Інститут тваринництва

 (СПОГАДИ АКАДЕМІКА УААН, ДОКТОРА БІОЛОГІЧНИХ НАУК, ПРОФЕСОРА Ф. І. ОСТАШКА)

Ми займалися також впровадженням у виробництво методу штучного осіменіння тварин, і мене надзвичайно зацікавили роботи І. В. Смирнова в Українському інституті тваринництва з тривалого зберігання сперми плідників у глибоко замороженому стані. Це в подальшому визначило моє справжнє місце у науці, до якого нестримно вели зростаючі сили покликання. У 1957 р. мене зараховують старшим науковим співробітником лабораторії штучного осіменіння тварин згаданого вище Інституту, перейменованого, правда, вже в Інститут тваринництва Лісостепу і Полісся України.

На жаль І. В. Смирнов уже там не працював і мені запропонували його місце з виконанням тієї ж тематики. Тут я майже до кінця своєї наукової діяльності завідував лабораторією, потім – відділом біології розмноження та штучного осіменіння тварин. Пізніше на цій базі створили міжнародну науково–виробничу асоціацію "Ембріон" та Харківський біотехнологічний центр УААН, що працюють і донині.

Оскільки волею фортуни мені довелося стати співучасником великого відкриття в біології, яке зробив І. В. Смирнов, вважаю зa необхідне зупинитися на цьому моменті більш докладно.

У біологічній науці XX сторіччя ознаменувалось трьома великими досягненнями, що стали основою науково–технічної революції у справі селекції та поліпшення сільськогосподарських тварин. Це розробка методу штучного осіменіння (І. І. Іванов, 1898 – 1902), відкриття здатності статевих клітин зберігати біологічні властивості і генетичну інформацію у замороженому стані (І. В. Смирнов, 1947) і створення виробничих технологій тривалої кріоконсервації та застосування заморожених статевих продуктів у системі крупномасштабної генотипової селекції тварин (С. Polge, 1949, R. Cassou, 1963, Ф. І. Осташко, 1963, L. Simmet, 1972, D. J. Whittingham, S. P. Leibo, P. Mazur, 1972).

Під час навчання в аспірантурі під керівництвом академіка ВАСГНІЛ В. К. Мілованова І. В. Смирнов вивчав закономірності фазових переходів водяних розчинів і протоплазми клітин за різних швидкостей їхнього охолодження. При цьому він ще у 1947 р. розробив оригінальну наукову гіпотезу про можливість синхронного перебігу процесів кристалізації і вітрифікації у водносольових суспензіях клітин при певній швидкості їхнього охолодження за яких життєво важливі структури протоплазми залишаються незруйнованими. Виходячи з цієї гіпотези, він запропонував оригінальну методику вітрифікації, відповідно до якої крапельку сперми ссавців розміщував у пакуночки з фольги і занурював їх у зріджений кисень з температурою –183 °С. Ця методика дала змогу викликати дегідратацію та вітрифікацію у протоплазмі частини сперміїв. Заморожена ще у 1947 р. таким чином сперма кроля мала незмінну запліднювальну здатність незалежно від строку зберігання.

Протягом 1947 – 1951 pp. І. В. Смирнов систематично одержував повноцінне потомство спочатку кролів, а потім – ягнят і телят. Отже, вперше у світі було відкрито невідому раніше властивість сперміїв ссавців зберігати біологічну повноцінність і генетичну інформацію у замороженому стані при температурі –80. . . –196 °С (Диплом на відкриття № 103 з пріоритетом від червня 1947 p., виданий Держкомітетом у справах винахідництва та відкриттів СРСР 12 грудня 1972 p.). Це відкриття стало засадою для створення високоефективних методів тривалого зберігання біологічних матеріалів у народному господарстві. Виникла необхідність створення фундаментальної теорії кріобіології та побудови спеціальних моделей механізму кріоушкодження і кріопротекції відносно тих чи інших біологічних об'єктів. А надзвичайно висока економічна ефективність зберігання генетичних матеріалів при кріогенних температурах викликала у всьому світі бурхливе зростання досліджень і створення спеціальних наукових установ та розвиток кріогенної промисловості. Виник новий напрям у науці – «Кріобіологія». Він покликаний розв’язувати цілий ряд проблем сільськогосподарського виробництва, медицини та загальної біології.

