近年来，随着国际饮酒趋势的蓬勃发展，不法分子利用各种手段实施欺诈，如非法添加剂、擅自勾兑以及标签误导等，对消费者权益构成威胁。例如，“315”曾报道，有些所谓的“特供酒”实则为“特假酒”，其白酒浓度与标签标注不符，并且添加了非法香精，危害人体健康。尽管资深品酒师能凭借敏锐的感官辨识真伪，但此方法往往受限于个体主观差异，且缺乏客观标准。传统色谱与光谱等技术虽已在这一领域取得一定成就，但在同时检测酒中多种化合物上却面临诸多挑战，比如色谱柱的选择与检测条件优化、目标物质提取前的预处理步骤繁琐，以及如何排除基质效应以保证数据准确性等问题，这些都限制了其应用范围。相比之下，基于比色法、荧光法、电化学传感等手段虽更为便捷，但在复杂样本分析时表现欠佳，难以兼顾多样性成分的同时测定需求。

近期，我院生命分析化学国家重点实验室黄硕课题组针对常见的不同生物纳米孔道进行筛选评估，最终选择单个苯硼酸修饰的异质耻垢分枝杆菌膜蛋白A（MspA）孔道（MspA-90PBA）作为代表，首次成功实现了不同酒精饮料的快速纳米孔分析，且无需繁琐的预处理步骤。在手掌大小的设备中，仅需微升量的酒液，即可通过纳米孔“电子舌”检测出其中的多种组分，如非法添加剂、甜度等，并为每个酒样构建出独特的条形码标识（图1），为市场商品掺假鉴定提供强有力的技术支持。虽然当下的“电子舌”尚无法检测酒精饮料中的甲醇污染，不过未来经过更新迭代后的或许可以解决这一问题。

图1: 酒精饮料的快速纳米孔分析

鉴于酒精饮料中的乙醇成分可能对生物纳米孔和磷脂膜结构产生破坏作用，作者首先选用了M2MspA孔道来评估其对无水乙醇的耐受程度。为进一步筛选出适合酒精饮料分析的纳米孔道，作者选取半甜白葡萄酒作为模型酒样，对多种生物纳米孔，包括WT α-HL，M2MspA以及单个适配器修饰的异质MspA孔道——MspA-90PBA，MspA-NTA-Ni和MspA-NTA-Cu进行研究。经过对比，MspA-90PBA孔道能够在短时间内汇报出具有一致性特征的纳米孔信号，最终被选为用于酒精饮料快速分析的纳米孔传感器。

随后，作者利用该传感器实现了蒸馏酒中DL-LA（DL-乳酸）的快速检测（图2）。六种国际知名的蒸馏酒，包括中国白酒、白兰地、威士忌、朗姆酒、伏特加以及金酒被选作代表进行分析。结果表明不同种类的蒸馏酒的纳米孔指纹图谱存在显著差异，主要体现在DL-LA的含量以及背景事件等方面。

图2: 蒸馏酒中DL-乳酸的快速识别

为了进一步拓宽该技术的适用范围，作者利用机器学习辅助MspA-90PBA孔道的分析策略应用于保留有更多营养物质的发酵酒中，如红酒、白葡萄酒以及啤酒（图3）。结果表明，除了模型分析物之外，在不同的发酵酒中还检测出相应聚簇的unknown（未知）事件（以红色箭头标注），而这些信息共同构成了发酵酒独特的barcode（指纹条码）。值得注意地是，相似发酵酒（如red wine 1和2）的barcode完全不同，这将为酒精饮料的质量控制和鉴别提供强有力的支撑。最后，作者将该技术成功应用于葡萄酒的甜度分级和非法添加剂（蔗糖和D-酒石酸）检测中，展示了其在酒精饮料生产和食品安全管理方面的重要意义。

图3: 发酵酒的快速纳米孔分析

该工作以“Nanopore signatures of major alcoholic beverages”为题，于2024年12月17日发表在《Matter》（文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590238524006003，DOI：https://doi.org/10.1016/j.matt.2024.11.025）我院博士生樊萍萍为该论文的第一作者，我院黄硕教授为论文通讯作者。此项研究得到了生命分析化学国家重点实验室以及南京大学化学和生物医药创新研究院（ChemBIC）的重要支持，国家自然科学基金（项目编号：22225405）、科技部国家重点研发计划课题（项目编号：2022YFA1304602）、中央高校基本科研业务费资助项目（项目编号：.020514380336）、江苏省高层次创业创新人才引进计划（个人、团体计划）、南京大学卓越计划（项目编号：ZYJH004）等经费支持。