Ketoaine on elimistössärasvasta,etanolista taiketogeenisestä aminohaposta muodostuva pienimolekyylinenyhdiste, jota käytetään elimistön energiantuotantoon. Elimistö pystyy tuottamaan ketoaineiden avulla glukoosia enemmän energiaa jokaista käyttämäänsä happimolekyyliä kohden[1]. Ketoaineita muodostuu maksassa ja munuaisissa erityisesti silloin, kunhiilihydraatteja on niukasti saatavilla (kts.ketoosi) ja elimistö joutuu valmistamaan tarvittavanglukoosin itseglukoneogeneesissä. Elimistössä muodostuu kolmea eri ketoainetta:asetoasetaatti,beeta-hydroksibutyraatti jaasetoni.
Normaalisti ketoaineita syntyymaksan jamunuaisten solujenmitokondrioissa solujenglukoneogeneesin sivutuotteena. Kun solut tuottavatglukoosia, ne tuottavat tarvitsemansa energian hapettamalla rasvahappojaasetyylikoentsyymi-A:ksi. Asetyylikoentsyymi-A, joka ei hapetu normaalistisitruunahappokierrossa glukoneogeneesin ollessa käynnissä, muuntuuketogeneesissä asetoasetaatiksi ja edelleen betahydroksibutyraatiksi.
Ketoaineet kulkeutuvat verenkierron mukana maksasta ja munuisista muualle elimistöön, jossa asetoasetaatti ja betahydroksibutyraatti voidaan käyttää hyväksi. Aivojengliasolut käyttävät niitälipidien rakentamiseen. Niitä voidaan hyödyntää myös energiantuotannossa. Erityisestisydän,lihakset jaaivot käyttävät ketoaineita energianlähteenään.
Asetonia muodostuu spontaanisti asetoasetaatista ja sitä esiintyy paljon vähemmän kuin kahta muuta ketoainetta. Elimistö käyttää asetonia glukoosin, triglyseridien ja aminohappojen synteesissä[2].
Osa asetonista poistuu kehostavirtsan ja uloshengityksen mukana. Tästä johtuu ketoosissa olevan henkilön hengityksen "makea" tuoksu. Samasta syystä ketoosin voimakkuutta voidaan mitata virtsasta.
3-hydroksi-3-metyyliglutaryyli-KoA-lyaasin puute on harvinainen perinnöllinen häiriö, joka estää ketoaineiden muodostumisenketogeneesissä. Se johtaa vaikeaan aivojen kehityshäiriöön ja on yhdistettysydänlihasrappeumaan ja maksan toimintahäiriöihin.[3]
Jos happamien asetoasetaatin ja betahydroksibutyraatin pitoisuus veressä kasvaa liiaksi,veri happamoituu, ja tuloksena on vaarallinenketoasidoosi. Näin voi tapahtua hoitamattomandiabeteksen yhteydessä tai jos yletönalkoholin käyttö yhdistyy pitkään syömättömyyteen.