神經(jīng)酸（NA）是一種長鏈單不飽和脂肪酸，存在于哺乳動(dòng)物的大腦中。在治療精神疾病和神經(jīng)發(fā)育方面起著至關(guān)重要的作用。在自然界中，NA通過一些植物，真菌和微藻進(jìn)行合成。雖然脂肪酸的代謝已經(jīng)研究了幾十年，但生物合成

NA的含量還有待證明。一般認(rèn)為，NA的生物合成是從油酸開始，經(jīng)脂肪酸進(jìn)行丙二酰輔酶A和長鏈?；o酶A，由限速酶3-酮酰基輔酶A合酶（FKCS）縮合而成。在植物和酵母中，高NA產(chǎn)量品種的fkcs基因的異源表達(dá)導(dǎo)致了fkcs基因的合成NA增強(qiáng)。然而，也有報(bào)道稱，在一些植物的去脫氫酶可以催化長鏈飽和脂肪酸成為NA。 

迄今為止，在38種植物中發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)酸，屬于13科31屬，其中8種木本和2種草本植物神經(jīng)酸含量大于4.6%。其中，目前能夠規(guī)?；N植，具有商業(yè)開發(fā)價(jià)值的只有元寶楓。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將外源的fkcs基因在擬南芥中表達(dá)，可以提高30倍的神經(jīng)酸含量；同時(shí)，外源基因過表達(dá)，可以將埃塞俄比亞芥的神經(jīng)酸含量從2.8%提高到30%。盡管目前基因工程可以打破種間限制，提高異源植物的神經(jīng)酸含量，但是在實(shí)際生產(chǎn)中，還是碰到轉(zhuǎn)基因安全性，以及基因平行遷移的生物安全風(fēng)險(xiǎn)，短期內(nèi)難以產(chǎn)生應(yīng)用價(jià)值。

在過去的幾十年里，一些絲狀真菌和細(xì)菌中有報(bào)道稱可積累NA。一種桑樹內(nèi)生真菌可以產(chǎn)生占整體油脂16-48%的神經(jīng)酸。另外一些真菌的株系也報(bào)道可以產(chǎn)生整體油脂5-15%的神經(jīng)酸。酵母作為重要的生物反應(yīng)器，也應(yīng)用于神經(jīng)酸的生物合成。盡管進(jìn)行了非常多的科學(xué)常識(shí)，在酵母中高效表達(dá)超長鏈脂肪酸的技術(shù)依然存在瓶頸，利用酵母作為生物反應(yīng)器還有待時(shí)日。

因此，在短期內(nèi)，探索或尋找自然神經(jīng)酸的供體植物，依然是工業(yè)化的基礎(chǔ)。另外，具有特異性的生物生產(chǎn)體系（新底物+酶+反應(yīng)體系），是未來神經(jīng)酸生產(chǎn)革命的重要基礎(chǔ)。工業(yè)NA生產(chǎn)的發(fā)展，可以通過基因工程產(chǎn)生的產(chǎn)油酵母NA的生物合成途徑和調(diào)節(jié)代謝，該方向依然是未來研究的重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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