用于模拟渗透压应激对单增李斯特菌生长动力学和持久细胞形成影响的随机方法

　　细菌持久性是引起科学界极大兴趣的休眠状态之一。持久性细菌(或持久性细菌)可以定义为一种微生物亚群，在接受杀菌处理后，其被杀死的速度比它们所属的其他菌群要慢。持久性细菌的标志是双相杀灭曲线，这表明在微生物种群内，有两个亚群以不同的速率失活。当转移到新鲜培养基中时，持久性细胞仍然具有恢复活跃复制的代谢能力，尽管它们花费更多时间来适应新条件，但处于滞后期的时间更长。因此，探索单细胞水平的滞后时间分布可以确定细菌群体中持久性细胞的比例。

　　最常见的食品保存技术可能会充当压力源，引发持久性细菌的形成，这些细菌能够在杀菌处理中存活下来，并在储存过程中在食品中生长。本研究旨在调查暴露于不同盐浓度(渗透压)与单增李斯特菌菌株中引发的持续存在数量之间的可能关系。此外，作者通过食品领域常用的预测微生物学模型从数学角度描述了这一现象。使用 ScanLag 软件评估在含有额外 2%、4% 和 6% NaCl 的肉汤中生长的单增李斯特菌 ATCC 7644 菌株的滞后时间分布。它使用办公室扫描仪自动记录琼脂板上的菌落生长，并通过自动图像分析评估其出现时间(滞后期)的频率分布。将相同的肉汤培养物稀释以平衡盐浓度，然后转移到新鲜肉汤中，以评估先前的盐暴露如何影响其生长动力学。使用预测模型再现了观察到的生长曲线，其中整个种群滞后期的平均持续时间考虑了具有较长滞后期的持续者的出现。首先使用确定性方法求解模型，然后使用引入随机项的随机方法求解模型，该随机项模拟由于持续存在而导致的滞后期持续时间的变化。结果表明，单增李斯特菌在含有额外 NaCl 的肉汤中生长可能会引发持久性细胞的形成，其数量随着盐浓度的增加而持续增加。

　　本研究中采用的方法通过预测模型的解析从不同的角度解决了这一现象，该模型再现了细菌种群的生长曲线，同时考虑到先前压力暴露后持久性细菌的形成。此外，本文提出的随机方法符合最新的风险评估技术，这些技术越来越需要概率方法来管理微生物危害。