20世紀(jì)末，人們就發(fā)現(xiàn)干旱可以降低根的固氮和O2的擴(kuò)散，使得植物缺氧而導(dǎo)致GABA的積累。低氧條件下谷氨酸和天冬氨酸含量增加。干旱下GAD活性提高，GABA-T快速積累。干旱條件下，根系、莖的生長(zhǎng)和葉面積伸展被抑制，活性氧增加，低分子滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)如GABA等氨基酸、多元醇、有機(jī)酸產(chǎn)量增加，以及抗氧化損傷的酶表達(dá)均上調(diào)。研究表明，干旱條件下，與細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)、活性氧的清除、結(jié)構(gòu)蛋白穩(wěn)定保護(hù)、滲透調(diào)節(jié)劑、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等有關(guān)的基因表達(dá)上調(diào)。外源GABA使得植物保持較高的相對(duì)含水量，降低電解質(zhì)滲漏、脂質(zhì)、過氧化物、碳代謝并能提高膜穩(wěn)定性。此外，外源GABA也可以誘導(dǎo)GABA-T和α-戊酸脫氫酶活性上升，抑制GAD活性使得GABA和谷氨酸增加。同時(shí)GABA加速多胺合成，抑制多胺分解，并進(jìn)一步激活σ-1-吡咯林-5-羧酸合成酶和脯氨酸脫氫酶以及鳥氨酸-σ-氨基轉(zhuǎn)移酶活性，致使GABA預(yù)富集物的高度積累和代謝。

GABA還可以通過促進(jìn)葉綠素表達(dá)，進(jìn)而使得過氧化氫酶（catalase，CAT）、過氧化物酶（peroxidase，POX）活性增加，提高脯氨酸和糖含量，調(diào)節(jié)滲透和降低氧化。植物在水澇下pH會(huì)下降。長(zhǎng)時(shí)間水澇會(huì)使土壤缺氧且短時(shí)間內(nèi)水澇使得GABA升高。而水澇下氣孔關(guān)閉與脫落酸存在直接關(guān)系。由于H+上升和缺氧會(huì)導(dǎo)致GABA增加。同時(shí)丙氨酸的積累可提高缺氧條件下植物的生存能力。在缺氧條件下GABA可以通過間接調(diào)節(jié)使得光合作用增強(qiáng)，降低氣孔限制值，使得通氧量加大。缺氧條件下GAD活性上升，而GABA可以緩解缺氧對(duì)植物幼苗的傷害，而且外源GABA可以使低氧條件下根生長(zhǎng)抑制得以緩解，快速生長(zhǎng)出不定根。不定根生長(zhǎng)也可以緩解植物的缺氧情況。
另外，水澇缺氧條件下除GABA、谷氨酸以及丙氨酸外其他與三羧酸循環(huán)有關(guān)的氨基酸水平均下降。GABA與谷氨酸可作為丙氨酸的直接合成底物，通過這種厭氧途徑生成2倍于糖酵解產(chǎn)生的ATP，供能。GABA還具有消除活性氧中間體以及為植物和間接通過H2O2信號(hào)作用防止細(xì)胞程序性死亡（programmed cell eath，PCD），以及發(fā)揮其他作用。
50mmol/L GABA和不同鹽濃度會(huì)對(duì)植物幼苗產(chǎn)生不同的影響，當(dāng)NO3-離子低于40mmol/L時(shí)，GABA會(huì)刺激 根伸長(zhǎng)，當(dāng)NO3-離子大于40mmol/L時(shí)GABA會(huì)抑制根伸長(zhǎng)。并且GABA刺激低濃度的NO3-吸收，抑制高濃度NO3-的攝取，而GS等酶被氮調(diào)控，以上研究認(rèn)為氮對(duì)調(diào)控植物生長(zhǎng)有一定作用。在NaCl（50mmol/L）刺激下，植物的糖基化代謝會(huì)發(fā)起變化，并影響包括三羧酸循環(huán)、GABA代謝、氨基酸合成和莽草酸介導(dǎo)的次級(jí)代謝等發(fā)生變化。較高的鹽離子會(huì)導(dǎo)致大豆的多胺氧化降解為GABA。植物GABA受體具有調(diào)節(jié)pH和Al3+的根耐受性。
