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神經酸（Nervonic acid，NA)是一種超長鏈單不飽和脂肪酸（VLCMFA)，化學名為順－15-二十四碳烯酸（24:1Δ)，因最早發現于哺乳動物的神經組織中，故得此名［1]。神經酸作為大腦神經細胞和神經纖維的核心天然成分，是目前國內外學者公認的唯一一種能夠修復受損大腦神經纖維，促進神經細胞再生的物質［2]。
作為一種神經營養因子，目前已有許多利用神經酸治療大腦疾病的報道，諸如對阿爾茨海默病[3]、帕金森?。?］策爾韋斯綜合征［4]、腎上腺腦白質營養不良［5]、腫瘤[6]等疾病，神經酸都有明顯的預防和治療效果。此外，Oda等［7]研究表明，神經酸對于由肥胖引起的人體機能紊亂具有一定的抑制作用。神經酸還可促進嬰兒大腦與視覺功能的發育［8-9]。王建民［10]對神經酸進行了一系列評價測試試驗，結果表明神經酸能夠顯著提升受試者的記憶力和IQ值。另外，有研究表明神經酸甚至還能增強免疫功能，防治艾滋?。?1]。同時，神經酸的缺乏也會引起諸多腦神經失調疾病，如記憶力衰退、失眠健忘、腦癱、腦萎縮等［12]。
過去神經酸的主要來源是鯊魚，但隨著各國明令禁捕鯊魚，神經酸的獲取逐漸陷入困境，因此從植物油中提取神經酸開始成為各國政府和科學家的關注重點［13]。隨著我國社會老齡化的到來，未來諸如帕金森病、阿爾茨海默病等涉及神經系統的老年疾病患者人數會大量增加，提高大腦及神經系統的健康狀況十分迫切，加強含天然神經酸植物的尋找和開發利用意義重大。本文論述了我國含天然神經酸植物的開發與利用情況，探討了油菜籽可作為神經酸來源新方向、植物細胞中神經酸合成與芥酸含量的關系及菜籽油中芥酸的價值，以期為高神經酸油菜品種的選育提供參考。
經檢索發現，神經酸在植物中的分布較少，含量差別也較大，我國含神經酸的植物有31種，分布于11個科、16個屬［14]。其中，大戟科血桐屬的盾葉木（M.adenantha Gagnep)種仁含油率為60.3%、神經酸含量為55.9%，鐵青樹科蒜頭果屬的蒜頭果（M.oleifera)種仁含油率為64.5%、神經酸含量為62.6%，二者是開發神經酸產品較為理想的植物資源[14]。而蒜頭果（M.oleifera)和元寶楓（A. truncatum Bunge)則是我國特有的兩種含神經酸植物，也是我國利用植物油提取神經酸的重要資源［15]。
改革開放以來，隨著我國經濟不斷發展，人民生活水平不斷提高，保健養生意識不斷增強，以及醫藥事業發展需要，植物神經酸的開發與利用也越來越受到重視。20世紀90年代，浙江大學神經酸項目研究中心的侯鏡德等［1.16]首次從我國特有的木本植物中成功分離、提取出了高純度的神經酸，并研制出神經酸的口服劑型，獲得國家發明專利，打破了從鯊魚中提取神經酸的局限。神經酸產品的功能檢測及臨床試驗表明，服用神經酸3個月后，腦中風后遺癥、阿爾茨海默病、帕金森病、腦癱、腦萎縮、腦外傷、記憶力減退等腦疾病平均顯效率達96.6%，有效率為92.8%[17]。
