🍂 Economic Botany · 经济槭树研究

元宝枫油 & 神经酸研究

Acer truncatum · Seed Oil · Nervonic Acid Biosynthesis · C24:1 Δ15

元宝枫 (Acer truncatum) 是植物界神经酸(C24:1)含量最高的来源之一, 种子含油量高达 35–40%。本模块整合经济价值概览、完整合成通路、 脂肪酸积累动态与多组学调控机制,系统展示从表型到机制的科学叙事。

35–40%
种子含油量
5–8%
油中神经酸含量
34
通路关键基因
C24:1
超长链单不饱和脂肪酸

🧬 神经酸(Nervonic Acid)

神经酸,学名顺-15-二十四碳一烯酸,是一种超长链单不饱和脂肪酸(C24:1 Δ15,分子式 C₂₄H₄₆O₂)。 它是哺乳动物大脑和周围神经系统髓鞘的核心组成成分,对婴幼儿大脑发育和成年人神经细胞修复具有不可替代的生物功能。

化学结构

C24:1 Δ15 (n-9)  —  cis-15-Tetracosenoic acid

分子量 366.62 Da · 熔点 42–43 °C · CAS 506-37-6

神经酸天然存在于鲨鱼肝油(含量约 1–2%)中,但鲨鱼来源面临资源枯竭和伦理争议。 元宝枫种子油是迄今发现的含量最高、可持续性最强的植物源神经酸来源,为规模化生产提供了可能。

来源神经酸含量可持续性备注
🍁 元宝枫种子油5–8%✅ 高植物来源,可规模化种植
🦈 鲨鱼肝油1–2%⚠️ 低资源稀缺,伦理争议
🐄 牛奶<0.1%✅ 高含量极低
🧠 人脑白质~25%(占总脂肪酸)内源合成,不可外源利用

💰 元宝枫的经济价值

元宝枫 (Acer truncatum Bunge) 原产中国北方,因翅果形似元宝而得名。除观赏价值外,其种子富含油脂, 是目前国内研究最深入的木本油料树种之一,已被列为中国重点开发的新型健康油脂资源。

35–40%
种子含油量
5–8%
油中神经酸含量
28,214
基因组注释基因数

元宝枫种子油脂肪酸组成主要包括:油酸(约 30%)、芥酸(约 25%)、亚油酸(约 20%)及神经酸(5–8%), 是一种营养价值独特的功能性油脂。MapleOmics 对种子脂肪酸合成通路全部关键基因进行了注释, 并通过 GWAS 鉴定了 10 个脂肪酸性状相关的显著关联位点。

🌿 元宝枫油产品

元宝枫油胶囊

元宝枫油软胶囊

基于元宝枫种子冷榨工艺制备的高纯度神经酸软胶囊,已在国内市场实现商业化量产。 每粒胶囊含神经酸约 15–30 mg,适合神经营养补充和脑健康保健。

目前商业化产品涵盖:软胶囊、调和油、护肤原料油等多种剂型, 相关标准已纳入国家林业和草原局推荐性标准体系。

神经酸 ≥5% 冷榨工艺 木本油料 功能性食品

📸 Photo courtesy of Ma Qiuyue, JAAS — Jiangsu Academy of Agricultural Sciences

🔬 MapleOmics 数据关联

元宝枫相关多组学数据覆盖种子脂肪酸合成全通路。切换上方标签页可探索交互式合成通路图、脂肪酸积累动态、基因热图与转录因子调控网络。

数据引用:本页数据关联自 MapleOmics 综合数据库,部分图片和表型数据来自江苏省农业科学院马秋月团队, 曾用于 Genome Biology 相关文章,请在引用时保持学术描述一致性。

💡 点击通路图中任意 橙色酶标签 查看基因信息与表达数据

🌿 质体 (Plastid) — 脂肪酸从头合成 Pyruvate PDHC Acetyl-CoA ACCase Malonyl-CoA FAS 循环 (×8) KAS KAR HAD EAR C18:0-ACP SAD C18:1-ACP FATA/FATB 🔬 内质网 (ER) — VLCFA超长链脂肪酸延伸 C18:1-CoA LACS FAD2 C18:2-CoA KCS KCR C18:1→C20:1 (+2C) C20:1-CoA HCD ECR C20:1→C22:1 (+2C) C22:1-CoA KCS ★ 限速步骤 C22:1→C24:1 (+2C) C24:1 — 神经酸 Nervonic Acid ★ acyl-CoA pool C18:1/其他FA 💧 TAG组装 — Kennedy 途径 G3P甘油骨架 GPAT LPA溶血磷脂酸 LPAAT PA磷脂酸 PAP DAG二酰甘油 DGAT TAG三酰甘油 → 油体积累
点击橙色酶标签
查看详情
通路说明
🌿 质体:从头合成 Pyruvate → C18:1
🔬 内质网:VLCFA延伸 C18:1 → C24:1
💧 内质网:Kennedy途径 TAG组装

种子发育期脂肪酸积累动态

元宝枫种子从70 DAF到180 DAF发育过程中各主要脂肪酸的相对含量变化。鼠标悬停查看精确数值,点击图例切换显隐。
数据来源: Ma et al. 2020, The Plant Journal, DOI: 10.1111/tpj.14954 | ✓ = 实验测定值(70/85/115/180 DAF 及 100 DAF C24:1); ~ = 内插估计值

神经酸合成通路关键基因表达热图

元宝枫种子发育两个时期(CK = 7月7日早期,T = 8月19日晚期)各3个重复(A/C/D株系)的关键基因 log₂(FPKM+1) 表达量。数据来源:转录组测序。红色 = 高表达,蓝色 = 低表达。

log₂(FPKM+1),值域 0–10+

转录因子共表达调控网络

基于元宝枫转录组真实 FPKM 数据(n=6 样品)计算皮尔逊相关系数,展示 |r| ≥ 0.85 的基因对(共 56 条边,20 个基因)。拖拽节点调整布局,鼠标悬停查看 r 值,点击节点查看详情。

图例

转录因子 (TF)
VLCFA延伸酶
质体从头合成酶
TAG组装酶
节点大小反映连接度
连线粗细反映 |r| 值
金色:r > 0.95(强正相关)
蓝色:0.85 ≤ r ≤ 0.95
红色:r < -0.85(负相关)