Ученые разработали уникальный живой биосенсор на основе бактерий, который активируется при обнаружении уксусной кислоты — главного индикатора, сигнализирующего о начале порчи вина. Эта инновация способна работать в реальном времени, даже в условиях с высоким содержанием алкоголя, позволяя винодельням оперативно выявлять проблемы до того, как вкус и качество вина пострадают.
Почему уксусная кислота опасна для вина?
Согласно экспертизе, основным виновником порчи вина часто становится уксусная кислота, которая при накоплении вызывает неприятный запах и кислый вкус. Как только уровень этого соединения достигает критической отметки, процесс брожения может остановиться, и вино становится непригодным для употребления.
Преимущества нового подхода
Современные методы измерения уксусной кислоты зачастую требуют дорогостоящих и сложных лабораторных исследований, таких как газовая и жидкостная хроматография. Эти способы не только замедляют процесс контроля, но и затрудняют курс виноделия. Более того, если технологии не позволят своевременно отследить процесс брожения, риски порчи возрастают.
Недавнее исследование, проведенное под руководством аспирантки Юлии Мельник-Кеслер в сотрудничестве с профессором Яэль Хелман, описывает новый метод мониторинга, который использует генетически модифицированные бактерии, светящиеся при контакте с уксусной кислотой. Инновационная система построена на основе естественного бактериального регулятора YwbIR, который после активации влияет на ген, отвечающий за светопроизводство, благодаря чему становится возможным количественно определить уровень уксусной кислоты.
Многофункциональность и перспективы
В непосредственных тестах биосенсор проявил высокую чувствительность к уксусной кислоте, демонстрируя линейную реакцию в диапазоне от 0 до 1 грамма на литр — именно в этих пределах начинается порча вина. Датчик не ограничивается только жидкой средой и способен обнаруживать летучую уксусную кислоту в воздухе над вином, что делает его особенным инструментом для оценки качества без вскрытия бутылки.
Кроме этого, биосенсор продемонстрировал свою эффективность в условиях алкоголя до 14,5%, где многие традиционные датчики теряют свою надежность. Учитывая, что уксусная кислота важна не только для виноделия, но и играет значимую роль в пищевой и фармацевтической промышленности, эта технология открывает новые горизонты для мониторинга и диагностики.
«Данная система обеспечивает простой и доступный способ отслеживания уксусной кислоты в реальном времени, что значительно облегчает процессы контроля качества. В будущем, возможно, мы увидим это решение в применении к медицине», — отметил доктор Хелман.
Источник: Еврейский университет Иерусалима.
