新型殼聚糖衍生物的生物活性研究

付佳玉，鐘志梅(.內蒙古農業大學理學院，內蒙古 呼和浩特 0008；2.內蒙古自治區土壤質量與養分資源重點實驗室，內蒙古 呼和浩特 0008)

0 引言

殼聚糖是由甲殼素經過脫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、調節免疫、抗凝血等生物活性，盡管殼聚糖具有上述較好生物活性，但是其溶解性差，部分生物活性不高，為提高其生物活性，研究者進行了衍生化研究。一些殼聚糖經過化學修飾后得到的衍生物在保留殼聚糖本身生物活性外，又得到改良。如當殼聚糖酰化時，其與有機酸及其衍生物反應，在分子鏈中導入芳香族酰基或脂肪族酰基，其抗碎強度、水溶性、生物相容性都有所增強[1]。當殼聚糖烷基化時，殼聚糖的氨基所帶電子與高級脂肪醛、鹵代烷等反應制備成衍生物，改性后其分子量增大氫鍵削弱、溶解性增強。當殼聚糖酯化改性時，其與含氧酸發生席佛堿反應，在殼聚糖上引入羥基后，其抗菌能力、吸附能力以及溶解性都有所提高[2]。總之，殼聚糖及其衍生物具有抑菌、抗氧化、降脂、抗心律失常、調節免疫、抗凝血等生物活性，且其本身無毒又易與機體反應，這些優點使殼聚糖及其衍生物能廣泛的應用于醫療、化妝品、食品、農業等方面。

1 殼聚糖及其衍生物的應用

殼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、調節免疫、抗凝血等，這使其可以廣泛應用于醫療、化妝品、食品、農業等方面。

1.1 殼聚糖及其衍生物的醫療應用

多年來，經多種實驗證明殼聚糖及其部分衍生物無毒，且易與機體反應，容易被人體吸收利用，而其本身又具有降脂、抗心律失常、調節免疫、抗凝血等生物活性，可以治療多種疾病包括治療腦血栓、脂肪肝、心肌缺血、制作抗癌藥物等，因此被廣泛運用于醫療中。

1.1.1 殼聚糖及其衍生物的降脂作用

在現代生活中，高血脂、脂肪肝等疾病尤為常見，這與人們的不健康生活習慣有很大關系，因此如何降低脂肪成為人們追求健康迫在眉睫的問題。殼聚糖及其衍生物具有降脂功能，其中殼寡糖的降脂效果極好。殼聚糖及其衍生物可以通過調節肝脂酶活性從而使脂質代謝穩定，達到降脂功效。王斌等[3]對殼聚糖和殼寡糖的降脂能力進行比較研究，分別設置了Model 組(高脂日糧)、Control 組(正常日糧) 以及分別加入5% 的殼聚糖、殼寡糖的高脂日糧，來飼養小鼠17 周，通過測定小鼠的體重、血清、肝臟生化指標等，發現加入殼聚糖和殼寡糖的小鼠的肝脂酶活性提高，調節了脂質代謝，防止脂質過氧化從而降脂，寡聚糖作用效果更好。何雪萍等[4]在研究不同分子質量殼聚糖對肉雞的脂質影響的實驗中發現殼聚糖確實具有降低脂質代謝、減少脂質利用率的效果。王潤蓮等[5]研究低分子殼聚糖對懷鄉雞生長、屠宰性能及肉品質的影響中發現因為低分子殼聚糖更容易被機體吸收并調節脂質代謝，所以其能顯著降低懷鄉雞的肝脂與腹脂。對于殼聚糖及其衍生物的降脂功能還有一些人認為其對脂肪具有吸附能力。金秋等[6]在不同分子量和構型(α、β)殼聚糖減肥降脂功能研究中發現α-寡聚糖對膽固醇的吸附效果最優且在α-殼寡糖濃度為25 μg/mL、50 μg/mL 時對脂肪細胞分化抑制效果最好，該實驗能證明殼聚糖及其衍生物可以吸附脂質具有降脂功能。張淑琴等[7]研究幾種殼聚糖及其衍生物的降脂作用強弱，發現殼聚糖的降脂作用優于羧甲基殼聚糖和微交聯殼聚糖，在電鏡下觀察發現未加入殼聚糖及其衍生物前其表面光滑，加入殼聚糖及其衍生物后其表面附著大量脂質，從而證明了殼聚糖及其衍生物具有吸附脂質，從而降脂的能力。綜上所述，殼聚糖及其衍生物具有調節脂質代謝和吸附脂質從而降脂的功能。

