GABAauttaa kasveja puolustautumaan ulkoisia luonnollisia vihollisia vastaan. Kun hyönteiset syövät, solujen repeäminen ja kudosvauriot johtuvat kasvivaurioista. Tämä mekaaninen leikkaus stimuloi Ca2 plus -pitoisuuden lisääntymistä kasveissa. Kasvit erittävät GABA:ta Ca2 plus -stimuloinnin alaisena toimenpiteenä vastustaakseen hyönteisten ruokintaa. Tässä prosessissa GABA:n kerääntymiseen ei liity jasmonaattisignaalia. Hyönteisissä on ionisia GABA-reseptoreita. Drosophilan GABA-porteilla varustettu kloridikanava-alayksikkö RDL (resistentti dieldriinille) on monien hyönteismyrkkyjen kohteena. GABA-induktio vähensi GABA-reseptorin yksittäistä virtaa. Tarkemmin sanottuna GABA toimii selkärangattomissa GABA-reseptoriin ohjattujen kloridikanavien kautta. Kuten useimmat torjunta-aineet, GABA-reseptorikloridikanavien kautta Cl-alavirtaan sähkökemiallisten gradientien ohjaama, mikä johtaa plasmakalvon hyperpolarisaatioon ja estää hyönteisten ruokintaa. GABA:ta yli-ilmentävissä tupakkakasveissa, kun niihin siirrostettiin pohjoisia sukkulamatoja, havaittiin, että aikuisten naarassukkulamatojen lisääntymiskyky heikkeni kokonaisuudessaan. Tällä tavalla kasvit voivat saavuttaa suojavaikutuksen luonnollisia vihollisia vastaan. Kasvinsyöjien naaraspuolisten e-toukkien ruokkiessa Ligustrum lucidumia havaitaan, että Ligustrum lucidum vähentää lysiiniaktiivisuuttaan ja tekee proteiinista ravitsevaa, kun taas naaraspuoliset e-toukat erittävät glysiiniä - alaniini, amiini ja muut molekyylit estävät kasvien lysiinin vähenemistä. Kasvien ja kasvinsyöjien välinen viestintäprosessi todistaa myös GABA:n toiminnan signaalimolekyylinä.
Rooli antioksidantti- ja hapettumisprosessissa: GABA-shuntti, trikarboksyylihapposyklin haarareitin välituotteena, liittyy läheisesti energiakiertoon. Samaan aikaan GABA:lla on rooli oksidatiivisten metaboliittien säätelijänä. Kun Arabidopsis SSADH -mutantti altistettiin korkealle lämpötilalle, havaittiin, että sen reaktiivinen happivälituote (ROI) kerääntyi, mikä johti kasvien kuolemaan. osoitti, että ROI:n ja GABA:n välillä oli suhde. Samoin SSADH- ja GABA-T-geenien mutanteissa on suuri määrä ROI:ta korkeassa lämpötilassa – Fenyylinitroni (PBN) voi kerätä suuren määrän GABA:ta ja parantaa hiivan eloonjäämisastetta. Siksi katsotaan, että GABA-shunttireitillä on rooli ROI:n estämisessä korkeassa lämpötilassa. GABA-shunttiprosessissa SSA voidaan muuntaa GHB:ksi GlyR / ssar:in kautta, ja GHB liittyy läheisesti ROI:hon. SSADH-deleetiomutantissa on runsaasti GHB:tä ja ROI:ta, ja guabatriini voi estää GHB:n ja ROI:n kertymistä ja peroksidaatiokuolemaa. GABA-shunting-prosessi voi vähentää ROI:n kertymistä ja suojata organismeja korkean lämpötilan aiheuttamilta oksidatiivisilta vaurioilta ja peroksidin hajoamiselta.
Kasveissa on kaksi GABA-synteesin ja transformaatioreittiä: toinen on se, että glutamiinihappodekarboksylaasi (GAD) katalysoi glutamiinihapon dekarboksylaatiota GABA:n syntetisoimiseksi, jota kutsutaan GABA-shuntiksi; Toinen on GABA, joka muodostuu polyamiinin hajoamistuotteiden muuttuessa, jota kutsutaan polyamiinin hajoamisreitiksi.
