Nelineární regresní modely v prediktivní mikrobiologii a jejich srovnání

Bc. Magdaléna Blažková

Bachelor's thesis

Nonlinear regression models in predictive microbiology and their comparison

Abstract:

Cronobacter sakazakii je bakterie spojená s nemocemi dětí z obnoveného sušeného mléka. Růstem bakterií v prostředí se zabývá prediktivní mikrobiologie, která modeluje chování bakterie aplikací nelineárních regresních modelů na experimentální data. V této práci byl sledován růst bakterie Cronobacter spp. při různých teplotách pomocí tří růstových modelů – Gompertzova, Baranyiho a Buchananova modelu. Porovnáním tří modelů růstu bakterie při různých teplotách byl jako nejvhodnější model určen model Buchananův pro nižší teploty a Gompertzův pro ty vyšší. Baranyiho model vyšel jako jejich střední cesta. Závěrem byla potvrzena optimální teplota růstu bakterie mezi 37 a 44 °C, při níž je rychlost růstu bakterie největší. To znamená, že riziko konzumace kontaminované potraviny skladované při této teplotě je nejvyšší.

Abstract:

Cronobacter sakazakii is a bacterium associated with children's diseases from reconstituted milk powder. Predictive microbiology deals with the growth of bacteria in the environment, which models the behavior of bacteria by applying nonlinear regression models to experimental data. In this work, the growth of Cronobacter spp. was watched at different temperatures using three growth models - Gompertz, Baranyi, and Buchanan models. By comparing three models of bacterial growth at different temperatures, the Buchanan model for lower temperatures and the Gompertz model for higher ones were determined as the most suitable models. Baranyi's model came out as their middle way. In conclusion, the optimal bacterial growth temperature between 37 and 44 °C was confirmed, at which the bacterial growth rate is the highest. This means that the risk of consuming contaminated food stored at this temperature is highest.

Keywords

Cronobacter sakazakii, Růstové modely, Prediktivní mikrobiologie, Gompertzův model, Baranyiho model, Buchananův model, Srovnání růstových modelů, Growth models, Predictive microbiology, Gompertz model, Baranyi model, Buchanan model, Comparison of growth models

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 5. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 1. 7. 2021
• Supervisor: RNDr. Danka Haruštiaková, Ph.D.
• Reader: doc. Mgr. Natália Martínková, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Experimental Biology / Mathematical Biology