Le glutamate, l'aspartate, l'arginine et la glutamine représentent un tiers à la moitié des apports protéiques alimentaires et sont les acides aminés les plus rapidement éliminés du plasma après administration intraveineuse. Cependant, leur abondance est limitée en nutrition artificielle. Ils constituent ensemble, avec l'α-cétoglutarate, l'ornithine, l'asparagine et l'oxalo-acétate, les homologues et dérivés de la glutamine (HDG). Chimiquement, les HDG partagent les mêmes squelettes carbonés en C4 et C5. Les interconversions des HDG sont aisées, mais leur biosynthèse à partir d'autres substrats est limitée et coûteuse en énergie. Ainsi, la protéolyse musculaire constitue pratiquement la seule source quantitative endogène des HDG en période interprandiale. Ils jouent un rôle considérable dans tout processus nécessitant une division cellulaire rapide: cicatrisation, maintien de l'intégrité des barrières cutanéomuqueuses, réponse immunitaire, croissance chez l'enfant. Ils interviennent aussi dans la détoxication et la neurotransmission cérébrale. Des arguments expérimentaux et cliniques plaident pour que le contenu en glutamate, aspartate et arginine soit aujourd'hui considéré comme déterminant pour le choix des solutions injectables d'acides aminés pour l'alimentation parentérale et probablement aussi pour celui des diètes entérales. Leur efficacité nutritionnelle serait au moins aussi bonne que celle de la glutamine, dont la présence est rendue difficile dans les mélanges d'alimentation parentérale du fait de sa relative instabilité. Au-delà, l'augmentation de l'apport en HDG peut s'effectuer à l'aide d'une supplémentation en α-cétoglutarate d'ornithine ou en dipeptides de glutamine.