Mikrobikriteereiden arviointi esimerkkinä kampylobakteeri Taustaa: NMDD-projekti 2011-2012 Rahoitus: pohjoismaiden ministerineuvosto Vast.tutkija: Maarten Nauta, DTU Epävarmuusanalyysin Bayes-mallinnus, Evira Toinen projekti: Kampylobakteeririskit elintarvikeketjussa ja ympäristössä, 2012-2015 Rahoitus: Makera Toteutus: Evira & HY Riskinarviointitutkimuksessa osittain samoja elementtejä! 1
Esiintyvyyden ja pitoisuuksien arviointi Kaupan raakaliha (naturel, suikaleet), otos per viikko. Vrt. NMDD-projekti: teurastamodata (ruhonäyte). Altistuksen vertailu (kalkkuna, broiler, nauta, sika). Vrt, NMDD-projekti: vain broiler. Dose-response riski? Mikrobikriteeri? 2
Mikrobikriteeri Määrittelee elintarvikkeen tai elintarvike-erän hyväksyttävyyden mikrobien, parasiittien ja/tai niiden toksiinien / metaboliittien määrälle massa-, tilavuus-, pinta-alatai eräyksikköä kohti. Mikrobikriteerin voi asettaa yritys itse tai sen voi asettaa lainsäätäjä. EU:ssa (mikrobikriteeriasetus (EY) N:o 2073/2005) on jaoteltu mikrobikriteerit kahteen ryhmään: 1. elintarvikkeiden turvallisuutta ja 2. prosessin hygieniaa koskeviin vaatimuksiin. 1. elintarvikkeiden turvallisuus -kriteeri = myynnissä olevien tuotteiden tai elintarvike-erien hyväksyttävyys. 2. prosessin hygienia -kriteeri = tuotantoprosessin toimivuuden hyväksyttävyys. 3
Vallitseva esiintyvyys ja pitoisuus? Variaation kuvaus ( log(pitoisuus) ) Yksilö, josta mittaustietoa = ruho NMDD-projektissa, mutta tässä projektissa raaka elintarvike. Erien välinen vaihtelu Erien sisäinen vaihtelu 4
Erien välinen vaihtelu Kokonaan puhtaita eriä (pitoisuus=0) Kontaminoituneita eriä (posit. ja puhtaita yksilöitä) erän sisäinen esiintyvyys. Positiivisten yksilöiden keskim. pitoisuus vaihtelee erien välillä. Erien sisäinen vaihtelu Kokonaan puhtaita yksilöitä (pitoisuus=0) Kontaminoituneita yksilöitä Positiivisten yksilöiden pitoisuus vaihtelee yksilöiden välillä. 5
Mallirakenne Kontaminoituneet erät Puhtaat erät µ 1 µ 2 µ n 0 0 0 y 11 y 1j 0 0 6 Kontam. yksilöt Puhtaat yksilöt
Parametreja: q = kontaminoituneiden erien osuus koko tuotannossa. Havaittu positiivinen erä on varmuudella kontam. Havaittu negatiivinen erä VOI olla kontam. Varmuus riippuu eräkohtaisen otoksen koosta. p w = kontaminoituneiden yksilöiden osuus kontam. erässä. Voi vaihdella eräkohtaisesti. q E(p w ) = kontaminoituneiden yksilöiden osuus koko tuotannossa. 7
Parametreja: µ = kontaminoituneiden yksilöiden keskim. pitoisuus koko tuotannossa. Huom: ei sama kuin kaikkien yksilöiden keskim. pitoisuus µ i = kontaminoituneiden yksilöiden keskim. pitoisuus kontam. erässä. vaihtelee eräkohtaisesti. y ij = kontaminoituneen yksilön pitoisuus. vaihtelee yksilökohtaisesti. 8
Parametreja: σ b = keskimääräisen kontaminaation (µ i ) erien välinen vaihtelu (kontaminoituneiden erien keskinäinen). σ w = kontaminaation (y ij ) yksilöiden välinen vaihtelu (kontaminoituneiden yksilöiden keskinäinen). 9
Päättelyongelma Parametrien estimointi datasta vaatii useita mittauksia eri eristä JA useita mittauksia saman erän sisältä. (kontaminoituneista eristä). Mallintamalla voidaan yhdistää useampaa dataa Evidenssin synteesi: yhdessä datassa voi olla tietoa erien välisestä vaihtelusta, toisessa erien sisäisestä. Lisäksi voi tukeutua myös kirjallisuustietoon. 10
Päättelyongelma Synteesimallin tulos: parametrien todennäköisyysjakauma (posteriorijakauma). Bayes P( θ X ) = Θ P( X θ ) P( θ ) P( X θ ) P( θ ) dθ NMDD-projektissa: θ = (q, p w, µ i, σ b, σ w ) Malli P(θ X1 & X2) Päättely Data X1 : 1. mittaus /erä satunnaisotos & Data X2 : ~20 mittausta /erä positiivisia eriä 11
Eräkohtainen ennuste ja MC tulos? Parametrien jakauman mukaan ennustettu tilanne erälle Ennuste erän MC tulokselle ( n=5,c=1,m=1000 ) Millä todennäköisyydellä MC + /MC -? Oletetaan erän MC-tulos Kysymys: mitä se kertoo k.o. erästä? Lasketaan päivitetty parametrien jakauma k.o. erälle, ehdolla MC-tulos. ( Bayes päättely) Lasketaan riskiennuste päivitetyn tiedon mukaan k.o. erälle. 12
Eräkohtainen ennuste ja MC tulos? Ehdolla että erän todellinen kontaminaatiostatus tuntematon MC - MC + MC? Ehdolla että erä olisi oikeasti kontaminoitunut MC - MC + MC? Riskinarvio riippuu mm. tästä µ b parametrista MC-tulos kertoo siis k.o. erään liittyvästä riskistä tätä voidaan laskea. 13
Kiitos! 14