Leutsiin ja isoleutsiin on kaks erinevat aminohapet, ained, mis esinevad looduslikult inimeste poolt söödavates toitudes ja on toiduvalgu põhikomponendid. Mõlemat peetakse asendamatuteks aminohapeteks, mis tähendab, et keha ei suuda neid ühendeid ise toota ja seetõttu tuleb neid toiduga tarbida. Samuti on nii leutsiin kui ka isoleutsiin hõlpsasti saadaval paljudes valgurikastes taimsetes ja loomsetes toitudes, nagu kreeka pähklid, mandlid, sojaoad, munad, liha ja piim, ning on populaarsed ka toidulisandina. Oluline on märkida, et neil kahel on erinevad keemilised valemid, need on saadud erinevatest lähteühenditest, nende sünteesimiseks on vaja erinevate ensüümide toimet ja neil on kehas veidi erinevad funktsioonid.
Isoleutsiini toodavad ainult taimed ja mõned mikroorganismid, protsess, mis hõlmab püroviinamarihappe muundamist ja alfa-ketoglutaarhapet kui vaheühendit. Püruviinhape on aine, mida toodetakse looduslikult osana süsivesikute ja rasvade metabolismist, samas kui alfa-ketoglutaarhape on teine metaboolne ühend. Mõlemad hõlbustavad rakkudes aeroobset hingamist. Leutsiin, mida sünteesivad ka mikroorganismid ja taimed ning osaleb püroviinamarihappe metabolismis, nõuab erinevate vaheainete, nimelt alfa-ketoisovaleriinhappe kaasamist.
Leutsiin ja isoleutsiin erinevad ka ensüümide poolest, mis on vajalikud nende sünteesi hõlbustamiseks taimedes. Püroviinamarihappest isoleutsiini loomiseks on vaja nelja ensüümi või ainet, mis käivitavad keemilisi reaktsioone: atsetolaktaadi süntaas, atsetohüdroksühappe isomeroreduktaas, dihüdroksühappe dehüdraas ja valiinaminotransferaas. Seevastu leutsiini sünteesiks on lisaks alfa-isopropüülmalaadi süntaasile, alfa-isopropüülmalaadi isomeraasile ja leutsiini aminotransferaasile vaja kolme esimest.
Taimsed toidud, mis sünteesivad suures koguses leutsiini, on soja, maapähklid, nisuidud ja mandlid. Isoleutsiini sisaldavate taimsete toiduainete hulka kuuluvad soja ja merevetikad. Toiduks kasvatatavad loomad kipuvad tarbima palju aminohappeid sisaldavat taimset toitu, sealhulgas maisi, nisu ja soja. Samamoodi toidetakse tehistingimustes kasvatatud kalu merevetikatega. Sel põhjusel kantakse palju leutsiini ja isoleutsiini üle inimeste poolt söödavatesse loomsetesse toiduainetesse, sealhulgas munadesse, linnulihasse, veiseliha, lambaliha ja kala.
Need kaks aminohapet täidavad pärast tarbimist ka inimkehas veidi erinevaid funktsioone. Koos aminohappe valiiniga on leutsiini ja isoleutsiini tuntud kui hargnenud ahelaga aminohappeid (BCAA), mis tähendab, et nende molekulaarstruktuuris on ekstra süsinikupõhine kõrvalahel. BCAA-sid seostatakse kudede kasvu ja paranemisega, mistõttu on need populaarsed toidulisandina kulturistide ja teiste tõstjate seas. Lisaks talletab keha mõlemat maksas, lihastes ja keharasvas. Siiski on näidatud, et ainult leutsiin soodustab lihasrakkudes valkude tootmist, mis on vajalik lihaste hüpertroofia või kasvu jaoks.