奇亚的用途及其栽培技术

王玉富，邱财生，邱化蛟，龙松华，郭 媛，赵信林，吴智敏，黄 荣

（中国农业科学院麻类研究所，长沙 410205）

奇亚（Salvia hispanicaL.）是富含不饱和脂肪酸、α-亚麻酸等多种有益成分的一年生草本植物。在墨西哥、阿根廷、智利等国家得到广泛开发和应用。中国学者对奇亚进行了种植试验及品种登记，证明奇亚可以在中国南方种植。虽然奇亚在中国还没有大面积种植，但是是具有发展潜力的作物。α-亚麻酸是国际医学界和营养学界公认的重要的ω-3 系列脂肪酸，对预防心脑血管疾病、降低血脂、抑制癌症发生与转移、抗衰老、增强智力等病症有功效。欧美部分国家已经立法，将α-亚麻酸作为药物和食品添加剂用来预防和治疗心血管疾病、癌症、老年痴呆症、视力下降等病症［1］。世界卫生组织提出ω-6 和ω-3 在人体内的比例应小于6∶1，在中国该比例已高达20∶1～30∶1，α-亚麻酸严重不足，ω-6/ω-3 脂肪酸比例严重失衡。奇亚种子富含不饱和脂肪酸，尤其是α-亚麻酸含量高达60%，所以引起人们对奇亚的兴趣。奇亚子除了作为食品以外，还是化妆品、可再生化学品的原材料。所以，奇亚既是一种有利于人体健康的功能性食品来源，又是一种多功能的工业性作物。本研究对奇亚子的有效成分、用途和产品，奇亚的植物学特征、生理特性、用途以及栽培技术进行了介绍，旨在对奇亚的种植起到一定的借鉴，推动对奇亚的研究。

1 奇亚子的有效成分

奇亚子具有高膳食纤维、高品质蛋白质、富含ω-3 系列不饱和脂肪酸、矿物质含量丰富等特点。荣旭等［2］试验测得奇亚子中粗脂肪、粗蛋白质和膳食纤维的含量分别为（34.20±1.31）g/100 g（湿基）、（23.31±0.18）g/100 g（湿 基）、（27.71 ±0.09）g/100 g（湿基）。奇亚子中18 种氨基酸总量为23.10 g/100 g（湿基），其中人体必需氨基酸总量为8.20 g/100 g（湿基）。奇亚子油中共检出21 种脂肪酸，其中以不饱和脂肪酸以α-亚麻酸（62.48%）为主。奇亚的种植与推广应用有益于解决中国膳食中ω-3 脂肪酸缺乏的问题。

Beltran-Orozco 等［3］研究认为，奇亚子发芽可以提高其营养价值。种子萌发2 d 后，蛋白质含量增加了13%，而纤维、色氨酸、总酚类和类黄酮含量分别增加46%、93%、300%和197%。在萌发的第4 天，抗氧化能力提高了约100%。萌发是提高奇亚子在功能性食品中营养潜力的好方法。奇亚子是一种重要的天然抗氧化剂和功能食品原料来源，在食品工业领域具有开发潜力［4］。Amato 等［5］在对意大利南部种植的奇亚叶片进行分析后，发现奇亚叶片中含有几种黄酮类化合物和羟基肉桂酸。因此，奇亚叶被认为是潜在的功能食品，也可以用来提取类黄酮营养物质。此外，奇亚植株地上部还可以用来加工精油。Elshafie 等［6］在巴西利卡塔地区（意大利南部）种植奇亚，将其植株的地上部分磨碎，通过蒸馏获得的奇亚精油中鉴定出80 种化合物，占总精油的91.4%。精油主要由总倍半萜（60 种化合物）组成，占精油的84.5%。对获得的精油进行了抗菌试验，结果表明，奇亚精油可用于部分植物病原真菌和细菌的防治，是一种有前途的用于控制一些植物病原体的天然替代品。由此看来，奇亚不仅是良好的ω-3 脂肪酸来源，还可以提供多种有益的功能成分，所以奇亚在营养保健品及多用途开发方面有巨大的应用前景。

