开发一种使用超光谱成像测量大肠杆菌殖民地中代谢物量化的方法

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 微生物发酵 微生物发酵
• 化学合成 化学合成

背景情况:

• 微生物发酵是生产高价值化学品的关键,包括制药中间体.
• 开发高产微生物菌株需要快速查方法.
• 目前用于代谢物量化的方法可能是破坏性的和耗时的.

研究的目的:

• 开发一种新的,非破坏性的方法,用高光谱成像 (HSI) 来量化微生物殖民地中的代谢物产量.
• 为准确的代谢物量化建立回归模型.
• 评估HSI在微生物菌株高通量查方面的潜力.

主要方法:

• 利用高光谱成像 (HSI) 来收集微生物群落的光光谱数据.
• 在大肠杆菌中的量化1,3,5-三基氨基 (AQ256) 生产.
• 开发并比较了四种回归模型:多重线性回归,部分最小平方回归 (PLSR),支向量回归和随机森林回归.
• 根据高性能液态染色学 (HPLC) 测量验证的模型.

主要成果:

• 基于HSI数据的PLSR模型实现了最高的预测准确度 (R2 = 0.75 ± 0.23).
• 与基于RGB的模型相比,基于HSI的PLSR模型在推断中表现出优异的性能.
• 开发的方法是非破坏性的,可以准确量化代谢物.

结论:

• 超光谱成像为量化微生物代谢物生产提供了准确而非破坏性的方法.
• 这种基于HSI的方法显示了微生物菌株高通量选的巨大潜力,以提高有价值化合物的产量.
• 该方法可以加速微生物细胞工厂的发展,用于化学合成.