Казанская научная школа ветеринарных биохимиков — КГАВМ Казанская научная школа ветеринарных биохимиков - Казанская государственная академия ветеринарной медицины имени Н.Э. Баумана

Казанская научная школа ветеринарных биохимиков

Казанском ветеринарном институте с самого его основания – с 1873 года начал функционировать кабинет химии и минералогии. При кафедре физиологии животных в 1880 году был  организован курс физиологической химии, который в течение 20 лет вел профессор Казанского университета Ф.Я. Щербаков, позднее – профессор физиологии Д.В. Полумордвинов, а с 1916 г. – профессор К.Р. Викторов.

Для чтения лекций по неорганической и органической  химии в разные годы приглашались ученые университета – А.Я. Богородский, А.Е. Арбузов, Б.А. Арбузов, Б.И. Горизонтов и др.

Кафедра биологической химии организовалась в 1924 г. из состава кафедры нормальной физиологии  руководили ею профессора С. И. Афонский (1924-1948), Х.Ш. Казаков (1948-1984), Н.З. Хазипов (1984-2007, А.М. Алимов (2009-2016), Т.Р. Якупов (2016-2019), Т.М. Ахметов (2019 по настоящие время).

Профессор Афонский С.И. Заведующий кафедрой (1924-1948)

Сергей Иванович Афонский (1896-1968) родился 25 июня 1896 года, село Георгиевск Клинского уезда Московской губернии. В 1920 г. он окончил Казанский ветеринарный институт, после окончания которого работал там же, заведующий кафедрой биологической химии (1924–1948), одновременно проректор (с 1941 года). Звание профессора ему присвоено в 1929 г., ученая степень доктора наук – в 1936 г.

Основное направление научно-исследовательской работы кафедры – изучение белков и биохимических комплексных соединений. С. И. Афонским был выполнен ряд работ по липоиднобелковым соединениям. Эти исследования показали большое наличие таких соединений в организме и их важное значение для организма. С.И. Афонским выпущен первый учебник по биохимии для зоотехнических и ветеринарных институтов, в котором разносторонне освещены биохимические процессы, свойственные взрослому организму сельскохозяйственных животных, и особенности обмена веществ растущего организма.

Провел исследования по физико-химической проницаемости биологических мембран, студней и по влиянию на этот процесс концентрации водородных ионов, липоидов и других веществ.

В 1948 году предложил новую теорию широкого распространения в организме животных биохимических комплексов и дал классификацию этих соединений. Его учение получило дальнейшее развитие в работах профессоров Х.Ш. Казакова и Р.Х. Кармалиева.

С 1948 года в Московской ветеринарной академии: заведующий кафедрой органической и биологической химии, одновременно проректор (1949–1961), с 1961 года ректор.

По его инициативе в Московской ветеринарной академии был создан ветеринарно-биологический факультет для подготовки биохимиков и биофизиков ветеринарного профиля. Автор учебника «Биохимия животных», выдержавшего три издания (1960, 1964, 1970).

Состав кафедры многократно изменялся с производственной необходимостью и оптимизацией штатов академии.

В 1947 году отделилась кафедра неорганической химии, а в 2007 прошло объединение двух кафедр в одну биологической, органической и неорганической химии.

В связи с вышеизложенным менялась научная тематика кафедры и Казанская научная школа биохимиков осуществляла комплексные исследования научных проблем, заложенных основателями школы С.И. Афонским и Х.Ш. Казаковым.

Профессор Казаков Х.Ш.

Уже в первые студенческие годы Х.Ш. Казаков стремился овладеть сложными методиками биохимических исследований и вести научно-исследовательскую работу в области биологической химии.

Ко времени институтской учебы относятся и его первые печатные работы по биохимии животных по вопросам электролитного обмена и биологического окисления (окислительного обмена).

В 1932 г. по окончании вуза Х.Ш. Казаков был оставлен в институте ассистентом по кафедре биологической химии и с большим интересом продолжил свою научно-исследовательскую деятельность.

Х. Ш. Казаков в 1955 году защитил докторскую диссертацию на тему «Химическая и физико-химическая природа ововителлина и ее изменение в процессе зародышевого развития яйца». Продолжением изучения природы комплексных соединений белков являются исследования, проводимые сотрудниками кафедры биохимии и лаборатории биохимии с 1961 г. по получению хелатных соединений биогенных элементов с биополимерами и определению их физико-химических и биологических свойств. В частности, синтезировано водорастворимое комплексное соединение казеина с медью, кобальтом и иодом — тройной комплекс-медькобальт-иодказеиновая протокислота (Э.В. Тен, 1967). Изучалось действие этого соединения на защитные функции организма животных — системы пропердина, церуло-плазмина, агглютининов крови — и было показано стимулирующее влияние его на защитные силы организма у лабораторных и с.-х. животных. В работах Н.М. Машковцева (1967), И.П. Петровой (1973) определены показатели крови и шерстной продуктивности, полярографическая активность сывороточных белков у овец при введении в их организм комплексных соединений меди. Установлено, что хелатные соединения меди с глицином и с глутаминовой кислотой и в виде медь казеиновой протокислоты оказывают стимулирующее действие на биосинтез шерсти, на его физико-химические характеристики.

