Ketersediaan daging sapi yang belum mencukupi masih menjadi tantangan besar dalam memenuhi kebutuhan pangan di Indonesia. Data Badan Pusat Statistik (BPS) menunjukkan bahwa populasi sapi potong nasional mengalami fluktuasi, yaitu dari 16,43 juta ekor pada tahun 2018, meningkat menjadi 17,98 juta ekor pada tahun 2021, kemudian menurun tajam menjadi 10,83 juta ekor pada tahun 2023, sebelum kembali meningkat menjadi 11,75 juta ekor pada tahun 2024. Pada tahun 2024, produksi daging sapi dan kerbau diproyeksikan mencapai 496,25 ribu ton, meningkat sebesar 3,93% dibandingkan tahun sebelumnya yang sebesar 477,46 ribu ton. Namun demikian, produksi nasional tersebut masih belum mampu memenuhi kebutuhan yang mencapai 759,67 ribu ton, sehingga terjadi defisit sekitar 263,42 ribu ton. Konsumsi daging sapi per kapita diperkirakan berada pada kisaran 2,8-3,0 kg per tahun. Ketidakseimbangan antara pasokan dan permintaan ini terus berlanjut dan berpotensi mengancam ketahanan pangan. Salah satu faktor penting namun kurang mendapat perhatian adalah rendahnya efisiensi reproduksi pada pejantan, khususnya terkait variasi kualitas semen setelah proses kriopreservasi yang digunakan dalam program inseminasi buatan (IB). Meskipun manajemen pemeliharaan ternak telah mengalami perbaikan, efisiensi reproduksi pada tingkat pejantan masih belum banyak dikaji secara mendalam, terutama pada tingkat molekuler. Penentu biologis yang mendasari variasi toleransi sperma terhadap proses pembekuan (cryotolerance) masih belum sepenuhnya dipahami, sehingga membatasi pengembangan biomarker prediktif untuk keberhasilan IB.
Penelitian berbasis omics terbaru mulai memberikan pemahaman baru mengenai mengapa sebagian spermatozoa lebih tahan terhadap pembekuan dibandingkan yang lain. Studi proteomik skala besar telah mengidentifikasi lebih dari 2.000 protein dalam sperma sapi, termasuk enzim glikolisis dan oksidasi asam lemak seperti GAPDH, ACO2, dan CPT1A yang berperan dalam penyediaan energi dan pertahanan antioksidan. Temuan ini diperkuat oleh analisis metabolomik yang mengidentifikasi lebih dari 100 metabolit intraseluler yang berkaitan dengan fertilitas. Metabolit seperti karnitin, asam laktat, dan asam sitrat diketahui berhubungan dengan motilitas dan integritas membran plasma. Studi di Indonesia juga telah mengidentifikasi 15 enzim siklus asam sitrat pada sapi Madura dan 94 protein plasma semen pada sapi Bali, yang menunjukkan keragaman molekuler pada ternak lokal. Namun demikian, hingga saat ini belum ada penelitian integratif yang secara simultan mengevaluasi indikator metabolik sistemik dan metabolom intraseluler sperma dalam kondisi nutrisi yang terstandar untuk memahami kontribusinya terhadap cryotolerance pada pejantan tropis. Ketiadaan informasi ini menjadi celah ilmiah yang penting, mengingat komposisi metabolik sperma tidak hanya dipengaruhi oleh proses intrinsik di testis, tetapi juga oleh status metabolisme tubuh secara keseluruhan.
Status metabolik reproduksi pada ternak sangat dipengaruhi oleh pakan. Nutrien dalam pakan memodulasi kadar glukosa, asam lemak, asam amino, dan elektrolit dalam darah, yang menentukan keseimbangan energi dan status redoks tubuh. Perbedaan individu dalam pemanfaatan nutrien, regulasi hormonal, dan keseimbangan redoks menghasilkan profil metabolik yang berbeda meskipun diberi pakan yang sama. Parameter kimia darah dasar seperti elektrolit utama, glukosa, protein total, dan urea dapat digunakan sebagai indikator kondisi metabolisme dan fisiologi sistemik. Metabolit dalam sirkulasi darah mencapai testis melalui mikrovaskularisasi dan memengaruhi metabolisme sel Sertoli, sementara di epididimis berperan dalam komposisi cairan lumen yang mendukung pematangan sperma. Metabolit tersebut juga dapat menembus penghalang reproduksi dan digunakan sebagai substrat dalam respirasi mitokondria, remodeling lipid membran, serta regulasi osmotik pada spermatozoa, sehingga memengaruhi metabolom intraseluler yang menentukan ketahanan terhadap stres pembekuan. Pemahaman yang lebih komprehensif mengenai metabolisme sistemik dan biokimia seluler selama kriopreservasi dapat diperoleh dengan mengkaji parameter darah secara bersamaan dengan metabolom sperma. Dalam penelitian ini, pendekatan GC-MS tanpa target digunakan untuk menganalisis spermatozoa sapi Bali, yang kemudian diintegrasikan dengan data biokimia darah untuk mengidentifikasi variabel metabolik yang berkaitan dengan cryotolerance, seperti motilitas pasca-thawing, viabilitas, integritas membran plasma, dan normalitas morfologi. Penelitian dilakukan di Balai Inseminasi Buatan Daerah (BIBD) Pucak, Maros, Sulawesi Selatan, dengan perlakuan pakan dan manajemen yang seragam untuk memastikan bahwa perbedaan yang diamati berasal dari faktor fisiologis intrinsik. Pendekatan integratif ini diharapkan mampu mengungkap keterkaitan antara indikator biokimia darah dan metabolit sperma dengan performa pasca-thawing, sehingga berpotensi menjadi dasar pengembangan biomarker minimal invasif dalam seleksi pejantan unggul serta perancangan strategi manajemen berbasis nutrisi untuk meningkatkan efisiensi reproduksi, ketahanan kriopreservasi, dan keberlanjutan produksi daging nasional.
Penulis: Dr. Zulfi Nur Amrina Rosyada, S.Pt., M. Si.
Nama jurnal: PeerJ
Link jurnal: https://peerj.com/articles/21244/
