LYS赖氨酸含量检测在食用菌栽培与营养品质评价中的应用：取样、设计与结果解读

做食用菌栽培试验时，调整培养基质是很常见的研究方向。比如，用农业废弃物替代一部分木屑，既能降低栽培成本，也能减少对林木资源的依赖。

但换了基质，不能只看产量。

菇长得好不好是一回事，营养品质有没有受到影响，又是另一回事。特别是蛋白质、氨基酸等营养成分，往往需要单独检测。

赖氨酸是食用菌营养品质评价中常用的指标之一。

2025 年，Hung 等研究人员在 Agriculture 期刊发表了一项研究。他们尝试用台湾藜（Chenopodium formosanum）的茎秆替代部分木屑栽培秀珍菇，并使用 CheKine™ LYS赖氨酸含量检测试剂盒（微量法，货号 KTB1470） 检测子实体中的赖氨酸含量。

这项研究涉及基质替代比例筛选、菌包栽培、产量统计和营养成分检测，可以为食用菌营养品质评价实验提供参考。

一、这项研究是怎么做的？

研究人员并没有直接用替代基质进行大规模栽培，而是先筛选合适的替代比例，再开展菌包试验，最后检测子实体的营养成分。

整个研究可以分成三个阶段。

1. 换了基质，产量有没有下降？

研究结果显示，CK、DR15、DR20、DR25 四组的总产量在约 286–320 g/袋之间，组间没有显著差异。

各组的生物转化率如下：

生物转化率按照鲜菇重量与接种时基质干重的比值计算。

其中，DR15 组的生物转化率为 76.17%，接近市售参照 M 的 76.80%。

需要注意，市售菌包与实验菌包的基质装袋量和含水量并不完全相同，因此比较产量和生物转化率时，还需要考虑这些实验条件。

根据整体结果，作者认为，使用台湾藜茎秆替代 15%–25% 的木屑，可以维持商业生产所需的产量水平。

不过，产量没有明显下降，还不能直接说明营养品质也没有变化。

因此，研究人员又检测了子实体的营养成分。

2. 营养检测前，样本经过了哪些处理？

为了减少样本处理过程带来的差异，研究人员采用了统一的前处理方法。

具体流程包括：

1. 将新鲜采收的子实体立即进行真空冷冻干燥，条件为 −40℃、48 h。

2. 将冻干样本磨成细粉，过 40 目筛。

3. 将粉末密封后，在 −20℃ 保存。

4. 水分、粗脂肪、粗灰分、粗蛋白和总碳水化合物委托检测机构按标准方法测定。

5. 总游离氨基酸、支链氨基酸和赖氨酸由实验室使用试剂盒检测。营养分析每个处理设置 5 个重复。

其中，赖氨酸检测使用的是 KTB1470。

论文记录的赖氨酸检测流程如下。

样本提取

称取 0.1 g 冻干粉末，加入 1 mL Extraction Buffer，混匀后进行超声破碎。

超声条件为功率 20% 或 200 W，超声 3 s、间隔 7 s，重复 30 次，总处理时间为 5 min。

随后将样本转移到离心管中，盖紧管盖，在 80℃ 水浴中提取 20 min。

冷却至室温后，以 10000 × g 离心 10 min，收集上清液。

显色与检测

取 10 μL 上清液，与工作液混合，在沸水浴中反应 5 min。

用流水冷却 10 s 后，加入 170 μL 60% 乙醇并混匀。

论文采用 5000 × g 离心 10 min，随后在 570 nm 处测定吸光度，根据赖氨酸标准曲线计算结果。

这里需要区分论文方法与产品说明书：

KTB1470 产品说明书规定的显色后离心条件为 5000 × g、5 min，与论文记录的 10 min 不同。

如果要复现实验，应明确采用的操作条件；常规使用试剂盒时，应以随附说明书为准，不能把两种方法直接混用。

3. 最后测出了什么？

论文报告了各组子实体的营养成分数据。

下面选取与本次主题关系较大的几项指标，单位均为每 100 g 鲜重。

注：表中省略了标准误，仅保留均值及显著性字母。同行共享相同字母的处理组之间差异不显著。论文营养分析重复数为 n = 5，采用单因素方差分析和 Duncan 多重比较，显著性水平为 p ≤ 0.05。

