Leucin och isoleucin är två distinkta aminosyror, ämnen som förekommer naturligt i maten som människor äter och som är huvudkomponenterna i kostens protein. Båda anses vara essentiella aminosyror, vilket innebär att kroppen inte kan tillverka dessa föreningar på egen hand och därför måste de konsumeras i maten. Både leucin och isoleucin är också lätt tillgängliga i många proteinrika växt- och animaliska livsmedel som valnötter, mandel, sojabönor, ägg, kött och mjölk och är också populära i kosttillskottsform. Det är viktigt att notera att de två har olika kemiska formler, är härledda från olika källföreningar, kräver verkan av olika enzymer för att syntetiseras och har något olika funktioner i kroppen.
Isoleucin tillverkas endast av växter och vissa mikroorganismer, en process som involverar omvandling av pyrodruvsyra och involverar alfa-ketoglutarsyra som en mellanhand. Pyrodruvsyra är ett ämne som görs naturligt som en del av metabolismen av kolhydrater och fetter, medan alfa-ketoglutarsyra är en annan metabolisk förening. Båda underlättar aerob andning i cellerna. Leucin, även om det syntetiseras av mikroorganismer och växter och involverar metabolismen av pyrodruvsyra, kräver inblandning av olika mellanliggande ämnen, nämligen alfa-ketoisovalerianasyra.
Leucin och isoleucin skiljer sig också åt i de enzymer som krävs för att underlätta deras syntes i växter. För att skapa isoleucin från pyrodruvsyra behövs fyra enzymer eller ämnen som startar kemiska reaktioner: acetolaktatsyntas, acetohydroxisyraisomeroreduktas, dihydroxisyradehydratas och valinaminotransferas. Däremot kräver leucinsyntes de tre första förutom alfa-isopropylmalatsyntas, alfa-isopropylmalat-isomeras och leucinaminotransferas.
Växtmat som syntetiserar en stor mängd leucin inkluderar soja, jordnötter, vetegroddar och mandel. Vegetabiliska livsmedel som är täta med isoleucin inkluderar soja och sjögräs. Djur som odlas för mat tenderar att konsumera mycket aminosyrainnehållande vegetabiliska livsmedel, inklusive majs, vete och soja. Likaså matas odlad fisk med sjögräs. Av denna anledning överförs massor av leucin och isoleucin till animaliska livsmedel som äts av människor, inklusive ägg, fjäderfä, nötkött, lamm och fisk.
Dessa två aminosyror utför också något olika funktioner i människokroppen när de väl har konsumerats. Tillsammans med aminosyran valin är leucin och isoleucin kända som grenade aminosyror (BCAA), vilket betyder att de har en extra kolbaserad sidokedja i sin molekylära struktur. BCAA är förknippade med vävnadstillväxt och reparation, vilket gör dem populära som ett komplement hos kroppsbyggare och andra tyngdlyftare. Dessutom lagras båda av kroppen i levern, i muskler och i lagrat kroppsfett. Endast leucin har dock visat sig uppmuntra tillverkningen av protein i muskelceller, vilket är nödvändigt för muskelhypertrofi eller tillväxt.