การหมัก 2,3- บิวเทนไดออล เป็นการหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจน ของกลูโคสโดยมี2,3-บิวเทนไดออลเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์สุดท้าย อัตราส่วนทางเคมีโดยรวมของปฏิกิริยาคือ

2 ไพรูเวท + NADH --> 2 CO ₂ + 2,3-บิวเทนไดออล

การหมักบิวเทนไดออลเป็นลักษณะเฉพาะของแบคทีเรียที่ไม่ใช้ออกซิเจนอย่างKlebsiellaและEnterobacter ^{[ 1 ]}และทดสอบโดยใช้ การทดสอบ Voges–Proskauer (VP) มีสายพันธุ์ทางเลือกอื่น ๆ ที่สามารถใช้ได้ ซึ่งจะกล่าวถึงรายละเอียดในส่วนสายพันธุ์แบคทีเรียทางเลือกด้านล่าง

หน้าที่ทางเมตาบอลิซึมของ 2,3-บิวเทนไดออลยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แม้ว่าบางคนจะคาดการณ์ว่าการผลิตสารที่เป็นกลางซึ่งมีฤทธิ์ยับยั้งน้อยกว่าผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันบางส่วนอื่นๆ และไม่ลดค่า pH มากเท่ากับกรดผสม อาจเป็นข้อได้เปรียบเชิงวิวัฒนาการสำหรับจุลินทรีย์เหล่านี้

บิวเทนไดออลมีประโยชน์ในอุตสาหกรรมหลายด้าน เช่น สารป้องกันการแข็งตัวของน้ำ สารเติมแต่งอาหาร สารฆ่าเชื้อ และยา นอกจากนี้ยังพบได้ตามธรรมชาติในสิ่งแวดล้อมหลายแห่ง

การหมัก 2,3-บิวเทนไดออลให้ผลผลิตกรดน้อยกว่าการหมักกรดผสมและบิวเทนไดออล เอทานอล คาร์บอนไดออกไซด์( CO2 ) _และไฮโดรเจน(H2 ₎เป็นผลิตภัณฑ์สุดท้าย ในขณะที่การหมักกรดผสมให้ผลผลิต CO2 และ H2 ในปริมาณเท่ากัน_การหมัก_{บิ วเทนไดออลกลับให้ผลผลิต CO2}มากกว่าสองเท่าเนื่องจากก๊าซเหล่านี้ไม่ได้เกิดจากเอนไซม์ฟอร์เมตไฮโดรเจนไลเอสเพียงอย่างเดียวเหมือนในการหมักกรดผสม

2,3-บิวเทนไดออลถูกผลิตในระดับที่แตกต่างกันในการหมักแบบเติมอากาศตราบใดที่ระดับออกซิเจนที่ละลายมีจำกัด (กล่าวคือ เชื้อพยายามบริโภคออกซิเจนมากกว่าที่มีอยู่) ระดับของการจำกัดออกซิเจนจะเป็นตัวกำหนดอัตราส่วนของ 2,3-บิวเทนไดออลต่อผลิตภัณฑ์พลอยได้ที่ผลิตขึ้น^{[ 2 ]}

2,3-บิวเทนไดออลมีการใช้งานทางอุตสาหกรรมและผลิตภัณฑ์ต่างๆ มากมาย ไอโซเมอร์เลโวของบิวเทนไดออลมีจุดเยือกแข็งต่ำที่ −60 °C ซึ่งทำให้สามารถใช้เป็นสารป้องกันการแข็งตัวได้ บิวเทนไดออลสามารถสร้างไดอะซิทิลได้ โดยการดีไฮโดรจีเนชันแบบเร่ง ปฏิกิริยาไดอะซิทิลเป็นสารเติมแต่งอาหารที่สามารถใช้เพิ่มรสชาติได้ บิวเทนไดออล 0.1% จะฆ่าแบคทีเรียก่อโรคส่วนใหญ่ได้เนื่องจากมีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อ ผ่านการเอสเทอริฟิเคชัน จะได้สารตั้งต้นของโฟมโพลียูรีเทน ซึ่งสามารถนำไปใช้ในงานต่างๆ ได้ เช่น ยา เครื่องสำอาง โลชั่น ขี้ผึ้ง และผลิตภัณฑ์ระงับเหงื่อ บิวเทนไดออลเองก็มีการใช้งานในอุตสาหกรรมยาในฐานะตัวนำส่งยา^{[ 3 ]}

การใช้แบคทีเรียเมโซฟิลิกจำเป็นต้องให้กระบวนการหมักเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่า 40 °C ซึ่งอาจทำให้เกิดการปนเปื้อนของแบคทีเรียเนื่องจากอุณหภูมิต่ำ ในระดับอุตสาหกรรม จำเป็นต้องมีขั้นตอนการฆ่าเชื้อ ซึ่งหมายความว่าต้องสร้างโรงงานพิเศษ ต้องใช้พนักงานมากขึ้นในการดำเนินการขั้นตอนพิเศษนี้ และใช้พลังงานมากขึ้นในโรงงาน สาย พันธุ์ Geobacillus XT15 ที่ใช้ออกซิเจนได้แสดงให้เห็นว่าสามารถผลิต 2,3-butanediol ได้ที่อุณหภูมิระหว่าง 45 ถึง 55 °C อุณหภูมิที่สูงขึ้นนี้จะช่วยหลีกเลี่ยงความเสี่ยงของการปนเปื้อน เนื่องจากจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมปกติไม่สามารถสืบพันธุ์ได้ที่อุณหภูมิสูงกว่า 45 °C สายพันธุ์ Geobacillus XT15 เป็นเทอร์โมฟิลิกซึ่งทำให้สามารถดำเนินการหมักที่อุณหภูมิสูงขึ้นนี้ได้ การฆ่าเชื้อจะไม่จำเป็นหากใช้สายพันธุ์ทางเลือกนี้ ทำให้กระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพและคุ้มค่ามากขึ้น^{[ 4 ]}

• "วิถีการสังเคราะห์ (R,R)-บิวเทนไดออลระดับสูง"ฐานข้อมูลBioCyc