Продовжуючи справу І. В. Смирнова, ми створили оригінальну модель осмотичного механізму кріоушкодження клітин у рідкій фазі та руйнування їхнього мембранного апарата за рахунок гідравлічного удару в процесі розвитку температурного шоку, викликаного раптовим зниженням температури біологічної системи клітина – середовище. При цьому експериментально встановили невідоме раніше явище "ефект фортифікації мембранного апарата клітин", суть якого — збільшення потужності ліпофільних структур плазматичних мембран сорбцією ліпідних компонентів навколишнього розчину, що забезпечує розрив контакту цих структур з ушкоджувальними агентами. Водночас підвищується резистентність цитоплазматичних мембран до дії механічних, хімічних, імунологічних, кріогенних, осмотичних,  гідравлічних та радіаційних агентів.

Наступні наші численні дослідження сприяли створенню багатофакторної теорії кріоушкоджень і кріопротекції біологічних систем у період фазових переходів, розроблено теоретичні підходи та засади щодо розробки новітніх виробничих біотехнологій тривалого зберігання сперми, ембріонів і використання їх у системі крупномасштабної селекції тварин. Таким чином було встановлено принципово нові властивості живої матерії, механізму явища анабіозу і суті самого життя як філософської категорії. Встановлено взаємозалежність часу існування біологічної системи і швидкості метаболічних    процесів,   тобто   поширено   функцію   теорії   відносності А. Ейнштейна на біологічні процеси.

Встановлення описаних вище закономірностей при дії на живі істоти низьких температур, температурних градієнтів і фазових переходів внесло докорінні зміни у вчення про анабіоз та в рівень наукового пізнання характеру і наслідків взаємодії цитоплазматичних мембран з речовинами зовнішнього середовища, зокрема з ліпідними сполуками у зв'язку з виникненням кріобіології гамет і зигот.

Починаючи з 1957 р., нами запропоновано і впроваджено у виробництво перші в Україні та СРСР технології заморожування сперми бугаїв і баранів, започатковано виробниче використання нових біотехнологій.

У процесі цієї роботи розроблено і впроваджено у виробництво фотоелектрометричні методи оцінки сперми плідників, електрометричний метод і техніку ранньої діагностики вагітності та оптимального часу осіменіння самиць. Розроблено маноцервікальний метод штучного осіменіння корів, створено засоби для його практичного використання. Запропоновано Харківську технологію асептичного одержання кріоконсервації та використання сперми плідників, харківську біотехнологію отримання, консервації, мікрохірургії та трансплантації ембріонів. Одержали підтримку і визнання такі новації, як довгозбережні стерильні середовища для кріоконсервації сперми плідників, нові конструкції кріогенної техніки інструментарію для штучного осіменіння тварин і трансплантації ембріонів. Розвинено суміжні галузі промисловості для репродукції тварин.

На  той час Інститут тваринництва Лісостепу і Полісся України, очолюваний академіком ВАСГНІЛ Й. А. Даниленком, а потім академіком УААН А. А. Омельяненком, був дуже авторитетним закладом. При виконанні досліджень і впровадженні у виробництво нових розробок ми постійно взаємодіяли з міністрами, начальниками головних управлінь та заступниками міністрів сільського господарства України і Союзу, часто бували у сільгоспвідділах ЦК КПУ, ЦК КПРС і Ради Міністрів. Усі питання вирішувались на основі підготовки матеріалів до урядових постанов про поліпшення племінної справи у тваринництві, що виходили кожні п'ять років. При цьому по всіх позиціях одразу ж вирішувались в єдиному комплексі питання розробника, промислового виконавця, замовника та забезпечення необхідною сировиною, металами і комплектуючими. Думаю, що така практика і цей досвід були б ефективними і за нової влади.

Для організації і координації досліджень у галузі репродуктології тварин і впровадження нових розробок у виробництво в 1988 р. ми за підтримки сільгоспвідділу ЦК КПРС і Держагропрому СРСР створили науково–виробничу систему "Ембріон", перетворену згодом на міжнародну науково–виробничу асоціацію "Ембріон", що діє і до цього часу.

 Починаючи з 1959 p., діє аспірантура, паралельно згодом почала функціонувати і докторантура. За період своєї активної наукової діяльності я підготував 54 кандидатів і 12 докторів наук. Фактично вдалося створити нову наукову школу в галузі біотехнології розмноження та штучного осіменіння сільськогосподарських тварин. Серед спеціалістів, що пройшли підготовку в цій школі, – лікарі ветеринарної медицини, вчені-зоотехніки, біологи – біофізики, фізики і радіо- та електротехніки. Такий різноманітний склад фахівців дав змогу вести дослідження на стику наук. За цієї умови надзвичайно продуктивно й ефективно можна було вирішувати водночас біологічні, теоретичні та технічні проблеми і прискорювати впровадження у виробництво нових розробок. У числі вихованців цієї школи: 4 – академіки різних академій; 1 – заступник міністра агрополітики, член–кореспондент УААН; 6 – директорів інститутів та підприємств; 5 – заступників директорів інститутів; 4 – завідувачі кафедр; 21 – завідувач відділів та лабораторій в інститутах; 10 – представників цієї плеяди нині розгорнули наукову діяльність у різних країнах СНД, а 6 – у країнах дальнього зарубіжжя.

