奇亞的用途及其栽培技術

王玉富，邱財生，邱化蛟，龍松華，郭 媛，趙信林，吳智敏，黃 榮

（中國農業科學院麻類研究所，長沙 410205）

奇亞（Salvia hispanicaL.）是富含不飽和脂肪酸、α-亞麻酸等多種有益成分的一年生草本植物。在墨西哥、阿根廷、智利等國家得到廣泛開發和應用。中國學者對奇亞進行了種植試驗及品種登記，證明奇亞可以在中國南方種植。雖然奇亞在中國還沒有大面積種植，但是是具有發展潛力的作物。α-亞麻酸是國際醫學界和營養學界公認的重要的ω-3 系列脂肪酸，對預防心腦血管疾病、降低血脂、抑制癌癥發生與轉移、抗衰老、增強智力等病癥有功效。歐美部分國家已經立法，將α-亞麻酸作為藥物和食品添加劑用來預防和治療心血管疾病、癌癥、老年癡呆癥、視力下降等病癥［1］。世界衛生組織提出ω-6 和ω-3 在人體內的比例應小于6∶1，在中國該比例已高達20∶1～30∶1，α-亞麻酸嚴重不足，ω-6/ω-3 脂肪酸比例嚴重失衡。奇亞種子富含不飽和脂肪酸，尤其是α-亞麻酸含量高達60%，所以引起人們對奇亞的興趣。奇亞子除了作為食品以外，還是化妝品、可再生化學品的原材料。所以，奇亞既是一種有利于人體健康的功能性食品來源，又是一種多功能的工業性作物。本研究對奇亞子的有效成分、用途和產品，奇亞的植物學特征、生理特性、用途以及栽培技術進行了介紹，旨在對奇亞的種植起到一定的借鑒，推動對奇亞的研究。

1 奇亞子的有效成分

奇亞子具有高膳食纖維、高品質蛋白質、富含ω-3 系列不飽和脂肪酸、礦物質含量豐富等特點。榮旭等［2］試驗測得奇亞子中粗脂肪、粗蛋白質和膳食纖維的含量分別為（34.20±1.31）g/100 g（濕基）、（23.31±0.18）g/100 g（濕 基）、（27.71 ±0.09）g/100 g（濕基）。奇亞子中18 種氨基酸總量為23.10 g/100 g（濕基），其中人體必需氨基酸總量為8.20 g/100 g（濕基）。奇亞子油中共檢出21 種脂肪酸，其中以不飽和脂肪酸以α-亞麻酸（62.48%）為主。奇亞的種植與推廣應用有益于解決中國膳食中ω-3 脂肪酸缺乏的問題。

Beltran-Orozco 等［3］研究認為，奇亞子發芽可以提高其營養價值。種子萌發2 d 后，蛋白質含量增加了13%，而纖維、色氨酸、總酚類和類黃酮含量分別增加46%、93%、300%和197%。在萌發的第4 天，抗氧化能力提高了約100%。萌發是提高奇亞子在功能性食品中營養潛力的好方法。奇亞子是一種重要的天然抗氧化劑和功能食品原料來源，在食品工業領域具有開發潛力［4］。Amato 等［5］在對意大利南部種植的奇亞葉片進行分析后，發現奇亞葉片中含有幾種黃酮類化合物和羥基肉桂酸。因此，奇亞葉被認為是潛在的功能食品，也可以用來提取類黃酮營養物質。此外，奇亞植株地上部還可以用來加工精油。Elshafie 等［6］在巴西利卡塔地區（意大利南部）種植奇亞，將其植株的地上部分磨碎，通過蒸餾獲得的奇亞精油中鑒定出80 種化合物，占總精油的91.4%。精油主要由總倍半萜（60 種化合物）組成，占精油的84.5%。對獲得的精油進行了抗菌試驗，結果表明，奇亞精油可用于部分植物病原真菌和細菌的防治，是一種有前途的用于控制一些植物病原體的天然替代品。由此看來，奇亞不僅是良好的ω-3 脂肪酸來源，還可以提供多種有益的功能成分，所以奇亞在營養保健品及多用途開發方面有巨大的應用前景。

