《Journal of Agricultural and Food Chemistry》：Local Nixtamalization Processes Reduce Aflatoxin B1 Concentration and Shift Metabolome in Naturally Contaminated Maize
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Nixtamalization是一种碱性蒸煮工艺，已知可降低玉米中的黄曲霉毒素B1（AFB1），但已报道的功效差异很大（28–100%的降低率）。因此，现有数据不足以指导特定本地背景下的Nixtamalization实践。为此，研究人员利用受AFB1污染的危地
Nixtamalization是一种碱性蒸煮工艺，已知可降低玉米中的黄曲霉毒素B1（AFB1），但已报道的功效差异很大（28–100%的降低率）。因此，现有数据不足以指导特定本地背景下的Nixtamalization实践。为此，研究人员利用受AFB1污染的危地马拉玉米进行了受控实验室研究，以评估当前危地马拉农村烹饪实践对AFB1浓度的影响。研究人员评估了九种条件，变量包括氢氧化钙浓度、浸泡时长、玉米清洗以及玉米饼烹饪参数。在所有条件下，AFB1浓度平均降低了81%，延长浸泡时间可实现86%的降低。正如预期，Nixtamalization显著增加了钙含量（808.22%），同时铁、铜和镁含量略有增加；非靶向代谢组学分析识别了与加工相关的化学变化，并进行了初步注释以指导未来的靶向分析。研究表明，将本地烹饪实践纳入系统的实验室评估可提供有用的食品安全和营养数据，为全球毒素暴露人群的家庭级干预措施提供了一个可扩展的模型。
该研究针对传统Nixtamalization工艺在降低玉米中黄曲霉毒素B1（AFB1）浓度方面的变异性问题展开。尽管Nixtamalization作为一种碱性蒸煮工艺被证实能有效降低AFB1，但既往报道的去除率波动范围极大（28%至100%），导致难以依据现有数据指导具体地区的家庭烹饪实践。此外，针对危地马拉农村地区广泛食用的白玉米，其特定的Nixtamalization参数（如氢氧化钙用量、浸泡时间等）对AFB1及营养成分的具体影响尚缺乏系统性实验室评估。为此，研究人员设计了这项实验，旨在量化本地化烹饪参数对AFB1的去除效率及营养代谢的影响，该研究成果发表于《Journal of Agricultural and Food Chemistry》。
在关键技术方法方面，研究人员首先采集了来自危地马拉的受AFB1污染的白玉米，并利用产毒曲霉菌株进行接种以达到目标浓度。随后，基于危地马拉农村家庭的实地调查数据，设计了一套包含九个变量的实验室Nixtamalization流程，变量涵盖氢氧化钙（cal）浓度、蒸煮时间、浸泡时间、清洗次数及玉米饼烹饪温度。AFB1浓度的定量分析采用高效液相色谱法（HPLC）结合光二极管阵列（PDA）检测器进行检测。营养成分分析则通过电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）测定矿物质含量，并通过生化试剂盒测定植酸含量。此外，研究人员还采用了非靶向液相色谱-质谱联用（LC-MS）代谢组学技术，结合分子网络分析，对不同加工阶段玉米基质中的小分子代谢物变化进行了全面表征。
研究结果部分显示：
Nixtamalization降低玉米中黄曲霉毒素B1浓度
研究人员通过对不同加工阶段的样本分析发现，所有测试条件均导致最终产品（玉米饼）中的AFB1浓度显著降低。在标准条件下（1%氢氧化钙，蒸煮1小时，浸泡3小时，清洗3次，300°C烹饪），AFB1浓度平均降低了76.1%。参数优化实验表明，降低氢氧化钙至0.5%会导致去除率最低（63.9%），而将浸泡时间延长至8小时则实现了最高的去除率（86.7%）。此外，研究人员发现较高的玉米饼烹饪温度（400°C）反而与较低的AFB1降低率相关，这表明在高水分、碱性基质中，适度的热量比峰值温度更能有效促进AFB1的水解降解。
Nixtamalization对植酸、蛋白质和大多数微量营养素浓度无显著影响
营养分析结果显示，Nixtamalization显著增加了钙含量（+808.22%），这归因于氢氧化钙的使用。铁、铜、镁和磷也有不同程度的增加，而钾和植酸则有所减少。尽管蛋白质含量仅有轻微增加（+1.79%），但研究人员指出，考虑到当地居民玉米摄入量巨大，这些微小的营养密度改善仍可能具有重要的公共卫生意义。
Nixtamalization及生玉米基质的非靶向代谢组学分析
代谢组学研究揭示了不同加工阶段的化学特征变化。研究人员发现，干玉米、Nixtamal（熟玉米粒）和Nejayote（煮液）之间的代谢特征重叠有限，表明碱性处理引起了显著的生化转变。偏最小二乘判别分析（PLS-DA）证实了基质类型的聚类分离。在最终产品（Masa面团和Tortilla玉米饼）中，研究人员鉴定出如桦木酸（Betulinic acid）、虾青素（Astaxanthin）和3,3'-二羟基黄酮等具有抗氧化和抗炎潜力的生物活性化合物。此外，对美国与危地马拉来源的玉米品种进行比较发现，其生化组成存在明显差异，强调了本地化原料评估的重要性。
在讨论与结论部分，研究人员指出，传统的Nixtamalization实践能够显著降低自然污染玉米中的AFB1浓度，同时在保留或适度提高微量营养素含量方面表现出积极作用。浸泡时间和氢氧化钙浓度被确定为驱动毒素降低和代谢组转变的关键因素。非靶向代谢组学分析揭示了跨越加工步骤的独特生化变化，这些变化可能增强最终玉米基质的重要抗氧化特性。该研究强调了调查本地食品制备实践的价值，以更好地理解其对全球范围内食品安全、营养素生物利用度以及文化知情饮食指导的影响。研究人员认为，这项工作为在家庭层面实施干预措施以降低毒素暴露提供了科学依据，并为未来针对特定地区优化烹饪参数以最大化食品安全效益奠定了基础。
