流式细胞术中光散射信号与BODIPY? 493/503染色方法的比较，用于定量监测P(3HB-co-3HV)的生物合成过程

《Journal of Microbiological Methods》：Comparison of light scattering signals vs BODIPY? 493/503 staining in flow cytometry for the quantitative monitoring of P(3HB-co-3?HV) biosynthesis

　　

科琳·佩德里埃（Coline Perdrier）|露西·法雷拉（Lucie Farrera）|玛耶瓦·苏比洛（Maeva Subileau）|劳伦斯·普雷齐奥西-贝洛伊（Laurence Preziosi-Belloy）|埃斯特尔·格鲁索（Estelle Grousseau）

意大利农业、食品与环境技术研究所（IATE），蒙彼利埃大学（Univ Montpellier），法国国家农业食品与环境研究院（INRAE），蒙彼利埃农业研究所（Institut Agro），法国

摘要

传统上，微生物培养的分析依赖于平均菌群特性，尽管单个细胞本身存在变异性。这种变异性会影响生物过程的效率，并使生物工艺的放大变得具有挑战性。流式细胞术是一种多参数的在线分析方法，可以在细胞水平上提供信息。本研究评估了在流式细胞术中利用光散射信号与BODIPY? 493/503染色技术对铜绿假单胞菌（Cupriavidus necator）合成P(3HB-co-3HV)的过程进行定量监测的潜力。通过专门的生物反应器培养实验，生成了包含不同P(3HB-co-3HV)含量的样本数据集（范围为6%至70%）。随后使用两个独立培养实验的数据验证了这些结果。对于pha细胞内含量≥0.06 pg_PHA.cell^?1（即30%）的细胞群，FSC光散射信号被证明是一种简单、快速且准确的方法，无需染色即可监测P(3HB-co-3HV)的积累过程。而在细胞生长初期或pha含量较低（<0.06 pg_PHA.cell^?1）的情况下，仍需要使用BODIPY?染色来识别和定量产生PHA的细胞。对pha生成过程中亚群动态的监测显示，细胞内pha含量的多样性随时间增加，培养结束时的pha含量范围从<0.01 pg_PHA.cell^?1增加到超过0.86 pg_PHA.cell^?1，其中受损细胞主要存在于pha含量较低的亚群中。