概述

2-酮丁酸、也稱為2-氧代丁酸、草酰乙酸，是一種有機化合物和羧酸，是氨基酸代謝的中間體。2-酮丁酸是一個四碳分子，是克雷布斯循環(huán)中的重要中間體，也是氨基酸、脂質和其他分子生物合成的關鍵中間體。它是許多生物體代謝的重要組成部分，參與碳水化合物、蛋白質和脂質的代謝。此外，它也是體內重要的代謝產(chǎn)物，在能量代謝的調節(jié)中發(fā)揮著重要作用。2-酮丁酸還被證明可以抑制胰島素抵抗和細胞培養(yǎng)。

分離提取

文獻報道了一種從酶轉化液中分離提取2-酮丁酸的方法。采用酶催化法生產(chǎn)2-酮丁酸時，酶催化液中除了含有2-酮丁酸，還含有菌體，水溶性蛋白，色素，蘇氨酸，鈉鹽等雜質，由于2-酮丁酸具有在水相和有機相中易容，沸點低等特點，故分離提取困難。該方法首先通過雙膜即微濾膜，超濾膜分離系統(tǒng)錯流過濾去除發(fā)酵液中的菌體，大部分蛋白和色素，膜過濾液依次通過粉末活性炭脫色，加堿除蛋白，減壓濃縮，陽離子交換柱除雜質，冷凍真空干燥操作步驟，得到純度95.0%以上的2-酮丁酸結晶，收率達到80%以上。分離過程采用微濾和超濾雙膜過濾菌體蛋白，菌體去除徹底，過濾液澄清透明。采用陽離子交換工藝除雜質，高效去除難分離的蘇氨酸，鈉鹽等雜質[1]。

應用

2-酮丁酸常用作合成氨基酸、脂質和其他分子的底物，還可用于研究碳水化合物、蛋白質和脂質的代謝。

例如，催化長側鏈芳香族胺與2-酮丁酸可以合成L-2-氨基丁酸。采用ω轉氨酶作為催化劑催化長側鏈芳香族胺與2-酮丁酸合成L-2-氨基丁酸。相關ω轉氨酶ppTA在利用無論是芳香族胺——芐胺，還是長側鏈芳香族胺S苯基丁胺，在合成L-2-氨基丁酸方面有巨大潛力，在生物醫(yī)藥領域有較大的應用前景[2]。

另外，以2-酮丁酸作為輔底物，在7ɑ-羥基類固醇脫氫酶，α-羥丁酸脫氫酶，鵝去氧膽酸以及輔酶NAD+的作用下可以生成7-酮石膽酸，且酶催化的轉化率能夠達到99.5%以上。成本比現(xiàn)有工藝路線極具優(yōu)勢，有工業(yè)化應用的潛力[3]。

在黃曲霉素的有關研究中，實驗發(fā)現(xiàn)，黃曲霉在2mg/mL的2?酮丁酸添加后，經(jīng)過24及48小時培養(yǎng)，2?酮丁酸能有效達到90％以上的抑菌率。碘化丙啶(PI)染色顯示2?酮丁酸處理對真菌細胞膜有損害。轉錄組學分析顯示，2?酮丁酸會下調黃曲霉素生合成的基因表達。HPLC分析也可看出黃曲霉菌在經(jīng)過2?酮丁酸的處理后，相對于對照組，黃曲霉素有明顯的下降[4]。

參考文獻

[1]陳寧,齊俊生,徐慶陽,等.一種從酶轉化液中分離提取2-酮丁酸的方法:CN201610056886.0[P].CN105461544A.

[2]羅瑋,胡佳桂.催化長側鏈芳香族胺與2-酮丁酸合成L-2-氨基丁酸的方法.CN202110149981.6.

[3]傅榮昭,谷緒頂,周文俊.一種低成本制備7-酮石膽酸的生物酶催化方法:CN202110994867.3[P].CN202110994867.3.

[4]陳芳芳,陳煜沛,吳黌坦,等.2-酮丁酸的應用:202310923237[P].