1.1.2 殼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經成為了常見病，這與現代人生活作息不規律有著不可分的關系。研究發現殼聚糖及其衍生物具有抗心肌缺血、心律失常的功能，當心肌缺血時，心肌細胞的電位就會發生一些改變從而導致心律失常，而殼聚糖與羧甲基殼聚糖可抑制Ik的外流，減少其胞外積累從而使電位趨于穩定不變，改善心率失衡的問題。張二偉等[8]對水溶性殼聚糖對缺血再灌注損傷大鼠心肌的作用進行研究，研究表明殼聚糖及其衍生物對心肌缺血的大鼠有保護作用，當心肌缺血再灌注損傷(IRI) 時氧化物歧化酶會降低導致電位失常，當加入水溶性殼聚糖后可使氧化物歧化酶升高，使電位穩定，從而保護心律失常。宋志國[9]在羧甲基殼聚糖對大鼠單一心房肌細胞超速激活延遲整流鉀電流的作用中，研究發現Ik的外流是導致心律失常的原因，在心肌缺血的大鼠中加入羧甲基殼聚糖后發現其可抑制Ik的外流，從而抗心律失常。同樣，張沈麗等[10]研究羧甲基殼聚糖對豚鼠單一心室肌細胞延遲外向鉀電流的作用中也證明了羧甲基殼聚糖可抑制Ik的外流，從而抗心律失常。還有一些人認為殼聚糖及其衍生物可使心律失常的心臟周圍血管密度增加，從而抗心肌缺血、心律失常。徐斌等[11]研究溫敏性殼聚糖水凝膠注射心肌組織，發現殼聚糖及其衍生物可以促心律失常心臟的血管增生，使心肌細胞壁增厚，從而抗心肌缺血、心律失常。綜上所述，殼聚糖及其衍生物通過抑制Ik的外流和使心臟周圍血管增生，心肌細胞壁增厚而抗心肌缺血、心律失常。

1.1.3 殼聚糖及其衍生物的免疫調節作用

殼聚糖及其部分衍生物與一些細菌的多糖結構相似，這就導致殼聚糖及其部分衍生物可以刺激吞噬細胞，從而激發免疫調節過程。劉小彬等[12]研究低聚糖對肉雞免疫功能的影響，該研究結果是低聚殼聚糖可使免疫球蛋白明顯增多從而調節免疫系統。李赫等[13]在殼聚糖對草魚非特異性免疫功能的影響實驗中發現在草魚飼料中添加一定范圍濃度的殼聚糖，具有激活白細胞吞噬活性的作用，研究中設置投放不同梯度劑量的殼聚糖最終發現5 g/kg 的殼聚糖對其免疫功能影響最好。He Xiaofei等[14]在殼聚糖上引入更多的活性基團來提高其藥用活性，他們合成了6-胺殼聚糖衍生物，通過元素分析、HPLC 和FT-IR 對其進行了表征，并通過血凝試驗檢測了其抗病毒活性。最后，6-胺殼聚糖衍生物提高了抗病毒活性，特別是引入溴離子后活性明顯提高。RT-PCR 結果顯示TNF-α 和IFN-β 的表達水平明顯升高，說明氨基修飾殼聚糖的抗病毒活性是通過刺激吞噬細胞而調節免疫系統，從而發揮作用的。疫苗對于各種疾病的預防尤為重要，佐劑是添加到疫苗中以增強免疫原性和誘導更強免疫應答的物質。殼聚糖及其衍生物具有獨特的理化和生物學特性，作為疫苗佐劑受到廣泛關注。許多研究表明，殼聚糖及其衍生物能有效激活抗原細胞，誘導細胞因子刺激產生有效的免疫應答，促進Th1/Th2 應答的平衡。在眾多衍生物中，季銨鹽殼聚糖的性能較好，殼聚糖和殼聚糖季銨鹽都是很有前途的輔助材料，且季銨鹽殼聚糖具有更大的潛力[15]。Xu等[16]研究利用帶正電的羥丙基三甲基氯化銨殼聚糖(HACC) 和帶負電的羧甲基殼聚糖(CMC) 之間的靜電相互作用，制備了200 kDa N, O-羧甲基殼聚糖- hacc (NO-CMC-HACC) 和N-羧甲基殼聚糖-hacc (N-cmc-hacc)，兩種納米顆粒顯著促進DCs白細胞介素-6、腫瘤壞死因子和白細胞介素-1β 的表達，200 kDa 的NO-CMCHACC 納米顆粒具有很強的免疫佐劑潛力，這也說明殼聚糖及其衍生物具有調節免疫的功能。由此可見，殼聚糖及其衍生物可以通過刺激吞噬細胞、促進白細胞介素表達和激活抗原細胞的方式調節免疫系統。