蒜頭果中神經酸含量最高，但由于分布地帶狹窄，資源量少，繁殖難度大，限制了其規模化生產［18]。再加上蒜頭果蛋白是一種雙鏈高毒性蛋白［19]，分離提取安全無毒的蒜頭果油難度較大，進一步限制了神經酸的生產加工。而元寶楓籽油中神經酸含量雖然比蒜頭果低，但其產量高、容易獲得，是一種可持續利用的木本植物神經酸資源，其開發利用也得到了高度重視［20]。自1991年起，元寶楓開發利用研究先后被國家林業部和陜西省列為科技攻關項目［21]。到2002年，元寶楓相關產品已逐步進人市場。
雖然我國以元寶楓為突破口的神經酸開發利用取得了顯著進展，但是元寶楓的生長繁育存在繁殖速度慢、生長周期長、采收難度大、生產成本高等特點，從而造成神經酸產品十分稀缺，往往以藥品或保健品的形式提供給患者和消費者，普通大眾難以獲得。神經酸作為人體有益脂肪酸，是大腦神經細胞和神經組織的核心成分，尋找繁殖速度快、生長周期短、易采收、生產成本低的含神經酸植物進行開發利用，為大眾提供便利的神經酸來源，普遍惠及人們的大腦及神經系統健康，顯得尤為重要。
經檢索發現，十字花科植物中，有5個屬17個種的種子中含有神經酸，神經酸含量在1.0%~14.6%[14]。而十字花科植物多為一年生草本植物，具有生長周期短、繁殖速度快、易規模化生產、生產成本低等特點，是較為理想的神經酸來源植物。筆者經檢測大量油菜籽發現，我國甘藍型、白菜型、芥菜型三大油菜類型油菜籽中，普遍存在神經酸?；诟仕{型油菜占我國油菜栽培面積95%以上，筆者重點分析研究了甘藍型油菜籽中神經酸的含量及其分布規律，表1為筆者分別于2017-2019年對共計4159個甘藍型油菜資源種子樣品的芥酸與神經酸含量進行測定的結果。
從表1可以看出，2017-2019年測定的甘藍型油菜資源種子中神經酸含量分布區間分別為0.10%-1.77%、0.07%-1.54%和0.06%-1.90%。
我國作為世界上最大的菜籽油生產國和消費國，菜籽油是我國人民主要的食用油來源之一，油菜常年種植面積在800萬～1000萬h㎡。針對老人、小孩、孕婦、腦神經疾病患者及潛在的神經系統疾病患者等對神經酸有重要需求的消費人群，選育神經酸含量高的油菜品種進行規?；N植，提高該類人群食用油中神經酸含量整體水平，是解決他們食物中神經酸缺乏問題的最廉價、最快捷、最有效的途徑，也是解決神經酸工業生產原料缺乏的有效途徑。
2017年5月31日，國家衛生和計劃生育委員會通過2017年第7號公告發布乳木果油等10種新食品原料，菜籽油作為神經酸的提取原料，位列其中［22]，確認了菜籽油作為神經酸原料的可靠性和安全性。因此，選育并規?；_發利用高神經酸含量油菜品種極大可能是獲得大量神經酸原料的新方向。
筆者在重點研究分析甘藍型油菜籽中神經酸的含量及其分布規律時，以芥酸含量區間為標準將所檢測樣品劃分為4個區間群體，并列出相應群體的神經酸含量分布區間。通過分析發現：芥酸含量低于3%的材料群體中，神經酸含量均低于0.31%，含量極低；芥酸含量高于50%的材料群體中，神經酸含量均大于等于0.61%，含量較高；其中神經酸含量最高可達1.90%。隨著群體芥酸含量區間升高，群體神經酸含量區間也表現出升高趨勢（見表1)。
筆者分別對2017-2019年甘藍型油菜籽中芥酸含量與神經酸含量檢測結果進行相關性分析，結果表明3年的分析結果均達到極顯著正相關（見表2)，說明在甘藍型油菜籽中神經酸含量與芥酸含量關系緊密，在芥酸含量高的材料群體中更容易篩選到神經酸含量高的材料。
