德克萨斯州丹顿(UNT) — 2019 年，卡尔文·赫纳德 (Calvin Henard) 从科罗拉多州国家可再生能源实验室的一名研究员返回家乡德克萨斯州，在那里他加入北德克萨斯 大学生物科学系担任助理教授和研究员生物发现研究所。

他的研究和教学中心围绕微生物学，他的实验室的重点是使用甲烷营养细菌将甲烷气体转化为生物塑料、生物燃料和其他有价值的产品，而不是让它排放到大气中。

“甲烷营养细菌在地球上的碳循环中发挥着非常重要的作用，因为它们是唯一能够利用大气甲烷的生物。他们实际上吃掉了大气中大约 10% 到 15% 的甲烷，”Henard 说。“实验室的真正重点是利用这些生物来减轻大气温室气体。”

在国家可再生能源实验室工作期间，他开始研究评估 RubisCO 酶在甲烷营养细菌中的作用，这种酶也存在于植物中，负责地球上大部分二氧化碳的利用。Henard 在 UNT 继续他的研究，该研究最近发表在《应用与环境微生物学》杂志上，并被其编辑选为焦点文章。

“几十年来，人们已经知道 RubisCO 由甲烷营养细菌的一个子集表达，但该酶在这些细菌中的作用一直未知且难以捉摸，”Henard 说。“我们所做的基本上是重新评估该酶的作用，并表明它不仅具有功能，而且对细菌的生长至关重要。”

通过这项研究，Henard 了解到一些甲烷氧化菌除消耗甲烷外还消耗二氧化碳。

“一些甲烷 氧化菌，包括这种生物，同时使用甲烷和二氧化碳，环境中可能有更多这种双重利用甲烷/二氧​​化碳的生物，但它们还没有被发现，”Henard说。

Henard 推测这些细菌很可能正在消耗土壤中的甲烷和二氧化碳。他只需要提供实验证据证明这些气体的共同消耗已经在环境中发生了。他的研究作为确定这种新陈代谢存在的基准，现在研究人员可以找到新方法，使用甲烷营养细菌将两种最丰富的温室气体转化为产品。

“我们的目标是在一个单一的、可持续的过程中同时利用和减少温室气体，将气体转化为有价值的化学品，”Henard 说。“我们可以用通常来自石油的甲烷和二氧化碳制造产品。这是帮助地球和实现可持续生物经济的双重途径。”