1.1.4 殼聚糖及其衍生物的抗癌作用

癌癥是人們多年以來攻克不了的疾病之一，殼聚糖及其衍生物有抑制癌細胞生長的作用。董曉丹等[17]對硒酸殼聚糖誘導BGC-823 胃腺癌細胞凋亡機制進行研究，研究結果發現硒酸殼聚糖可以使BGC-823 胃腺癌細胞中的線粒體凋亡從而扼殺癌細胞。該實驗有力地證明了殼聚糖及其衍生物具有抗癌作用。周曉峰等[18]以殼聚糖為基礎制備出cRGD-羧甲基殼聚糖-軟脂酸，該物質利用了殼聚糖的抗癌功能和cRGD 的靶向性制作出高效抗癌藥物。殼聚糖及其衍生物還可以抑制癌細胞運動從而抑制癌細胞擴散。Chy A等[19]通過檢測細胞分離比率而研究pH 響應性殼聚糖對癌細胞的抑制能力，該方法主要通過檢測癌細胞的粘附性和運動性，從而判斷pH 響應性殼聚糖是否具有癌細胞抑制能力，實驗結果表明其具有抑制癌細胞擴散的能力。殼聚糖及其衍生物可產生抗癌物質。Karthikeyan, C等[20]合成殼聚糖-氧化銅發現其的光致發光光譜顯示在516 nm 處出現綠色發光(氧空位)，這歸因于納米材料產生活性氧(ROS)，這被認為是殺死生物(細胞死亡) 效應的原因，其可以抑制宮頸癌細胞，使癌細胞死亡。從而證明殼聚糖及其衍生物具有抗癌作用。殼聚糖經過一些化學反應形成的某些衍生物的結構與抑制癌細胞的化合物結構相似，從而具有抗癌功能。Qing Li等[21]設計并合成了一類酚-殼聚糖季銨鹽衍生物，具有阿魏酸和芥子酸(4b 和4c) 共軛結構的殼聚糖衍生物對A549 細胞具有良好的抗腫瘤活性。結果表明，含酚基團的殼聚糖衍生物具有較強的抗氧化和抗腫瘤活性。綜上所述，殼聚糖及其衍生物可以通過使癌細胞線粒體凋亡、降低癌細胞的粘附性和運動性、產生抗癌物質以及改變殼聚糖結構使其成為與阿魏酸和芥子酸有效結構相似的衍生物從而達到抗癌的作用。

1.1.5 殼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質，但其價格昂貴在醫療中不能廣泛使用，因此制備肝素類似物成為了尤為重要的事情，殼聚糖及其衍生物本身具有凝血性，當其磺化后成為肝素類似物，具有較強的抗凝血性，在醫療中被廣泛利用。江長兵等[22]制備了6-O-羧甲基殼聚糖并將其硫酸酯化后得到肝素類似物，經研究表明該物質對同源性和相同凝血途徑具有抑制作用。王子婧等[23]在抗凝血納米殼聚糖微球的合成檢測中將殼聚糖磺化使其具有-SO3H 基團，這樣就具有抗凝血作用，進一步研究表明當濃度為50 g/L 時，其效果與肝素鈉最相似，抗凝血效果最好。Xia等[24]以羧甲基殼聚糖為原料，經透明質酸氧化交聯，制備了一種可降解的殼聚糖基水凝膠。對水凝膠在大鼠肝切除術損傷中的止血性能進行了評價，結果表明水凝膠的止血性能與纖維蛋白膠相當。此外，該水凝膠被人體快速吸收，體內蓄積不明顯，具有良好的生物降解性和生物相容性，可成為良好的抗凝血藥物。綜上所述，殼聚糖及其衍生物經磺化后與肝素相似具有抗凝血功能。

1.2 殼聚糖及其衍生物的化妝品、食品應用

殼聚糖及其衍生物具有抗氧化、保濕、抑菌等生物活性，研究表明，殼聚糖脫乙酰度越高其抗氧化能力越強[25]。其本身無毒又廉價易得，所以成為了很多化妝品、食品保鮮的良好原料。

