L-纈氨酸又稱2-氨基-3-甲基丁酸，化學式C5H11NO2。一種白色單斜晶系晶體或結晶性粉末，用乙醇水溶液重潔凈者為無色板狀或鱗片狀結晶。無臭，有特殊苦味。熔點約315℃。易溶于水（8.85g/100ml，25℃)，水溶液呈酸性，5%水溶液的PH值為5.5~7.0。幾乎不溶于乙醇和乙醚。對熱、光及空氣穩(wěn)定。與亮氨酸的分離困難。
L-纈氨酸是人體必需氨基酸，用于生化研究，組織培養(yǎng)基的制備，氨基酸類藥。營養(yǎng)增補劑，可作氨基酸輸液、綜合氨基酸制劑的主要成分。L-纈氨酸是三個支鏈氨基酸之一，屬必需氨基酸，可治療肝功能衰竭、中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂。
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