Доказано положительное влияние хелатированных металлов комплексообразователей на ряд биохимических процессов, молочную продуктивность и воспроизводительную функцию коров (Р.Г. Бинеев, В.В. Логинов, 1976, Б.Р. Григорян, 1981).

Научным достижением кафедры является разработка электрохимического синтеза хелатных соединений меди с аминокислотами, различными гидролизатами белков — печени, селезенки, лимфоузлов, плаценты и эмбрионов крупного рогатого скота и установление того факта, что комплексы меди с деструктатами белков печени, селезенки и лимфоузлов оказывают стимулирующее влияние на биосинтез антител в организме морских свинок и телят, иммунизированных против бруцеллеза вакциной штамма 19. При этом отмечено повышение неспецифических факторов защиты организма (Р. А. Гизатуллина, 1972).

При изучении влияния хелатов металлов и прополиса на иммуногенез животных при паратифе выявлено, что комплексные соединения медькобальтиодказеиновая протокислота и прополис — могут быть использованы в качестве неспецифических стимулирующих средств при изготовлении специфических иммунных сывороток и вакцин. Адьювантные свойства хелатных соединений проявились как при гипериммунизации кроликов и быков, а также при изучении привентивных свойств иммунных сывороток (А. В. Дунявин, 1968).

В опытах на лабораторных и с.-х. животных (Э. С. Елисеева, 1986) получены убедительные данные по изменению состояния тиолдисульфидной системы под воздействием металлохелатов (медных хелатов гистидина, цистеина, цистина, метионина, марганцевых — цистина, треонина, цинка с цистином, медькобальтиодказеиновой протокислоты). Установлено также, что применение хелатов меди и железа при экспериментальной постгеморрагической анемии приводит к увеличению степени сопряженности дыхания и окислительного фосфорилирования в печени экспериментальных животных, повышению активности каталазы крови (Э. С. Елисеева, Э. Ш. Шамсетдинов, 1973).

Благоприятное влияние оказывают комплексные соединения кобальта и меди с аминокислотами, на рост и развитие цыплят, яйценоскость у кур (Г.П. Логинов, 1986). Результаты исследований по влиянию комплексных соединений железа, меди, кобальта и иода при анемии поросят, проведенных как в лабораторных, гак и производственных условиях, позволили внедрить наиболее эффективные из них в практику животноводства (Н.3. Хазипов, Г.П. Логинов, Э.С. Елисеева, Г.М. Артемьев, Т.М. Малышко, Т.С. Кривова, 1986-91 гг.).

Важные по своей значимости для животноводства исследования о роли биогенных металлов проводились, когда при кафедре биохимии была создана научно-исследовательская лаборатория (1960 г.), где была развернута работа по изучению обмена микроэлементов меди, кобальта, иода в организме с.-х. животных. Проводились исследования щитовидной железы у овец и коров в связи с биохимической неполноценностью местности (Н.3. Хазипов, 1961, 1962), по содержанию микроэлементов меди, кобальта и иода в кормах, почве (Д.Н. Левшин, Л.В. Журина, Н.3. Хазипов).

Проводилось изучение обмена иода, кобальта и меди у коров (Н.3. Хазипов, Д.Н. Левшин, Л.В. Журина, 1962). Начиная с 1963 г., перед сотрудниками лаборатории биохимии была поставлена задача специализироваться по биохимии инфекционной патологии, что потребовало переориентации и освоения новых методов исследований. Благодаря применению методов культивирования клеток ин витро, одиночного цикла размножения вируса ящура, меченных соединений, избирательных ингибиторов синтеза белков и нуклеиновых кислот, фракционирования биополимеров методов ультрацентрифугирования, хроматографии и электрофореза стало возможным изучение обмена аминокислот, биосинтеза белков и нуклеиновых кислот в клетках и тканях в период репродукции вируса ящура. Н.3. Хазиповым результаты этих исследований были представлены в качестве докторской диссертаций под названием «Биосинтез белков, нуклеиновых кислот и обмен аминокислот в клетках и тканях при репродукции вируса ящура», которую он защитил в 1968 г. Новые данные были получены при изучении динамики распределения сульфгидрильных соединений в культурах клеток при репродукции вируса ящура (Э.А. Дмитриева, 1968) и изменения содержания адениловых нуклеотидов и окислительного фосфолирования (В.Г. Значкова, 1969). С использованием методов изотопной техники, ионообменной хроматографии, электрофореза, специфических и неспецифических ингибиторов было проведено изучение биосинтеза РНК, индуцированных вирусом ящура и установлено, что глубоко пассированный на клетках ПП вирус ящура типа 0 имеет короткий цикл репродукции и является гуанидин-чувствительным. Он представляет собой удобную модель изучения молекулярных основ биосинтеза вирусспецифических РНК (Р.П. Тюрикова, 1972). В работе Т.С. Кривовой (1972) раскрыты особенности иммунобиологической реактивности животного организма, содержания сиаловых кислот и церулоплазмина при репродукции вируса ящура.

