新型壳聚糖衍生物的生物活性研究

付佳玉，钟志梅(.内蒙古农业大学理学院，内蒙古 呼和浩特 0008；2.内蒙古自治区土壤质量与养分资源重点实验室，内蒙古 呼和浩特 0008)

0 引言

壳聚糖是由甲壳素经过脱乙酰得到的高分子化合物，其具有抗氧化、抑菌、降脂、抗心律失常、调节免疫、抗凝血等生物活性，尽管壳聚糖具有上述较好生物活性，但是其溶解性差，部分生物活性不高，为提高其生物活性，研究者进行了衍生化研究。一些壳聚糖经过化学修饰后得到的衍生物在保留壳聚糖本身生物活性外，又得到改良。如当壳聚糖酰化时，其与有机酸及其衍生物反应，在分子链中导入芳香族酰基或脂肪族酰基，其抗碎强度、水溶性、生物相容性都有所增强[1]。当壳聚糖烷基化时，壳聚糖的氨基所带电子与高级脂肪醛、卤代烷等反应制备成衍生物，改性后其分子量增大氢键削弱、溶解性增强。当壳聚糖酯化改性时，其与含氧酸发生席佛碱反应，在壳聚糖上引入羟基后，其抗菌能力、吸附能力以及溶解性都有所提高[2]。总之，壳聚糖及其衍生物具有抑菌、抗氧化、降脂、抗心律失常、调节免疫、抗凝血等生物活性，且其本身无毒又易与机体反应，这些优点使壳聚糖及其衍生物能广泛的应用于医疗、化妆品、食品、农业等方面。

1 壳聚糖及其衍生物的应用

壳聚糖及其衍生物中含有大量的氨基可以抗氧化、抑菌、降脂、抗心律失常、调节免疫、抗凝血等，这使其可以广泛应用于医疗、化妆品、食品、农业等方面。

1.1 壳聚糖及其衍生物的医疗应用

多年来，经多种实验证明壳聚糖及其部分衍生物无毒，且易与机体反应，容易被人体吸收利用，而其本身又具有降脂、抗心律失常、调节免疫、抗凝血等生物活性，可以治疗多种疾病包括治疗脑血栓、脂肪肝、心肌缺血、制作抗癌药物等，因此被广泛运用于医疗中。

1.1.1 壳聚糖及其衍生物的降脂作用

在现代生活中，高血脂、脂肪肝等疾病尤为常见，这与人们的不健康生活习惯有很大关系，因此如何降低脂肪成为人们追求健康迫在眉睫的问题。壳聚糖及其衍生物具有降脂功能，其中壳寡糖的降脂效果极好。壳聚糖及其衍生物可以通过调节肝脂酶活性从而使脂质代谢稳定，达到降脂功效。王斌等[3]对壳聚糖和壳寡糖的降脂能力进行比较研究，分别设置了Model 组(高脂日粮)、Control 组(正常日粮) 以及分别加入5% 的壳聚糖、壳寡糖的高脂日粮，来饲养小鼠17 周，通过测定小鼠的体重、血清、肝脏生化指标等，发现加入壳聚糖和壳寡糖的小鼠的肝脂酶活性提高，调节了脂质代谢，防止脂质过氧化从而降脂，寡聚糖作用效果更好。何雪萍等[4]在研究不同分子质量壳聚糖对肉鸡的脂质影响的实验中发现壳聚糖确实具有降低脂质代谢、减少脂质利用率的效果。王润莲等[5]研究低分子壳聚糖对怀乡鸡生长、屠宰性能及肉品质的影响中发现因为低分子壳聚糖更容易被机体吸收并调节脂质代谢，所以其能显著降低怀乡鸡的肝脂与腹脂。对于壳聚糖及其衍生物的降脂功能还有一些人认为其对脂肪具有吸附能力。金秋等[6]在不同分子量和构型(α、β)壳聚糖减肥降脂功能研究中发现α-寡聚糖对胆固醇的吸附效果最优且在α-壳寡糖浓度为25 μg/mL、50 μg/mL 时对脂肪细胞分化抑制效果最好，该实验能证明壳聚糖及其衍生物可以吸附脂质具有降脂功能。张淑琴等[7]研究几种壳聚糖及其衍生物的降脂作用强弱，发现壳聚糖的降脂作用优于羧甲基壳聚糖和微交联壳聚糖，在电镜下观察发现未加入壳聚糖及其衍生物前其表面光滑，加入壳聚糖及其衍生物后其表面附着大量脂质，从而证明了壳聚糖及其衍生物具有吸附脂质，从而降脂的能力。综上所述，壳聚糖及其衍生物具有调节脂质代谢和吸附脂质从而降脂的功能。