1.2.1 殼聚糖及其衍生物在化妝品中的應用

化妝品是人們生活必不可少的部分，其功效包括美白、抗衰老、保濕等。酪氨酸在酪氨酸酶的催化下容易生成黑色素使皮膚變黑，因此關于美白一般采用抑制酪氨酸酶活性的方法。市面上大多用化學合成的美容劑來抑制酪氨酸酶活性，使用這類化妝品會出現清潔不當而導致化學物質大量殘留的問題，而且化學試劑的價格較昂貴，會使化妝品的制作成本較高。殼聚糖及其衍生物可高效抑制酪氨酸酶活性從而阻止黑色素生成，并且其本身無毒對人體無害價格相對低廉，所以成為加入美白化妝品中的理想成分。孫愛蘭等[26]研究谷胱甘肽和殼聚糖美白活性，發現殼聚糖谷胱甘肽與熊果苷復合使用對酪氨酸酶的抑制效果最好，同時降低了化妝品制作成本，提高了化妝品的性價比。殼聚糖及其衍生物的抗衰老功能主要因為其可將超氧陰離子、羥基自由基、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH) 等清除達到抗氧化抗衰老的目的[27]。經研究發現羧甲基殼聚糖、戊二酰殼聚糖衍生物、琥珀酰殼聚糖衍生物、N-馬來酰殼聚糖寡糖、N-(2-羥基3-三甲基銨) 丙基殼聚糖衍生物等殼聚糖衍生物對超氧陰離子、羥基自由基、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)的清除效果較好，抗氧化能力較強[28]。李卓航等[29]研究秀麗線蟲體內羧甲基殼聚糖的抗氧化性能，對加入羧甲基殼聚糖的秀麗線蟲進行過氧化氫酶活力測定，發現過氧化氫酶活性大大提高，從而可減少超氧陰離子等，使其抗氧化能力增強，當其濃度為500 mg/L 時效果最強，抗氧化能力最佳。殼聚糖及其衍生物具有大量的能與水分子結合的氨基，所以具有良好的保濕功能，與透明質酸相似，價格又相對低廉，本身對人體無害，成為很多保濕化妝品中添加的物質[30]。殼聚糖及其衍生物本身無毒又抑菌且保濕、美白、抗衰老，所以被廣泛應用于面膜的制作。殼聚糖及其衍生物可以在酸性條件下解離出正離子，可抑制靜電力，防脫發做護發劑，并且他們還有減輕口臭，防止牙齦出血的功能，可以添加在牙膏中[31]。

