魚體不同組織的蛋白質組成不同。在肌肉中，肌動蛋白占總蛋白的20%，但在其它組織中只占5%～10%。不同組織蛋白質的氨基酸組成的差異也很大。如賴氨酸在膠原蛋白中占3%，在肌球蛋白和原膠球蛋白（肌肉的主要成分）中卻占14%以上（Pellett and Young, 1984）。但奇怪的是，不同魚類的全魚氨基酸組成卻很接近（Wilson and Cowey, 1985; Kaushik, 1998; Kaushik and Seiliez, 2010）；全魚和全蝦的氨基酸組成有點差異，但差別并不大（見表1）。全魚的氨基酸組成也很少受不同養殖規格的影響（Kaushik, 1998; Portz and Cyrino, 2003）。2. 魚類對氨基酸的利用
有許多因素會引起氨基酸的氧化分解，其中最主要的原因是氨基酸供應量和用于蛋白質合成的氨基酸需要量之間的不平衡（Weijs, 1993）。氨基酸分解代謝的最終產物是氨、二氧化碳和碳酸氫鹽。由于氨的毒性很高，高等脊椎動物把氨轉化成尿素并通過排尿的方式排出體外。魚類和甲殼類可以將氨通過鰓排出體外，因此不必消耗能量把氨轉化成尿素（Cowey and Walton, 1989）。絕大部分的魚蝦類都可以通過排氨的方式把其80%的含氮代謝產物排出體外。鰓是主要排泄器官，氮排泄的75%～90%是通過鰓排泄的。
氨基酸的分解分為兩步，第一步是脫氨基作用，并把脫下的氨基轉化為氨或轉化為谷氨酸分子的氨基。第二步是把脫氨基后產生的碳骨架（如α-酮酸）轉化成檸檬酸循環的中間物。氨基酸碳骨架含有的自由能可在三羧酸循環中被利用，或轉化為脂肪酸或糖元，以備動物將來利用（Cowey and Walton, 1989）。因此，氨基酸可分成三類，分別是生糖氨基酸、生酮氨基酸，及生糖生酮氨基酸。生糖氨基酸是可轉化成糖異生的前體，如丙酮酸或三羧酸循環中間物（包括α-酮戊二酸和草酰乙酸）。賴氨酸和亮氨酸是唯一只具有生酮作用的氨基酸，它們可產生乙酰輔酶A和乙酰乙酰輔酶A，這兩種物質能用于酮體合成，但都不能用于合成葡萄糖。賴氨酸和亮氨酸的代謝途徑與脂肪酸的β-氧化十分類似。除了賴氨酸和亮氨酸以外的其它氨基酸都具有部分生糖作用（Cowey and Walton, 1989）。異亮氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、色氨酸和酪氨酸是生糖生酮氨基酸，他們可生成葡萄糖和脂肪酸前體物質。
大量文獻表明，魚蝦類攝食高質飼料后氨基酸在體內的沉積率達到25%～55%。蛋白質的沉積率是評價氨基酸利用率和需求量的主要指標（Cowey and Walton, 1989）。魚類的增重量與蛋白質沉積率之間有著極強的相關性，與氨基酸的日需要量也緊密關聯。因而用于蛋白質沉積的必需氨基酸需要量相當于增加的體蛋白所包含的氨基酸含量（Kaushik and Seiliez, 2010）。
蛋氨酸和半胱氨酸是兩種含硫氨基酸。蛋氨酸是非極性氨基酸，與其它疏水性氨基酸一樣，它可與其它疏水性配體（如脂肪）結合（Brosnan and Brosnan, 2006b）。半胱氨酸由于含有巰基，是一種親水性氨基酸。由于疏基的活性強，半胱氨酸成為許多蛋白質和酶類的結構和功能組成成分，并在許多蛋白中形成二硫鍵。半胱氨酸在外界很容易被氧化成胱氨酸（半胱氨酸-半胱氨酸），但機體也很容易把胱氨酸降解成兩個半胱氨酸分子。
Walton等(1982)表示當飼料中的半胱氨酸從0%增加到2%時，虹鱒對蛋氨酸的需要量會降低。Rumsey等(1983)和Cowey等(1992)在許多種其它魚類中也發現了相似的規律。當飼料中添加胱氨酸時，蛋氨酸的需要量也一樣會降低，這是因為胱氨酸可以替代蛋氨酸用于合成半胱氨酸及其衍生物。但半胱氨酸不能完全替代蛋氨酸以滿足魚類的需求（Brosnan and Brosnan, 2006b）。
