Морская экспериментальная станция ТИБОХ ДВО РАН

Вестник ДВО РАН. 2007. № 6

Н.Е.КУЗНЕЦОВА

75л

ДВО

РАН

Морская экспериментальная станция ТИБОХ ДВО РАН

Академическая наука на Дальнем Востоке во многом ориентирована на изучение Мирового океана и прилегающих к нему участков материка. В зоне сочленения Тихого океана с Евроазиатским материком находятся уникальные биологические ресурсы суши и моря. Особенности тематики научных исследований привели к тому, что в структуре учреждений ДВО РАН важное место занимают подразделения, приближенные к природным объектам исследования, - заповедники, станции и научные базы. Не случайно одним из первых научных учреждений Академии наук в регионе была Горнотаежная станция, созданная 75 лет назад по инициативе академика В. Л.Комарова.

В феврале 1964 г. во Владивостоке был организован Институт биологически активных веществ (ИнБАВ), переименованный в 1972 г. в Тихоокеанский институт биоорганиче-ской химии (ТИБОХ). Слово «Тихоокеанский» в названии ТИБОХ отражало не только географическое расположение Института, но и достигнутые к этому времени успехи в исследовании химии и биохимии морских организмов. ИнБАВ был организован на базе двух лабораторий, исследовавших женьшень и другие растения семейства АгаИасеае. Интересы лабораторий, появившихся немного позже, были связаны с морскими биологическими объектами, химией флоры и фауны моря и химией углеводов. Важную роль в развитии этих направлений сыграла созданная Институтом в первые годы Морская экспериментальная станция (МЭС), которая довольно быстро приобрела всесоюзную известность.

Ученые понимали, что биоресурсы зал. Петра Великого мало изучены, поэтому уже в конце лета 1964 г. сотрудники ИнБАВ отправились в первую экспедицию за биологическим материалом для исследований туда, где морская вода чище, а число объектов больше - в бухту Валентин в районе рыбокомбината. В следующем году были организованы уже две экспедиции: под руководством Ю.С.Оводова в пос. Каменка и под руководством В.Е.Васьковского в пос. Посьет. Эти экспедиции были лучше оснащены научным оборудованием, что позволило не только заготовить, но и обработать биологическое сырье и получить информацию об углеводах и липидах морских организмов.

При этом отчетливо выявились недостатки экспедиционных исследований. Самое большее, что могли себе позволить химики в полевых условиях, - это взятие необходимого материала, его фиксацию или приготовление экстрактов. Не могло быть и речи о проведении химических анализов и более сложных исследований, связанных с выделением веществ и изучением механизмов биосинтеза соединений морских организмов. Поэтому у руководства Института возникла идея о создании Морской экспериментальной станции, которую можно было посчитать авантюрной, однако вскоре ее поддержал человек мудрый и опытный - председатель Сибирского отделения АН СССР академик Михаил Алексеевич Лаврентьев.

Выбор места для станции определялся не только видовым разнообразием акватории, но и возможностью круглогодичного проезда к ней, близостью рыболовецкой базы, чтобы при заготовках морского сырья можно было пользоваться приловами - непромысловыми

КУЗНЕЦОВА Наталья Евгеньевна (Институт химии и прикладной экологии ДВГУ, Владивосток).

животными и водорослями, попадавшими в трал вместе с рыбой с глубоководных участков, недоступных для водолазов. Кроме того, чтобы сократить объем строительства и на первое время иметь условия для работы и жизни, на выбранной территории уже должны были находиться постройки.

Выбор пал на Хасанский район - самую богатую биологическими ресурсами акваторию СССР - зал. Посьета. Здесь работали две рыболовецкие базы - в поселках Зарубино и Посьет. Осенью 1965 г. группа сотрудников Института во главе с Георгием Борисовичем Еляковым посетила с. Андреевка на п-ове Гамова, где располагалось двухэтажное здание и другие постройки, принадлежавшие зверосовхозу «Га-мов». Переговоры с совхозом о передаче остатков сооружений прошли быстро и успешно. Более того, заместитель директора ИнБАВ по общим вопросам Петр Викторович Гончаренко, бывший директор зверосовхоза, опытный хозяйственник, настоял на том, чтобы взять в собственность Института не только постройки, но и землю для территории станции, всего 22 га. Сегодня, когда идет жестокая борьба за участки земли в живописных районах края, нельзя не вспомнить добрым словом Петра Викторовича.

