Publicação:
Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier modo de reflexão total atenuada (ATR-FTIR) como plataforma para detecção de Salmonella Typhimurium

dc.contributor.advisor-co1Santos, Fabiana de Almeida Araújo
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5310196853446603pt_BR
dc.contributor.advisor1Fonseca, Belchiolina Beatriz
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5813316486903447pt_BR
dc.contributor.referee1Rezende, Emília
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2218529966446949pt_BR
dc.contributor.referee2Ladir, Érica Crosara
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/8037531104881795pt_BR
dc.creatorNunes, Pedro Lucas Figueiredo
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1668135409682818pt_BR
dc.crossref.doibatchida13d02ee-d565-48cc-b1d9-19efe60cc13d
dc.date.accessioned2024-11-19T12:40:55Z
dc.date.available2024-11-19T12:40:55Z
dc.date.issued2024-07-29
dc.description.abstractSalmonella is a significant pathogen implicated in numerous foodborne diseases. This research integrates attenuated total reflectance-Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FTIR) with artificial intelligence (AI) to identify Salmonella Typhimurium (ST). Infrared (IR) spectra were collected from five Salmonella serotypes: ST, S. Gallinarum (SG), S. Enteritidis (SE), S. Heidelberg (SH), and S. Dublin (SD). The dataset was split randomly into 155 samples for training and 120 samples for external validation to develop a comprehensive Salmonella database. The machine learning models demonstrating superior predictive performance included Random Forest, Support Vector Machine (SVM), and Neural Network. Random Forest achieved a remarkable accuracy of 100.00% during cross-validation and 98.33% in external validation. The study identified Random Forest for external validation (sensitivity: 100.00%, specificity: 98.00%, AUC: 99.5%) and SVM (sensitivity: 100.00%, specificity: 96.00%, AUC: 98.5%) as the most effective models for distinguishing ST from other Salmonella serotypes. The findings underscore that combining ATR-FTIR with machine learning offers a rapid, cost-effective, and on-site applicable diagnostic approach, presenting substantial promise for Salmonella detection.pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.embargo2026-07-29pt_BR
dc.description.resumoA Salmonella é um patógeno responsável por causar diversas doenças transmitidas por alimentos. Esta pesquisa integra a espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (ATR-FTIR) com inteligência artificial (IA) para identificar Salmonella Typhimurium (ST). Espectros de infravermelho (IR) foram coletados a partir de cinco sorotipos de Salmonella: ST, S. Gallinarum (SG), S. Enteritidis (SE), S. Heidelberg (SH) e S. Dublin (SD). O conjunto de dados foi dividido aleatoriamente em 155 amostras para treinamento e 120 amostras para validação externa, a fim de desenvolver um banco de dados abrangente sobre Salmonella. Os modelos de aprendizado de máquina que demonstraram desempenho preditivo superior incluíram Random Forest, Máquinas de Vetores de Suporte (SVM) e Redes Neurais. O modelo Random Forest alcançou uma precisão notável de 100,00% durante a validação cruzada e 98,33% na validação externa. O estudo identificou o Random Forest para validação externa (sensibilidade: 100,00%, especificidade: 98,00%, AUC: 99,5%) e o SVM (sensibilidade: 100,00%, especificidade: 96,00%, AUC: 98,5%) como os modelos mais eficazes para distinguir ST de outros sorotipos de Salmonella. Os resultados ressaltam que a combinação de ATR-FTIR com aprendizado de máquina oferece uma abordagem diagnóstica rápida, econômica e aplicável in loco, apresentando um grande potencial para a detecção de Salmonella.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Geraispt_BR
dc.description.sponsorshipINCT - Instituto Nacional de Ciência e Tecnologiapt_BR
dc.embargo.termsIII - resultados de pesquisa cujo conteúdo seja passível de ser patenteado ou publicado em livros e capítulos;pt_BR
dc.identifier.citationNUNES, Pedro Lucas Figueiredo. Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier modo de reflexão total atenuada (ATR-FTIR) como plataforma para detecção de Salmonella Typhimurium. 2024. 58 f. Dissertação (Mestrado em Genética) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.5196.pt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.5196pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/43889
dc.languageporpt_BR
dc.orcid.putcode172104595
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Genética e Bioquímicapt_BR
dc.rightsAcesso Embargadopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.sizeorduration58pt_BR
dc.subjectATR-FTIRpt_BR
dc.subjectATR-FTIRpt_BR
dc.subjectSalmonella Typhimuriumpt_BR
dc.subjectSalmonella Typhimuriumpt_BR
dc.subjectAnálise de Componentes Principaispt_BR
dc.subjectPrincipal Component Analysispt_BR
dc.subjectInteligência Artificialpt_BR
dc.subjectArtificial Intelligencept_BR
dc.subjectAprendizado de Máquinapt_BR
dc.subjectMachine Learningpt_BR
dc.subjectDiagnósticopt_BR
dc.subjectDiagnosticpt_BR
dc.subject.autorizadoGenéticapt_BR
dc.subject.autorizadoInteligência artificialpt_BR
dc.subject.autorizadoSalmonelapt_BR
dc.subject.autorizadoAlimentos - Contaminaçãopt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::GENETICA MOLECULAR E DE MICROORGANISMOSpt_BR
dc.subject.odsODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.pt_BR
dc.titleEspectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier modo de reflexão total atenuada (ATR-FTIR) como plataforma para detecção de Salmonella Typhimuriumpt_BR
dc.title.alternativeAttenuated Total Reflectance-Fourier Transform Infrared Spectroscopy associated to artificial intelligence can be an alternative to detect Salmonella Typhimuriumpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dspace.entity.typePublication
person.identifier.orcid0000-0003-4639-6429
relation.isAuthorOfPublication7ddce3a2-fcf0-4bf5-9918-9886e1dbf0df
relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscovery7ddce3a2-fcf0-4bf5-9918-9886e1dbf0df

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