В связи с созданием вакцины из штамма 82 против бруцеллеза крупного рогатого скота (К.М. Салмаков) и необходимостью определения биохимических характеристик этого штамма в лаборатории биохимии были проведены работы, раскрывающие ростовые свойства, питательные потребности, стабильность, генетические параметры, антигенные компоненты, химический состав, ферментную активность вакцинных штаммов бруцелл, условия культивирования их при суспензионном выращивании. Алимовым А.М. (1970-1976 гг.) проводились исследования по изучению аминокислотного обмена и иммунохимии листерий различной вирулентности и разработана технология глубинного культивирования вакцинного штамма листерий из штамма «АУФ», разработан и внедрен в производство способ получения сухой живой вакцины против листериоза с./х. животных.

В рамках комплексных исследований института по туберкулезу крупного рогатого скота на кафедре биохимии проведены исследования по диагностике туберкулеза с помощью метода иммуноферментного анализа. В результате разработаны способы получения специфического антигена возбудителя, пригодного для дифференциации М.bovis от атипичных видов микобактерий в иммуноферментном анализе, предложен простой и эффективный способ подготовки проб для анализа их методом ИФА. Методом электрофореза полиакриламидном геле с последующим иммуноблотингом проведен сравнительный анализ фракционированных компонентов возбудителя туберкулеза (Т.А. Ахметов, 1990). Предложен способ дифференциации различных видов бактерий методом геномной дактилоскопии (В.И. Шилова, 1993 г.), рекомендован метод ПЦР для ускоренной диагностики туберкулеза крупного рогатого скота с использованием соответствующих тест-систем (К.В. Усольцев, 2001 г., Т.А. Борисова, 2002 г.).

В связи с широким распространением выращивания рапса и использованием как зеленых растений, так и рапсового жмыха в животноводстве в зобно-эндемических зонах республики проводились исследования содержания изотиоциантов рапса и влияния их на функцию щитовидной железы у крупного рогатого скота (Д.М. Базгутдинова, 2001 г.). Глубокими и всесторонними исследованиями установлена эффективность применения хелатных форм биогенных металлов для профилактики и лечения животных при недостаточности их в кормах, для стимуляции обмена веществ (М.Ю. Метлякова, 2001, Г.П. Логинов, 2005). Результаты этих исследований обобщены в монографии «Хелатные формы биогенных элементов в животноводстве» (Кабиров Г.Ф, Логинов Г.П, Хазипов Н.З., 2004 г.),

Алимовым А.М. и с сотрудниками (2006 г.) разработана технология получения комплексного соединения железа с полисахаридами и аминокислотами для профилактики и лечения анемии и коррекции нарушений обмена веществ у с./х. животных.

Профессор Алимов А.М.

Выполнены исследования по диагностике лейкоза рогатого скота методом полимеразной цепной реакции и ИФА (Зиннатов Ф.Ф., Якупов Т.Р.). Проведено генотипирование возбудителя лейкоза крупного скота методом ПЦР-ПДРФ (Хазипов Н.З., Алимов А.М., Шаева А.Ю., Вафин Р.Р, 2010 г.).

Впервые в РФ методом ПЦР обнаружен вирус иммунодефицита у крупного рогатого скота (Хазипов Н.З., Кабиров Г.Ф., Зиннатов Ф.Ф., Тюрикова Р.П., 2006 г.). За годы функционирования Казанского ветеринарного института формировалась школа биохимиков под руководством профессоров С.И. Афонского, Х.Ш. Казакова, Н.З. Хазипова, А.М. Алимова, подготовлено 11 докторов, 82 кандидата наук, которые трудились и трудятся в различных учебных и научных учреждениях, ими созданы учебники, учебные пособия, монографии, рекомендации по различным вопросам ветеринарии и животноводства. Результаты работ отмечены государственной премией Республики Татарстан (Н.З. Хазипов и др.,1996 г.) и СССР (Н.З. Хазипов и др.,1979 г.). Профессорам Х.Ш. Казакову и Н.З. Хазипову присвоено почетное звание «Заслуженный деятель науки РТ и РФ», А.М. Алимову — «Заслуженный деятель науки РТ».