Станция вряд ли была бы построена, если бы к тому времени в Институте не сложился коллектив молодых энтузиастов, который значительную часть строительных и хозяйственных работ выполнил своими руками, живя и работая в трудных полевых условиях. Первый массовый выезд на МЭС состоялся в майские праздники 1966 г.

Учитывая важность химических, биохимических и фармако-

Мыс Торамцева у* Бух. Витязь

Расположение МЭС

Бухта Идол

логических исследований морских объектов, в декабре 1967 г. академик М.А.Лаврентьев подписал постановление о включении Морской экспериментальной станции, расположенной в бухте Троицы Хасанского района, в состав Института биологически активных веществ.

Станция явилась первой на Тихоокеанском побережье нашей страны базой для химикобиологических исследований морских организмов. За короткий срок на МЭС были созданы необходимые для научной работы условия: капитально

отремонтирован и введен в эксплуатацию двухэтажный экспериментальный корпус, столовая, дизель-электростанция и др. Это позволило уже в 1967 г. провести на МЭС важные химические и фармакологические исследования липидов, ферментов и других веществ морских беспозвоночных, полисахаридов водорослей, а также обеспечить успешную работу сотрудников отдела биологии моря (будущего Института биологии моря) и ученых ведущих институтов Москвы, Ленинграда, Новосибирска.

За годы существования МЭС сменилось много начальников, особенно в первый период. По-настоящему развитие станции началось, когда станцией стали руководить ученые: Владимир Александрович Николаев, Вячеслав Васильевич Сова, Михаил Михайлович Анисимов, Валерий Васильевич Галкин, Александр Михайлович Люцко. Под руководством В.В.Совы на МЭС провели электролинию, пробурили скважину и обеспечили станцию отличной пресной водой. Были закуплены сборные домики. Завершил строительство новый начальник - М.М. Анисимов, имя которого носит жилой летний поселок МЭС. Много планов было у А.М. Люцко: новое строительство, создание музея, библиотеки. Не все удалось осуществить.

Валерий Семенович Левин впервые на Дальнем Востоке создал на МЭС академическую водолазную службу. Получив к тому времени высшее техническое образование, он стал подводником высокого уровня, затем увлекся биологией и решил ради моря сменить Украину на Приморье. В начале 1966 г. он был назначен старшим инженером по морскому и подводному оборудованию. Много сил отдал Валерий Семенович строительству водолазной станции на МЭС. Он был одним из тех людей, кто создал на станции особую атмосферу общения, стоял у истоков «мэсовских» традиций, в частности был прекрасным Нептуном на ежегодном празднике «День моря». Одновременно с учебой на биологическом факультете ДВГУ Валерий Семенович занимался научно-исследовательской работой, стал автором нескольких публикаций, вышедших сразу после создания МЭС. В 1976 г. он

Начальники станции А.М.Люцко, М.М. Анисимов. Начальник станции В.В.Сова. 1969 г.

Середина 1970-х годов

стал кандидатом, а в 1989 г. доктором биологических наук, одним из ведущих специалистов в стране по иглокожим и промысловой биологии.

К середине 1990-х годов потребовалась реконструкция лабораторного корпуса МЭС. В нем наряду с обычными химическими и биохимическими лабораториями были оборудованы помещения для работы с микроорганизмами, воссоздан опытный участок для биотехнологического производства. С 2001 г. станция получает необходимое импортное научное оборудование. Это позволяет не только проводить глубокие научные исследования, но и быстро налаживать выпуск препаратов.

За многие годы на МЭС был получен огромный объем экспериментального материала, ставшего основой сотен публикаций и патентов ТИБОХ. Одним из первых был изучен

липидный состав морских беспозвоночных [3, морских беспозвоночных [5, 7, 9]. Это послужило толчком для создания в институте целого направления - исследование ферментов карбогидраз, что в дальнейшем привело к установлению первичной структуры и описанию каталитических функций ламинариназ и разработке метода ферментативной трансформации полисахаридов, с помощью которого были получены биологически активные препараты «Транслам» и «Антивир».

Исследование процессов обмена нуклеиновых кислот морских организмов позволило выделить ряд новых высокоспецифичных ферментов для генной инженерии и заложило основы успешного клонирования генов морских организмов в биотехнологических целях [2, 8].

