С теоретической точки зрения клетки, которые переживают вымерзание воды при низкой температуре, не должны повреждаться и при последующем удалении льда.
Вирусы и бактерии многих видов, переживающие замораживание, высушивают путем возгонки льда в вакууме при низких температурах и хранят при температуре выше нуля. После увлажнения и помещения в питательную среду у них восстанавливаются специфические физиологические функции, включая рост и размножение. Хранение при нормальной температуре в высушенном состоянии экономичнее и удобнее, чем консервация в замороженном состоянии при низких температурах. В последние годы было предпринято с переменным успехом много попыток хранить сперматозоиды быка и других млекопитающих после лиофилизации. Так, Лейдл наблюдал живых сперматозоидов в бычьей сперме, которую лиофилизировали до такой степени, что содержание воды в ней составляло около 5%, а глицерина — не более 50%. Однако сперматозоиды выживали лишь в пробах, увлажненных тотчас же после завершения лиофилизации. Другие авторы использовали различные методики лиофилизации бычьей спермы, но никогда не обнаруживали живых сперматозоидов в восстановленном материале, из которого выделилось более 70% воды. Олбрайт и сотрудники разбавляли бычью сперму цельным молоком, добавляя в него глицерин до конечной концентрации 10%. Ампулы с материалом они, как обычно, медленно охлаждали до —50°, затем помещали их примерно на 45 мин в прибор для лиофилизации. Лиофилизированные пробы тотчас же увлажняли, быстро добавляя в них 3% фруктозы при температуре +38°. Примерно у 5—10% сперматозоидов восстанавливались быстрые поступательные движения.
Сперматозоиды, высушенные в среде, содержащей глицерин, взвешивали в концентрированном глицерине, который при нормальной температуре мог бы им нанести повреждения.
Меримэн и Кенфиг сообщили, что в бычьей сперме, разведенной цитратно-желточным разбавителем, после высушивания при температуре —30° сохранялось около 40—-50% очень активных сперматозоидов. Сперму, помещенную на салфетку из нейлоновой марли, быстро охладили в вакууме от +25 до —10 или —15°. Температура ее сразу резко упала до —6°. Затем ее в течение 5 сек охладили до —30°. После высушивания в течение 5—6 мин температуру повысили до комнатной. В полученный порошок немедленно ввели остатки исходного разбавителя. Для осеменения использовали 1 мл увлажненной спермы, содержащий приблизительно 1 млн. сперматозоидов, у 30% которых наблюдалась постепенно возрастающая подвижность, и, как полагают авторы, все коровы забеременели. В материале же, увлажненном лишь спустя 1—7 дней, только изредка попадались подвижные сперматозоиды.
Ющенко указывает, что лиофилизированная сперма кроликов, обработанная глицерином, сохраняла оплодотворяющую способность: из 55 осемененных самок кроликов 18 забеременели и родили 94 крольчат. Часть проб хранили до осеменения в течение 30 дней, а остальные — 62 дня. Ющенко обнаружил также подвижные сперматозоиды в пробах бычьей спермы, лиофилизированной таким же способом. Особенность его методики заключается в том, что он вместо разбавителя с глицерином использовал смесь фреона и гептана, которые выделяются вместе со льдом во время возгонки в высоком вакууме при низких температурах.
Приведенные результаты указывают на возможность оживления сперматозоидов после кратковременных периодов высушивания. Хранение в высушенном состоянии ставит перед нами новые проблемы. Изучение поведения лиофилизированных бактерий показало высокую их смертность при хранении в высушенном виде. Бактерии не всегда переживают удаление всей воды. Существуют какие-то сложные взаимодействия между высушенными организмами и средой, которые могут привести к постепенной потере жизнеспособности. Подобные реакции, вероятно, происходят и в препаратах высушенных сперматозоидов. Таким образом, хранение при низких температурах в присутствии глицерина или какого-либо другого защитного вещества, по-видимому останется наиболее эффективным способом продолжительного сохранения жизнеспособности сперматозоидов до тех пор, пока не будут проведены более фундаментальные исследования относительно оптимальных условий их высушивания и последующего хранения.
Методика хранения бычьей спермы в замороженном состоянии уже произвела целую революцию в практике скотоводства. Она изменила также наши взгляды на физиологию размножения. Паркс выразил это в следующих словах: «Размножение млекопитающих обычно требует одновременного и тесного взаимодействия со стороны двух различных полов. Метод искусственного оплодотворения вообще устраняет это требование, а в скотоводстве реальная возможность эффективного использования спермы, длительное время хранившейся в замороженном состоянии, в огромной степени расширила сферу применения этого метода. В самом деле, можно сказать, что в области разведения крупного рогатого скота мы устранили факторы времени и пространства. Эти изумительные практические результаты не должны, однако, заслонять от нас тот факт, что с точки зрения науки исследования бычьей спермы представляют собой лишь маленькую и относительно второстепенную часть задачи, которая стоит перед нами в связи с открытием защитных свойств глицерина».