Status Fisiologi dan Studi Keragaman Gen HSP70 sebagai Penentu Ketahanan Cekaman Panas Sapi Friesian Holstein pada Ketinggian Berbeda

Upaya peningkatan produktivitas sapi perah di Indonesia terkendala dengan kondisi mikroklimat Indonesia yang merupakan kepulauan tropis dengan suhu lingkungan dan kelembapan relatif yang tinggi. Kondisi tersebut berpotensi menyebabkan cekaman panas pada sapi perah. Cekaman panas pada sapi perah menyebabkan perubahan respons fisiologi dan pola metabolisme yang berimbas pada penurunan produksi susu pada sapi perah. Untuk mengatasi penurunan produksi susu, dilakukan penyesuaian berbagai faktor lingkungan, seperti iklim mikro, pakan, dan manajemen pemeliharaan. Salah satu pendekatan yang dapat dilakukan untuk mengurangi dampak cekaman panas pada produktivitas ternak adalah melalui program genetik untuk menyeleksi atau memilih hewan dengan kemampuan termotoleran yang tinggi terhadap cekaman panas. Salah satu gen yang berpotensi sebagai marka genetik untuk seleksi sapi perah unggul dengan sifat tahan panas dan produksi tinggi adalah gen HSP70. HSP70 bekerja untuk meningkatkan ambang cekaman panas yang berakibat pada panjangnya jarak translasi protein sehingga menurunkan pengaruh cekaman panas pada mekanisme protein folding dan mengurangi intensitas kerusakan protein akibat unfolding atau misfolding. Penelitian ini terdiri atas 3 tahap, tahap pertama bertujuan untuk mengevaluasi respons fisiologi, profil hematologi, hormonal, kemampuan aklimasi serta produktivitas sapi perah yang dipelihara pada lingkungan dengan ketinggian berbeda. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dataran rendah bukan lingkungan yang sesuai untuk pengembangan sapi perah karena di dataran rendah ternak berada pada kondisi di luar zona nyaman sehingga sapi perah rentan mengalami cekaman panas. Lingkungan berpotensi memberikan dampak cekaman panas tertinggi pada sapi perah di dataran rendah, diikuti dataran sedang dan dataran tinggi yang terendah. Peningkatan cekaman panas direspons dengan peningkatan kecepatan respirasi, detak jantung, suhu rektal, suhu kulit, dan suhu tubuh serta penurunan ambang cekaman panas/HTC dan produksi susu. Kemampuan aklimasi sapi perah dalam merespons perubahan kondisi lingkungan tercermin dari nilai koefisien regresi setiap variabel terikat HTC, kecepatan respirasi, denyut jantung, suhu rektal, suhu kulit, dan suhu tubuh berhubungan erat dengan perubahan THI, suhu lingkungan, dan kelembapan relatif. Berdasarkan nilai R2 dan slope tertinggi pada dataran sedang, diikuti dataran rendah, dan dataran tinggi. Hal ini menunjukkan kemampuan aklimasi sapi perah pada dataran sedang lebih baik jika dibandingkan sapi perah pada dataran tinggi dan rendah. Meskipun secara fisiologi sapi perah mampu beradaptasi terhadap cekaman panas, cekaman panas memberikan dampak yang sangat merugikan terhadap produksi susu. Rerata produksi susu di ketiga lokasi penelitian tergolong rendah jika dibandingkan standar produksi susu sapi FH yang berada pada zona nyaman. Penelitian tahan kedua bertujuan untuk mengidentifikasi polimorfisme gen HSP70 pada sapi perah Friesian Holstein yang dipelihara pada lingkungan dengan ketinggian berbeda. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa delesi sitosin pada basa ke 859 AP2 box promotor gen HSP70 menghasilkan dua macam genotipe, yaitu homozygous wild type (CC) dan heterozygous cytosine deletion mutant (C-). Perbedaan lokasi tidak mempengaruhi frekuensi genotipe CC dan C- yang dihasilkan. Frekuensi genotipe C-di setiap lokasi lebih tinggi dari genotipe CC. Persentase lokus heterozigot dalam setiap populasi cukup tinggi sehingga memungkinkan untuk melakukan seleksi sapi perah FH berdasarkan genotipe gen HSP70 lokus ScrFI. Penelitian tahap tiga bertujuan untuk mengidentifikasi hubungan antara keragaman gen HSP70 lokus ScrFI dengan respons fisiologi, ketahanan terhadap cekaman panas, profil hematologi, hormonal, produksi serta kualitas susu pada sapi perah FH. Hasil analisis menunjukkan sapi perah dengan genotipe CC memiliki nilai ambang cekaman panas, kecepatan pernapasan, detak jantung, dan suhu kulit yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan sapi perah dengan genotipe C-. Nilai ambang cekaman panas, kecepatan pernapasan, detak jantung, dan suhu kulit yang lebih tinggi pada genotipe CC mengindikasikan bahwa ternak dengan genotipe CC memiliki kemampuan adaptasi terhadap kondisi cekaman panas yang lebih rendah jika dibandingkan genotipe C-. Pada aspek produksi dan kualitas susu, sapi perah baik dengan genotipe CC maupun C- memiliki rerata produksi susu dan kadar bahan kering tanpa lemak yang sama, tetapi sapi perah dengan genotipe CC menghasilkan produksi susu yang distandardisasi 4%FCM, kadar protein, lemak, total solid, dan laktosa yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan genotipe C-. Keunggulan sapi perah dengan genotipe CC dalam menghasilkan produksi susu yang distandardisasi 4%FCM, kadar protein, lemak, total solid dan laktosa yang lebih baik jika dibandingkan genotipe C- tidak disertai dengan keunggulan dalam sifat adaptasi terhadap kondisi cekaman panas. Secara umum genotipe CC berhubungan dengan sifat produksi dan kualitas susu yang lebih baik, sedangkan genotipe C- berhubungan dengan kemampuan sifat adaptasi terhadap kondisi lingkungan yang lebih baik. Sapi perah yang memiliki produksi susu yang tinggi, umumnya memiliki resistensi terhadap cekaman suhu lingkungan yang lebih rendah jika dibandingkan dengan sapi perah dengan produksi susu yang rendah. Hal ini disebabkan karena sapi perah dengan tingkat produksi susu yang tinggi memiliki tingkat produksi panas yang lebih tinggi baik dari produksi panas metabolisme maupun produksi panas pada proses produksi susu. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa seleksi genetik dengan menggunakan gen HSP70 sebagai marka gen memungkinkan untuk memilih sapi perah dengan keunggulan sifat ketahanan terhadap cekaman panas dan produksi serta kualitas susu yang lebih baik.