La alerta temprana del deterioro del vino brilla en la oscuridad
Esto podría ofrecer una alternativa más sencilla y económica a las pruebas de laboratorio y reforzar el control de calidad en las industrias basadas en la fermentación
Los investigadores crearon un biosensor vivo hecho de bacterias que se ilumina cuando detecta ácido acético, la principal señal química de que el vino está empezando a estropearse. Funciona en tiempo real, incluso en condiciones de alta graduación alcohólica, para que las bodegas puedan detectar los problemas a tiempo, antes de que el sabor y la calidad resulten dañados. El método podría ofrecer una alternativa más sencilla y barata a las pruebas de laboratorio y reforzar el control de calidad en todas las industrias basadas en la fermentación.
Nueva investigación dirigida por la estudiante de doctorado de la Universidad Hebrea Yulia Melnik-Kesler, bajo la dirección del profesor Yael Helman y en colaboración con el profesor Oded Shoseyov. Han desarrollado un nuevo sensor biológico capaz de detectar el deterioro del vino en una fase temprana, lo que podría ahorrar a productores y consumidores costosas pérdidas de calidad. El estudio se ha publicado en Microbial Biotechnology.
El deterioro del vino suele deberse a la acumulación de ácido acético, el compuesto responsable del olor a vinagre y los sabores agrios. Cuando el ácido acético aumenta, el proceso de fermentación puede detenerse y el vino volverse imbebible. Los métodos actuales para medir el ácido acético se basan en técnicas de laboratorio como la cromatografía de gases y la cromatografía líquida, que son caras, lentas y requieren muestras líquidas. Estas limitaciones dificultan que las bodegas puedan controlar la fermentación en tiempo real y reaccionar antes de que se produzcan daños.
Para resolver este problema, el equipo del profesor Helman creó un biosensor vivo a partir de bacterias modificadas que brillan en respuesta al ácido acético. El sistema utiliza un regulador bacteriano natural llamado YwbIR, originalmente presente en el Bacillus subtilis, que, una vez transcrito en el biosensor, activa un gen productor de luz cuando detecta ácido acético. Cuando el ácido acético está presente, el biosensor emite una señal luminiscente medible, lo que permite una cuantificación precisa del compuesto.
En pruebas de laboratorio, el biosensor mostró una respuesta fuerte y lineal a niveles de ácido acético entre 0 y 1 gramo por litro. Este intervalo es crítico para los vinicultores, ya que el deterioro suele comenzar cuando los niveles alcanzan aproximadamente 0,7 gramos por litro. En estas concentraciones, la señal aumenta entre cinco y ocho veces, lo que proporciona una clara advertencia mucho antes de que el vino sea imbebible.
Uno de los avances más importantes es que el sensor funciona no sólo en el líquido, sino también en el aire que hay sobre el vino. Esto significa que puede detectar ácido acético volátil en el espacio libre de una botella de vino o un depósito de fermentación sin necesidad de abrirlo. En pruebas con vinos tintos y blancos comerciales, el biosensor distinguió con éxito el vino normal del que se había estropeado artificialmente añadiéndole ácido acético, produciendo un claro aumento de la emisión de luz en dos horas.
A diferencia de muchos sensores electrónicos u ópticos, el nuevo biosensor sigue siendo fiable incluso en entornos con alto grado de alcohol. Funcionó con precisión en vinos con hasta un 14,5% de alcohol, una condición que suele interferir con los sistemas de detección convencionales.
Más allá de la elaboración del vino, los investigadores creen que la tecnología podría tener aplicaciones mucho más amplias. El ácido acético es un indicador importante en muchas industrias basadas en la fermentación, como la producción de alimentos y biocombustibles. También se está convirtiendo en un biomarcador de ciertas enfermedades, lo que significa que futuras versiones del biosensor podrían adaptarse a diagnósticos médicos no invasivos, como el análisis del aliento.
"Este sistema nos permite detectar ácido acético en tiempo real, sin necesidad de equipos complicados ni de procesar muestras", afirma el Dr. Helman. "Abre la puerta a un control in situ y asequible de la calidad de la fermentación y, en el futuro, podría incluso servir de apoyo a diagnósticos médicos basados en biomarcadores volátiles".
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