1.1.2 壳聚糖及其衍生物的抗心肌缺血、心律失常作用

如今心肌缺血和心律失常已经成为了常见病，这与现代人生活作息不规律有着不可分的关系。研究发现壳聚糖及其衍生物具有抗心肌缺血、心律失常的功能，当心肌缺血时，心肌细胞的电位就会发生一些改变从而导致心律失常，而壳聚糖与羧甲基壳聚糖可抑制Ik的外流，减少其胞外积累从而使电位趋于稳定不变，改善心率失衡的问题。张二伟等[8]对水溶性壳聚糖对缺血再灌注损伤大鼠心肌的作用进行研究，研究表明壳聚糖及其衍生物对心肌缺血的大鼠有保护作用，当心肌缺血再灌注损伤(IRI) 时氧化物歧化酶会降低导致电位失常，当加入水溶性壳聚糖后可使氧化物歧化酶升高，使电位稳定，从而保护心律失常。宋志国[9]在羧甲基壳聚糖对大鼠单一心房肌细胞超速激活延迟整流钾电流的作用中，研究发现Ik的外流是导致心律失常的原因，在心肌缺血的大鼠中加入羧甲基壳聚糖后发现其可抑制Ik的外流，从而抗心律失常。同样，张沈丽等[10]研究羧甲基壳聚糖对豚鼠单一心室肌细胞延迟外向钾电流的作用中也证明了羧甲基壳聚糖可抑制Ik的外流，从而抗心律失常。还有一些人认为壳聚糖及其衍生物可使心律失常的心脏周围血管密度增加，从而抗心肌缺血、心律失常。徐斌等[11]研究温敏性壳聚糖水凝胶注射心肌组织，发现壳聚糖及其衍生物可以促心律失常心脏的血管增生，使心肌细胞壁增厚，从而抗心肌缺血、心律失常。综上所述，壳聚糖及其衍生物通过抑制Ik的外流和使心脏周围血管增生，心肌细胞壁增厚而抗心肌缺血、心律失常。

