耶路撒冷，2026年1月27日（TPS-IL）——希伯来大学宣布，科学家们开发出了一种发光生物传感器，能够实时检测葡萄酒变质，从而彻底改变葡萄酒质量控制，甚至适用于高酒精度葡萄酒且无需打开发酵罐。这种由工程细菌制成的活体传感器在感应到乙酸（导致酸味和醋味的化合物）时会发光，在发酵停滞或风味被破坏之前为酿酒师提供早期预警。

这项研究由博士生尤利娅·梅尔尼克-凯斯勒（Yulia Melnik-Kesler）在雅埃尔·赫尔曼教授（Prof. Yael Helman）的指导下领导进行，并与奥德·肖塞约夫教授（Prof. Oded Shoseyov）合作完成。他们的研究发表在经同行评审的《微生物生物技术》（Microbial Biotechnology）期刊上，展示了一种比传统实验室检测更简单、成本更低的替代方案。传统检测依赖于气相和液相色谱法，不仅速度慢、成本高，还会干扰发酵过程。

“葡萄酒变质通常是由乙酸积聚引起的，乙酸不仅会产生异味，还会导致发酵停滞，使葡萄酒无法饮用，”赫尔曼教授说。“该系统使我们能够实时检测乙酸，而无需复杂的设备或样品处理。它为实惠的、现场监测发酵质量打开了大门，未来甚至可能支持基于挥发性生物标志物的医学诊断。”

该生物传感器的工作原理是使用一种名为YwbIR的天然细菌调节剂，该调节剂最初在枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）中发现。当检测到乙酸时，该调节剂会触发发光基因，导致细菌发光。在实验室测试中，该传感器对每升0到1克之间的乙酸浓度表现出强烈的线性响应——这一范围对酿酒师至关重要，因为变质通常在每升0.7克左右开始。在与变质相关的水平下，传感器的发光度增加了5到8倍，在葡萄酒变得无法饮用之前提供了清晰的早期预警。

关键创新之一是该传感器不仅能在液态葡萄酒中检测乙酸，还能在葡萄酒上方的空气中检测乙酸。这使得酿酒师能够在不打开发酵罐的情况下监测其顶部空间，从而降低污染风险。对商业红葡萄酒和白葡萄酒的测试表明，该生物传感器可以轻松将正常葡萄酒与人为添加乙酸变质的样本区分开来，并在2小时内产生明显的发光量增加。

该系统在高酒精环境中也保持可靠，能够在酒精度高达14.5%的葡萄酒中准确运行，这一水平通常会干扰传统的检测方法。

除了酿酒之外，研究人员还看到了该生物传感器在发酵产业、医学诊断和实验室研究中的更广泛应用。

它可以帮助防止食品（如醋、康普茶和酱油）以及生物燃料发酵过程中的变质并优化生产。未来的迭代版本也可能适应于检测呼吸分析中的挥发性生物标志物。

“这种方法可以加强多个行业的质量控制，同时降低成本和对复杂实验室设备的需求，”梅尔尼克-凯斯勒说。“对于食品科学和潜在的人类健康而言，这是激动人心的向前迈出的一步。”