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植物组织中GABA的含量极低，通常在0.3～32.5μmol/g之间。已有文献报道，植物中GABA富集与植物所经历胁迫应激反应有关，在受到缺氧、热激、冷激、机械损伤、盐胁迫等胁迫压力时，会导致GABA的迅速积累。对植物性食品原料采用某种胁迫方式处理后，或通过微生物发酵作用使其体内GABA含量增加，用这种原料加工成富含GABA的功能产品已成为研究热点。GABA作为一种新型功能性因子，已被广泛应用于食品工业领域。利用富含GABA的发芽糙米、大豆和蚕豆等原料开发的食品已面市。

比较重要的化学合成主要有以下几种：种是采用邻苯二甲酰亚氨钾以及γ－氯丁氰或丁内酯作为制作GABA的原料，剧烈反应并水解后得到的终产物就是GABA；第二种是利用吡咯烷酮作为初的原料，并通过氢氧化钙以及碳酸氢铵进行水解，终使其开环得到的产物就是GABA；第三种是把丁酸和氨水作为GABA的原料，使其在γ射线条件下进行光照反应得到GABA；第四种是通过辉光放电的方法，用丙胺和甲酸两种物质进行合成得到GABA；第五种是把溴醋酸甲酯和乙烯作为制备GABA的原料，通过聚合反应得到4-溴丁酸甲酯，后经过氨解和水解后的产物即为GABA。GABA的化学合成方法都存在反应不容易控制、成本比较高的缺点。
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。
GABA长久以来被认为与植物多种应激和防御系统有关。GABA会随着植物受到刺激而升高，被认为是植物中响应于各种外界变化、内部刺激和离子环境等因素如pH、温度、外部天敌刺激的一种有效机制。GABA还可以调节植物内环境如抗氧化、催熟、保鲜植物等作用。近年来GABA在植物中也被发现作为信号分子在植物中传递扩大信息。GABA曾在大豆、拟南芥、茉莉、草莓等植物中相继发现。低浓度的GABA有助于植物生长发育，高浓度下又会起相反的作用。