1.1.3 壳聚糖及其衍生物的免疫调节作用

壳聚糖及其部分衍生物与一些细菌的多糖结构相似，这就导致壳聚糖及其部分衍生物可以刺激吞噬细胞，从而激发免疫调节过程。刘小彬等[12]研究低聚糖对肉鸡免疫功能的影响，该研究结果是低聚壳聚糖可使免疫球蛋白明显增多从而调节免疫系统。李赫等[13]在壳聚糖对草鱼非特异性免疫功能的影响实验中发现在草鱼饲料中添加一定范围浓度的壳聚糖，具有激活白细胞吞噬活性的作用，研究中设置投放不同梯度剂量的壳聚糖最终发现5 g/kg 的壳聚糖对其免疫功能影响最好。He Xiaofei等[14]在壳聚糖上引入更多的活性基团来提高其药用活性，他们合成了6-胺壳聚糖衍生物，通过元素分析、HPLC 和FT-IR 对其进行了表征，并通过血凝试验检测了其抗病毒活性。最后，6-胺壳聚糖衍生物提高了抗病毒活性，特别是引入溴离子后活性明显提高。RT-PCR 结果显示TNF-α 和IFN-β 的表达水平明显升高，说明氨基修饰壳聚糖的抗病毒活性是通过刺激吞噬细胞而调节免疫系统，从而发挥作用的。疫苗对于各种疾病的预防尤为重要，佐剂是添加到疫苗中以增强免疫原性和诱导更强免疫应答的物质。壳聚糖及其衍生物具有独特的理化和生物学特性，作为疫苗佐剂受到广泛关注。许多研究表明，壳聚糖及其衍生物能有效激活抗原细胞，诱导细胞因子刺激产生有效的免疫应答，促进Th1/Th2 应答的平衡。在众多衍生物中，季铵盐壳聚糖的性能较好，壳聚糖和壳聚糖季铵盐都是很有前途的辅助材料，且季铵盐壳聚糖具有更大的潜力[15]。Xu等[16]研究利用带正电的羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖(HACC) 和带负电的羧甲基壳聚糖(CMC) 之间的静电相互作用，制备了200 kDa N, O-羧甲基壳聚糖- hacc (NO-CMC-HACC) 和N-羧甲基壳聚糖-hacc (N-cmc-hacc)，两种纳米颗粒显著促进DCs白细胞介素-6、肿瘤坏死因子和白细胞介素-1β 的表达，200 kDa 的NO-CMCHACC 纳米颗粒具有很强的免疫佐剂潜力，这也说明壳聚糖及其衍生物具有调节免疫的功能。由此可见，壳聚糖及其衍生物可以通过刺激吞噬细胞、促进白细胞介素表达和激活抗原细胞的方式调节免疫系统。

1.1.4 壳聚糖及其衍生物的抗癌作用

癌症是人们多年以来攻克不了的疾病之一，壳聚糖及其衍生物有抑制癌细胞生长的作用。董晓丹等[17]对硒酸壳聚糖诱导BGC-823 胃腺癌细胞凋亡机制进行研究，研究结果发现硒酸壳聚糖可以使BGC-823 胃腺癌细胞中的线粒体凋亡从而扼杀癌细胞。该实验有力地证明了壳聚糖及其衍生物具有抗癌作用。周晓峰等[18]以壳聚糖为基础制备出cRGD-羧甲基壳聚糖-软脂酸，该物质利用了壳聚糖的抗癌功能和cRGD 的靶向性制作出高效抗癌药物。壳聚糖及其衍生物还可以抑制癌细胞运动从而抑制癌细胞扩散。Chy A等[19]通过检测细胞分离比率而研究pH 响应性壳聚糖对癌细胞的抑制能力，该方法主要通过检测癌细胞的粘附性和运动性，从而判断pH 响应性壳聚糖是否具有癌细胞抑制能力，实验结果表明其具有抑制癌细胞扩散的能力。壳聚糖及其衍生物可产生抗癌物质。Karthikeyan, C等[20]合成壳聚糖-氧化铜发现其的光致发光光谱显示在516 nm 处出现绿色发光(氧空位)，这归因于纳米材料产生活性氧(ROS)，这被认为是杀死生物(细胞死亡) 效应的原因，其可以抑制宫颈癌细胞，使癌细胞死亡。从而证明壳聚糖及其衍生物具有抗癌作用。壳聚糖经过一些化学反应形成的某些衍生物的结构与抑制癌细胞的化合物结构相似，从而具有抗癌功能。Qing Li等[21]设计并合成了一类酚-壳聚糖季铵盐衍生物，具有阿魏酸和芥子酸(4b 和4c) 共轭结构的壳聚糖衍生物对A549 细胞具有良好的抗肿瘤活性。结果表明，含酚基团的壳聚糖衍生物具有较强的抗氧化和抗肿瘤活性。综上所述，壳聚糖及其衍生物可以通过使癌细胞线粒体凋亡、降低癌细胞的粘附性和运动性、产生抗癌物质以及改变壳聚糖结构使其成为与阿魏酸和芥子酸有效结构相似的衍生物从而达到抗癌的作用。

