近日，微生物技术国家重点实验室林建群教授团队在环境科学与生态学的著名期刊《Journal of Hazardous Materials》上发表题为“Effective removal of Pb from industrial wastewater: a new approach to remove Pb from wastewater based on engineered yeasts”的研究论文。微生物技术国家重点实验室2022级博士研究生罗浩与2020级硕士苏政为本文共同第一作者，林建群教授、陈林旭副教授为本文的共同通讯作者，微生物技术国家重点实验室为第一完成单位和通讯单位。

随着科技的迅猛发展，工业化进程不断加快，重金属铅污染问题日益严峻，成为全球环境保护的重要挑战之一。铅作为一种有毒重金属，广泛存在于电池制造、电子产品、涂料等多个行业中，其废水排放对水体生态系统和人类健康造成了严重威胁。尽管传统的化学和物理处理方法在一定程度上能够降低铅的浓度，但面对日益复杂的铅废水污染问题，这些常规技术的局限性逐渐显露，难以实现彻底治理。因此，亟需探索新型的处理技术，以有效应对铅污染带来的环境危机。

本文应用合成生物学手段构建工程酵母菌株，为铅污染废水的高效处理与规模化工业应用提供新的见解与方法。本研究通过敲除参与硫酸盐同化的O-乙酰-L-半胱氨酸酶编码基因，构建了用于高效生产硫化氢的工程酵母菌株，从蛋白质组水平深入分析研究工程酵母硫化氢生产机制，提出并构建了工程酵母代谢产硫化氢模型。

研究基于工程酵母的代谢机制和应用响应面的优化方法，提出了一种新型的除铅系统和运行技术。研究以铅酸电池废液和工厂重金属废水为实践对象，最终在低成本运行的基础上，分别去除了溶液中99.02%和80.95%的重金属铅离子。该低成本体系和应用技术为利用工程酵母解决含铅废水污染以及生产PbS晶体纳米材料提供了重要指导。

该研究工作得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、微生物技术国家重点实验室开放项目基金、山东大学揭榜挂帅项目等多项资助。山东大学生命环境研究公共技术平台为该工作提供了重要技术支持。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2024.136516