Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

К вопросу об управлении жизнедеятельностью микроорганизмов (на примере дрожжей).

Глущенко Л. Ф., Глущенко Н. А.,

3.8 Регрессионная модель влияния ЭИО на дрожжи в зависимости от напряженности электрического поля

Для построения зависимости количества нежизнеспособных клеток К при воздействии ЭИО в среде «ЭИО (дрожжи+сусло)» от экспозиции Т при напряженности, при которой бы наблюдался наибольший эффект от воздействия ЭИО на дрожжи, провели регрессионный анализ. Используя поиск зависимости и результаты вычислений программы Statistica, получили регрессионные зависимости параболического вида, для которых  максимален ( R²_adj =0,95):

для напряженности 1 кВ/см      K = 6,4 - 0,18T + 0,0035T²;

для напряженности 2 кВ/см      K = 6,76 - 0,25T + 0,005T²;

для напряженности 3 кВ/см      K = 6,93 - 0,32T + 0,007T²;

для напряженности 4 кВ/см      К = 7,03 - 0,3Т + 0,006T² .

Графическое представление их приведено на рисунке 6.

Рисунок 6 - Зависимость количества нежизнеспособных клеток от экспозиции ЭИО при напряженности 1...4 кВ/см в среде «ЭИО (дрожжи+сусло)».

Анализ представленных данных на рисунке 6 показал, что при напряженности электрического поля 3 кВ/см и при экспозиции  25±2 с, наблюдается наибольший эффект от воздействия ЭИО на дрожжи: происходит наибольшее уменьшение количества нежизнеспособных клеток. И именно эту напряженность выбираем для проектирования модельной установки.

В результате выполнения регрессионного анализа получили нелинейную регрессионную модель в виде многочлена второй степени:

K = 0,027 K₀²+ 0,004 T ²+ 0,13E² - 0,005K₀T + 0,51K₀ - 0,176 T - 0,673E + 2,6,

где  K - результаты опыта, %; K₀ - начальный контроль, %; T - экспозиция, с; E - напряженность электромагнитного поля, кВ/см.

Регрессии с различным набором переменных сравнили по скорректированному коэффициенту детерминации и приняли тот вариант регрессии, для которого R²_adj максимален (R²_adj  = 0,92). По критериям Стьюдента проверили значимость коэффициентов регрессии. Установлено (см. выше), что экспозиция 25 с, является оптимальной. Подставив это значение экспозиции в модель, получили уравнение поверхности:

K(K₀,25,E) = 0,027 K₀²+ 0,13E² + 0,385 K₀ - 0,673E + 0,7,

которое можно использовать для прогноза содержания количества нежизнеспособных дрожжевых клеток после ЭИО с вероятностью не менее 0,92.