Se voi myös ylläpitää hiili- ja happitasapainoa: hiilen ja typen aineenvaihduntatasapaino sisältää monia fysiologisia prosesseja, mukaan lukien energia-aineenvaihdunta, aminohappojen aineenvaihdunta ja niin edelleen. Koska GABA-synteesi ja shunttireitti sisältävät typen aineenvaihduntaa, GABA on myös tärkeä osa trikarboksyylihapposykliä energiakierrossa. GABA-shunttireitti kilpailee hengitysketjun kanssa SSADH:sta. Siksi GABA:ta on pidetty tärkeänä linkkinä hiilen ja typen aineenvaihdunnassa jo pitkään. Glutamaattisynteesin GABA-reitti trikarboksyylihapposyklin haarassa on yksi avaintekijöistä, jotta kasvit reagoivat nopeasti ulkoisiin ärsykkeisiin. Suurin osa NH3 plus:sta syntetisoidaan glutamiinisyntetaasi / glutamaattisyntetaasireitin kautta, jota pidetään aminohappojen pääasiallisena synteettisenä reittinä. Suurin osa vapaista aminomolekyyleistä on kiinnitetty glutamiinilla. Glutamaattia pidetään pääasiallisena typen kertymismuotona kasvien vanhoihin juuriin. Typpi varastoituu aminohappoihin, kuten arginiiniin. Samaan aikaan arginiinia voidaan käyttää myös kuljetuksiin eliöiden typentarpeen tyydyttämiseksi. Samoin aminohapot osallistuvat myös energia-aineenvaihduntaan muuttumalla trikarboksyylihapposyklin esiasteiksi tai välituotteiksi. Pinaattitutkimuksessa havaittiin, että proliinin osuus vapaiden aminohappojen kokonaismäärästä oli 8,1 % ~ 36 %, GABA:n osuus 12,8 % ~ 22,2 % ja glutamaatin osuus 5,6 % ~ 21,5 %. Glutamaatti on GABA:n ja proliinin esiaste. Matalissa lämpötiloissa kasvit ohjaavat glutamaatin typen GABA:n ja proliinin säätelemään typen metaboliaan. Lisäksi Arabidopsiksessa, jota viljeltiin alle 50 mmol/l GABA:n, lukuun ottamatta NADP:tä plus riippuvaista sitraattidehydrogenaasia, glutamiinisyntetaasia juuressa ja silmussa ja fosfoenolipyruvaattikarboksylaasia silmussa, lähes kaikki primaariseen typen aineenvaihduntaan ja nitraattien imeytymiseen liittyvät entsyymiaktiviteetit vaikuttivat. NaCl-olosuhteissa viljellyssä Arabidopsiksessa havaittiin, että GABA:n kertyminen johti kokonaisaminohappojen lisääntymiseen Arabidopsiksessa. Arabidopsis-lehdissä, joita viljellään erilaisilla typpiyhdisteillä (10 mmol / l NH4Cl, 5 mmol / l NH4NO3, 5 mmol / l glutamaatti ja 5 mmol / l glutamiini) ainoana typen lähteenä, niiden GAD-aktiivisuus ja proteiinitaso ovat erilaiset, mikä viittaa siihen, että GAD:lla on rooli. typen aineenvaihdunnassa.
GAD-aktiivisuuden sekä GABA:n ja dopamiinin lisääntyminen havaittiin myös banaaneissa ilman stressiä. Suolastressissä glutamaattidehydrogenaasin aktiivisuus ja GAD-ilmentyminen lisääntyivät välittömästi ja lisäsivät sitten GABA-shuntin ja muiden vastaavien reittien virtausta hiili- ja typpitasapainon säätelemiseksi. Stressin aikana suhde NADH:NAD plus ja ADP:ATP voi myös vaikuttaa GABA-T:hen, mikä johtaa GABA:n kertymiseen. Suolastressin alla kasvit käyttävät enemmän C/N-tasapainopolkua stressin lievittämiseen.
Lisäksi GABA:lla on myös kypsytysvaikutus. GABA voi stimuloida eteenin biosynteesiä stimuloimalla 1-aminosyklopropaani-1-karboksyylihapposyntaasin (ACC) transkription runsautta. Eteeni voi tarjota happea kasveille edistämällä satunnaisten juurien kasvua vesihakkuiden alla. Korkea GABA-pitoisuus voi estää kasvien ja bakteerien GABA-aminotransferaasi (GABA-T, gabt) mutanttien kasvua, ja korkea pitoisuus voi estää bakteerien lisääntymistä kasveissa. GABA-T:n esto tomaateissa johtaa GABA:n kerääntymiseen ja kääpiön syntymiseen tomaateissa.