На базі Інституту тваринництва УААН і МНПА "Ембріон" створили філіали кафедри молекулярної і прикладної біофізики Харківського державного університету і філіал кафедри акушерства, гінекології та штучного осіменіння тварин Харківського  зооветеринарного інституту. Саме тут велась теоретична та виробнича підготовка молодих кріобіологів і біотехнологів племінних підприємств країни. З цих фахівців комплектувалася в основному аспірантура.

Успіхи Харківської школи репродуктологів тварин отримали широкий резонанс в усьому світі. Більшість вихованців нашої школи брали участь у роботі міжнародних конгресів з репро¬дукції тварин: у м. Тренто (Італія), 1964; Парижі (Франція), 1968; Мюнхені (Німеччина), 1972; Кракові (Польща), 1976; Мадриді (Іспанія), 1980; Урбані (США), 1984; Дубліні (Ірландія), 1988; Гаазі (Голландія), 1992; Сіднеї (Австралія), 1996; у Стокгольмі (Швеція), 2000 відповідно у V, VI, VII, VIII, IX, X, XII, XIII та XIV конгресах ICAR. У 1972 р. на засіданні VII конгресу у Мюнхені мене обирають членом постійного комітету конгресу як представника СРСР, а у 1996 р. у м. Сіднеї – членом постійного комітету ICAR як представника України. Це була велика честь для мене особисто і водночас – прояв світового визнання наукових досягнень нашої школи.

Але! Але життя диктує свої закони. І на зміну ветеранам приходять у науку представники нових поколінь.

І дай їм, Боже, натхнення та наснаги, щоб не вмерло велике діло, започатковане видатними вченими І. І. Івановим, В. К. Миловановим, І. В. Смирновим, О. В. Квасницьким та їхніми талановитими послідовниками.

ДОРОГА ВЧЕНОГО — ВІЧНА ПРАЦЯ І БОРОТЬБА

Протягом віків виникнення і розвитку науки, вчені страждали за істину і часто платили за неї своїм життям. Так, Сократа отруїли цикутою, Джордано Бруно спалили на вогнищі інквізиції, Теофраста Парацельса переслідувала інквізиція за прогресивні ідеї в медицині, Миколу Коперніка прокляла католицька церква, Галілео Галілея інквізиція вимусила відмовитися від своїх ідей, однак на смертному одрі той повторив слова добутої ним істини.

Іллю Івановича Іванова піддав анафемі Папа Римський за створення штучного осіменіння як зоотехнічного методу розмноження та поліпшення тварин. У 1931 р. він став "ворогом народу". І. В. Смирнов після відкритих ним властивостей сперміїв зберігати життєздатність за кріогенних температур був позбавлений матеріальних можливостей для продовження досліджень і змушений перейти на викладацьку роботу. Таких прикладів можна навести безліч. У тому числі з наших днів і про вчених – наших сучасників. Адже втрати інтелектуального надбання нації тривають. Істина завжди виявлялася надто великою вагою для вченого, і, щоб вона перемогла, йому треба було мати безліч позитивних якостей, серед яких не останні – бійцівські.

Для мене доля вченого і винахідника склалася щасливо, насамперед, завдяки академіку Й. А. Даниленку — на той час директору Інституту тваринництва Лісостепу і Полісся України. Унікальна людина щодо керівних здібностей, він безпомилково вибирав найоптимальніші напрями розвитку тієї чи іншої галузі сільськогосподарської науки. Стиль його керівництва, зокрема, проявлявся в активній підтримці перспективних ініціатив молодих і досвідчених учених та безпосередній активній участі у практичній реалізації перспективних ініціатив. Всесвітній авторитет цієї скромної людини важко переоцінити.

Завдяки його діяльності нам порівняно легко вдалося розвинути у масштабі всього колишнього Радянського Союзу суміжні галузі промисловості з виробництва кріогенної техніки, технологічних ліній для племінних підприємств з кріоконсервації сперми плідників, серійного виробництва полімерних інструментів для штучного осіменіння тварин і трансплантації ембріонів та застосування їх у системі крупномасштабної селекції.

На жаль, і його не минула лиха доля пригнобленого керівника на схилі літ. Користуючись нагодою, я виголошую велику свою ВДЯЧНІСТЬ академіку Й. А. Даниленку.