В последние десятилетия все более популярна культура чиа (шалфей испанский). В 2005 году Евросоюз счел его семена перспективным видом пищи. Культура за последнее десятилетие вызвала ажиотаж на Западе. Её никогда не выращивали ни в России, ни в Европе. Родина чиа – Центральная и Южная Мексика.
Мелкие семена травянистого однолетника из семейства шалфеев когда-то входили в основу рациона питания древних инков, майя и ацтеков. Они словно дарили племенам мегаэнергию. В Мексике до сих пор бытует мнение, что одна столовая ложка семян шалфея испанского может поддерживать силы человека в течение 24 часов тяжелой физической работы.
В 1991 году начались первые селекционные работы по исследованию и развитию чиа, продолжаются они и сейчас. Первые экспериментальные участки были засеяны в этом же году в Аргентине.
На данный момент шалфей испанский выращивается на коммерческой основе на 370000 га в нескольких сельскохозяйственных регионах мира: Мексике, Аргентине, Австралии, Центральной Америке, Перу, Эквадоре и Колумбии. В Российской Федерации посевных площадей под культурой нет, завозят семена из Китая, Таиланда, Израиля, Франции и др.
Культура чиа обладает огромным потенциалом как источник питательных и биологически активных веществ, представляющих большой интерес для науки и пищевой промышленности.
История чиа очень увлекательна. Хотя она и была третьей по важности культурой в Мексике на протяжении 5500 лет, в последние 260 лет стала практически неизвестным видом, для реинтеграции в качестве продукта питания ей пришлось адаптироваться к условиям, в которых другие культуры вряд ли бы выжили.
Чиа – древняя пищевая культура, одомашнена еще 3500 лет до нашей эры и до прибытия испанцев была ключевым элементом диеты более 11 миллионов ацтеков, вместе с кукурузой, фасолью и амарантом. После испанской колонизации производство чиа в Мексике было запрещено под предлогом конкуренции с видами растений и животных, завезенных из Испании, но главным образом из-за культурного почитания и использования в религиозных обрядах племен ацтеков. Чиа сохранилась благодаря индейцам науа, которые жили в горах штатов Пуэбла, Герреро, Морелос и Халиско в Мексике, они продолжали её тайно возделывать.
Шалфей испанский шагнул в ХХI век, не пройдя изменений, необходимых для адаптации к современному производству, как кукуруза, фасоль и томаты, не найдя такого же места в современном рационе питания. В результате чиа была неизвестна в других странах, использовалась только в регионах, выращивающих культуру до колонизации испанцами.
Однако статус чиа как продукта питания изменился в начале 90-х годов прошлого века в связи с исследованиями, показавшими наличие в семенах растения высокого содержания полиненасыщенных жирных кислот омега-3, белка и клетчатки. В это же время группа исследователей из США и Аргентины посетила г. Акатик в штате Халиско в Мексике с целью изучения основ возделывания чиа. Позже они запустили долгосрочное исследование – «Западный Аргентинский региональный проект». Его главные цели – питательная ценность чиа, адаптивность и селекция культуры, особенности её возделывания и производства в различных сельскохозяйственных регионах Аргентины, Перу, Колумбии, Боливии и Эквадора. Научные результаты этого исследования публикуют Рикардо Айерза, Вэйном Коатес и другие аргентинские исследователи последние двадцать два года. Данные исследования стали ключевыми для продвижения использования, производства и маркетинга чиа по всему миру. В результате чиа выращивают в четырнадцати странах мира.
Ряд отечественных и зарубежных источников массовой информации позиционируют семена чиа как продукт питания нового поколения, суперфуд, богатый витаминами и минералами настолько, что может защитить или полностью вылечить многие заболевания. Перед современными учеными стоит задача не только повторного открытия пользы данной культуры для мира, но и развенчания некоторых окружающих ее мифов.
На данный момент, по результатам изучения научных публикаций в открытом доступе, можно сделать вывод: культура всё еще слабо изучена, но определенно имеет огромный потенциал.
