以酵母提炼废水中重金属

人们对电子产品和化石燃料的需求会产生大量重金属污染，造成地球生态系统的破会，以及许多水源的污染。为了应对重金属废物，工业上最常用的方法是一系列物理化学过程、化学沉淀。然而，化学沉淀有很多缺点，包括二次废物的产生，化学药品的技术处理需要复杂的基础设施。

为了克服这些困难，美国麻省理工学院Angela M. Belcher实验室致力于寻求自然处理废物的生物方法，先前于2019年11月8日发表在《Nature Communications》的研究：增强内运螯合与液泡存储获得重金属超富集酵母，研究人员改造酿酒酵母转运体蛋白和液泡转运蛋白，使其能吸收环境中的重金属，储存在液泡中。改造后的酿酒酵母吸收镉或锶的能力增强，酵母暴露在100uM浓度下的镉环境中，能吸收镉4.3 ± 1.2 mg/gDW，相比于植物吸收镉的能力是100 mg/kg DW (0.01% DW)。

近日，该实验室有新的研究进展，不仅能吸收环境中的重金属，还能将沉淀的金属硫化物纳米粒子进行金属再萃取。该项工作于2020年2月17日发表在《Nature Sustainability》杂志，题为“Using yeast to sustainably remediate and extract heavy metals from waste waters”。作为生物学替代方法，酵母可以通过控制自然发生的硫化氢生成，来代替传统的化学沉淀法。研究人员设计工程化酵母，敲除涉及将硫化氢转化为氨基酸的基因，以控制硫化物的产生，使硫化氢从0到超过1,000 ppm（〜30 mM）。这些产生硫化物的酵母能够从Athabasca油砂采集的真实样品中去除汞、铅和铜。相比于先前的研究，该项工作在前者吸收和储存重金属的基础上，酵母表面展示的生物矿化肽有助于控制沉淀的金属硫化物纳米颗粒的尺寸分布和结晶度，并有利于金属硫化物的萃取回收。

原标题：以酵母提炼废水中重金属