1.2.2 殼聚糖及其衍生物在食品中的應用

殼聚糖及其衍生物易于成膜且具有良好的抑菌性，所以可作為食品保鮮劑。

它們可使水產類、肉類及果蔬類等表面產生保護膜，有阻止氧化、可降解、抑菌、可食用等優點[32]。Zhang等[33]經研究發現相對于殼聚糖來說，加入尿素后的殼聚糖衍生物的抑菌與抗氧化性更好，更佳適宜作為食品保鮮膜。對于果蔬保鮮方面，墻夢婕等[34]研究殼聚糖與植物精油復配制作保鮮劑，殼聚糖易于成膜，該膜可以調控果蔬呼吸、抑制果蔬氧化、抑制一些菌類感染從而延長果蔬壽命，但殼聚糖自身成膜較為脆弱，對果蔬保護強度不夠。植物精油具有較強的抑菌效果，但其本身不溶于水和有機溶劑，易于揮發，且伴有強烈的刺激味，將殼聚糖與植物精油復合可增強保鮮能力并減少刺激性味道對食物的影響。Wang H等[35]在N-琥珀酰殼聚糖(NSC) 中加入乳酸鏈球菌素(nisin) 和不同濃度的紫蘇精油(EO) 制備抗菌膜，經過研究發現NSC 可抑制金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌等，而加入nisin 改良了其水溶性和機械性使其可以更加適用于食品的保鮮，該薄膜在草莓上的應用表明在NSC 膜中加入N 和EO 可以延緩草莓在貯藏過程中的快速腐爛。Kritchenkov等[36]研究通過簡單的混合，將具有高抗菌活性的三唑甜菜堿殼聚糖(TBC) 組分摻入琥珀酰殼聚糖鈉鹽(SC-Na) 基體中，形成致密、均勻的膜。SC-Na 與TBC 的共混提高了共混膜的拉伸強度，同時降低了共混膜的透氣性。混合膜作為香蕉食品涂層的試驗應用減少了香蕉的失重、維生素C 的損失和呼吸速率，從而顯著延長了被涂層香蕉的貨架期。此外，由于所制備的共混膜由無毒的SC-Na 和TBC 組成，因此該衍生物是無毒的，適合作為食品保鮮膜。對于肉類保鮮方面，甄宗圓等[37]認為脂類變質是影響肉類保鮮的主要原因，殼聚糖及其衍生物保鮮膜可以有效隔離水、氧氣與脂類接觸從而起到保鮮的作用，另一方面，殼聚糖及其衍生物具有抑菌性，可以有效抑制像大腸桿菌等一類細菌，阻止細菌繁殖可使肉質保持新鮮。關于水產類保鮮，李念等[38]對蝦青素-羧甲基殼聚糖復配后涂抹羅氏沼蝦后的保鮮性能進行研究，該實驗設置為涂抹復配組、涂抹未添加蝦青素殼聚糖組和空白組，共同冷藏7 d 后檢測各項參數值，發現涂抹復配組保鮮效果最好，其延緩了脂類變質3 d，說明該復合物具有良好的保鮮性。殼聚糖雖具有良好的成膜性、抗氧化性、抑菌性可成為良好的食品保鮮膜，但是其機械性、熱性能、水溶性和阻隔性較弱，當其與其他物質交聯時，可有效解決這一問題。唐森等[39]研究殼聚糖-咖啡酸衍生物涂膜多寶魚發現2% 的殼聚糖-咖啡酸衍生物對多寶魚的保鮮效果最好，檢測3 d 后各項指標發現其具有良好的抗氧化和抑菌性，可做保鮮膜。Orgulloso-Bautista, Silvia等[40]在殼聚糖中加入明膠和甲殼類水解產物使其交聯，得到的復合物研究其結構、熱性能、表面性和生物性能發現，該復合物的拉伸能力明顯提高同時抗氧化性與抑菌性也得到了提升，在食品保鮮中應用范圍更加廣闊。綜上所述，殼聚糖及其衍生物可以作為一種可生物降解的環保食品保鮮包裝材料。

1.3 殼聚糖及其衍生物的農業應用

殼聚糖及其衍生物在農業方面應用較為廣泛，可以制成殺蟲劑、抑菌劑、抗病毒劑等。現如今市面上的殺蟲劑種類繁多，多以化學試劑合成為主，這種類型的殺蟲劑利用率低造價高且對環境污染極大。殼聚糖及其衍生物是可降解、無毒無害、價格低廉的殺蟲劑原料，經研究發現殼聚糖及其衍生物可以提高植物的抗病性從而實現殺蟲的目的，張宓等[41]研究發現殼聚糖及其衍生物可殺死鱗翅目和同翅目害蟲，對蚜蟲和小菜蛾的殺蟲效果明顯。朱俊[42]研究三種殼聚糖衍生物滅活根結線蟲，結果表明馬來酰化類殼寡糖衍生物的活性最強，滅活根結線蟲效果最佳。雖然殼聚糖及其衍生物并不能完全取代其他殺蟲劑，但是在一定程度上可以取代部分殺蟲劑，從而改善部分環境污染問題并降低對人體的危害。在農業生產中影響作物產量的因素有很多，其中有害菌感染作物導致減產是常見問題。殼聚糖及其衍生物具有抑菌作用，其與微生物的磷酸壁結合從而破壞微生物細胞壁結構，使菌體致死[43]。還有一些殼聚糖及其衍生物被植物吸收后產生幾丁質脫乙酰化酶，該酶會溶解某些菌類的細胞壁，使其致死。殼聚糖及其衍生物主要可以抑制枯草芽孢桿菌、白假絲酵母菌、金黃色葡萄球菌等，Wang MY等[44]研究發現對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌來說0.01% (w/v) 殼聚糖3 分鐘內可將其全部殺死，適當加入氯化鈉后效果更加明顯。殼聚糖及其衍生物對不同菌的作用機理不同，如革蘭氏陽性菌是通過改變其細胞膜通透性使其無法進行營養運輸從而達到抑菌的作用。革蘭氏陰性菌則是利用了殼聚糖的絮凝功能，對胞內帶負電荷的物質進行吸附使細胞內的環境被破壞，從而使細胞致死[45]。炭疽病是一種嚴重的芒果采后病害。為了有效地控制這種病害，采后應用殺菌劑是必要的，但許多國家不允許使用這些殺菌劑。經研究結果表明，1% 殼聚糖+ 400 μL/L 百里香精油對芒果炭疽病的防治效果優于合成殺菌劑[46]。Zhang等[47]研究2-甲氧基甲酰化低聚殼聚糖，成功地設計并合成了2-尿素-低聚殼聚糖衍生物(2-尿素-cos 衍生物) 和2,6-利尿劑-低聚殼聚糖衍生物(2,6-利尿劑-cos 衍生物) 研究了COS 衍生物對尖孢鐮刀菌(Fusarium oxysporum f. sp. niveum)、蘆筍(Phomopsis asparagus) 和灰霉病菌(Botrytis cinereal) 的抑菌作用。含尿素基團的COS 衍生物比原始COS 具有更好的生物活性。在經研究發現，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，并且其細胞毒性較低，這些結果表明含尿素基團的COS 衍生物是一種很有前途的生物材料，可制成農藥化肥。殼聚糖及其衍生物對類病毒及部分植物病毒有一定的抑制能力，將其噴灑在植物表面可有效降低植物染病率。殼聚糖及其衍生物還可以改良土壤、處理種子、提高果實質量等，將其加入土壤中可以促進作物生長和霉菌繁殖，若用其處理種子可以達到促進種子發芽，提高種子發芽率的目的[48]。