На станции была изучена химическая структура пектина морской травы Zostera marina [1]. На его основе позднее был разработан препарат «Зостерин», вошедший в серию лечебно-профилактических пищевых

б], затем вышла серия статей по ферментам

Первый начальник водолазной службы В. С. Левин.

1971 г.

добавок, из которых наиболее известны безалкогольные бальзамы серии «Гербамарин».

В первые годы существования МЭС начались исследования ферментов протеаз [4], что позволило на основе комплекса ферментов из гепантопанкреаса камчатского краба разработать, а затем и выпустить новое лекарственное средство - коллагеназу КК. Коллагеназа КК используется также в пищевой и кожевенной промышленности, косметологии и биотехнологии.

Результатом исследования хино-идных пигментов морских ежей [10] стало создание прекрасных медицинских препаратов - «Гистохром кардиологический» и «Гистохром офтальмологический».

В 1970-1980-х годах начались работы по биотестированию с использованием морских объектов: эмбрионов морских ежей, звезд, голотурии [11, 12]. Успешно развиваются химические исследования вторичных метаболитов морских беспозвоночных. Масштабное изучение полярных стероидов из морских звезд позволило выделить около ста неизвестных природных соединений [13].

В 1985 г. в ТИБОХ появилось новое направление - морская микробиология. Основной его целью стало изучение микроорганизмов как продуцентов биологически активных веществ. Большое значение для развития этого направления имели успехи в области таксономии. Экспедиции в разные районы Мирового океана и работа на МЭС позволили собрать единственную в стране коллекцию морских микроорганизмов, известную ныне во всем мире. Были описаны новые морские бактерии, выделенные из животных, растений, грунта и воды бухты Троицы: Mesonia algae, Vitellibacter vladivostokensis, Pibocella marina, Arenibacter latericius, A. troitsensis, Ma-rinomonas primoryensis, Pseudoalteromonas ruthenica, Pseudoalteromonas elyakovii.

Как уже упоминалось, в конце 1990-х годов на МЭС появился технологический участок. Одновременно началась работа по выращиванию на подводных плантациях важнейших видов беспозвоночных с целью последующей разработки биотехнологии комплексной переработки морского сырья. Из мидии Crenomytilus grayanus, которая успешно культивировалась на МЭС, на технологическом участке налажено выделение иммуностимулятора - митилана, обладающего также противовоспалительным и влагоудерживающим свойствами. Он использовался как компонент некоторых косметических кремов, выпускаемых на фабриках «Линда» и «Свобода».

Однако обеспечение научных разработок Института морским биологическим сырьем не единственная задача МЭС. На станции проводят поисковые исследования, например,

в области молекулярной генетики и получают препараты для более глубокого изучения в институте.

В разные годы в экспедиционных работах на МЭС принимали участие ученые из ведущих научных центров страны. В 1967 г. на МЭС работала группа эмбриологов под руководством профессора А.А.Нейфаха, привлекшая внимание сотрудников ИнБАВ к уникальному биологическому объекту - эмбрионам морского ежа. В дальнейшем станцию посетили ученые с мировыми именами: академики М.А.Лаврентьев, Б.М.Понтекорво, Ю.А.Овчинников, М.Н.Колосов, А.А.Баев, А. С. Спирин, И.И.Гительзон; а также профессора А.И.Усов и О.С.Чижов (Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН, Москва); А. А. Клесов (МГУ, ныне работает в Гарвардском университете, США), А.С.Иванов (Институт физико-химической медицины РАМН, Москва), Отто Людериц (Университет Гетеборга, Германия), Карл Джерасси (Стэнфордский университет, США), Рой Уистлер (Университет штата Айова, США), Харольд Шмидт (Хормелевский институт, США), Джим Адамс (Национальный арборетум, США), Джо Бейкер и Питер Мерфи (Институт морских исследований, Австралия), Барри Вильсон (правительство штата Западная Австралия, Австралия), Джонг Хван Ким (Университет Кионги, Республика Корея), Джей Хванг (Университет Джонсей, Республика Корея) и многие другие.

