20世紀末，人們就發(fā)現(xiàn)干旱可以降低根的固氮和O2的擴散，使得植物缺氧而導致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、莖的生長和葉面積伸展被抑制，活性氧增加，低分子滲透調節(jié)物質如GABA等氨基酸、多元醇、有機酸產量增加，以及抗氧化損傷的酶表達均上調。研究表明，干旱條件下，與細胞內穩(wěn)態(tài)、活性氧的清除、結構蛋白穩(wěn)定保護、滲透調節(jié)劑、轉運蛋白等有關的基因表達上調。外源GABA使得植物保持較高的相對含水量，降低電解質滲漏、脂質、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GABA加速多胺合成，抑制多胺分解，并進一步激活σ-1-吡咯林-5-羧酸合成酶和脯氨酸脫氫酶以及鳥氨酸-σ-氨基轉移酶活性，致使GABA預富集物的高度積累和代謝。

GABA還可以通過促進葉綠素表達，進而使得過氧化氫酶（catalase，CAT）、過氧化物酶（peroxidase，POX）活性增加，提高脯氨酸和糖含量，調節(jié)滲透和降低氧化。植物在水澇下pH會下降。長時間水澇會使土壤缺氧且短時間內水澇使得GABA升高。而水澇下氣孔關閉與脫落酸存在直接關系。由于H+上升和缺氧會導致GABA增加。同時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可以通過間接調節(jié)使得光合作用增強，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可以緩解缺氧對植物幼苗的傷害，而且外源GABA可以使低氧條件下根生長抑制得以緩解，快速生長出不定根。不定根生長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信號作用防止細胞程序性死亡（programmed cell eath，PCD），以及發(fā)揮其他作用。
50mmol/L GABA和不同鹽濃度會對植物幼苗產生不同的影響，當NO3-離子低于40mmol/L時，GABA會刺激 根伸長，當NO3-離子大于40mmol/L時GABA會抑制根伸長。并且GABA刺激低濃度的NO3-吸收，抑制高濃度NO3-的攝取，而GS等酶被氮調控，以上研究認為氮對調控植物生長有一定作用。在NaCl（50mmol/L）刺激下，植物的糖基化代謝會發(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的次級代謝等發(fā)生變化。較高的鹽離子會導致大豆的多胺氧化降解為GABA。植物GABA受體具有調節(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。已有文獻報道，植物中GABA富集與植物所經歷脅迫應激反應有關，在受到缺氧、熱激、冷激、機械損傷、鹽脅迫等脅迫壓力時，會導致GABA的迅速積累。對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GABA含量增加，用這種原料加工成富含GABA的功能產品已成為研究熱點。GABA作為一種新型功能性因子，已被廣泛應用于食品工業(yè)領域。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格的人群試驗結果加以佐證。美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）根據毒理學實驗結果指出食品中添加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、肉制品或含肉產品中添加。中國衛(wèi)生部2009年12號公告，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年又在哺乳動物的系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)其存在，同時被認為是哺乳動物、昆蟲或者某些寄生蠕蟲神經系統(tǒng)中的神經抑制劑，對神經元的興奮程度有著重要的影響。
比較重要的化學合成主要有以下幾種：種是采用鄰苯二甲酰亞氨鉀以及γ－氯丁氰或丁內酯作為制作GABA的原料，劇烈反應并水解后得到的終產物就是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行水解，終使其開環(huán)得到的產物就是GABA；第三種是把丁酸和氨水作為GABA的原料，使其在γ射線條件下進行光照反應得到GABA；第四種是通過輝光放電的方法，用丙胺和甲酸兩種物質進行合成得到GABA；第五種是把溴醋酸甲酯和乙烯作為制備GABA的原料，通過聚合反應得到4-溴丁酸甲酯，后經過氨解和水解后的產物即為GABA。GABA的化學合成方法都存在反應不容易控制、成本比較高的缺點。
隨著科學技術的發(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GABA。而且在較低成本的情況下，還具有產量高、安全性好的優(yōu)勢，此種方法已經逐漸在向產業(yè)化生產發(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)生不可逆脫羧反應生成GABA，然后在GABA轉氨酶（GABA transaminase，GABA-T）催化下，GABA與丙酮酸和α-酮戊二酸反應生成琥珀酸半醛，后經琥珀酸半醛脫氫酶（succinic semialdehyde dehydrogenase，SSADH）催化，琥珀酸半醛氧化脫氫形成琥珀酸終進入三羧酸循環(huán)（krebs circle）。這條代謝途徑構成了TCA循環(huán)的一條支路，稱為GABA支路。