近日，华中农业大学油菜团队张椿雨教授联合美国Nebraska-Lincoln大学美国科学院院士Edgar B. Cahoon教授，在前期首次发现2种双羟基脂肪酸（“武汉脂肪酸”和“内布拉斯加脂肪酸”）并解析其合成机制的基础上（Nature Plants, 2018），又发现2种新型超长链酮基-羟基脂肪酸并进一步解析了其合成机制。新型脂肪酸分别被命名为“湖北脂肪酸”和“林肯脂肪酸”，为绿色生物制造和高性能生物基润滑油开发提供了新的理论基础与基因资源。相关成果以“Polyketide synthase–like functionality acquired by plant fatty acid elongase”为题，发表于Science Advances杂志，张椿雨与Edgar B. Cahoon教授共为通讯作者。
植物脂肪酸结构决定其营养价值与工业应用潜力。传统植物脂肪酸延伸通常遵循“缩合-还原-脱水-再还原”的经典循环过程。然而，在研究中国特有物种诸葛菜属心叶诸葛菜（Orychophragmus limprichtianus）种子脂肪酸组分时，研究人员发现了一类此前未知的C24-C28酮基-羟基超长链脂肪酸，其含量约占种子总脂肪酸的25%，将其分别命名为“湖北脂肪酸”和“林肯脂肪酸”。
进一步研究发现，心叶诸葛菜中一个功能发生分化的脂肪酸延伸酶OlFAE1-2与低活性的3-酮脂酰辅酶A还原酶OlKCR1-1协同作用，使脂肪酸延伸过程“跳过”经典还原步骤，从而保留中间体中的酮基结构，最终在双羟基脂肪酸的基础上进一步合成了酮基-羟基超长链新型脂肪酸，该机制兼具传统脂肪酸延伸系统与聚酮合成酶系统的特征，体现了植物脂质代谢途径高度的进化可塑性。值得关注的是，这类特殊脂肪酸能够进一步形成具有高黏度、耐高温、抗氧化、优异润滑性的内交酯，在生物润滑油、绿色化工材料以及可持续生物制造领域具有重要应用前景。
据悉，Edgar B. Cahoon教授于2026年当选美国科学院院士。张椿雨教授近年主攻油菜抗根肿病种质创新与利用研究，同时在维生素E代谢和工业用特殊脂肪酸合成与进化方向也取得系列成果。
论文链接：Polyketide synthase–like functionality acquired by plant fatty acid elongase | Science Advances
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