Ved parenteral ernæring er målet udover at dække behovet for energi at tilføre aminosyrer, der er byggestenen for proteiner med et utal af specifikke funktioner. Tilstrækkelig aminosyretilførsel er nødvendig for at opretholde kroppens cellemasse og for at understøtte mange biokemiske funktioner, herunder immunapparatet.  

Der er 20 forskellige aminosyrer i menneskets proteiner, heraf er 8 såkaldt essentielle, da de ikke kan syntetiseres i tilstrækkeligt omfang og dermed må tilføres fra ernæringskilder. Der er stigende evidens for, at behovet for visse non-essentielle aminosyrer ikke kan dækkes ved specifikke sygdomstilstande, og det kan understøtte anvendelse af særlige aminosyreblandinger. Nogle ikke-essentielle aminosyrer bliver således at betragte som essentielle ved stress-metabole tilstande, hvor plasmakoncentrationen af disse falder markant i løbet af få timer. 

Alle præparater indeholder essentielle og non-essentielle aminosyrer i et indbyrdes mængdeforhold, der sikrer dækning af døgnbehovet, når der tilføres 1-2 g aminosyrer/kg legemsvægt i døgnet hos voksne og 1,5-2,5 g/kg legemsvægt i døgnet hos børn. Det er vigtigt at tilføre tilstrækkeligt med non-protein energi for at sikre, at tilførte aminosyrer udnyttes optimalt og ikke oxideres mere end nødvendigt. 

Aminosyrebehovet er størst ved udtalt oxidativt stress (svære traumer, udbredte forbrændinger, komplicerede operationer, svære infektioner) og ved genopretning af normal ernæringstilstand hos afmagrede patienter. Sidstnævnte er forløb, der typisk strækker sig over uger til måneder. 

Et gunstigt indbyrdes forhold mellem den samlede mængde essentielle og non-essentielle aminosyrer er formentlig af stor betydning. Det er ikke afklaret, hvor meget behovet for de individuelle aminosyrer ændrer sig ved forskellige metaboliske tilstande, men der er studier, der peger på at behovet for visse ikke essentielle aminosyrer er større ved specifikke sygdomstilstande, fx er tyrosin essentiel for patienter med nyreinsufficiens (manglende fenylalaninhydroxylaseaktivitet). Dog er der generel enighed om, at man kan ernære patienter med nyresvigt parenteralt med standardblandinger. 

Glutamin 

Metabolisk stress medfører glutaminmangel. Glutamin er et vigtigt substrat for hurtigt prolifererende celler som enterocytter, lymfocytter og fibroblaster. Glutamin er derved vigtig for immunsystemets funktion. Glutamin syntetiseres i skeletmuskulaturen og er under normale omstændigheder ikke en essentiel aminosyre. Glutamin har været anset for at være en essentiel og ikke undværlig aminosyre ved kritisk sygdom med stærkt øget stress metabolisme. Supplementering med glutamin har generelt været anbefalet i guidelines fra de videnskabelige selskaber. Der er en omfattende litteratur om dette emne. Resultaterne af kliniske studier med uselekteret inklusion af alle patienter med kritisk sygdom viste tidligt en positiv effekt på overlevelse og indlæggelsestid. Over de seneste år har studier fokuseret på, at glutamintilførsel ikke kan anses for nødvendig til alle kritisk syge, og resultater af studier og af metaanalyser viser, at glutamintilførsel til visse undergrupper af patienter kan påføre dem mere skade en gavn. Hypotesen om, at patienter med lavt niveau af glutamin ved kritisk sygdom kunne have gavn af tilførsel, er ikke blevet videnskabeligt efterprøvet. Som status er, kan tilførsel af glutamin til kritisk syge ikke generelt anbefales, men det kan heller ikke udelukkes, at nogen grupper af disse patienter kan have gavn af behandlingen. Den kliniske effekt ser ud til at være bedst ved tilstande med moderat metabolisk stress og dårligst ved svært metabolisk stress. 

Glutamin er ustabil, men kan tilføres i form af dipeptid. Der findes også et infusionskoncentrat med alanin-glutamin (Dipeptiven®), som kan tilsættes aminosyreopløsninger. 

Det er vist i flere kontrollerede studier, at glutamindipeptid kan forbedre proteinbalance, tarmbarriere og immunforsvar hos parenteralt ernærede patienter med let øget stress-metabolisme. I relation til kirurgi er glutamintilførsel associeret med færre infektiøse komplikationer og kortere indlæggelsestid, men påvirker ikke mortaliteten.  

Protein 

Der er ikke holdepunkter, for at for høj tilførsel af protein generelt har negativ effekt, hvis ikke der generelt hyperalimenteres. En del af de tilførte aminosyrer vil omdannes til glucose (gluconeogenese), men kan spare nedbrydningen af tilsvarende mængder endogent protein. Ethvert overskud af aminosyrer i forhold til den mængde, der kan omsættes, betyder dog stigende plasma-carbamid og urin-carbamid, dvs. osmolariteten stiger.