1.1.5 壳聚糖及其衍生物的抗凝血作用

肝素是具有抗凝血功能的物质，但其价格昂贵在医疗中不能广泛使用，因此制备肝素类似物成为了尤为重要的事情，壳聚糖及其衍生物本身具有凝血性，当其磺化后成为肝素类似物，具有较强的抗凝血性，在医疗中被广泛利用。江长兵等[22]制备了6-O-羧甲基壳聚糖并将其硫酸酯化后得到肝素类似物，经研究表明该物质对同源性和相同凝血途径具有抑制作用。王子婧等[23]在抗凝血纳米壳聚糖微球的合成检测中将壳聚糖磺化使其具有-SO3H 基团，这样就具有抗凝血作用，进一步研究表明当浓度为50 g/L 时，其效果与肝素钠最相似，抗凝血效果最好。Xia等[24]以羧甲基壳聚糖为原料，经透明质酸氧化交联，制备了一种可降解的壳聚糖基水凝胶。对水凝胶在大鼠肝切除术损伤中的止血性能进行了评价，结果表明水凝胶的止血性能与纤维蛋白胶相当。此外，该水凝胶被人体快速吸收，体内蓄积不明显，具有良好的生物降解性和生物相容性，可成为良好的抗凝血药物。综上所述，壳聚糖及其衍生物经磺化后与肝素相似具有抗凝血功能。

1.2 壳聚糖及其衍生物的化妆品、食品应用

壳聚糖及其衍生物具有抗氧化、保湿、抑菌等生物活性，研究表明，壳聚糖脱乙酰度越高其抗氧化能力越强[25]。其本身无毒又廉价易得，所以成为了很多化妆品、食品保鲜的良好原料。

1.2.1 壳聚糖及其衍生物在化妆品中的应用

化妆品是人们生活必不可少的部分，其功效包括美白、抗衰老、保湿等。酪氨酸在酪氨酸酶的催化下容易生成黑色素使皮肤变黑，因此关于美白一般采用抑制酪氨酸酶活性的方法。市面上大多用化学合成的美容剂来抑制酪氨酸酶活性，使用这类化妆品会出现清洁不当而导致化学物质大量残留的问题，而且化学试剂的价格较昂贵，会使化妆品的制作成本较高。壳聚糖及其衍生物可高效抑制酪氨酸酶活性从而阻止黑色素生成，并且其本身无毒对人体无害价格相对低廉，所以成为加入美白化妆品中的理想成分。孙爱兰等[26]研究谷胱甘肽和壳聚糖美白活性，发现壳聚糖谷胱甘肽与熊果苷复合使用对酪氨酸酶的抑制效果最好，同时降低了化妆品制作成本，提高了化妆品的性价比。壳聚糖及其衍生物的抗衰老功能主要因为其可将超氧阴离子、羟基自由基、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH) 等清除达到抗氧化抗衰老的目的[27]。经研究发现羧甲基壳聚糖、戊二酰壳聚糖衍生物、琥珀酰壳聚糖衍生物、N-马来酰壳聚糖寡糖、N-(2-羟基3-三甲基铵) 丙基壳聚糖衍生物等壳聚糖衍生物对超氧阴离子、羟基自由基、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)的清除效果较好，抗氧化能力较强[28]。李卓航等[29]研究秀丽线虫体内羧甲基壳聚糖的抗氧化性能，对加入羧甲基壳聚糖的秀丽线虫进行过氧化氢酶活力测定，发现过氧化氢酶活性大大提高，从而可减少超氧阴离子等，使其抗氧化能力增强，当其浓度为500 mg/L 时效果最强，抗氧化能力最佳。壳聚糖及其衍生物具有大量的能与水分子结合的氨基，所以具有良好的保湿功能，与透明质酸相似，价格又相对低廉，本身对人体无害，成为很多保湿化妆品中添加的物质[30]。壳聚糖及其衍生物本身无毒又抑菌且保湿、美白、抗衰老，所以被广泛应用于面膜的制作。壳聚糖及其衍生物可以在酸性条件下解离出正离子，可抑制静电力，防脱发做护发剂，并且他们还有减轻口臭，防止牙龈出血的功能，可以添加在牙膏中[31]。