2 奇亞子的用途及產品

2.1 奇亞子的用途

由于奇亞子含有大量不飽和脂肪酸、膳食纖維、高品質的蛋白質和酚類物質，植株體中含有黃酮及萜類物質。因此，奇亞子具有多種生理功能。國內外對這些方面已經開展了研究，其主要功能如下。

1）提高運動中的耐力。將其制作成奇亞子油微乳飲料，質量濃度為5 g/100 mL。運動員在熱身后、力竭運動后飲用50 mL 奇亞子油微乳飲料。這種飲料對運動后的代謝能力標志物有良好的影響，提高運動中的耐力，對機體代謝能力有良好的促進作用［7］。

2）改善非酒精性脂肪肝。每人每天在膳食中補充25 g 奇亞子粉，持續8 周可以使血漿α-亞麻酸（ALA）濃度和膳食纖維消耗量分增加75%和55%。補充奇亞子粉后，腹部脂肪下降9%、腹部皮下脂肪沉積下降5%、體重下降1.4%、總膽固醇下降2.5%、游離脂肪酸下降8%。因此，有52%接受治療的患者的脂肪肝消退。飲食中補充奇亞可能是控制非酒精性脂肪肝的一種新途徑［8］。

3）降低高血壓患者的血壓。每天將35 g 奇亞子粉添加到食用的水、酸奶、維生素或果汁中，持續12周能夠降低高血壓患者的血壓，即使是對以前接受過藥物治療的患者也有效果［9］；Ⅱ型糖尿病患者連續12 周攝入奇亞子（37±4）g/d，其部分心血管疾病風險因子收縮壓顯著降低［10］。

4）抑菌。奇亞蛋白酶解后獲得具有不同抗菌性能的生物活性肽，對金黃色葡萄球菌的生長具有良好的抑制作用。從奇亞子中提取的蛋白質水解物可作為一種抗菌和降低膽固醇的成分用于功能性食品，對食品安全和人類健康具有新的影響［11］。

5）改善皮膚健康。膳食脂肪中ω-3 和ω-6 形式的多不飽和脂肪酸（PUFA）在皮膚保健中表現出許多生物學功能，如防止水分流失、維持角質層的屏障功能和抑制表皮黑素細胞的黑色素生成。奇亞子提取物不飽和脂肪酸（主要成分亞麻酸和亞油酸）可抑制黑素a 細胞的黑色素生物合成［12］。Aguilar-Toalá等［13］研究認為，來自奇亞種子的多肽可能通過抑制衰老相關的酶來防止皮膚上蛋白質的降解，從而有助于改善皮膚健康。

2.2 奇亞子的產品

奇亞子在墨西哥、阿根廷、智利等國家得到廣泛開發和應用。由于奇亞子含有豐富的脂肪、蛋白質和膳食纖維，尤其是α-亞麻酸亞麻含量很高，所以奇亞子除直接食用外，奇亞子也被廣泛用于面包、餅干、飲料、冰淇淋、酸奶等食品中。

1）奇亞子復合保健飲料。陳哲等［14］研究了蔓越莓奇亞子復合保健飲料最佳工藝配方，各組分為蔓越莓濃縮汁4%，奇亞子5%，檸檬酸0.05%，白砂糖8%，CMC-Na 0.08%，黃原膠0.06%，卡拉膠0.10%。該飲料富有蔓越莓的清香、咀嚼感良好、穩定性好。經巴氏殺菌后，在20 ℃時的貨架期為53～77 d。

2）奇亞子果凍。果凍以膠質為主，奇亞子浸泡以后呈膠狀。當奇亞子溶液添加量為1.25%，木糖醇添加量為8.00%，復合膠添加量為1.25%，檸檬酸添加量為0.03%時，果凍呈現出透明度好、酸甜可口，奇亞子顆粒飽滿晶瑩，有Q 彈的顆粒口感，同時具有較高的膳食纖維含量和較低的糖含量，具備預防肥胖、潤腸通便，同時不升高血糖的保健功能［15］。