Важно и то, что экспедиционная работа на Морской экспериментальной станции позволяет готовить кадры для науки. Многие ныне ведущие сотрудники ТИБОХ начинали там свои исследования в студенческие годы. Необходимо отметить, что до 1980-х годов исследования на МЭС велись круглогодично, поэтому студенты могли работать вместе со своими руководителями во время не только летних, но и зимних каникул, а дипломники выполняли здесь значительную часть экспериментов.

Большое значение для расширения кругозора молодых ученых имеют проводимые на МЭС школы-семинары. Первая (в 1980 г.) была посвящена современным проблемам исследования белков. На МЭС приехала группа московских ученых из Института био-органической химии АН СССР, которые под руководством академика Ю.А.Овчинникова впервые в СССР завершили установление полной структуры белка большой молекулярной массы - аминотрансферазы. На последующих школах расширялся состав слушателей, школа получила статус всесоюзной, основной темой стали современные методы биоорга-нической химии. В программе школы 1984 г. были не только лекции, но и практические занятия по самым современным методам исследований: электрофорез, ультрафильтрация, получение липосом, кристаллизация белков. В 1988 г. была проведена последняя школа-семинар на базе МЭС. Наступили сложные времена для науки.

В середине 1990-х годов начался новый этап работы МЭС, который характеризуется не только научными исследованиями. В 1996 г. ТИБОХ и химический факультет ДВГУ организовали отделение биоорганической химии и биотехнологии ДВГУ - уникальное для нашей страны образовательное подразделение, в котором студенты-химики получают знания и навыки работы в области биологии. Для выполнения учебной программы отделения оказались востребованы возможности МЭС. В это же время в России начала действовать государственная программа по интеграции университетского образования с академической наукой, благодаря которой ТИБОХ ДВО РАН и ДВГУ стали получать средства для совместных научно-образовательных мероприятий. А в 1999 г. ДВГУ победил в конкурсе проектов среди 89 университетов на право организовать Научно-образовательный центр (НОЦ). Тематика НОЦ «Фундаментальные исследования морской биоты: биология, химия и биотехнология» обусловлена уникальным географическим положением Владивостока. НОЦ стал принимать активное участие в работе МЭС.

В настоящее время на МЭС ежегодно проводятся: с 1996 г. - биологический практикум для студентов отделения биоорганической химии и биотехнологии ДВГУ; с 1997 г. - дальневосточная молодежная школа по актуальным проблемам химии и биологии; с 1998 г. -

Д.б.н. А.Л.Дроздов проводит экскурсию. 2005 г.

учебно-научные экспедиции; с 1999 г. - технологическая практика для студентов отделения биоорганической химии и биотехнологии ДВГУ; с 2002 г. - лагерь для студентов и аспирантов НОЦ ДВГУ по углубленному изучению английского языка «English camp».

Важнейшее значение имеет молодежная школа, которая стала одним из ведущих научно-образовательных мероприятий не только нашего региона, но и всей России. Интерес к школе заметно вырос после того, как в 2003 г. она получила статус школы-конференции. Повысился научный уровень слушателей, так как необходимым условием для участия стало устное или стендовое сообщение.

Одним из образовательных компонентов для студентов отделения биоорганической химии и биотехнологии является учебно-научная работа на МЭС. Здесь проводится учебная практика по биологии для студентов I курса, во время которой они приобретают знания по ботанике, альгологии и гидробиологии. Для студентов старших курсов организована химико-технологическая практика на производственном участке МЭС.

Научно-учебная экспедиция за годы своего проведения стала средством воспитания, обучения и привлечения студентов к научной работе. Об этом свидетельствуют победы студентов отделения в конкурсах, выступления на конференциях, в том числе международных, публикации в ведущих научных журналах. Материалы для этих докладов и публикаций получены студентами в экспедициях на МЭС.

Занятия в лагере по углубленному изучению английского языка проводят русские и английские преподаватели. В течение 10 дней студенты занимаются, делают доклады о своей научной работе, проводят ролевые игры и тренинги.

На сегодняшний день МЭС может разместить в летний период более 100 участников экспедиций. Все это делает станцию уникальным местом для изучения морских организмов. Совместные работы исследователей из разных научных центров во время экспедиции

на МЭС открывают дополнительные возможности для научного сотрудничества, обучения новым методам, знакомства студентов и молодых ученых Владивостока с актуальными направлениями мировой науки.

