神经酸（NA）是一种长链单不饱和脂肪酸，存在于哺乳动物的大脑中。在治疗精神疾病和神经发育方面起着至关重要的作用。在自然界中，NA通过一些植物，真菌和微藻进行合成。虽然脂肪酸的代谢已经研究了几十年，但生物合成

NA的含量还有待证明。一般认为，NA的生物合成是从油酸开始，经脂肪酸进行丙二酰辅酶A和长链酰基辅酶A，由限速酶3-酮酰基辅酶A合酶（FKCS）缩合而成。在植物和酵母中，高NA产量品种的fkcs基因的异源表达导致了fkcs基因的合成NA增强。然而，也有报道称，在一些植物的去脱氢酶可以催化长链饱和脂肪酸成为NA。 

迄今为止，在38种植物中发现了神经酸，属于13科31属，其中8种木本和2种草本植物神经酸含量大于4.6%。其中，目前能够规模化种植，具有商业开发价值的只有元宝枫。通过转基因技术，将外源的fkcs基因在拟南芥中表达，可以提高30倍的神经酸含量；同时，外源基因过表达，可以将埃塞俄比亚芥的神经酸含量从2.8%提高到30%。尽管目前基因工程可以打破种间限制，提高异源植物的神经酸含量，但是在实际生产中，还是碰到转基因安全性，以及基因平行迁移的生物安全风险，短期内难以产生应用价值。

在过去的几十年里，一些丝状真菌和细菌中有报道称可积累NA。一种桑树内生真菌可以产生占整体油脂16-48%的神经酸。另外一些真菌的株系也报道可以产生整体油脂5-15%的神经酸。酵母作为重要的生物反应器，也应用于神经酸的生物合成。尽管进行了非常多的科学常识，在酵母中高效表达超长链脂肪酸的技术依然存在瓶颈，利用酵母作为生物反应器还有待时日。

因此，在短期内，探索或寻找自然神经酸的供体植物，依然是工业化的基础。另外，具有特异性的生物生产体系（新底物+酶+反应体系），是未来神经酸生产革命的重要基础。工业NA生产的发展，可以通过基因工程产生的产油酵母NA的生物合成途径和调节代谢，该方向依然是未来研究的重点。

参考文献：

Fan et al. 2018. Biosynthesis of nervonic acid and perspectives for its production by microalgae and other microorganisms. Applied Microbiology and Biotechnology, https://doi.org/10.1007/s00253-018-8859-y