3）奇亞子希臘式酸奶。以純牛奶重量為基礎，奇亞子添加量4%、混合發酵劑添加量0.3%、乳清蛋白添加量4%、白砂糖添加量9%、發酵溫度42 ℃、發酵時間6 h，奇亞子希臘式酸奶的蛋白質含量為5.37 g/100 g，pH 為4.56，DPPH 自 由 基 清 除 率 為44.68%。適量添加奇亞子可改善希臘式酸奶的感官品質，并提高其營養價值，所制奇亞子希臘式酸奶具有一定的抗氧化效果［16］。

4）奇亞子面包。添加奇亞子粉可改善面包的質量，但是不同的試驗添加量有所不同。Zettel 等［17］試驗添加1%～2%奇亞子凝膠的面包與不添的相比，面包屑的硬度降低，面包的質量有所提高。Iglesias-puig 等［18］試驗顯示，添加5%奇亞子可以增加面包產品的營養價值，改善了面包的感官，增加了消費者的整體接受度，延長面包保質期。Pizarro 等［19］認為在面包中加入10%奇亞子全粉生產的面包中的脂肪、蛋白質和灰分含量更高，不同種類脂肪分布也更好，使面包具有較高的感觀。總之，奇亞子的添加有利于改善面包的營養品質及感觀品質。

5）用于人造黃油。人造黃油中添加5%～20%的奇亞子油可以改善脂肪、水分、折射率、熔點、固體脂肪指數、脂肪酸譜、總酚含量、DPPH 自由基清除活性、游離脂肪酸和過氧化物值等物理指標和感官特性。添加奇亞油的人造黃油，其ω-3 脂肪酸水平提高、抗氧化特性增強［20］。Ullah 等［21］以殼聚糖為包封材料制備奇亞油微膠囊。在黃油中加入4%～8%的奇亞油微膠囊可使黃油中ω-3 脂肪酸的濃度提高至8%，且氧化穩定性合理，對感觀特性無影響。所以奇亞子油可以用于制作黃油，提高其ω-3 脂肪酸水平和增強其感官特性。

3 奇亞的特性及栽培技術

3.1 奇亞的植物學特征

奇亞為唇形花科鼠尾草屬，學名芡歐鼠尾草。奇亞整株清香，莖四棱形，密被短柔毛，莖高可達1.5～2.3 m，莖多分枝，一般15 節左右；葉對生，長柄，葉片綠色長卵形；輪傘花序，每個花序80～140 朵小花；花期10 月上旬至初霜，種子卵形，帶深色網紋，種子千粒重1.2～1.4 g［22］；種皮顏色有黑色和白色2 種，成熟后不易脫落。不同種皮色的種子含油率差異不大。Ayerza［23］在美國不同地域的試驗結果顯示，白色種子的平均含油率為31.05%，黑色色種子的平均含油率為31.25%，而奇亞種子的含油率與種植地域有關，不同產地的含油率最高達34.48%，最低為25.94%。

奇亞為短日照作物，一般日照時數超過12 h 不易開花，所以只能在低緯度地區種植。但是，在育種家的努力下，已經培育出早熟株系在溫室條件下能夠在15 h 的光周期下開花，并可以在溫帶地區種植產生種子［24］。

奇雅1 號是湖南農業大學2011 年在湖南省種子管理局登記的奇亞品種（登記編號：XPD019-2011），該品種由國外引進奇亞資源經組織培養育成。種子中ω-3 脂肪酸（亞麻酸）含量176.4～195.4 g/kg，ω-6脂肪酸（亞油酸）含量59.8～71.1 g/kg；莖葉中（干重）ω-3 脂肪酸（亞麻酸）含量6.3 g/kg，ω-6 脂肪酸（亞油酸）含量2.06 g/kg［22］。

3.2 奇亞的生理特性

奇亞種子在15～25 ℃均可萌發，奇亞種子發芽的各項指標（發芽勢、發芽率、發芽指數、活力指數和鮮重）均隨溫度升高而升高。25 ℃為奇亞種子的發芽最適宜溫度。另外，黑色奇亞種子發芽率等各項指標均大于白色奇亞種子。奇亞在生長階段對低溫或霜凍都很敏感［25］。在高緯度地區奇亞會因為霜凍影響其生殖生長進程而死亡，從而無法獲得成熟的奇亞子［26］。