2 奇亚子的用途及产品

2.1 奇亚子的用途

由于奇亚子含有大量不饱和脂肪酸、膳食纤维、高品质的蛋白质和酚类物质，植株体中含有黄酮及萜类物质。因此，奇亚子具有多种生理功能。国内外对这些方面已经开展了研究，其主要功能如下。

1）提高运动中的耐力。将其制作成奇亚子油微乳饮料，质量浓度为5 g/100 mL。运动员在热身后、力竭运动后饮用50 mL 奇亚子油微乳饮料。这种饮料对运动后的代谢能力标志物有良好的影响，提高运动中的耐力，对机体代谢能力有良好的促进作用［7］。

2）改善非酒精性脂肪肝。每人每天在膳食中补充25 g 奇亚子粉，持续8 周可以使血浆α-亚麻酸（ALA）浓度和膳食纤维消耗量分增加75%和55%。补充奇亚子粉后，腹部脂肪下降9%、腹部皮下脂肪沉积下降5%、体重下降1.4%、总胆固醇下降2.5%、游离脂肪酸下降8%。因此，有52%接受治疗的患者的脂肪肝消退。饮食中补充奇亚可能是控制非酒精性脂肪肝的一种新途径［8］。

3）降低高血压患者的血压。每天将35 g 奇亚子粉添加到食用的水、酸奶、维生素或果汁中，持续12周能够降低高血压患者的血压，即使是对以前接受过药物治疗的患者也有效果［9］；Ⅱ型糖尿病患者连续12 周摄入奇亚子（37±4）g/d，其部分心血管疾病风险因子收缩压显著降低［10］。

4）抑菌。奇亚蛋白酶解后获得具有不同抗菌性能的生物活性肽，对金黄色葡萄球菌的生长具有良好的抑制作用。从奇亚子中提取的蛋白质水解物可作为一种抗菌和降低胆固醇的成分用于功能性食品，对食品安全和人类健康具有新的影响［11］。

5）改善皮肤健康。膳食脂肪中ω-3 和ω-6 形式的多不饱和脂肪酸（PUFA）在皮肤保健中表现出许多生物学功能，如防止水分流失、维持角质层的屏障功能和抑制表皮黑素细胞的黑色素生成。奇亚子提取物不饱和脂肪酸（主要成分亚麻酸和亚油酸）可抑制黑素a 细胞的黑色素生物合成［12］。Aguilar-Toalá等［13］研究认为，来自奇亚种子的多肽可能通过抑制衰老相关的酶来防止皮肤上蛋白质的降解，从而有助于改善皮肤健康。

2.2 奇亚子的产品

奇亚子在墨西哥、阿根廷、智利等国家得到广泛开发和应用。由于奇亚子含有丰富的脂肪、蛋白质和膳食纤维，尤其是α-亚麻酸亚麻含量很高，所以奇亚子除直接食用外，奇亚子也被广泛用于面包、饼干、饮料、冰淇淋、酸奶等食品中。

1）奇亚子复合保健饮料。陈哲等［14］研究了蔓越莓奇亚子复合保健饮料最佳工艺配方，各组分为蔓越莓浓缩汁4%，奇亚子5%，柠檬酸0.05%，白砂糖8%，CMC-Na 0.08%，黄原胶0.06%，卡拉胶0.10%。该饮料富有蔓越莓的清香、咀嚼感良好、稳定性好。经巴氏杀菌后，在20 ℃时的货架期为53～77 d。

2）奇亚子果冻。果冻以胶质为主，奇亚子浸泡以后呈胶状。当奇亚子溶液添加量为1.25%，木糖醇添加量为8.00%，复合胶添加量为1.25%，柠檬酸添加量为0.03%时，果冻呈现出透明度好、酸甜可口，奇亚子颗粒饱满晶莹，有Q 弹的颗粒口感，同时具有较高的膳食纤维含量和较低的糖含量，具备预防肥胖、润肠通便，同时不升高血糖的保健功能［15］。