1.2.2 壳聚糖及其衍生物在食品中的应用

壳聚糖及其衍生物易于成膜且具有良好的抑菌性，所以可作为食品保鲜剂。

它们可使水产类、肉类及果蔬类等表面产生保护膜，有阻止氧化、可降解、抑菌、可食用等优点[32]。Zhang等[33]经研究发现相对于壳聚糖来说，加入尿素后的壳聚糖衍生物的抑菌与抗氧化性更好，更佳适宜作为食品保鲜膜。对于果蔬保鲜方面，墙梦婕等[34]研究壳聚糖与植物精油复配制作保鲜剂，壳聚糖易于成膜，该膜可以调控果蔬呼吸、抑制果蔬氧化、抑制一些菌类感染从而延长果蔬寿命，但壳聚糖自身成膜较为脆弱，对果蔬保护强度不够。植物精油具有较强的抑菌效果，但其本身不溶于水和有机溶剂，易于挥发，且伴有强烈的刺激味，将壳聚糖与植物精油复合可增强保鲜能力并减少刺激性味道对食物的影响。Wang H等[35]在N-琥珀酰壳聚糖(NSC) 中加入乳酸链球菌素(nisin) 和不同浓度的紫苏精油(EO) 制备抗菌膜，经过研究发现NSC 可抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌等，而加入nisin 改良了其水溶性和机械性使其可以更加适用于食品的保鲜，该薄膜在草莓上的应用表明在NSC 膜中加入N 和EO 可以延缓草莓在贮藏过程中的快速腐烂。Kritchenkov等[36]研究通过简单的混合，将具有高抗菌活性的三唑甜菜碱壳聚糖(TBC) 组分掺入琥珀酰壳聚糖钠盐(SC-Na) 基体中，形成致密、均匀的膜。SC-Na 与TBC 的共混提高了共混膜的拉伸强度，同时降低了共混膜的透气性。混合膜作为香蕉食品涂层的试验应用减少了香蕉的失重、维生素C 的损失和呼吸速率，从而显著延长了被涂层香蕉的货架期。此外，由于所制备的共混膜由无毒的SC-Na 和TBC 组成，因此该衍生物是无毒的，适合作为食品保鲜膜。对于肉类保鲜方面，甄宗圆等[37]认为脂类变质是影响肉类保鲜的主要原因，壳聚糖及其衍生物保鲜膜可以有效隔离水、氧气与脂类接触从而起到保鲜的作用，另一方面，壳聚糖及其衍生物具有抑菌性，可以有效抑制像大肠杆菌等一类细菌，阻止细菌繁殖可使肉质保持新鲜。关于水产类保鲜，李念等[38]对虾青素-羧甲基壳聚糖复配后涂抹罗氏沼虾后的保鲜性能进行研究，该实验设置为涂抹复配组、涂抹未添加虾青素壳聚糖组和空白组，共同冷藏7 d 后检测各项参数值，发现涂抹复配组保鲜效果最好，其延缓了脂类变质3 d，说明该复合物具有良好的保鲜性。壳聚糖虽具有良好的成膜性、抗氧化性、抑菌性可成为良好的食品保鲜膜，但是其机械性、热性能、水溶性和阻隔性较弱，当其与其他物质交联时，可有效解决这一问题。唐森等[39]研究壳聚糖-咖啡酸衍生物涂膜多宝鱼发现2% 的壳聚糖-咖啡酸衍生物对多宝鱼的保鲜效果最好，检测3 d 后各项指标发现其具有良好的抗氧化和抑菌性，可做保鲜膜。Orgulloso-Bautista, Silvia等[40]在壳聚糖中加入明胶和甲壳类水解产物使其交联，得到的复合物研究其结构、热性能、表面性和生物性能发现，该复合物的拉伸能力明显提高同时抗氧化性与抑菌性也得到了提升，在食品保鲜中应用范围更加广阔。综上所述，壳聚糖及其衍生物可以作为一种可生物降解的环保食品保鲜包装材料。