Научная работа на МЭС привлекательна прежде всего тем, что хорошо оборудованный лабораторный корпус и налаженный быт позволяют молодым ученым, аспирантам и студентам максимально использовать рабочее время, достигая оптимальных результатов. Во время экспедиции постоянное общение молодежи с руководителями работ и ведущими учеными-лекторами (беседы за круглым столом, лекции, практические и семинарские занятия) способствует максимальному усвоению полученных знаний и навыков.

Несмотря на то что МЭС создана ТИБОХ и принадлежит ему, фактически станция играет важную роль в жизни всего ДВО РАН. Здесь проходят научные семинары и конференции других институтов, выездные заседания Президиума ДВО и Совета региональных отделений РАН. Помимо хороших условий для жизни и работы участников подобных мероприятий привлекает и то, что здесь можно видеть работающие лаборатории, встретиться с молодежью - будущим российской науки. Хочется верить в светлое будущее одного из форпостов российской академической науки на востоке страны - Морской экспериментальной станции.

Благодарю сотрудников Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН В.А.Стоника, В.А.Рассказова, Г.И.Прокопенко, В.В.Сову, В.Е.Васьковского и Н.М.Шепетову за помощь в подготовке статьи, предоставленные материалы и ценные замечания к тексту.

НЕКОТОРЫЕ ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ - РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТ НА МЭС

1. Ovodova R.G., Vaskovsky V.E., Ovodov Yu.S. The pectinic substances of Zosteraceae // Carbohydr. Res. 1968. Vol. 6, N 3. P. 328-332.

2. Rasskazov V.A., Anisimov M.M., Berdishev G.D. Some properties and specificity of acid deoxyribonucleases from plaice liver // Comp. Biochem. Physiol. 1968. Vol. 26, N 2. P. 639-649.

3. Vaskovsky V.E., Kostetsky E.Y. Phospholipids of marine invertebrates // Chem. Phys. Lipids. 1969. Vol. 3, N 1. P. 102-105.

4. Kozlovskaya E.P, Vaskovsky V.E. A comparative study of proteinases of marine invertebrates // Comp. Biochem. Physiol. 1970. Vol. 30, N 1. P. 137-142.

5. Sova V.V., Elyakova L.A., Vaskovsky V.E. The distribution of the laminarinases in marine invertebrates // Comp. Biochem. Physiol. 1970. Vol. 32, N 3. P. 459-464.

6. Vaskovsky V.E., Kostetsky E.Y., Svetashev V.I., Zhukova I.G., Smirnova G.P Glycolipids of marine invertebrates // Comp. Biochem. Physiol. 1970. Vol. 34, N 1. P. 163-177.

7. Favorov V.V., Vaskovsky V.E. Alginases of marine invertebrates // Comp. Biochem. Physiol. 1971. Vol. 38 B, N 4. P. 689-696.

8. Rasskazov V.A., Berdishev G.D., Anisimov M.M. Purification and some properties of neutral DNAse from plaice liver // Comp. Biochem. Physiol. 1971. Vol. 40 B, N 4. P. 1657-1661.

9. Elyakova L.A. Distribution of cellulases and chitinases in marine invertebrates // Comp. Biochem. Physiol. 1972. Vol. 43 B, N 1. P. 67-70.

10. Кольцова Е.А., Максимов О.Б. Хиноидные пигменты иглокожих. Главные пигменты некоторых япономорских морских ежей. Владивосток: ТИБОХ, 1973. 13 с. Деп. в ВИНИТИ, № 106-74.

11. Anisimov M.M., Popov A.M., Dzizenko A.K. The effect of lipids from sea urchin embrios on cytotoxic activity of certain triterpene glycosides // Toxicon. 1979. Vol. 17, N 3. P. 319-321.

12. Анисимов М.М., Аминин Д.Л., Ровин Ю.Г, Лихацкая Г.Н., Попов А.М., Кузнецова ТА., Калиновская Н.И., Еляков ГБ. Об устойчивости клеток голотурии Stichopus japonicus к действию эндотоксина - стихопози-да А // Докл. АН СССР. 1983. Т. 270, № 4. С. 991-993.

13. Kicha A.A., Kalinovsky A.I., Levina E.V., Stonik V.A., Elyakov G.B. Asterosaponin P1 from the starfish Patiria pectinifera // Tetrahedron Lett. 1983. Vol. 24, N 36. P. 3893-3896.