3）奇亚子希腊式酸奶。以纯牛奶重量为基础，奇亚子添加量4%、混合发酵剂添加量0.3%、乳清蛋白添加量4%、白砂糖添加量9%、发酵温度42 ℃、发酵时间6 h，奇亚子希腊式酸奶的蛋白质含量为5.37 g/100 g，pH 为4.56，DPPH 自 由 基 清 除 率 为44.68%。适量添加奇亚子可改善希腊式酸奶的感官品质，并提高其营养价值，所制奇亚子希腊式酸奶具有一定的抗氧化效果［16］。

4）奇亚子面包。添加奇亚子粉可改善面包的质量，但是不同的试验添加量有所不同。Zettel 等［17］试验添加1%～2%奇亚子凝胶的面包与不添的相比，面包屑的硬度降低，面包的质量有所提高。Iglesias-puig 等［18］试验显示，添加5%奇亚子可以增加面包产品的营养价值，改善了面包的感官，增加了消费者的整体接受度，延长面包保质期。Pizarro 等［19］认为在面包中加入10%奇亚子全粉生产的面包中的脂肪、蛋白质和灰分含量更高，不同种类脂肪分布也更好，使面包具有较高的感观。总之，奇亚子的添加有利于改善面包的营养品质及感观品质。

5）用于人造黄油。人造黄油中添加5%～20%的奇亚子油可以改善脂肪、水分、折射率、熔点、固体脂肪指数、脂肪酸谱、总酚含量、DPPH 自由基清除活性、游离脂肪酸和过氧化物值等物理指标和感官特性。添加奇亚油的人造黄油，其ω-3 脂肪酸水平提高、抗氧化特性增强［20］。Ullah 等［21］以壳聚糖为包封材料制备奇亚油微胶囊。在黄油中加入4%～8%的奇亚油微胶囊可使黄油中ω-3 脂肪酸的浓度提高至8%，且氧化稳定性合理，对感观特性无影响。所以奇亚子油可以用于制作黄油，提高其ω-3 脂肪酸水平和增强其感官特性。

3 奇亚的特性及栽培技术

3.1 奇亚的植物学特征

奇亚为唇形花科鼠尾草属，学名芡欧鼠尾草。奇亚整株清香，茎四棱形，密被短柔毛，茎高可达1.5～2.3 m，茎多分枝，一般15 节左右；叶对生，长柄，叶片绿色长卵形；轮伞花序，每个花序80～140 朵小花；花期10 月上旬至初霜，种子卵形，带深色网纹，种子千粒重1.2～1.4 g［22］；种皮颜色有黑色和白色2 种，成熟后不易脱落。不同种皮色的种子含油率差异不大。Ayerza［23］在美国不同地域的试验结果显示，白色种子的平均含油率为31.05%，黑色色种子的平均含油率为31.25%，而奇亚种子的含油率与种植地域有关，不同产地的含油率最高达34.48%，最低为25.94%。

奇亚为短日照作物，一般日照时数超过12 h 不易开花，所以只能在低纬度地区种植。但是，在育种家的努力下，已经培育出早熟株系在温室条件下能够在15 h 的光周期下开花，并可以在温带地区种植产生种子［24］。

奇雅1 号是湖南农业大学2011 年在湖南省种子管理局登记的奇亚品种（登记编号：XPD019-2011），该品种由国外引进奇亚资源经组织培养育成。种子中ω-3 脂肪酸（亚麻酸）含量176.4～195.4 g/kg，ω-6脂肪酸（亚油酸）含量59.8～71.1 g/kg；茎叶中（干重）ω-3 脂肪酸（亚麻酸）含量6.3 g/kg，ω-6 脂肪酸（亚油酸）含量2.06 g/kg［22］。

3.2 奇亚的生理特性

奇亚种子在15～25 ℃均可萌发，奇亚种子发芽的各项指标（发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数和鲜重）均随温度升高而升高。25 ℃为奇亚种子的发芽最适宜温度。另外，黑色奇亚种子发芽率等各项指标均大于白色奇亚种子。奇亚在生长阶段对低温或霜冻都很敏感［25］。在高纬度地区奇亚会因为霜冻影响其生殖生长进程而死亡，从而无法获得成熟的奇亚子［26］。

