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(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的化學合成方法都存在反應(yīng)不容易控制、成本比較高的缺點。

在植物中，存在于細胞質(zhì)中的GAD和線粒體中的GABA-T、SSADH共同調(diào)節(jié)GABA支路代謝，其中GAD是合成GABA的限速酶。植物GAD含有鈣調(diào)蛋白（CaM）結(jié)合區(qū)，GAD活性不僅受Ca2+和H+濃度的共同調(diào)控，還受到GAD輔酶——磷酸吡哆醛（PLP）以及底物谷氨酸濃度的影響。這種雙重調(diào)節(jié)機制將GABA的細胞積累與環(huán)境脅迫的性質(zhì)和嚴重程度聯(lián)系起來。冷激、熱激、滲透脅迫和機械損傷均會提高細胞液中Ca2+濃度，Ca2+與CaM結(jié)合形成Ca2+/CaM復(fù)合體，在正常生理pH條件下能夠刺激GAD基因表達，提高GAD活性；而酸性pH刺激GAD的出現(xiàn)是由于應(yīng)激降低細胞的pH，減緩細胞受到酸性危害。植物中GABA支路被認為是合成GABA的主要途徑。目前，大多數(shù)研究集中在如何提高GAD活性實現(xiàn)GABA富集。
多胺（polyamine，PAs）包括腐胺（putrescine，Put）、精胺（spermine，Spm）和亞精胺（spermidine，Spd），其中以腐胺作為多胺生物代謝的中心物質(zhì)。多胺降解途徑是指二胺或多胺（PAs）分別經(jīng)二胺氧化酶（diamine oxidase，DAO）和多胺氧化酶（polyamine oxidase，PAO）催化產(chǎn)生4-氨基丁醛，再經(jīng)4-氨基丁醛脫氫酶（4-amino aldehyde dehydrogenase，AMADH）脫氫生成GABA的過程，多胺降解途徑終與GABA支路交匯后參與TCA循環(huán)代謝。其中二胺氧化酶和多胺氧化酶是分別催化生物體內(nèi)Put和Spd、Spm降解的關(guān)鍵酶。蠶豆發(fā)芽期間，厭氧脅迫可誘導多胺合成的關(guān)鍵性酶活性的提高，促進多胺的積累，同時多胺氧化酶活性也隨之提高，通過多胺降解途徑促進了GABA的合成與積累，提高了蠶豆的抗逆境能力。研究表明，大豆根中游離多胺含量在鹽脅迫下增加，DAO活力提高，GABA富集量增加11～17倍。盡管多胺降解途徑被認為是合成GABA的另一條重要途徑，但其在單子葉植物中合成GABA的能力遠低于GABA支路。