研究表明，植物細胞中的超長鏈單不飽和脂肪酸是以單不飽和脂肪酸（主鏈碳原子數小于20)為基礎形成的，而單不飽和脂肪酸的形成又需要C18鏈的脂酰胺鏈（主碳鏈）的從頭合成，此過程主要以乙酰－CoA為底物，在脂肪酸合成酶復合體催化下完成，根據催化的酶不同，又可細分為C2~C4、C4~C16以及C16~C18三個不同的合成階段。而后形成超長鏈單不飽和脂肪酸則是另一種完全不同的方式，需要以前一階段生成的油酸為底物，通過超長鏈脂肪酸鏈延長循環進行碳鏈的延長，且每次循環能夠使原有脂肪酸的碳鏈延長兩個碳原子，從而相繼形成鱈油酸（20:1Δ)、芥酸（22:1Δ13)、神經酸（24:1Δ15c)[23]。由此可見，植物細胞中的神經酸主要是以芥酸為底物通過一次延長循環而合成的。故目前含神經酸植物中普遍含有芥酸。這一現象不僅在十字花科植物中普遍存在，也存在于鐵青樹科植物中，如富含神經酸的蒜頭果種仁芥酸含量達到12.58%[24]。3-酮酯酰－CoA 合酶（3-ketoacyl-Codsynthase,KCS)是超長鏈單不飽和脂肪酸延長過程中的重要催化酶，研究發現，當KCS利用的底物為芥酸時，神經酸的產量比其他底物高數倍。Guo等[25]將L.annua 的KCS基因導入到擬南芥（富含鱈油酸）和B.carinaca(富含芥酸）之中，經過異源表達，B.carinaca 所產神經酸量遠高于擬南芥。由此可進一步說明，芥酸是神經酸合成過程中的重要的底物之一，高水平芥酸含量是更多神經酸合成的基礎。
19世紀中期以來，部分學者通過大白鼠喂養試驗發現，攝入高芥酸菜籽油的幼鼠會出現發育遲緩、心肌壞死、心肌脂肪沉淀等癥狀，因此認為高芥酸含量的菜籽油“有毒”，會引發心臟疾病，此結論一經面世就引起全世界的軒然大波。然而，學界普遍認為芥菜型油菜（B.juncea)的起源中心在印度，白菜型油菜（B.campestris L.)的起源中心在中國，甘藍型油菜（B.napus L.)的起源中心在歐洲［26]?？脊偶拔墨I記載表明，在中國長江流域、印度恒河流域以及歐洲大部分地區具有數千年油菜栽培和菜籽油食用歷史，這些地區的傳統菜籽油芥酸含量一般在25%~55%，但當地居民并未出現因長期食用菜籽油而導致的健康問題。數十年來，認為芥酸“有毒”和“無毒”的兩派觀點持續爭論。但越來越多的證據表明芥酸對人體無害。
1986年我國油脂化學泰斗湯逢教授［27-28]撰文認為，高芥酸菜籽油對大白鼠有毒但對人體無害，人可以放心食用，并強調，在國際上一致認為的用大白鼠做食用油試驗是極不適宜的模型，并對試驗設計的科學性提出了質疑，同時還列舉了一些解剖案例來說明菜籽油中芥酸與人的心臟病并無必然聯系，例如：1974年在法國（當時吃高芥酸菜籽油較為普遍）解剖了254 788例心臟病人尸體，只有269例有心肌壞死病灶（約占0.11%)，并確認是與飲酒有關，與食用菜籽油無關；1976年在印度常年吃高芥酸菜籽油的加爾各答地區，解剖100多具尸體，未找到心臟病與高芥酸菜籽油之間的必然聯系。但數十年來，學術界較少作進一步深入研究。