植物組織中GABA的含量極低，通常在0.3～32.5μmol/g之間。已有文獻(xiàn)報(bào)道，植物中GABA富集與植物所經(jīng)歷脅迫應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)，在受到缺氧、熱激、冷激、機(jī)械損傷、鹽脅迫等脅迫壓力時(shí)，會(huì)導(dǎo)致GABA的迅速積累。對(duì)植物性食品原料采用某種脅迫方式處理后，或通過微生物發(fā)酵作用使其體內(nèi)GABA含量增加，用這種原料加工成富含GABA的功能產(chǎn)品已成為研究熱點(diǎn)。GABA作為一種新型功能性因子，已被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)領(lǐng)域。利用富含GABA的發(fā)芽糙米、大豆和蠶豆等原料開發(fā)的食品已面市。
歐洲食品安全局（EFSA）雖然允許食物中添加GABA，規(guī)定GABA的膳食攝入量上限為550mg/d，但是其主要功能特性尚需嚴(yán)格的人群試驗(yàn)結(jié)果加以佐證。美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）根據(jù)毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果指出食品中添加GABA是安全的，使用范圍包含飲料、咖啡、茶和口香糖等，但不允許在嬰兒食品、肉制品或含肉產(chǎn)品中添加。中國衛(wèi)生部2009年12號(hào)公告，GABA攝入量不得超過500mg/d，使用范圍為飲料、可可制品、巧克力及其飲料、糖果、焙烤食品和膨化食品，但嬰兒食品中不能添加。
GABA自動(dòng)植物以及微生物中有較多的發(fā)現(xiàn)，其中在1949年在馬鈴薯的塊莖中發(fā)現(xiàn)，在1950年又在哺乳動(dòng)物的系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)其存在，同時(shí)被認(rèn)為是哺乳動(dòng)物、昆蟲或者某些寄生蠕蟲神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)抑制劑，對(duì)神經(jīng)元的興奮程度有著重要的影響。
比較重要的化學(xué)合成主要有以下幾種：種是采用鄰苯二甲酰亞氨鉀以及γ－氯丁氰或丁內(nèi)酯作為制作GABA的原料，劇烈反應(yīng)并水解后得到的終產(chǎn)物就是GABA；第二種是利用吡咯烷酮作為初的原料，并通過氫氧化鈣以及碳酸氫銨進(jìn)行水解，終使其開環(huán)得到的產(chǎn)物就是GABA；第三種是把丁酸和氨水作為GABA的原料，使其在γ射線條件下進(jìn)行光照反應(yīng)得到GABA；第四種是通過輝光放電的方法，用丙胺和甲酸兩種物質(zhì)進(jìn)行合成得到GABA；第五種是把溴醋酸甲酯和乙烯作為制備GABA的原料，通過聚合反應(yīng)得到4-溴丁酸甲酯，后經(jīng)過氨解和水解后的產(chǎn)物即為GABA。GABA的化學(xué)合成方法都存在反應(yīng)不容易控制、成本比較高的缺點(diǎn)。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，綠色食品越來越受到人們的重視，后來科研人員發(fā)現(xiàn)乳酸菌、酵母菌以及曲霉菌等微生物都可以用來代替大腸桿菌，催化生產(chǎn)GABA。而且在較低成本的情況下，還具有產(chǎn)量高、安全性好的優(yōu)勢(shì)，此種方法已經(jīng)逐漸在向產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)發(fā)展。
在高等植物中，GABA的代謝主要由三種酶參與完成，在GAD作用下，L-谷氨酸（glutamic acid，Glu）在α-位上發(fā)生不可逆脫羧反應(yīng)生成GABA，然后在GABA轉(zhuǎn)氨酶（GABA transaminase，GABA-T）催化下，GABA與丙酮酸和α-酮戊二酸反應(yīng)生成琥珀酸半醛，后經(jīng)琥珀酸半醛脫氫酶（succinic semialdehyde dehydrogenase，SSADH）催化，琥珀酸半醛氧化脫氫形成琥珀酸終進(jìn)入三羧酸循環(huán)（krebs circle）。這條代謝途徑構(gòu)成了TCA循環(huán)的一條支路，稱為GABA支路。