由于蛋氨酸能轉化成半胱氨酸，飼料中半胱氨酸的水平會影響魚類對蛋氨酸的需求量，導致蛋氨酸的需求很難精確化。因此很多研究者以總含硫氨基酸（或蛋氨酸+半胱氨酸）的形式來表述需要量。如虹鱒的總含硫氨基酸需要量占飼料的0.8%～1.1%。在許多魚類中的研究表明，半胱氨酸可以替代40%～60%的蛋氨酸（Wilson, 2002），其中斑點叉尾鮰中可以替代60%（Harding等, 1977），藍羅非魚中可替代44%（Liou, 1989），虹鱒中可替代42%（Kim等, 1992a），紅鼓魚和雜交條紋鱸中可替代40%（Moon and Gatlin, 1991; Griffin等, 1992）。目前在好幾種魚類中的研究表明，半胱氨酸可以貢獻幾乎一半的含硫氨基酸用于蛋白質合成（NRC, 1993; Goff and Gatlin, 2004）。也有的研究表明魚飼料中半胱氨酸的含量在0.3%以內才能作為含硫氨基酸的有效供體，也就是說半胱氨酸的添加量超過該水平時對蛋氨酸將沒有節約作用（Kim等, 1992a; pack等, 1995）。因此，建議蛋氨酸和半胱氨酸都需在飼料中滿足需求量（Rodehutscord等, 1995a）。在生產實踐中，許多飼料原料中的半胱氨酸含量高于蛋氨酸，所以配方師主要關注的是蛋氨酸的需求。
分支氨基酸的代謝途徑與其它氨基酸不同，這種差異表現在三個方面。第一，分支氨基酸的降解酶廣泛存在于機體組織中，包括腎臟、肌肉，甚至中樞神經系統，而不像大多數必需氨基酸的代謝酶只存在于肝臟中。第二，腸道對三種分支氨基酸的轉運機制相同。第三，它們氧化分解的第一步是由兩種常規酶類完成的，因此機體代謝這三種必需氨基酸使用的是相同的酶系統（Cowey and Walton, 1989）。
3.4.1 分支氨基酸之間的相互拮抗作用
分支氨基酸之間會產生相互拮抗作用，這在雞、豬、鼠和人中都有報導（D’Mello,1994）。在鼠、雞、豬和人攝食過量亮氨酸后，血液中的異亮氨酸和纈氨酸含量會降低。亮氨酸帶來的血液中異亮氨酸和纈氨酸的變化主要是由于腸道吸收的相互競爭導致的（Block and Harper, 1991）。
在哺乳動物中，根據發育階段和健康狀態的差異，精氨酸被定義為半必需或條件必需氨基酸（Baker, 2007）。精氨酸是尿素循環的媒介，它能由瓜氨酸合成。然而，由于魚蝦類的尿素循環非常微弱，精氨酸被定義成魚蝦的必需氨基酸。Huggins等（1969）表示尿素循環中的5種酶在硬骨魚中都存在。在許多硬骨魚中，尿素循環的酶在胚胎發育期就表達了，但在其之后的生命周期中這些酶處于抑制狀態（Chadwick and Wright, 1999）。有證據表明硬骨魚可以利用鳥氨酸和瓜氨酸合成精氨酸（Chiu等,1986）。然而，總體來說魚類利用尿素循環合成精氨酸的機制還沒有研究清楚。
在許多動物（雞、鼠、豬和狗）中都發現精氨酸與過量賴氨酸存在相互拮抗作用（Baker, 2007）。飼料中賴氨酸水平過高會抑制動物生長，這種抑制作用會隨飼料中精氨酸水平的增加而減緩（Austic and Scott, 1975）。賴氨酸和精氨酸是由同樣的氨基酸載體運輸的，因此這兩種氨基酸的相互競爭會影響它們的吸收、運轉和代謝（Kaushik and Fauconneau, 1984）。在鳥類中，賴氨酸過量會增加精氨酸的分解代謝（誘導腎臟精氨酸酶）并增加精氨酸的需求量。哺乳動物中，賴氨酸會競爭抑制精氨酸酶，這會降低精氨酸的分解代謝和尿素產量。
從不同魚類中的研究看來，似乎并不能證明賴氨酸和精氨酸間的拮抗作用存在普遍性，如Robinson等（1981）、Tibaldi等（1994）、Alam等（2002a）就發現在斑點叉尾鮰、海鱸和大菱鲆飼料中過高的賴氨酸不會影響生長和血漿精氨酸水平。相反，Kaushik and Fauconneau（1994）又發現當虹鱒飼料中賴氨酸水平由1.8%上升到3.0%時，其血漿精氨酸含量顯著降低，當然這個實驗中對照組的賴氨酸含量過低（1.8%）沒有滿足虹鱒的需求量也是其中的原因之一。飼料中賴氨酸的增加會提高蛋白沉積率，并導致其它必需氨基酸的需要量增加（包括精氨酸），因此降低了精氨酸的氧化和其在血漿中的水平。
3.6 蘇氨酸Thr
蘇氨酸在粘蛋白中的含量很高，哺乳動物中腸道粘蛋白的合成要消耗動物整體對蘇氨酸需求量的一大部分（Nichols and Bertolo, 2008）。魚類對粘液的生產量很高，尤其是在應激、轉移入海水、環境中含有重金屬、氨氮和污染物存在的條件下。粘液的合成要消耗較多的蘇氨酸。除了會影響生長和飼料系數外，蘇氨酸的缺乏并不會帶來其它缺乏癥狀（Ahmed, 2007）。