Dibandingkan dengan metode pembekuan lambat, vitrifikasi telah menunjukkan efisiensi yang lebih tinggi dalam mempertahankan viabilitas embrio yang diawetkan. Meskipun terdapat kemajuan dalam protokol pembekuan lambat, embrio yang berasal dari oosit yang diawetkan melalui pembekuan lambat mengalami masalah perkembangan dan implantasi dibandingkan dengan kontrol. Akibatnya, meskipun pembekuan lambat oosit dapat dianggap berhasil, vitrifikasi lebih banyak digunakan karena tingkat kelangsungan hidup, implantasi, dan kebuntingannya yang lebih tinggi.
Vitrifikasi muncul sebagai alternatif yang menguntungkan, menawarkan kepraktisan, biaya lebih rendah dibandingkan dengan pembekuan lambat, dan efisiensi tinggi. Namun demikian, proses vitrifikasi membutuhkan larutan dengan viskositas tinggi dan konsentrasi krioprotektan yang tinggi. Krioprotektan adalah agen yang melindungi oosit yang menjalani vitrifikasi dari dehidrasi dan kerusakan akibat suhu ekstrem. Krioprotektan yang umum digunakan dalam proses vitrifikasi meliputi etilen glikol (EG), dimetil sulfoksida (DMSO), propanediol, dan polivinilpirolidon.
Jenis, konsentrasi, waktu pemaparan, dan ukuran sel yang akan divitrifikasi memengaruhi hasil vitrifikasi karena krioprotektan dapat bersifat toksik pada konsentrasi tinggi. Untuk mengatasi masalah ini, agen nonpermeabel seperti gula ditambahkan untuk mengurangi toksisitas krioprotektan, sehingga memungkinkan penggunaan dosis yang lebih rendah. Krioprotektan memainkan peran penting dalam memungkinkan sel diproses untuk penyimpanan pada suhu vitrifikasi -196掳C dan dipulihkan dengan tingkat fungsional yang sesuai. Meskipun krioprotektan memiliki berbagai efek metabolik dan biofisika yang diperlukan, krioprotektan juga dapat menghambat fungsi biologis sel.
Oleh karena itu, jika vitrifikasi ingin muncul sebagai metode kriopreservasi alternatif, penyederhanaan proses vitrifikasi dengan memilih agen krioprotektan yang tepat sangatlah penting. Kambing merupakan ruminansia yang paling produktif dibandingkan dengan ruminansia lainnya. Selain itu, oosit kambing lebih besar daripada oosit hewan percobaan seperti tikus dan mencit, sehingga cocok untuk digunakan dalam penelitian fertilisasi in vitro (IVF). Di antara sel dan jaringan reproduksi, oosit sangat rentan terhadap kriopreservasi karena ukurannya yang besar, rasio luas permukaan terhadap volume yang rendah, kadar air yang tinggi, dan kurangnya mekanisme pertahanan internal terhadap cedera akibat guncangan termal. Meningkatkan efisiensi pengawetan oosit pada kambing tidak hanya memajukan bioteknologi reproduksi tetapi juga memainkan peran penting dalam meningkatkan produktivitas ternak untuk membantu memenuhi permintaan pangan global yang terus meningkat. Selain itu, suhu di bawah nol bukanlah kondisi fisiologis bagi oosit, karena kadar airnya yang tinggi dapat berubah menjadi kristal es, yang menyebabkan kerusakan parah.
Proses pematangan (IVM) dapat meningkatkan produksi spesies oksigen reaktif (ROS). Selain itu, proses pembekuan dan pemanasan mengganggu homeostasis, menyebabkan stres oksidatif dan produksi ROS yang berlebihan, yang pada akhirnya menyebabkan kerusakan sel. Antioksidan enzimatik, yang berfungsi sebagai garis pertahanan pertama melawan ROS, seperti superoksida dismutase (SOD), katalase, dan antioksidan nutrisi, menangkap radikal bebas dan berfungsi sebagai sistem penangkal radikal bebas. Terdapat korelasi positif antara penggunaan krioprotektan selama vitrifikasi dan aktivitas antioksidan enzimatik, termasuk SOD, CAT, dan APX, terhadap kerusakan sel akibat ketidakseimbangan homeostasis dari proses vitrifikasi. Oleh karena itu, pemilihan agen krioprotektan yang tepat untuk aplikasi yang luas berdasarkan efektivitas dan penggunaan yang lebih sederhana dapat dicapai dengan membandingkan dampak krioprotektan terhadap kadar SOD.
Vitrifikasi oosit dapat menyebabkan pembentukan spesies oksigen reaktif selama proses pematangan dan pemanasan in vitro. Dalam penelitian ini, dilakukan perbandingan antara penggunaan krioprotektan komersial dan etilen glikol + sukrosa untuk mengamati aktivitas antioksidan yang muncul selama stres oksidatif, yaitu superoksida dismutase (SOD). SOD diproduksi untuk melawan radikal bebas yang merusak sel; semakin tinggi kadar SOD dalam sel, semakin jauh sel tersebut dari kerusakan. Peningkatan teknik kriopreservasi oosit berkontribusi pada efisiensi reproduksi yang lebih tinggi pada ternak, yang berperan penting dalam mendukung produksi pangan yang berkelanjutan dan efektif.
Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan apakah penggunaan krioprotektan yang berbeda dapat memengaruhi kadar SOD intraseluler dalam oosit. Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental laboratorium menggunakan oosit kambing yang dibagi menjadi 3 kelompok perlakuan: control (K) oosit kambing tanpa vitrifikasi, Perlakuan 1 (P1) oosit kambing yang divitrifikasi menggunakan krioprotektan komersial, dan Perlakuan 2 (P2) oosit kambing yang divitrifikasi menggunakan etilen glikol dan sukrosa 1-M. Semua kelompok divitrifikasi selama 1 minggu, dilanjutkan dengan proses pemanasan. Kemudian, kadar SOD dihitung menggunakan kit SOD ELISA. Hasil penelitian ini memiliki tingkat signifikansi (p < 0,05) dengan kelompok kontrol K memiliki kadar SOD terendah dan P2 memiliki kadar SOD tertinggi. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa penggunaan etilen glikol sebagai krioprotektan dapat mempertahankan kadar SOD dalam sel oosit.
Penulis: Widjiati
Publikasi pada jurnal: Open Veterinary Journal
Link laman jurnal:
