Backhefe

Die Zellen der Backhefe sind rund bis oval und messen 5 bis 10 Mikrometer im Durchmesser. Sie sind damit einzeln kaum zu erkennen und werden meist unter dem Mikroskop bestimmt.

Die Vermehrung erfolgt durch Knospung. Dabei bildet die Mutterzelle eine kleine Tochterzelle, die später abgeschnürt wird. Mutter- und Tochterzelle können schon Knospen bilden, bevor sich beide trennen.

Die Hefe ist an Früchte, Eichenrinde und die Darmflora bestimmter Wespen gebunden. Ihr Wachstum erreicht sein Optimum bei 30 bis 35 °C.

Die Funde häufen sich im Oktober, dem Monat mit dem deutlichsten Höhepunkt. Eine weitere Spitze zeigt sich im Juni und Juli, während die Werte im Frühjahr und Winter niedriger liegen.

Die Backhefe tritt in zwei Erscheinungsformen auf: haploid und diploid. Die diploiden Zellen sind die bevorzugte Form und vermehren sich durch Mitose und Wachstum. Haploide Zellen bilden die ungeschlechtliche Form und sterben unter starkem Stress meist ab.

Unter Stress können diploide Zellen sporulieren, durchlaufen die Meiose und bilden vier haploide Sporen, die sich anschließend paaren können. Das ist die geschlechtliche Form des Pilzes. In der Natur sammeln sich bei langer ungeschlechtlicher Vermehrung schädliche rezessive Mutationen an, die bei der Selbstung wieder ausgesondert werden. Man spricht von „Genom-Erneuerung“.

Unter optimalen Bedingungen verdoppelt sich die Population etwa alle 100 Minuten, wobei die Wachstumsraten zwischen Stämmen und Umwelten stark schwanken. Eine Zelle teilt sich im Mittel etwa 26-mal.

Im Freien findet sich die Hefe vor allem auf reifen Früchten wie Trauben, denn unreife Trauben sind nahezu frei von Hefen. Auch in der Rinde von Eichen lässt sich die Art das ganze Jahr nachweisen. Da sie nicht durch die Luft verbreitet wird, braucht sie einen Überträger.

Königinnen sozialer Wespen, die als erwachsene Tiere überwintern, etwa der Hornisse Vespa crabro und Arten der Gattung Polistes, können Hefezellen von Herbst bis Frühjahr beherbergen und an ihre Nachkommen weitergeben. Im Darm der Wespe Polistes dominula finden sich Stämme von Saccharomyces cerevisiae sowie Hybriden mit Saccharomyces paradoxus. Der Darm begünstigt dort Paarung und Sporenkeimung.

Die Hefe ist ein opportunistischer Krankheitserreger des Menschen mit geringer Virulenz, und trotz breiter Nutzung führt Kontakt nur selten zu einer Infektion. Sie kommt auf Haut, in der Mundhöhle, im Verdauungstrakt und in der Scheide gesunder Menschen vor, meist jedoch nur vorübergehend im Darm. Bei geschwächter Immunabwehr kann sie Infektionen auslösen.

Seit Jahrtausenden treibt die Hefe Brotteig an und vergärt Traubensaft und Getreide zu Wein und Bier. Aquarianer nutzen sie zudem als günstige CO₂-Quelle für Wasserpflanzen: Die Kultur wird in Plastikflaschen gehalten, die etwa alle 3 bis 7 Sekunden eine Blase abgeben.

Als Expressionssystem eignet sich Saccharomyces cerevisiae zur Herstellung verschiedener therapeutischer rekombinanter Proteine. Als Probiotikum wird die Art bei Menschen und Tieren eingesetzt. Der Stamm Saccharomyces cerevisiae var. boulardii wird industriell hergestellt und klinisch als Arzneimittel verwendet. Klinische und experimentelle Studien zeigen, dass er das Risiko antibiotikabedingter Durchfälle senken kann, und er wird als Begleittherapie bei akutem Durchfall eingesetzt.

1. Im Jahr 2013 erklärte der US-Bundesstaat Oregon die Art zu seinem offiziellen Mikroorganismus, was ihre Bedeutung für die Craft-Brauerei unterstreicht.
2. Die Gen-Wechselwirkungen wurden anhand von 5,4 Millionen Doppel-Genausschaltungen untersucht, daraus ergaben sich etwa 170.000 Wechselwirkungen.