Чиа или Шалфей испанский (Salvia hispanica). Растение семейства Яснотковые (или Губоцветные), принадлежит к роду шалфеев или сальвии, обширному роду, включающему одно-, дву- и многолетние растения, а также полукустарники и кустарники. Название растения происходит от латинского слова salvare, что означает спасать, предохранять. В русском языке лекарственные и пряновкусовые растения принято называть шалфеем, а декоративные виды – сальвией. На своей родине чиа растет на высотах 1800−2600 м над уровнем моря. В настоящее время, кроме Мексики и Америки, чиа широко культивируют также в Эквадоре, Боливии, Гватемале, Аргентине и Австралии. В последние годы именно Австралия стала одним из крупнейших в мире производителем чиа.
Salvia hispanica – травянистый однолетник высотой более 1 м. Листья 4–8 см длиной и 3−5 см шириной, располагаются супротивно. Цветки обычно фиолетовые (багровые). Семена мелкие, овальные, гладкие, блестящие, диаметр − около 1 мм, коричневого, серого, черного или белого цвета, испещренные на поверхности рельефным рисунком и покрытые прочной оболочкой, которая защищает их в условиях жаркого и сухого климата.
Семена чиа очень питательны. Энергетическая ценность − 486 ккал на 100 г. В них содержится 15−25% белков, около 34% пищевых волокон, 26−41% неволокнистых углеводов, более 30% жирных кислот, преимущественно полиненасыщенных (более 60% альфа-линоленовой (омега-3) и 20% линолевой (омега-6), большие дозы витаминов группы В, кальций, железо, магний, марганец, фосфор и цинк, фенольные соединения: кемпферол, кверцетин, мирицетин, коричная, кофейная и хлорогеновая кислоты. Фенольные соединения препятствуют окислению липидов, по антиоксидантным свойствам чиа превосходит остальные виды шалфея и совсем не уступает чернике. Интересно и то, что в чиа отсутствует глютен, в просторечии клейковина. Эта сложная смесь запасных белков есть во всех злаках, делает тесто эластичным, а выпечку пышной. У более 1% населения планеты выявлена непереносимость глютена, поэтому пищевые продукты, не содержащие в своем составе клейковину, полезны многим.
Семена чиа повышают физическую выносливость и улучшают общее состояние организма.
Полностью покрывают потребность организма в содержании полиненасыщенных жирных кислот омега-3 и омега-6, важных на всех этапах жизнедеятельности человека.
Омега-3 имеет большое значение при поддержании правильной работы сердечно-сосудистой системы, участвует почти во всех нервных, психических, двигательных процессах, является компонентом клеточных мембран, может предотвратить образование тромбов, снижает уровень холестерина, давление и стабилизирует уровень сахара в крови.
Единственным источником омега-3 длительное время считался рыбий жир. Позже выяснилось, что есть еще несколько растений, в том числе конопля и лен, содержащие в своих семенах омега-3. Однако по этому показателю чиа богаче остальных источников.
Семена чиа совершенно уникальны, обладают сильными гидрофильными свойствами, связывают воду.
Если залить семена шалфея испанского небольшим количеством воды, соком или любой другой жидкостью, то всего через несколько минут они по меньшей мере удвоятся в объеме.
Набухшие семена увлажняют пищевой комок и облегчают прохождение пищи через желудочно-кишечный тракт, помогают регулировать в организме солевой баланс, способствуют наиболее эффективному всасыванию питательных веществ кишечником.
Употребление в пищу чиа способствует снижению веса. Ускоряют сжигание и поглощение жира, имея низкий гликемический индекс, снижают аппетит на длительное время.
Обычно семена чиа замачивают перед употреблением в жидкости, примерно на десять минут, а возможно и на ночь для использования их гидратационных свойств.
Семенами возможно дополнять многие традиционные блюда, супы, салаты, соусы, каши, сладости.
Можно использовать семена для выпечки – заменить одно яйцо одной столовой ложкой семян, это очень важно в приготовлении блюд вегетарианской кухни.
Пять причин для того, чтобы есть семена чиа каждый день:
- Это превосходный источник антиоксидантов с их концентрацией больше, чем в свежей чернике и голубике.
- Семена чиа помогают сбрасывать вес. Мелкие семечки впитывают в 12 раз больше своего веса, когда смешиваются с жидкостью. Это дает ощущение сытости, а также способствует правильной работе пищеварительной системы.
- В семенах чиа кальция в пять раз больше, чем в молоке, в два раза больше белка, чем в любых других семенах или злаках, в два раза больше калия, чем в бананах и т.д.
