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

NA的含量還有待證明。一般認為，NA的生物合成是從油酸開始，經脂肪酸進行丙二酰輔酶A和長鏈酰基輔酶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產量品種的fkcs基因的異源表達導致了fkcs基因的合成NA增強。然而，也有報道稱，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種植物中發現了神經酸，屬于13科31屬，其中8種木本和2種草本植物神經酸含量大于4.6%。其中，目前能夠規模化種植，具有商業開發價值的只有元寶楓。通過轉基因技術，將外源的fkcs基因在擬南芥中表達，可以提高30倍的神經酸含量；同時，外源基因過表達，可以將埃塞俄比亞芥的神經酸含量從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酸含量，但是在實際生產中，還是碰到轉基因安全性，以及基因平行遷移的生物安全風險，短期內難以產生應用價值。

在過去的幾十年里，一些絲狀真菌和細菌中有報道稱可積累NA。一種桑樹內生真菌可以產生占整體油脂16-48%的神經酸。另外一些真菌的株系也報道可以產生整體油脂5-15%的神經酸。酵母作為重要的生物反應器，也應用于神經酸的生物合成。盡管進行了非常多的科學常識，在酵母中高效表達超長鏈脂肪酸的技術依然存在瓶頸，利用酵母作為生物反應器還有待時日。

因此，在短期內，探索或尋找自然神經酸的供體植物，依然是工業化的基礎。另外，具有特異性的生物生產體系（新底物+酶+反應體系），是未來神經酸生產革命的重要基礎。工業NA生產的發展，可以通過基因工程產生的產油酵母NA的生物合成途徑和調節代謝，該方向依然是未來研究的重點。

參考文獻：

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