Protože se jedná o [[esenciální aminokyselina|esenciální aminokyselinu]], hladina dostupného leucinu je pečlivě hlídána, a zároveň slouží jako známka dostupnosti ostatních aminokyselin. V trávícím systému přítomnost leucinu vyvolává v buňkách odpověď zahrnující změnu syntézy [[peptidický hormon|peptidických hormonů]]: snižuje produkci [[ghrelin]]u (signalizující hlad) a zvyšuje produkci [[Inkretin#GLP-1|inkretinu GLP-1]] (signalizující nasycení) aktivací [[kináza|kinázy]] [[mTOR]]. Leucin zároveň dokáže procházet [[hematoencefalitická bariéra|hematoencefalitickou bariérou]] a stimulovat tak centra přímo v mozku, především [[hypothalamus]] <ref name="pmid22535285">{{Citace periodika | příjmení = McAllan | jméno = L. | příjmení2 = Cotter | jméno2 = PD. | příjmení3 = Roche | jméno3 = HM. | spoluautoři = et al. | titul = Impact of leucine on energy balance. | periodikum = J Physiol Biochem | ročník = 69 | číslo = 1 | strany = 155-63 | měsíc = Mar | rok = 2013 | doi = 10.1007/s13105-012-0170-2 | pmid = 22535285 }}</ref>
