基于不同初始接菌量的铜绿假单胞菌生长模型

基于单细胞生长流动成像系统，探究铜绿假单胞菌单细胞生长规律，并运用随机建模方法建立单细胞与群体细胞生长之间的关系，获得不同初始接菌量下铜绿假单胞菌生长迟滞时间以及最大生长速率的分布，通过代入Baranyi模型修改式，结合单细胞水平建模（Individual-based modeling，IbM）的方法，对不同初始接菌量下铜绿假单胞菌的随机生长过程进行模拟。结果表明，随着初始接菌量的增大，铜绿假单胞菌生长迟滞期减小，25℃下平均迟滞时间由2.91 h减小至2.55 h，变异系数由29.90%减小至2.96%，35℃下平均迟滞时间由1.49 h减小至0.99 h，变异系数由22.53% 减小至4.64%。最大生长速率随不同初始接菌量变化不明显，其主要受温度的影响，由25℃下约0.70 lnCFU/h增加至35℃下约1.00 lnCFU/h，变异系数变化无明显规律。通过IbM模拟群体细胞生长发现，虽然单细胞的生长具有随机性，但随着初始接菌量的增大，微生物群体细胞生长的变异性逐渐降低，最终呈现出决定性生长的状态。相较于传统采用确定性模型进行的微生物生长建模，单细胞水平的生长动力学研究可为食品安全风险评估以及风险决策者提供更加准确与直观的风险指导