효모

요약 빵·맥주·포도주 등을 만드는 데 사용되는 미생물. 곰팡이나 버섯 무리이지만 균사가 없고, 광합성능이나 운동성도 가지지 않는 단세포 생물의 총칭이다.

효모의 어원은 그리스어로 ‘끓는다’는 뜻을 가진다. 이것은 효모에 의한 발효 중에 이산화탄소가 생겨 거품이 많이 생기는 것에서 유래한다. 대부분 토양 속에 살지 않으며 꽃의 꿀샘이나 과일의 표면과 같은 당농도가 높은 곳에 많이 생육하고 있다. 당을 발효시켜 에탄올과 이산화탄소를 생산하는 능력을 가진 것이 많다. 이 성질은 맥주의 제조나 빵의 발효에 이용되고 있으며, 기원전 수천 년경에 이미 상당히 완성된 형태로 행해졌던 것이 바빌로니아의 고도 발굴이나 로제타석(石), 이집트의 유적 연구 등에서 확인되었다. 과일주와 같은 간단한 술은 더 일찍 만들어졌고, 부모로부터 자식에게 전승되었던 것으로 추정된다.

효모 자체는 값싼 지방·단백질원으로 사료에 사용된다. 비타민 B군을 풍부하게 함유하고, 또 비타민 D를 함유하는 것도 있으며, 의약품 공업에도 사용되고 있다. 효모를 처음으로 관찰한 것은 현미경의 발명자 레벤후크(Anton van Leeuwenhoek)이며, 1680년 맥주효모를 발견하였다. 그러나 효모 발효의 생물학적 의의가 알려진 것은 1861년이었으며, 루이 파스퇴르(Louis Pasteur)는 포도주 발효가 효모에 의해 일어난다는 것을 처음으로 밝혔다.

효모의 발효현상에 대한 더 진보적인 해명은 에두아르 부흐너(Eduard Buchner)가 1897년 치마아제(zymase)를 발견하면서 비약적으로 진전되어 효모는 생화학적으로 가장 잘 해석된 미생물이 되어 생화학의 발전에도 큰 역할을 했다. 효모의 세포벽은 주로 글루칸과 만난에 의하여 구성되며, 그 밖에 지질·단백질과 소량의 키틴질을 함유한다. 세포 내에는 핵·미토콘드리아·액포·글리코젠 과립을 가지며, 발효뿐만 아니라 호흡도 잘한다.

또한 효모는 다량의 RNA를 함유하며, 1967년까지 전구조가 결정된 5종의 tRNA는 모두 효모에서 유래한 것이다. 효모의 생활사의 경우, 1935년 윈게가 처음으로 세대교번을 밝혔고, 1960년 도널드 호손(Donald Hawthorne), 모티머(R. K. Mortimer)가 염색체지도를 완성해 유전학의 좋은 재료로 쓰였다. 1953년 에프루시가 발견한 호흡결손균은 세포질유전의 유명한 예이며, 미토콘드리아의 기원과 관련하여 주목을 받았다.

또한 효모는 가장 간단한 형태의 진핵생물로 인간의 세포와 세포주기가 매우 유사하다. 이러한 유사점을 바탕으로 진핵생물의 DNA 복제, 교차, 세포 분화 등의 원리를 효모를 통하여 밝혀왔다. 또한 인간의 물질대사에 필수적인 많은 단백질들과의 유사성이 발견되어 현대 분자생물학·세포학 등에 큰 영향을 미치고 있다.