α-酮戊二酸可用做營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，作為運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)飲料的成分；也可用作有機(jī)中間體，生化試劑和測(cè)肝功能的配套試劑，體格增強(qiáng)補(bǔ)劑等。

α-酮戊二酸是一種具有多重作用的短鏈羧酸，不表現(xiàn)出毒性，其水溶液具有較高的穩(wěn)定性。在生物體內(nèi)，AKG不僅是TCA循環(huán)中重要的過(guò)渡性產(chǎn)物，同時(shí)也是L-谷氨酸、L-谷氨酰胺、L-脯氨酸和L-精氨酸的前體物質(zhì)。在動(dòng)物身上進(jìn)行的試驗(yàn)研究表明，動(dòng)物攝入的AKG、谷氨酰胺和谷氨酸在小腸上部被吸收及代謝，其中高達(dá)95%的谷氨酸以及70%的谷氨酰胺被降解為CO2，而只有40%的AKG被降解，剩余的AKG可用于腸細(xì)胞和外周組織的代謝過(guò)程。

生物轉(zhuǎn)化法合成α-酮戊二酸的步驟如下：

(1)將冰箱保存的馬克斯克魯維酵母ATCC36534的菌體接種于新鮮斜面培養(yǎng)基，于25～30℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24～36h，得到活化后的馬克斯克魯維酵母ATCC36534菌種。所述的斜面培養(yǎng)基組成為：葡萄糖10～20g/L，蛋白胨5～10g/L，酵母浸出粉3～5g/L，瓊脂15～20g/L，溶劑為水，pH自然(實(shí)測(cè)6.3～6.5)，高壓蒸汽121℃滅菌15～20min。

(2)用接種環(huán)挑取步驟(1)活化培養(yǎng)后馬克斯克魯維酵母ATCC36534斜面菌體2～3環(huán)，接種至種子培養(yǎng)基。接種后的種子培養(yǎng)基于25～30℃、200～250r/min振蕩條件下培養(yǎng)20～24h，得干菌體濃度為5～7g/L的種子液。所述的種子培養(yǎng)基組成除不加瓊脂外，其他成分同步驟(1)中的斜面培養(yǎng)基，在三角瓶中的裝量為其容積的20％～40％，三角瓶8層扎口，高壓蒸汽121℃滅菌15～20min。

(3)用接種環(huán)挑取步驟(1)活化培養(yǎng)后馬克斯克魯維酵母ATCC36534斜面菌體3～5環(huán)，或步驟(2)制備的種子液，按體積百分?jǐn)?shù)5％～10％的量接入轉(zhuǎn)化培養(yǎng)基，于25～30℃、200～250r/min振蕩條件下培養(yǎng)20～24h，獲得干菌體濃度為6～10g/L，加入終濃度為10～50mmol/L的H2O2，或終濃度為0.5～1.0μmol/L的甲氨蝶呤，或兩者同時(shí)添加；再加入終濃度為20～50g/L的L-谷氨酸。三角瓶在相同條件下進(jìn)行合成培養(yǎng)20～24h，得α-酮戊二酸濃度可達(dá)17.3～42.9g/L的合成培養(yǎng)液。

所述轉(zhuǎn)化培養(yǎng)基的組成為：蔗糖50～100g/L，酵母浸出粉10～20g/L，KH₂PO₄ 3～5g/L，K₂HPO₄ 5～6.5g/L，MgSO₄ 0.5～1.0g/L，溶劑為自來(lái)水，pH自然(實(shí)測(cè)6.5)，在三角瓶中的裝量為其容積的20％～40％。三角瓶8層扎口，高壓蒸汽121℃滅菌15～20min。

(4)將步驟(3)制備的合成培養(yǎng)液，經(jīng)3000～4000g、5～10min離心除去菌體后，獲得上清液a，加入活性炭，攪拌30～60min后濾除活性炭，濾液減壓濃縮至原體積的1/2～1/4，再次離心除去沉淀物，獲得上清液b，加入α-酮戊二酸晶種，緩慢攪拌冷卻至4℃，靜置8～12h，抽濾收集α-酮戊二酸晶體，于45℃真空干燥，得到晶體狀α-酮戊二酸；所述活性炭加入量以上清液a體積計(jì)為5～10g/L，所述α-酮戊二酸加入量以上清液b體積計(jì)為10～20g/L。