Saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces cerevisiae는 갓이나 주름살, 자루가 없는 단세포 효모입니다. 세포는 둥글거나 달걀형이며, 싹이 돋아 나와 번식하는 과정에서 모세포와 딸세포가 한동안 붙어 있는 모습을 보이기도 합니다.

이 효모는 자연에서 주로 잘 익은 포도 같은 과일에서 발견됩니다. 포도가 익기 전에는 효모가 거의 없어, 열매가 익는 시기와 맞물려 서식 환경이 달라집니다. 참나무 수피에서도 1년 내내 발견됩니다.

관측 자료에서는 10월에 관측이 가장 많이 모이며, 이는 가을철에 이 효모가 자주 확인된다는 뜻으로 읽을 수 있습니다.

이 효모는 반수체와 이수체, 두 가지 형태로 살아갑니다. 반수체 세포는 체세포 분열로 증식하며 높은 스트레스를 받으면 대개 죽습니다. 이수체 세포는 주로 나타나는 형태로, 역시 분열로 증식합니다.

최적 조건에서는 100분마다 개체 수가 두 배로 늘어나지만, 증식 속도는 균주와 환경에 따라 크게 달라집니다. 한 세포가 분열할 수 있는 횟수는 평균 약 26회입니다.

스트레스를 받은 이수체 세포는 감수 분열에 들어가 네 개의 반수체 포자를 만들고, 이 포자들이 서로 짝을 이룹니다. 야생에서는 이수체가 오랫동안 무성 생식을 하면서 해로운 열성 돌연변이가 쌓이는데, 짝짓기로 이것이 제거되며 이를 유전체 갱신이라고 부릅니다.

자연에서 이 효모는 공기를 타고 퍼지지 않아 곤충 같은 매개체가 옮겨야 합니다. 사회성 말벌인 Vespa crabro와 Polistes속의 월동하는 여왕벌은 가을부터 봄까지 효모를 몸에 지니고 있다가 자손에게 전달합니다.

Stefanini 등(2016)은 Polistes dominula의 장 환경이 S. cerevisiae 균주끼리, 그리고 S. paradoxus와 짝을 이루도록 촉진한다고 밝혔습니다. 장 속에서 포자 형성과 포자 발아를 유도하는 조건이 마련되기 때문입니다.

사람에게 이 효모는 기회 감염균으로, 병원성은 비교적 약합니다. 건강한 사람의 피부, 구강, 소화관, 질에서도 발견되며, 면역력이 떨어지면 감염을 일으킬 수 있습니다. 효모성 질염 사례의 0.45~1.06%가 이 효모에 의한 것으로 나타났습니다.

이 효모는 빵을 부풀리고 맥주와 와인을 빚는 발효 미생물로 오래전부터 쓰여 왔습니다. 수족관에서는 수초에 이산화탄소를 공급하는 방법으로도 널리 쓰입니다. 플라스틱 병에 배양해 3~7초마다 기포 한 번을 내보내는 방식이 흔합니다.

이 효모는 치료용 재조합 단백질을 만드는 발현 시스템으로도 쓰입니다. 의약용 균주 Saccharomyces cerevisiae var. boulardii는 산업적으로 생산되어 약으로 쓰입니다. 항생제 관련 설사의 위험을 낮추고, 헬리코박터 파일로리 제균 치료의 부작용을 줄이는 데 도움이 된다는 중간 수준의 근거가 있습니다. 여행자 설사를 예방하는 데 효과가 있다는 근거도 있으나 치료에는 쓰이지 않습니다. 알레르기성 비염 증상을 줄이는 데도 도움이 될 수 있습니다.

1. 2013년 미국 오리건주는 이 효모를 주의 공식 미생물로 지정했습니다. 크래프트 맥주 산업에서 차지하는 문화적, 경제적 중요성을 인정한 결정입니다.
2. 이 효모가 빵을 부풀리고 술을 빚는 역할은 종교 의식과 경제 발전, 초기 문명의 문화 관습에서도 중심이 되었습니다.