Metabolisme asam amino meliputi sintesis dan pemecahan proteinProtein dalam pakan pertama kali dicerna didalam lambung dan asam klorida yang terdapat dalam lambung akan memberikan medium asam yang dapat mengaktivasi pepsin dan renin untuk membantu mencerna protein. Pepsin memecah protein dalam gugus yang lebih sederhana yaitu protease dan pepton dan akhirnya akan dipecah menjadi asam amino. Protein kemudian diserap ke dalam usus dalam bentuk asam amino.Metabolisme asam amino umumnya dapat terjadi dalam tiga lintasan, yaitu 2 lintasan proses katabolisme asam amino yang merupakan proes degradasi dan glukoneogenesis, serta satu lintasan proses anabolisme asam amino yang merupakan proses sintesa protein. Arginin merupakan asam amino yang sangat diperlukan bagi pertumbuhan optimal ikan muda. Di samping berperan dalam sintesia protein, arginin juga berperan dalam biosintesis urea.Histidin merupakan asam amino esensial bagi pertumbuhan larva dan anak-anak ikan. Histidin diperlukan untuk menjaga keseimbangan nitrogen dalam tubuh. Lisin merupakan asam amino esensial pembatas dalam protein nabati.Defisiensi lisin dalam pakan ikan dapat menyebabkan kerusakan pada sirip ekor (nekrosis), yang apabila berkelanjutan dapat menyebabkan terganggunya pertumbuhan. Tingkat penggunaan lisin dipengaruhi oleh kadar arginin, urea, dan amonia. Ketika terjadi degradasi arginin, maka penggunaan lisin akan meningkat.Metionin (essensial) dan sistein (nonessensial) merupakan asam amino yang mengandung sulfur. Sistein mampu mereduksi sejumlah metionin yang diperlukan bagi pertumbuhan optimal. Kebutuhan metionin pada ikan biasanya berkaitan dengan kadar metionin dalam serum dan kadar makanan yang dicerna. Metionin juga merupakan asam amino pembatas dalam beberapa bahan makanan sumber protein nabati. Defisiensi metionin dapat mengakibatkan penyakit katarak pada rainbow trout.Fenil alanin (essensial) dan tirosin (nonessensial) keduanya mempunyai struktur kimia yang mirip sehingga keduanya bisa saling menggantikan. Fenil alanin dan tirosin diklasifikasikan sebagai asam amino aromatik. Keduanya diperlukan dalam jumlah yang cukup untuk mendorong sintesis protein dan fungsi-fungsi fisiologis lain pada ikan. Ikan mampu dengan segera mengubah fenil alanin menjadi tirosin atau menggunakan tirosin untuk melakukan metabolisme yang diperlukan bagi asam amino fenil alanin tersebut.Triptofan merupakan asam amino pembatas dalam bahan makanan sumber protein nabati. Defisiensi triptofan pada ikan salmon menyebabkan lordosis dan skoliosis sedangkan pada ikan rainbow trout menyebabkan nekrosis pada sirip ekor, kerusakan pada operculum insang, dan katarak pada mata, meningkatkan kadar kalsium, magnesium, sodium, dan potasium dalam ginjal dan hati ikan.

Sintesis proteinSintesis protein yang berlangsung di dalam sel, melibatkan DNA, RNA dan Ribosom. Penggabungan molekul-molekul asam amino dalam jumlah besar akan membentuk molekul polipeptida. Pada dasarnya protein adalah suatu polipeptida. Setiap sel dari organisme mampu untuk mensintesis protein-protein tertentu yang sesuai dengan keperluannya. Sintesis protein dalam sel dapat terjadi karena pada inti sel terdapat suatu zat (substansi) yang berperan penting sebagai "pengatur sintesis protein". Substansi-substansi tersebut adalah DNA dan RNA. RNA merupakan rantai panjang lurus yang berfungsi dalam sintesis protein. Terdapat 3 jenis RNA yaitu: 1. mRNA (messenger RNA atau RNA duta/RNAd), bertugas untuk mengkodekan kode genetik dari DNA untuk sintesis protein. Terdapat di anak inti.sel. Triplet kode genetik pada mRNA disebut kodon. 2. tRNA (transfer RNA atau RNAt), bertugas untuk mencocokkan triplet yang ada pada mRNA dengan protein yang sesuai. Terdapat di sitoplasma. Triplet kode genetik pada tRNA disebut antikodon. 3. rRNA (ribosomal RNA atau RNAr), bertugas untuk memasangkan kodon mRNA dengan antikodon tRNA dan menggeser rantai-rantai supaya terbentuk polipeptida(protein). Terdapat di ribosom.

Struktur RNA(ribosenucleic acid) yaitu Gula 5 karbon ribosa Gugus fosfat Basa nitrogen yang persis sama dengan basa nitrogen DNA namun pada mRNA thymine diganti dengan uracil.Ikan merupakan organisme air yang menggunakan protein sebagi sumber energi utama berbeda dengan manusia yang menggunakan karbohidrat sebagai sumber energi utama. Oleh karena itu dalam menyusun pakan ikan ada suatu parameter yang disebut dengan kesimbangan energi yang diperoleh dari perhitungan nilai energi yang dapat dicerna dibagi dengan kadar protein pakan ikan. Nilai energi dari setiap kandungan nutrisi pada ikan sangat berbeda, seperti berdasarkan hasil penelitian dari satu gram protein akan memberikan nilai energi kotor (GE) sebesar 5,6 kkal/g, sedangkan untuk satu gram lemak adalah 9,4 kkal/g dan untuk satu gram karbohidrat adalah 4,1 kkal/g. Nilai energi ini merupakan nilai energi yang diperoleh apabila zat makanan secara sempurna dibakar menjadi hasil-hasil oksidasi melalui CO2, H2O dan gas lainnya. Menurut Buwono (2004) distribusi energi pada ikan budidaya dapat dikelompokkan sebagai berikut : Gross Energy adalah 100% Digestible Energy adalah 85% Fecal Energy untuk ikan herbivora adalah 15% sedangkan untuk ikan karnivora adalah 20% Metabolizable Energy adalah 80% Metabolic Excretion berkisar antara 3 5% Net Energy adalah 52,5 % Heat Increment Energy adalah 27,5%