Fenilketonuria (PKU = phenylketonuria) merupakan penyakit langka akibat gangguan dalam metabolisme asam amino fenilalanin. Dalam metabolisme ini fenilalanin akan diubah menjadi asam amino yang lain, yaitu tirosin.
Pada penderita PKU, transformasi ini tidak terjadi karena adanya defisiensi enzim fenilalanin hidroksilase sehingga fenilalanin dan produk pemecahannya yang abnormal, yakni senyawa-senyawa fenil-keton, tertimbun dalam cairan tubuh serta diekskresikan ke dalam urine.
Adanya unsur-unsur ini dalam cairan tubuh mengakibatkan abnormalitas sistem saraf termasuk kerusakan otak yang progresif. Pada sebagian kasus terjadi pula lesi kulit. Bayi yang menderita PKU mempunyai kadar fenilalanin darah yang normal pada saat dilahirkan. Kadar tersebut baru meningkat setelah bayi mendapatkan susu. Penimbunan bahan-bahan metabolit yang berbahaya tersebut baru memberikan akibat yang nyata setelah bayi berusia antara minggu pertama dan minggu keenam.
Diagnosis dini merupakan masalah paling penting karena terbukti bahwa terapi yang dimulai sebelum terjadinya kerusakan otak dapat mencegah defisiensi mental.
Fenilalanin diperlukan untuk membangun struktur protein tubuh dan tidak dapat dibuat oleh tubuh sendiri sehingga harus diperoleh dari makanan. Namun, diet normal biasanya memberikan asam-asam amino, termasuk fenilalanin, dalam jumlah yang melampaui kebutuhan tubuh. Karena tujuan terapi PKU adalah mencegah penimbunan fenilalanin dan derivat abnormalnya dalam jaringan tubuh, terapi tersebut harus terdiri atas diet rendah fenilalanin yang mengandung jenis asam amino ini dalam jumlah yang dapat digunakan oleh jaringan tubuh. Kekurangan tirosin tidak perlu terjadi karena diet ini harus cukup mengandung asam amino tirosin.
Formula rendah fenilalanin yang dipakai sebagai sumber protein dalam diet PKU adalah lofenalac. Kandungan fenilalanin dalam lofenalac adalah 0.08%. satu sendok makan lofenalac yang dilarutkan dalam 60 ml air mengandung 1.5 gram protein, 7.5 mg fenilalanin dan 40 kalori.
Terapi diet dianggap berhasil bila kadar fenilalanin darah dapat dipertahankan dalam batas 3 – 8 mg/ml sehingga anak dapat bertumbuh kembang secara normal.