Abstract The objective of this study was to investigate the growth of Escherichia coli O157:H7 in raw ground beef under competition from background flora. The growth of E. coli O157:H7 was observed in sterile irradiated and non-irradiated raw ground beef under dynamically changing temperature conditions. A one-step dynamic analysis method was used to directly construct tertiary models for describing bacterial growth with and without competition and to estimate the kinetic parameters from dynamic growth curves to prove the hypothesis that the growth of E. coli O157:H7 was significantly affected by competition from background flora in raw ground beef. The one-step dynamic method successfully modelled the growth of E. coli O157:H7 and background flora in ground beef and the competition between the two. The estimated minimum growth temperature for E. coli O157:H7 was 7.7 °C, and the maximum cell concentration was 9.0 log CFU/g in irradiated ground beef. Under competition, the specific growth rate of E. coli O157:H7 was reduced by approximately 18% in raw ground beef. The resulting dynamic models and kinetic parameters were validated with separate dynamic growth data, showing that the Root Mean Square Error (RMSE) of prediction was The results of this study demonstrated that the one-step dynamic analysis is a useful and efficient method for investigating bacterial growth with and without competition under dynamic conditions and for developing growth kinetic models. Since the dynamic models have been validated, they can be used to predict the shelf-life of ground beef (background flora) and conduct risk assessment of E. coli O157:H7 and non-O157 STEC.

中文翻译：

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生碎牛肉中大肠杆菌O157:H7竞争性生长的动态分析

摘要 本研究的目的是研究大肠杆菌O157:H7 在背景菌群的竞争下在生碎牛肉中的生长情况。在动态变化的温度条件下，在无菌辐照和未辐照的生碎牛肉中观察到大肠杆菌 O157:H7 的生长。采用一步动态分析方法，直接构建描述有和无竞争细菌生长的三级模型，并从动态生长曲线估计动力学参数，证明大肠杆菌O157:H7的生长受到显着影响的假设。来自生碎牛肉中背景菌群的竞争。一步动态方法成功模拟了碎牛肉中大肠杆菌 O157:H7 和背景菌群的生长以及两者之间的竞争。E. 估计的最低生长温度。大肠杆菌 O157:H7 为 7.7 °C，辐照碎牛肉中的最大细胞浓度为 9.0 log CFU/g。在竞争下，生碎牛肉中大肠杆菌 O157:H7 的特定增长率降低了约 18%。所得的动态模型和动力学参数通过单独的动态生长数据进行验证，表明预测的均方根误差 (RMSE) 为动态条件下有竞争和无竞争的增长以及开发增长动力学模型。由于动态模型已经过验证，因此它们可用于预测碎牛肉（背景菌群）的保质期，并对大肠杆菌 O157:H7 和非 O157 STEC 进行风险评估。辐照碎牛肉中的最大细胞浓度为 9.0 log CFU/g。在竞争下，生碎牛肉中大肠杆菌 O157:H7 的特定增长率降低了约 18%。所得的动态模型和动力学参数通过单独的动态生长数据进行验证，表明预测的均方根误差 (RMSE) 为动态条件下有竞争和无竞争的增长以及开发增长动力学模型。由于动态模型已经过验证，因此它们可用于预测碎牛肉（背景菌群）的保质期，并对大肠杆菌 O157:H7 和非 O157 STEC 进行风险评估。辐照碎牛肉中的最大细胞浓度为 9.0 log CFU/g。在竞争下，生碎牛肉中大肠杆菌 O157:H7 的特定增长率降低了约 18%。得到的动态模型和动力学参数用单独的动态生长数据进行了验证，表明预测的均方根误差 (RMSE) 为该研究的结果表明，一步动态分析是一种有用且有效的方法来研究细菌动态条件下有竞争和无竞争的增长以及开发增长动力学模型。由于动态模型已经过验证，因此它们可用于预测碎牛肉（背景菌群）的保质期，并对大肠杆菌 O157:H7 和非 O157 STEC 进行风险评估。在竞争下，生碎牛肉中大肠杆菌 O157:H7 的特定增长率降低了约 18%。所得的动态模型和动力学参数通过单独的动态生长数据进行验证，表明预测的均方根误差 (RMSE) 为动态条件下有竞争和无竞争的增长以及开发增长动力学模型。由于动态模型已经过验证，因此它们可用于预测碎牛肉（背景菌群）的保质期，并对大肠杆菌 O157:H7 和非 O157 STEC 进行风险评估。在竞争下，生碎牛肉中大肠杆菌 O157:H7 的特定增长率降低了约 18%。得到的动态模型和动力学参数用单独的动态生长数据进行了验证，表明预测的均方根误差 (RMSE) 为该研究的结果表明，一步动态分析是一种有用且有效的方法来研究细菌动态条件下有竞争和无竞争的增长以及开发增长动力学模型。由于动态模型已经过验证，因此它们可用于预测碎牛肉（背景菌群）的保质期，并对大肠杆菌 O157:H7 和非 O157 STEC 进行风险评估。所得的动态模型和动力学参数通过单独的动态生长数据进行验证，表明预测的均方根误差 (RMSE) 为动态条件下有竞争和无竞争的增长以及开发增长动力学模型。由于动态模型已经过验证，因此它们可用于预测碎牛肉（背景菌群）的保质期，并对大肠杆菌 O157:H7 和非 O157 STEC 进行风险评估。所得的动态模型和动力学参数通过单独的动态生长数据进行验证，表明预测的均方根误差 (RMSE) 为动态条件下有竞争和无竞争的增长以及开发增长动力学模型。由于动态模型已经过验证，因此它们可用于预测碎牛肉（背景菌群）的保质期，并对大肠杆菌 O157:H7 和非 O157 STEC 进行风险评估。表明预测的均方根误差 (RMSE) 是 此项研究的结果表明，一步动态分析是一种有用且有效的方法，可用于研究动态条件下有无竞争的细菌生长以及开发生长动力学模型。由于动态模型已经过验证，因此它们可用于预测碎牛肉（背景菌群）的保质期，并对大肠杆菌 O157:H7 和非 O157 STEC 进行风险评估。表明预测的均方根误差 (RMSE) 是 此项研究的结果表明，一步动态分析是一种有用且有效的方法，可用于研究动态条件下有无竞争的细菌生长以及开发生长动力学模型。由于动态模型已经过验证，因此它们可用于预测碎牛肉（背景菌群）的保质期，并对大肠杆菌 O157:H7 和非 O157 STEC 进行风险评估。