1.3 壳聚糖及其衍生物的农业应用

壳聚糖及其衍生物在农业方面应用较为广泛，可以制成杀虫剂、抑菌剂、抗病毒剂等。现如今市面上的杀虫剂种类繁多，多以化学试剂合成为主，这种类型的杀虫剂利用率低造价高且对环境污染极大。壳聚糖及其衍生物是可降解、无毒无害、价格低廉的杀虫剂原料，经研究发现壳聚糖及其衍生物可以提高植物的抗病性从而实现杀虫的目的，张宓等[41]研究发现壳聚糖及其衍生物可杀死鳞翅目和同翅目害虫，对蚜虫和小菜蛾的杀虫效果明显。朱俊[42]研究三种壳聚糖衍生物灭活根结线虫，结果表明马来酰化类壳寡糖衍生物的活性最强，灭活根结线虫效果最佳。虽然壳聚糖及其衍生物并不能完全取代其他杀虫剂，但是在一定程度上可以取代部分杀虫剂，从而改善部分环境污染问题并降低对人体的危害。在农业生产中影响作物产量的因素有很多，其中有害菌感染作物导致减产是常见问题。壳聚糖及其衍生物具有抑菌作用，其与微生物的磷酸壁结合从而破坏微生物细胞壁结构，使菌体致死[43]。还有一些壳聚糖及其衍生物被植物吸收后产生几丁质脱乙酰化酶，该酶会溶解某些菌类的细胞壁，使其致死。壳聚糖及其衍生物主要可以抑制枯草芽孢杆菌、白假丝酵母菌、金黄色葡萄球菌等，Wang MY等[44]研究发现对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌来说0.01% (w/v) 壳聚糖3 分钟内可将其全部杀死，适当加入氯化钠后效果更加明显。壳聚糖及其衍生物对不同菌的作用机理不同，如革兰氏阳性菌是通过改变其细胞膜通透性使其无法进行营养运输从而达到抑菌的作用。革兰氏阴性菌则是利用了壳聚糖的絮凝功能，对胞内带负电荷的物质进行吸附使细胞内的环境被破坏，从而使细胞致死[45]。炭疽病是一种严重的芒果采后病害。为了有效地控制这种病害，采后应用杀菌剂是必要的，但许多国家不允许使用这些杀菌剂。经研究结果表明，1% 壳聚糖+ 400 μL/L 百里香精油对芒果炭疽病的防治效果优于合成杀菌剂[46]。Zhang等[47]研究2-甲氧基甲酰化低聚壳聚糖，成功地设计并合成了2-尿素-低聚壳聚糖衍生物(2-尿素-cos 衍生物) 和2,6-利尿剂-低聚壳聚糖衍生物(2,6-利尿剂-cos 衍生物) 研究了COS 衍生物对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum f. sp. niveum)、芦笋(Phomopsis asparagus) 和灰霉病菌(Botrytis cinereal) 的抑菌作用。含尿素基团的COS 衍生物比原始COS 具有更好的生物活性。在经研究发现，2,6-利尿-COS 衍生物比2-尿素-COS 衍生物具有更高的生物活性，并且其细胞毒性较低，这些结果表明含尿素基团的COS 衍生物是一种很有前途的生物材料，可制成农药化肥。壳聚糖及其衍生物对类病毒及部分植物病毒有一定的抑制能力，将其喷洒在植物表面可有效降低植物染病率。壳聚糖及其衍生物还可以改良土壤、处理种子、提高果实质量等，将其加入土壤中可以促进作物生长和霉菌繁殖，若用其处理种子可以达到促进种子发芽，提高种子发芽率的目的[48]。