- В семенах чиа много кислот омега-3 и омега-6, которые должны присутствовать в рационе ежедневно. Жирные кислоты омега-3 важны для сердца, снижают уровень холестерина, уменьшают боли при артрите.
- Они помогают понизить давление и стабилизировать в крови уровень сахара. Согласно исследованию состояния диабетиков, которое проводилось в Торонто, всего после трех месяцев ежедневного употребления семян чиа в пищу кровь исследуемых стала менее вязкой и склонной к образованию тромбов, существенно понизилось давление участников исследования.
У семян чиа нейтральный вкус, сочетается со всеми видами приготовлений и продуктов. Наиболее обычная форма использования чиа − при приготовлении фруктовых соков, йогуртов, мороженого или различных напитков.
Семена чиа добавляют хрустящий контраст, у них есть способность сгущать напитки при приготовлении с водой, молоком или другими соками ввиду большого количества слизи, которую они содержат. Только одна ложка семян чиа (10 г) ежедневно обогащает диету омега-3, протеинами, пищевыми волокнами, кальцием и фолиевой кислотой.
Шалфей испанский (чиа) представляет важный биологический ресурс для интенсификации сельскохозяйственного производства, решения проблемы получения полноценных, сбалансированных по аминокислотному составу продуктов питания.
До недавнего времени производство семян чиа было возможно только в тропических и субтропических широтах в связи с продолжительным вегетационным периодом, необходимым для завершения их развития. Хотя растения чиа хорошо развиваются и в умеренном климате, им необходим короткий световой день для зацветания, обычно растения погибают при наступлении заморозков до наступления спелости семян. Ученые из Университета Кентукки (США) занимаются инновационными исследованиями по селекции чиа. Это привело к созданию запатентованных линий, зацветающих в условиях длинного светового дня, способных давать семена в условиях Северо-Запада (штаты Виргиния, Кентукки, Массачусетс и Пенсильвания) и Среднего Запада США.
В настоящее время растение чиа выращивается на коммерческой основе на 370000 га в нескольких сельскохозяйственных регионах мира, в основном в Боливии, Парагвае, Аргентине, Мексике, Австралии, Центральной Америке, Перу, Эквадоре и Колумбии (Sosa, 2016; Orona-Tamayo et al., 2017).
Важность культуры настолько высока, что такие страны, как США, Чили, Аргентина и Италия, где из-за климатических условий очень сложно выращивать чиа, оценивают различные агрономические методы, чтобы адаптировать культуру к их сельскохозяйственным зонам. Основная проблема, стоящая перед этими странами, состоит в том, что чиа – это тропический вид короткого дня, который хорошо растет в областях, расположенных между 20° 55′ с.ш. до 25° 05′ ю.ш.
Географические координаты Омска, Омская область, Россия. Широта: 54°59′32″ с.ш. Долгота: 73°22′06″ в.д. Высота над уровнем моря: 90 м.
Считается, что чиа растение короткого дня, т.е. зависит от широты произрастания. Для её цветения и плодоношения необходимым условием является продолжительность темного времени суток более 12-13 часов (Jamboonsri et al., 2012; Busilacchi et al., 2013). Таким образом, в северном полушарии чиа начинает цвести в октябре, а в южном полушарии – в апреле.
Первые научные исследования в мире, направленные на повышение цветения растения с продолжительностью более 12 часов, потерпели неудачу (Cahill, 2004). Идея состояла в расширении посевных площадей до умеренных зон и регионов, таких как средиземноморский бассейн.
Растение чиа является единственной культурой, не прошедшей интродукцию из Мезоамерики. Основная причина заключается в коротком фотопериоде и неприспособленности к холоду (Jamboonsri et al., 2012). Интродуцированное выращивание в регионах с высокими широтами, таких как Испания, показало, что растения чиа не цветут вовремя в летний сезон, они погибают вскоре после распускания из-за ранних заморозков осенью. В настоящее время интродуцированное выращивание данной культуры быстро расширяет свои места от традиционного мезоамериканского пояса до довольно многих новых регионов по всему миру (Sosa et al., 2016; Orona-Tamayo et al., 2017), например Аргентина (Busilacchi et al., 2013), Чили (Baginsky et al., 2016), Бразилия (De Freitas et al., 2016; Da Silva et al., 2017), Боливия (Ayerza, 2016), США (Jamboonsri et al. al., 2012), Австралия (Timilsena et al., 2017), Индия (Sreedhar et al., 2015), Гана (Yeboah et al., 2014), южная Италия (Bochicchio et al., 2015) и др.
