Фамилия Птренко звучит необычно для русского уха, и это первый ключ к разгадке. Скорее всего, перед нами не русская, а украинская фамилия, образованная по типичной восточнославянской модели с суффиксом -енко. В украинской ономастике этот суффикс — один из самых распространённых, он указывает на происхождение по отцу («сын такого-то» или «маленький, младший»). Однако корень «Птр-» в этой фамилии вызывает вопросы — он явно усечён или искажён.

Наиболее вероятная версия: Птренко — это фонетический или орфографический вариант фамилии Петренко. В украинском языке имя Пётр звучит як Петро, и фамилия Петренко означает «Петрович», «сын Петра». Под влиянием местных говоров или при записи фамилии в документах (особенно в XIX веке, когда фамилии фиксировали чиновники на слух) гласная «е» могла выпасть, а «т» остаться без смягчения. Получилось Птренко — как сокращённая, «стянутая» форма. Подтверждает эту догадку и то, что в украинских сёлах встречаются фамилии Пташник, Птуха, где тоже произошло выпадение гласной.

Если же отбросить версию с усечением, то корень «Птр-» можно возвести к прозвищу Петруха или Петря (уменьшительные от Пётр) с тем же выпадением «е». Менее вероятна связь с диалектным словом «птер» или «птру» (междометие для остановки лошади), но такие прозвища давали возницам или конюхам, и фамилия могла бы звучать как Птруенко, а не Птренко. Таким образом, самая правдоподобная гипотеза — это вариант Петренко, закрепившийся в результате редукции гласной.

Географически фамилия Птренко встречается редко, в основном в южных и центральных областях Украины, а также среди потомков украинских переселенцев на Кубани. В России она практически не зафиксирована, что ещё раз подтверждает её украинское происхождение. Носители фамилии могли быть потомками крестьян или казаков, а их предок, вероятно, носил имя Пётр или производное от него прозвище.