkualitas baik, diharapkan tingkat keberhasilan reproduksi dapat ditingkatkan, meminimalkan kerugian ekonomi, dan mendukung keberlanjutan industri peternakan secara umum. Secara keseluruhan, penelitian dan pengembangan di bidang ini terus dilakukan karena keberhasilan penggunaan semen beku sangat menentukan keberhasilan reproduksi hewan, baik dalam konteks peternakan maupun konservasi spesies langka. Dengan memperbaiki teknik pembekuan, pengelolaan penyimpanan, dan memahami proses biologis di dalam spermatozoa selama penyimpanan, masa depan reproduksi berbantu dapat semakin canggih dan terpercaya.
Penulis: Dr. Rimayanti, drh., M.Kes.
Disarikan dari artikel:
Purnawan AB, Mustofa I, Palupi TDW, Rimayanti R, Susilowati S, Safitri E, Hernawati T, Ahmad RZ, Khairullah AR, Akintunde AO. 2025. Evaluation of Friesian Holstein frozen semen storage time for 33, 30, 27, and 24 years based on sperm morphologic and related variables. Journal of Advanced Veterinary Research 15(2): 214-220.