奇亞對土壤的要求不高，它可以生長在養分較低的 沙 質 土 壤中，適 宜 的 土壤pH 為6.0～8.5［27］。Younis 等［28］進行了奇亞種子發芽后氯化鈉處理7 d，在10 mmol/L 的氯化鈉處理時其生理指標與對照組相當，氯化鈉濃度超過10 mmol/L 時，各項生理指標受到顯著影響，并且礦質元素Ca 和Zn 增加，K、P 和Cu 減少。有研究表明，奇亞在高于10 mmol/L 氯化鈉濃度下對鹽脅迫敏感。

奇亞是一種抗旱作物，適應在半干旱環境下種植。奇亞在水分脅迫下可調節其生理特性，并通過降低膨壓損失點的水勢和溶質電位來維持功能，使奇亞在相對含水量70%的條件下生長正常，在40%的水分脅迫下，奇亞生長幾乎停止，氣孔導度接近于零［29］。說明奇亞比較耐旱，但是過度干旱也會導致奇亞停止生長。

3.3 奇亞的栽培技術

奇亞喜歡中等肥沃、排水良好的土壤。雖然水分是幼苗建立所必需的，但是不耐漬。由于其奇亞種子比較小，播種也要非常精細。意大利科學和工業研究理事會作物研究所采用種子直播和育苗移栽2 種種植方式在加納開展了田間試驗，2 年的研究結果顯示直播的效果比較好，并且其生物量和播種密度呈正相關，在不同種植密度處理中，40 000 株/hm2的生物產量及種子產量均最高［27］。在南美洲，奇亞的播種量為5～6 kg/hm2，行距為0.7～0.8 m。從種植到收獲的生長季節范圍為120～180 d。1995 年試驗表明，機器收獲的產量高達918 kg/hm2。在Salta的10 塊地的平均機械收獲產量為712 kg/hm2，在Jujuy 的3 塊地的平均機器收獲產量為486 kg/hm2。Salta的平均產量高于哥倫比亞商業產量530 kg/hm2。基于1 m2取樣結果，奇亞種子產量最高的潛力為1 171 kg/hm2，這 遠 低 于1995 年 在Salta 取 得 的1 602 kg/hm2的記錄。1995 年和1996 年測量的樣品產量的廣泛范圍表明，產量取決于氣候、土壤條件、種植日期和水分等因素［30］。

奇亞在湖南省種植一般可以在4 月末至5 月初直播或育苗，秧苗有4～5 對真葉時移栽。生產田種植密度為37 500～52 500 株/hm2［31］。大田種植7 d前噴施除草劑滅草，整地。株高1 m 左右打頂促進側枝發育。定植前施有機肥，苗期根據苗情適當追施鈣鎂磷肥，控制氮肥的使用。孕穗以后噴施1 次磷肥。生長30 d 以后適時進行1 次中耕處理，有利于根的生長。注意病蟲防治，本品種種子直接食用，不宜噴施化學農藥，必要時采用生物農藥進行病蟲害防治。奇亞原產地為高海拔干旱少雨區域，在湖南省其生長期溫暖潮濕，原引進種子易發生枯萎病和根腐病等病害，造成大面積死亡而減產，奇雅1 號平均產量僅為250.35 kg/hm2，通過馴化的品種能較好地適應本地氣候，因病死亡數大大減少，產量可提高到333.00 kg/hm2以上［32］。

在海南或云南等地可以在9—10 月播種，第2 年4—5 月收獲。在大多數情況下，作物周期的持續時間為140～180 d。中國農業科學院麻類研究所最新選出的品系奇亞002 于2022 年在海南種植產量達1 022.3 kg/hm2，由此可見，不同品種產量差異較大，通過品種的改良可以提高奇亞的種子產量。由于奇亞在中國仍屬于試驗種植階段，如果大面積發展奇亞產業，首先應進行小面積試種，然后再擴大種植。由于奇亞的營養價值高，用途廣，所以奇亞是一種具有很大發展潛力的作物，可以在中國南方逐步推廣種植。