从这些数据可以看到：

粗蛋白没有显著变化。

CK、DR15、DR20、DR25 和 M 的粗蛋白含量均在 3.90–4.32 g/100 g 之间，组间差异不显著。

水分、粗脂肪和粗灰分同样没有显著差异。

赖氨酸也没有显著变化。

各处理组的赖氨酸检测结果约为 0.06–0.07 g/100 g。

虽然 DR15 和 DR25 的数值略高，但所有处理组都标记为 a，说明组间没有显著差异。

其他营养指标则出现了部分变化。

DR20 和 DR25 的总碳水化合物含量高于 CK，并达到统计学显著性。

DR25 的总游离氨基酸含量为 0.69 g/100 g，高于 CK 的 0.50 g/100 g，但两组之间的差异并不显著。DR25 与 DR15 之间则存在显著差异。

论文还观察到 DR25 组的还原力提高。

作者综合产量与营养成分结果认为，适当比例的台湾藜茎秆替代木屑，没有损害秀珍菇的整体营养品质。

需要补充的是，没有观察到显著差异，并不等于已经证明不同处理组完全等效。这项研究支持作者对所测指标的判断，但不能据此认定所有营养成分在不同栽培条件下都保持不变。

二、做类似实验，有哪些地方值得参考？

1. 比较不同基质，首先要保证样本处理一致

替代基质试验经常需要回答一个问题：换了配方，食用菌的营养成分有没有明显变化？

为了保证比较结果可靠，各处理组的样本处理方法应尽可能一致。

比如，不能一组使用新鲜子实体，另一组使用冻干粉末；不同组也不宜采用不同的提取条件或检测批次。

这篇论文中，各处理组的子实体采用相同的冻干条件、粉碎方法和过筛规格。

统一前处理有助于减少样本处理带来的差异，让后续的组间比较更有依据。

如果样本数量较多，还应尽量统一检测时间和试剂批次。需要分批检测时，应记录批次信息，并考虑批次差异对结果的影响。

2. 每次只取 0.1 g，样本混匀很重要

KTB1470 在这项研究中每次使用 0.1 g 冻干粉末。

取样量不大，粉末的均一性就很重要。

研究人员将子实体冻干、磨粉，并统一过 40 目筛，就是为了改善样本的均一性，使少量取样能够更好地代表所检测的材料。

采收标准同样需要统一。

论文以菌盖直径 4–5 cm 作为采收标准。如果自己的实验还涉及多潮次采收，建议提前确定用于营养检测的具体潮次，并让各处理组保持一致。

方法部分还应注明采收潮次、取样方式和样本混合方法。

这样，后续出现营养指标差异时，才能尽量排除样本成熟度或取样方式的影响。

3. 用冻干粉检测，为什么结果按鲜重报告？

这是食用菌营养检测中容易忽略的一点。

论文中的赖氨酸检测使用的是冻干粉末，但最终结果采用 g/100 g 鲜重 表示。

从冻干粉末中的检测结果换算为鲜重含量，需要同批样本的水分数据。

这项研究报告的各组水分含量为 89.1–90.4 g/100 g，但没有详细列出赖氨酸从干重转换为鲜重的具体计算过程。

如果自己的实验也需要按鲜重报告，可以按以下方式计算。

第一步：计算每克冻干粉末的检测结果

按照 KTB1470 说明书，按样本质量计算的公式为：

赖氨酸含量（μmol/g）= y ÷ (W ÷ V提取) × n

该研究使用 1 mL 提取液，因此可以简化为：

赖氨酸含量（μmol/g）= y ÷ W × n

其中：

• y：由当次标准曲线求得的浓度，单位为 μmol/mL。

• W：称取的冻干样本质量，单位为 g。

• V提取：加入的提取液体积，本例为 1 mL。

• n：样本进一步稀释的稀释倍数。

实际计算时，应以试剂盒说明书及实验记录为准。

第二步：将摩尔含量换算成质量含量

假设第一步得到 X μmol/g，则：

g/100 g 干重 = X × 146.19 × 10⁻⁴

其中，146.19 为赖氨酸的摩尔质量，单位为 g/mol。

第三步：由干重换算成鲜重

g/100 g 鲜重 = g/100 g 干重 × (1 − 含水量)