許多研究發現，芥酸在人體和大白鼠體內可轉化為神經酸，并對多種神經系統疾病具有直接或間接的預防和治療作用。Lecerf[29]將14C標記的芥酸注射到大白鼠肺部后，發現肺部增加了許多含14C標記神經酸的神經酰胺。Clouet等［30]將芥酸注射到大白鼠靜脈后，發現大白鼠腎臟中芥酸轉化為油酸的比例低于轉化為神經酸的。Sandhir等［31]在研究策爾韋斯綜合征（Zellweger syndrome)和腎上腺腦白質萎縮癥（X-linked adrenoleukodystrophy)時發現，神經酸是由芥酸的碳鏈加長形成的。Altinoz等［32]研究認為，芥酸可以在人體內轉化為神經酸，而神經酸是髓鞘的重要成分，因此芥酸或許兼具抗炎和再髓鞘化作用，進而能在脫髓鞘疾病多發性硬化（MS)的治療中發揮重要作用。在地中海國家，民間用琉璃苣油（含芥酸和神經酸）來治療MS就是有力證據［33]。在食用富含芥酸的琉璃苣油的正常人中也可以觀察到紅細胞鞘磷脂中神經酸的增加[34]。Carroll[35]研究發現，神經酸與芥酸對于腎上腺膽甾酸引起的疾病的治療同樣有效。根據IARC(國際癌癥研究機構）的數據，與西方國家相比，中國女性母乳中的芥酸含量明顯更高［36]，同時中國嬰兒很少患腦瘤［37]。芥酸或許可以作為少突膠質細胞／星形膠質細胞的祖細胞的分化劑，進而降低神經致癌的風險。
諸多研究結果表明，芥酸不僅對人體無害，而且是一種對人的大腦及神經系統有益的脂肪酸。學界普遍認為，比芥酸（22:1Δ13c)碳鏈少4個碳原子的油酸（18:1Δc)是對人體營養價值極高的脂肪酸，比芥酸碳鏈多2個碳原子的神經酸（24:1Δ15c)是對人體大腦及神經系統發育必不可少的有益脂肪酸，而神經酸（24:1Δ15c)的合成須以芥酸（22:1Δ3)作底物。因此，有理由質疑認為芥酸對人體有害的觀點是缺乏科學依據的。
目前，我國雖然在蒜頭果、元寶楓等木本植物的神經酸開發利用上取得了顯著進展，但是由于其繁殖速度慢、生產周期長等原因致使大規模開發利用難度大，導致產品成本高、價格昂貴，普通民眾難以獲得。尋找繁殖速度快、生長周期短、產品成本低的神經酸原料十分必要。筆者經大量油菜籽檢測發現，神經酸普遍存在于我國的甘藍型、白菜型、芥菜型三大類型油菜籽中。而油菜作為我國主要油料作物，具有生長周期短、繁殖速度快、易規?；a、原料成本低等特點。故加強高神經酸含量油菜品種選育并進行規?；_發利用，極大可能成為我國未來大規模、低成本神經酸原料來源的新方向。
根據超長鏈脂肪酸鏈延長循環規律，植物細胞在合成神經酸時，必然會先合成二十二碳單烯酸，在油菜中，這種脂肪酸主要是芥酸。經過相關檢測分析發現，甘藍型油菜籽中芥酸含量與神經酸含量成正相關，即神經酸含量高的油菜籽往往芥酸含量也高。長久以來，認為芥酸“有毒”與“無毒”的兩派觀點爭論不斷，但越來越多的證據表明芥酸對人體是無害的，甚至還可能對一些疾病起到預防或治療作用。因此，我們需深入研究芥酸在菜籽油的諸多脂肪酸成分中的有益地位，客觀評價芥酸在菜籽油中的價值，正確引導生產與消費，以免因過度追求“低芥”，而錯失菜籽油中的神經酸，使得這種有益而稀缺的脂肪酸無法惠及大眾。
但與此同時，由于低芥酸菜籽油中富含油酸、亞油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸，除滿足人體營養需求外，還具有降低心腦血管疾病發病率和死亡率，抑制血小板凝集，預防缺血性中風等諸多優點，故我們在進行高神經酸含量油菜研究的同時，也有必要根據不同需求群體，加強高油酸、高亞油酸、高亞麻酸等“雙低”油菜品種的選育和研究，讓菜籽油更好地造福人類。
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