奇亚对土壤的要求不高，它可以生长在养分较低的 沙 质 土 壤中，适 宜 的 土壤pH 为6.0～8.5［27］。Younis 等［28］进行了奇亚种子发芽后氯化钠处理7 d，在10 mmol/L 的氯化钠处理时其生理指标与对照组相当，氯化钠浓度超过10 mmol/L 时，各项生理指标受到显著影响，并且矿质元素Ca 和Zn 增加，K、P 和Cu 减少。有研究表明，奇亚在高于10 mmol/L 氯化钠浓度下对盐胁迫敏感。

奇亚是一种抗旱作物，适应在半干旱环境下种植。奇亚在水分胁迫下可调节其生理特性，并通过降低膨压损失点的水势和溶质电位来维持功能，使奇亚在相对含水量70%的条件下生长正常，在40%的水分胁迫下，奇亚生长几乎停止，气孔导度接近于零［29］。说明奇亚比较耐旱，但是过度干旱也会导致奇亚停止生长。

3.3 奇亚的栽培技术

奇亚喜欢中等肥沃、排水良好的土壤。虽然水分是幼苗建立所必需的，但是不耐渍。由于其奇亚种子比较小，播种也要非常精细。意大利科学和工业研究理事会作物研究所采用种子直播和育苗移栽2 种种植方式在加纳开展了田间试验，2 年的研究结果显示直播的效果比较好，并且其生物量和播种密度呈正相关，在不同种植密度处理中，40 000 株/hm2的生物产量及种子产量均最高［27］。在南美洲，奇亚的播种量为5～6 kg/hm2，行距为0.7～0.8 m。从种植到收获的生长季节范围为120～180 d。1995 年试验表明，机器收获的产量高达918 kg/hm2。在Salta的10 块地的平均机械收获产量为712 kg/hm2，在Jujuy 的3 块地的平均机器收获产量为486 kg/hm2。Salta的平均产量高于哥伦比亚商业产量530 kg/hm2。基于1 m2取样结果，奇亚种子产量最高的潜力为1 171 kg/hm2，这 远 低 于1995 年 在Salta 取 得 的1 602 kg/hm2的记录。1995 年和1996 年测量的样品产量的广泛范围表明，产量取决于气候、土壤条件、种植日期和水分等因素［30］。

奇亚在湖南省种植一般可以在4 月末至5 月初直播或育苗，秧苗有4～5 对真叶时移栽。生产田种植密度为37 500～52 500 株/hm2［31］。大田种植7 d前喷施除草剂灭草，整地。株高1 m 左右打顶促进侧枝发育。定植前施有机肥，苗期根据苗情适当追施钙镁磷肥，控制氮肥的使用。孕穗以后喷施1 次磷肥。生长30 d 以后适时进行1 次中耕处理，有利于根的生长。注意病虫防治，本品种种子直接食用，不宜喷施化学农药，必要时采用生物农药进行病虫害防治。奇亚原产地为高海拔干旱少雨区域，在湖南省其生长期温暖潮湿，原引进种子易发生枯萎病和根腐病等病害，造成大面积死亡而减产，奇雅1 号平均产量仅为250.35 kg/hm2，通过驯化的品种能较好地适应本地气候，因病死亡数大大减少，产量可提高到333.00 kg/hm2以上［32］。

在海南或云南等地可以在9—10 月播种，第2 年4—5 月收获。在大多数情况下，作物周期的持续时间为140～180 d。中国农业科学院麻类研究所最新选出的品系奇亚002 于2022 年在海南种植产量达1 022.3 kg/hm2，由此可见，不同品种产量差异较大，通过品种的改良可以提高奇亚的种子产量。由于奇亚在中国仍属于试验种植阶段，如果大面积发展奇亚产业，首先应进行小面积试种，然后再扩大种植。由于奇亚的营养价值高，用途广，所以奇亚是一种具有很大发展潜力的作物，可以在中国南方逐步推广种植。