这里的含水量需要使用小数表示。

例如，样本含水量为 90%，计算时应使用 0.90。

举一个计算例子

假设某份冻干样本的检测结果为：

• X = 40 μmol/g

• 含水量 = 90%

先换算为干重质量含量：

40 × 146.19 × 10⁻⁴ ≈ 0.585 g/100 g 干重

再换算为鲜重：

0.585 × (1 − 0.90) ≈ 0.0585 g/100 g 鲜重

因此，按上述示意数据计算，结果约为 0.0585 g/100 g 鲜重。

这只是单位换算示例，不是论文的原始实验数据。

以上换算能够改变结果的表达单位，但不能改变检测方法本身的选择性。对于茚三酮显色法得到的结果，还应结合其方法学特点进行解释。

如果只需要报告每克冻干粉末中的检测结果，则无需继续换算成鲜重，但必须注明报告基准。

4. 每组 5 个重复，一次检测需要多少管？

正式实验前，最好提前计算试剂用量和反应管数量。

以论文中的处理组为例：

5 个处理，每个处理 5 个重复，共需要检测 25 个样本。

KTB1470 的标准曲线设置 7 个浓度点：

8、4、2、1、0.5、0.25、0.125 μmol/mL。

另设空白。

如果标准品和空白每个设置 1–2 管，则标准曲线及空白需要 8–16 管。

因此，一轮检测共需要：

25 + 8～16 = 33～41 管

按每个样本称取 0.1 g 冻干粉末计算，样本消耗量为：

25 × 0.1 g = 2.5 g 冻干粉末

这里还没有计算预实验、异常样本复测和其他备用量。

如果实验需要更多重复，或准备同时检测多个氨基酸指标，还应增加相应的样本准备量。

对于样本较多的实验，可以按照离心机转子容量、沸水浴设备容量及读数速度分批操作。

但需要注意 KTB1470 的时间要求：

• 稀释后的标准品应在 4 h 内使用。

• 每次实验应进行标准品检测并建立标准曲线。

• 显色反应完成后，应在 30 min 内完成吸光度测定。

这些条件都需要在排实验计划时提前考虑。

5. 结果有差异，先看统计标记

再看论文中的总游离氨基酸数据。

CK 组为 0.50 g/100 g，DR25 组为 0.69 g/100 g。

单看数值，两组相差接近 0.2 g/100 g。

但是，CK 的统计标记为 ab，DR25 为 a。

由于两组共享字母 a，说明它们之间没有显著差异。

再看 DR15 与 DR25：

• DR15：0.43 g/100 g，标记为 b。

• DR25：0.69 g/100 g，标记为 a。

两组没有共同字母，表示差异达到统计学显著性。

因此，不能只根据数值大小，就判断某种基质配方是否改善了营养品质。

对于替代基质实验，通常应优先关注各处理组与纯木屑对照 CK 之间的比较，再分析不同替代比例之间的差异。

此外，重复数、组内数据波动以及所采用的统计检验方法，都会影响最终结果。

如果研究目的是证明新基质在营养方面不劣于传统基质，仅凭常规显著性检验得到“无显著差异”还不够。更严格的评价需要事先确定可接受的差异范围，并采用与研究目的相符的统计设计。