2 结论

壳聚糖及其衍生物作为高分子多糖具有多种生物活性，如抗氧化、抑菌、降脂活性、抗心律失常、调节免疫系统、抗凝血活性等生物活性，在医疗、化妆品、食品、农业等方面应用广泛。

2.1 在医疗方面

壳聚糖及其衍生物具有降脂、抗凝血、抗心律失常、抗癌及免疫调节等功能。在降脂方面，壳聚糖及其衍生物可通过吸附脂肪、抑制脂肪细胞分化和调节脂质代谢等方式降脂，可治疗脂肪肝、高血脂等疾病。壳聚糖及其衍生物经磺化后可抗凝血，治疗脑血栓等疾病。壳聚糖及其衍生物还可以阻止心肌细胞中Ik大量外流导致电位发生变化，从而引发的心率失常，以及使心脏周围血管增生，心肌细胞壁增厚而抗心肌缺血、心律失常。壳聚糖及其衍生物通过破坏癌细胞线粒体的方式抑制癌细胞繁殖生长、通过降低癌细胞的粘附性和运动性、产生抗癌物质以及改变壳聚糖结构使其成为与抗癌物质有效结构相似的衍生物达到抗癌目的。壳聚糖及其衍生物可以通过刺激吞噬细胞、促进白细胞介素表达和激活抗原细胞的方式调节免疫系统。

2.2 在化妆品、食品方面

壳聚糖及其衍生物在化妆品的配料、食品保鲜剂等应用非常广泛。作为化妆品的配料，其具有保湿、抗衰老、美白等功效。壳聚糖及其衍生物可抑制酪氨酸酶活性从而阻止黑色素生成起到美白的效果。对于抗氧化，壳聚糖及其衍生物具有清除超氧阴离子、羟基自由基、DPPH 等功能，从而可以达到抗衰老的效果。壳聚糖及其衍生物与透明质酸相似，可以起到保湿作用且价格相对低廉非常适合用作护肤品添加剂。壳聚糖及其衍生物因其具有易成膜、抑菌、可调控果蔬呼吸、隔离水和氧气的功能，且与脂类接触后无毒无味可作为食品保鲜剂。

2.3 在农业方面

壳聚糖及其衍生物可作杀虫剂，张宓等人研究发现壳聚糖及其衍生物可使鳞翅目和同翅目害虫死亡，在一定程度上壳聚糖及其衍生物可以取代部分化学合成的杀虫剂，减少化学试剂的使用，保护环境。壳聚糖及其衍生物具有抑菌性可以抑制如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等菌类，其可被菌体吸收后破坏其细胞壁使菌体致死从而达到抑菌的目的。壳聚糖及其衍生物对类病毒和部分植物病毒有抑制作用，可以作为部分植物的抗病毒药物。除此之外，壳聚糖及其衍生物还可以改良土壤、增大种子出芽率、提高果实质量等。

3 展望

壳聚糖及其衍生物具有抗氧化、抑菌、降脂、抗心律失常、调节免疫、抗凝血等生物活性具有广泛的研究前景。比如壳聚糖及其衍生物在食品包装方面有很大应用前景。现如今食品包装中不管是纸质包装、塑料还是金属包装对环境都有严重的污染，壳聚糖及其衍生物作为食品包装可以解决这类问题。首先壳聚糖及其衍生物属于多糖易于分解，其次壳聚糖及其衍生物还有抑菌、保鲜、抗氧化等功能，更有助于食品的保存保鲜。壳聚糖及其衍生物还可以作为敷料，作为敷料主要是促进细胞的增殖与分化，壳聚糖及其衍生物具有抑菌、止血且不会阻碍细胞呼吸等优点，虽然机械能力较弱，但是只要加以改造就可以成为良好的敷料，壳聚糖及其衍生物成为敷料材料成为研究的热点。除此之外壳聚糖及其衍生物还有做植物生长调节剂、绿色饲料、废水处理等应用。