「パスツール効果」なんて存在しない？

大学の講義のために高校の生物の教科書を読んでいてこんな記述がありました。

「酵母菌は、酸素が少ないときには嫌気呼吸を行なって多量のグルコースを消費するが、酸素が多くなると、グルコースの消費量が減少する。この現象はパスツール効果とよばれる。」

私は、出芽酵母（Saccharomyces cerevisiae）のグルコースによる発酵と酸素呼吸の切り替えのメカニズムについて研究してきましたが、このような「効果」を考える必要性に出会ったことが一度もありません。アルコール発酵（嫌気呼吸）と酸素呼吸の切り替えは、グルコースの濃度そのものが行なっているというのが、私たちの「通説」です。

気になって調べてみることにしました。まず、日本語のWikipedia。確かに「パスツール効果」の項目があり、「教科書通り」の説明があります。参考文献もありましたがこれはどうやらどこかのウェブページの引用。資料としては三次、四次的な物でしょう。

つぎに、英語のWikipediaで調べてみました。今度は論文の参考文献があります。なんと、かのKrebsの書いた、どうやらレビューのようです。

Krebs, Hans (1972). “The Pasteur effect and the relations between respiration and fermentation”. Essays in Biochemistry (8): 1–34.

ただ、残念ながらこの論文は古すぎてすぐには読むことができなさそうでした。

そこで、”Pasteur effect”、”cerevisiae（出芽酵母の学名）”でさらにウェブをサーチして、以下の論文にたどり着きました。

Mechanisms of appearance of the Pasteur effect in Saccharomyces cerevisiae: inactivation of sugar transport systems. Lagunas R, Dominguez C, Busturia A, Sáez MJ. J Bacteriol. 1982 Oct;152(1):19-25. PMID:6749805

Is Saccharomyces cerevisiae a typical facultative anaerobe? Lagunas R. Trends Biochem. Sci. 1981; 6:201–203

この論文で書かれていることは、「パスツール効果は、S. cerevisiaeの重要な特性で、パスツールが初めて記述した「ドグマ」であるとされている。しかし、実際にはパスツール自身はこの現象を一度も報告していないし、普通に増殖しているS. cerevisiaeでは、パスツール効果は観察されない。パスツール効果は、非常に低い濃度のグルコースによって酵母の増殖が制限されているような、特殊な条件でのみ観察される。」ということで、通常の酵母の増殖条件でこの効果について議論することはほとんど意味がないという論調でした。

なるほど。私たちが実験をやっている条件では、グルコースがたっぷり入っていて酵母は元気に増殖している条件ですから、この現象を見ることがなくても不思議ではありません。

パスツール効果が実際にないわけではないので、これが高校の教科書にでかでかと載っていることは間違いではないのでしょう。でもなんか違和感があるんですけどねぇ。

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2014.6.3 エントリー名を変えました。文章を少し校正しました。

2018.2.26 追加エントリー「パスツール効果なんて存在しない(2)」を書きました。