Arginin i citrulin su neesencijalne aminokiseline s dvosmjernim odnosom. Citrulin se može proizvesti iz arginina djelovanjem sintaze dušikovog oksida. Zatim se ponovno pretvara u arginin djelovanjem dva druga enzima. Ova obrnuta interakcija važna je u ciklusu uree i proizvodnji dušikovog oksida.
I arginin i citrulin sudjeluju u detoksikaciji amonijaka kroz proizvodnju uree. Sinteza arginina odvija se uglavnom u crijevnom i bubrežnom traktu gdje staničnim djelovanjem nastaje citrulin dodatkom amonijaka u L-ornitin, koji se zatim pretvara u arginin. Nakon što se urea ukloni iz arginina, ona se ponovno pretvara u ornitin. Aminokiseline u ciklusu uree detoksifikuju amonijak, koji je nusproizvod metabolizma bakterija.
Arginin pomaže u proizvodnji dušikovog oksida, koji je molekula neophodna za proširenje krvnih žila i tako omogućuje zdrav protok krvi kroz tijelo. Citrulin olakšava proizvodnju arginina. Kao tvari koje povećavaju dušikov oksid, i arginin i citrulin pomažu u eliminaciji oksidativnog stresa na arterijama i olakšavaju začepljenje ili začepljenje. Kada je krv zdrava i srce ne treba naporno raditi da bi je pumpalo po cijelom tijelu, dostupno je više energije za druge zadatke. Krvni tlak se smanjuje i tijelo se može koncentrirati na obranu i ozdravljenje, a ne na preživljavanje.
Kao dodatak prehrani, arginin i citrulin se mogu uzimati u kombinaciji kako bi podržali metabolizam proteina i održali mišićno tkivo. Iz tog razloga je popularan dodatak među bodybuilderima. Osim toga, utvrđeno je da kombinacija arginina i citrulina poboljšava seksualnu disfunkciju kod muškaraca. Sam arginin se promovira kao dodatak zdravlju koji se koristi u liječenju kardiovaskularnih bolesti, kao dodatak rastu i kao tretman za erektilnu disfunkciju.
I arginin i citrulin smatraju se neesencijalnim jer se proizvode u tijelu, ali tijekom stresa kao što su rast, infekcija i trauma, može utjecati na sintezu arginina pa će možda trebati uzimati suplemente. Prehrambeni izvori aminokiselina uključuju životinjske bjelančevine, proteine soje, orašaste plodove i jaja. Prirodni izvori citrulina su lubenica, krastavci i mliječni proteini, kazein; ali kako tijelo proizvodi adekvatne količine, ne treba ga unositi prehranom osim u rijetkim slučajevima nedostatka. Prednosti uzimanja suplemenata su još uvijek diskutabilne.