三、KTB1470 的检测结果应该怎样理解？

使用 KTB1470 解释研究结果时，需要明确它的检测原理及适用边界。

1. 茚三酮显色并不具有赖氨酸专一性

KTB1470 采用茚三酮显色反应，通过 570 nm 处的吸光度变化计算检测结果。

茚三酮能够与具有游离氨基的物质发生显色反应。因此，这种方法的响应并不完全来自赖氨酸。

检测时，仪器读取的是显色体系的吸光度，再利用赖氨酸标准曲线换算为相应的赖氨酸当量。

这意味着，试剂盒得到的数值不能简单等同于经过特异性分离、定量得到的赖氨酸绝对含量。

在替代基质试验中，如果各组采用统一的前处理流程、检测条件和试剂批次，可以比较各处理组在该检测体系下的响应变化。

但需要注意：即使检测条件一致，不同组其他可参与显色反应的物质如果发生变化，也可能影响结果。因此，组间比较仍应结合方法的选择性进行解释。

如果实验需要获得赖氨酸的特异性绝对含量，或者计划与食品成分表、标准方法数据直接比较，建议进一步确认方法是否满足研究要求。

必要时，可选择氨基酸分析仪、HPLC 等方法进行检测。

2. 食用菌是否属于 KTB1470 的适用样本？

KTB1470 产品说明书列出的样本包括：

血清（浆）、动植物组织、细胞、细胞上清和细菌等。

其中没有直接列出真菌子实体。

Hung 等研究人员使用冻干秀珍菇子实体粉末，参考了与植物组织相近的提取流程，包括超声破碎和 80℃ 水浴处理。

这提供了一个已有研究应用实例，但不能因此认定所有真菌样本都已经过相同的方法适用性验证。

如果研究对象是其他食用菌、真菌组织或菌丝体，建议先开展预实验，检查样本提取和显色检测情况。

必要时，可以进一步进行加标回收、稀释线性等方法学验证，并向产品技术支持咨询。

3. ΔA 偏高或偏低时怎么办？

KTB1470 的检测范围为 0.125–8 μmol/mL，检测波长为 570 nm。

检测时需要计算：

ΔA测 = A测定 − A空白

并利用当次实验建立的标准曲线计算结果。

按照产品说明书：

当 ΔA测 大于 1.8 时

可以使用去离子水进一步稀释样本，检测结果乘以对应的稀释倍数。

当 ΔA测 小于 0.002 时

说明书提示可以适当增加样本量。

这里要特别注意，ΔA 为 0.002 并不代表试剂盒的定量下限，也不能仅凭这一阈值判断样本是否能够准确计算。

即使 ΔA 高于 0.002，如果其对应浓度低于最低浓度标准品，仍不宜直接进行常规定量外推。

正式检测时，应结合当次标准曲线、空白信号和样本实际检测结果，确认数据处于可用范围内。

对于特殊样本，建议先选取 2–3 个预期差异较大的样本进行预实验，再确定取样量和稀释倍数。

四、食用菌营养品质评价，指标怎么搭配？

食用菌营养品质评价通常需要结合多个指标。

如果只检测赖氨酸，能够得到的信息相对有限；如果同时检测基础营养成分、其他氨基酸和抗氧化指标，就能从不同方面比较基质配方的影响。

这篇研究采用的指标组合可以作为参考。

论文中，赖氨酸使用 KTB1470 检测，总游离氨基酸和支链氨基酸则采用其他试剂盒。

如果研究还关注食用菌的风味相关成分，可以考虑增加谷氨酸检测，例如使用 KTB1440。

但需要说明，谷氨酸不是这篇论文实际检测的指标。

实验指标不一定越多越好。

对于主要研究基质替代可行性的课题，可以先把产量、生物转化率和几项主要营养指标测清楚，再根据研究重点决定是否增加其他项目。

如果准备同时检测多项氨基酸，最好先根据样本数量、检测方法和实验周期做好规划。

正式实验前，建议先选择 2–3 个预期差异较大的样本进行预实验，确认提取流程是否适用，检测信号是否处于合适范围内，再确定正式实验的取样量和稀释条件。

五、准备做类似实验，可以先核对这些事项

如果计划使用农业废弃物替代部分栽培基质，并检测子实体的赖氨酸含量，可以在实验开始前检查以下几项。

Hung 等的研究结果显示，在所测试的条件下，使用台湾藜茎秆替代 15%–25% 的木屑，秀珍菇的总产量没有出现显著下降。

营养分析中，各处理组的粗蛋白和赖氨酸检测结果没有显著差异；总碳水化合物、总游离氨基酸及部分抗氧化指标则表现出不同程度的组间变化。

对于准备开展类似研究的实验人员，这项研究提供了从基质比例筛选、统一采样到营养指标检测的设计参考。

实际应用时，除了关注检测数值，还需要交代清楚样本来源、前处理条件、报告单位、检测方法以及统计分析方式。

特别是使用 KTB1470 这类茚三酮显色法试剂盒时，应结合方法的选择性解释检测结果。对于需要赖氨酸特异性绝对定量的研究，应选择适合该目的的分析方法。

参考文献

Hung T-H, Ong W-A, Li W-S, Chao Y-Y, Chang PP. Djulis (Chenopodium formosanum) Stems as Sustainable Sawdust Alternative for Pleurotus sajor-caju Cultivation: A Feasibility Study. Agriculture, 2025, 15(17): 1878.

DOI：10.3390/agriculture15171878

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