湛江肥料用Y氨基丁酸
20世纪末，人们就发现干旱可以降低根的固氮和O2的扩散，使得植物缺氧而导致GABA的积累。低氧条件下谷氨酸和天冬氨酸含量增加。干旱下GAD活性提高，GABA-T快速积累。干旱条件下，根系、茎的生长和叶面积伸展被抑制，活性氧增加，低分子渗透调节物质如GABA等氨基酸、多元醇、有机酸产量增加，以及抗氧化损伤的酶表达均上调。研究表明，干旱条件下，与细胞内稳态、活性氧的清除、结构蛋白稳定保护、渗透调节剂、转运蛋白等有关的基因表达上调。外源GABA使得植物保持较高的相对含水量，降低电解质渗漏、脂质、过氧化物、碳代谢并能提高膜稳定性。此外，外源GABA也可以诱导GABA-T和α-戊酸脱氢酶活性上升，抑制GAD活性使得GABA和谷氨酸增加。同时GABA加速多胺合成，抑制多胺分解，并进一步激活σ-1-吡咯林-5-羧酸合成酶和脯氨酸脱氢酶以及鸟氨酸-σ-氨基转移酶活性，致使GABA预富集物的高度积累和代谢。
此外，GABA还具有催熟作用。GABA可以通过刺激1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）合成酶转录丰度刺激乙烯生物合成。而水涝下乙烯可以通过促进不定根的生长为植物提供氧气。高浓度GABA可抑制植物和细菌GABA转氨酶（GABA-T，GABT）突变体的生长，高浓度下可抑制细菌在植物内的繁殖。番茄中的GABA-T被抑制会导致GABA的积累，使番茄出现矮小症。
GABA在溶液中常以两性离子（带负电荷的羧基和带正电荷的氨基）形式存在，由于正负电荷基团间的静电相互作用，使得GABA在溶液中能够兼具气态（折叠态）和固态（伸展态）时的分子构象，而GABA在溶液中多分子构象共存的形式，使其能够结合多种受体蛋白并发挥多种重要生理功能。
随着科学技术的发展，绿色食品越来越受到人们的重视，后来科研人员发现乳酸菌、酵母菌以及曲霉菌等微生物都可以用来代替大肠杆菌，催化生产GABA。而且在较低成本的情况下，还具有产量高、安全性好的优势，此种方法已经逐渐在向产业化生产发展。
在植物中，存在于细胞质中的GAD和线粒体中的GABA-T、SSADH共同调节GABA支路代谢，其中GAD是合成GABA的限速酶。植物GAD含有钙调蛋白（CaM）结合区，GAD活性不仅受Ca2+和H+浓度的共同调控，还受到GAD辅酶——磷酸吡哆醛（PLP）以及底物谷氨酸浓度的影响。这种双重调节机制将GABA的细胞积累与环境胁迫的性质和严重程度联系起来。冷激、热激、渗透胁迫和机械损伤均会提高细胞液中Ca2+浓度，Ca2+与CaM结合形成Ca2+/CaM复合体，在正常生理pH条件下能够刺激GAD基因表达，提高GAD活性；而酸性pH刺激GAD的出现是由于应激降低细胞的pH，减缓细胞受到酸性危害。植物中GABA支路被认为是合成GABA的主要途径。目前，大多数研究集中在如何提高GAD活性实现GABA富集。
多胺（polyamine，PAs）包括腐胺（putrescine，Put）、精胺（spermine，Spm）和亚精胺（spermidine，Spd），其中以腐胺作为多胺生物代谢的中心物质。多胺降解途径是指二胺或多胺（PAs）分别经二胺氧化酶（diamine oxidase，DAO）和多胺氧化酶（polyamine oxidase，PAO）催化产生4-氨基丁醛，再经4-氨基丁醛脱氢酶（4-amino aldehyde dehydrogenase，AMADH）脱氢生成GABA的过程，多胺降解途径终与GABA支路交汇后参与TCA循环代谢。其中二胺氧化酶和多胺氧化酶是分别催化生物体内Put和Spd、Spm降解的关键酶。蚕豆发芽期间，厌氧胁迫可诱导多胺合成的关键性酶活性的提高，促进多胺的积累，同时多胺氧化酶活性也随之提高，通过多胺降解途径促进了GABA的合成与积累，提高了蚕豆的抗逆境能力。研究表明，大豆根中游离多胺含量在盐胁迫下增加，DAO活力提高，GABA富集量增加11～17倍。尽管多胺降解途径被认为是合成GABA的另一条重要途径，但其在单子叶植物中合成GABA的能力远低于GABA支路。
在微生物中，GABA代谢是通过GABA支路完成的，利用微生物体内较高的GAD活性，将Glu脱羧形成 GABA，然后在GABA-T、SSADH作用下，GABA进入下游的分解过程生成琥珀酸半醛、琥珀酸参与微生物的生理代谢。微生物富集GABA就是通过对培养基的优化以及菌株的改良使其具有较高的GAD活性，增加GABA合成率，降低分解率来实现的。大量研究已证明GAD在原核到真核微生物中都有存在，此外，利用微生物中的GAD脱羧形成GABA不受资源、环境和空间的限制，与其他方法相比具有显著的优势。