Поскольку никакого опыта по интродукции чиа в России пока не существует, представленные исследования могут быть полезными инструментами для выращивания культуры в нетрадиционных районах страны. Таким образом, оценка коллекционных образцов по ряду показателей: продолжительности вегетационного периода, продуктивности, содержание микро–, макроэлементов и сахарозы в листьях, представляет определенный научный интерес и практическую значимость.
Цель наших исследований – это интродукция новой сельскохозяйственной культуры, формирование исходного селекционного материала для создания сортов, адаптированных к агроэкологическим условиям южной лесостепи Западной Сибири.
Очень важная задача – интродукция культуры чиа, подбор исходного материала для создания ее новых линий, адаптированных для условий выращивания России и Западной Сибири.
Первые полевые и лабораторные опыты по сортоизучению образцов чиа в РФ проведены в учебно-опытном хозяйстве Омского ГАУ (2017−2020). Получены оригинальные семена с интродуцированных растений. Выделены образцы с характерным комплексом хозяйственно-ценных признаков (скороспелость, количество цветоносов на растении, масса семян с растения, содержание сахарозы). С 2018 года проводится совместная работа Омского ГАУ с Федеральным государственным автономным образовательным учреждением высшего образования «Национальный исследовательский университет ИТМО» (г.Санкт-Петербург) по разработке линейки продуктов с использованием семян чиа местного производства (Л.А. Надточий, кандидат технических наук, доцент кафедры пищевых биотехнологий и инженерии). Также отечественными учеными, доцентами кафедры высокотехнологичных производств пищевых продуктов Московского государственного университета пищевых производств Н.С. Сотниковой и Т.А. Юдиной была разработана рецептура безглютенового хлеба с использованием семян растения чиа для повышения биологической ценности продукта за счет внесения белка и незаменимых жирных кислот омега-3.
Данная научная работа с шалфеем испанским интересна, перспективна и актуальна для нашего университета и региона, как раз в данном направлении работают молодые исследователи, которые увлечены этой культурой (Чернов Р., Белозерова С. и Киньшакова В.). При использовании семян чиа в рационе питания решаются сразу две проблемы XXI века – голод и несбалансированное питание.
Заключение
Экспериментальные исследования по изучению коллекционных образцов чиа в условиях южной лесостепи Западной Сибири дали возможность выделить источники отдельных хозяйственно-ценных признаков (продолжительность вегетационного периода, содержание сахаров, продуктивность), представляемых интерес для селекции. На основании проведенных нами полевых и лабораторных исследований можно сделать следующие выводы:
- Из пяти изучаемых коллекционных образцов созревание семян произошло у образца 3/18, продолжительность его вегетационного периода составляет 120 суток.
- Результаты исследований показали, что содержание сахарозы в зеленых листьях чиа варьировало от 6,2% до 14,3% и в проростках семян от 17,2% до 25, 4%. Максимальное содержание сахарозы в листьях и в проростках семян наблюдается у образца 1/18.
- Число соцветий на исследуемых растениях образца 3/18 варьировал от 25 до 34 штук и число семян с растения – от 575 до 2133 штук.
Для повышения эффективности селекционных процессов при создании новых сортов чиа целесообразно использовать в качестве источников образцы: 3/18 и 0/18.
Приоритетным направлением селекции чиа остается сокращение продолжительности вегетационного периода в условиях южной лесостепи Западной Сибири. Подводя итог представленной информации, отметим, что семена чиа – достойный питательный продукт, который может стать частью ежедневного рациона как в чистом виде, так и в качестве функциональной добавки в продуктах питания. Расширение ассортимента и ареала возделывания представленных культур в Сибири может произойти только при выведении и распространении новых адаптированных линий и сортов.
Нина КАЗЫДУБ
доктор с.-х. наук, профессор кафедры садоводства, лесного хозяйства и защиты растений Омского ГАУ
+7 (3812) 65-12-66