2 結論

殼聚糖及其衍生物作為高分子多糖具有多種生物活性，如抗氧化、抑菌、降脂活性、抗心律失常、調節免疫系統、抗凝血活性等生物活性，在醫療、化妝品、食品、農業等方面應用廣泛。

2.1 在醫療方面

殼聚糖及其衍生物具有降脂、抗凝血、抗心律失常、抗癌及免疫調節等功能。在降脂方面，殼聚糖及其衍生物可通過吸附脂肪、抑制脂肪細胞分化和調節脂質代謝等方式降脂，可治療脂肪肝、高血脂等疾病。殼聚糖及其衍生物經磺化后可抗凝血，治療腦血栓等疾病。殼聚糖及其衍生物還可以阻止心肌細胞中Ik大量外流導致電位發生變化，從而引發的心率失常，以及使心臟周圍血管增生，心肌細胞壁增厚而抗心肌缺血、心律失常。殼聚糖及其衍生物通過破壞癌細胞線粒體的方式抑制癌細胞繁殖生長、通過降低癌細胞的粘附性和運動性、產生抗癌物質以及改變殼聚糖結構使其成為與抗癌物質有效結構相似的衍生物達到抗癌目的。殼聚糖及其衍生物可以通過刺激吞噬細胞、促進白細胞介素表達和激活抗原細胞的方式調節免疫系統。

2.2 在化妝品、食品方面

殼聚糖及其衍生物在化妝品的配料、食品保鮮劑等應用非常廣泛。作為化妝品的配料，其具有保濕、抗衰老、美白等功效。殼聚糖及其衍生物可抑制酪氨酸酶活性從而阻止黑色素生成起到美白的效果。對于抗氧化，殼聚糖及其衍生物具有清除超氧陰離子、羥基自由基、DPPH 等功能，從而可以達到抗衰老的效果。殼聚糖及其衍生物與透明質酸相似，可以起到保濕作用且價格相對低廉非常適合用作護膚品添加劑。殼聚糖及其衍生物因其具有易成膜、抑菌、可調控果蔬呼吸、隔離水和氧氣的功能，且與脂類接觸后無毒無味可作為食品保鮮劑。

2.3 在農業方面

殼聚糖及其衍生物可作殺蟲劑，張宓等人研究發現殼聚糖及其衍生物可使鱗翅目和同翅目害蟲死亡，在一定程度上殼聚糖及其衍生物可以取代部分化學合成的殺蟲劑，減少化學試劑的使用，保護環境。殼聚糖及其衍生物具有抑菌性可以抑制如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等菌類，其可被菌體吸收后破壞其細胞壁使菌體致死從而達到抑菌的目的。殼聚糖及其衍生物對類病毒和部分植物病毒有抑制作用，可以作為部分植物的抗病毒藥物。除此之外，殼聚糖及其衍生物還可以改良土壤、增大種子出芽率、提高果實質量等。

3 展望

殼聚糖及其衍生物具有抗氧化、抑菌、降脂、抗心律失常、調節免疫、抗凝血等生物活性具有廣泛的研究前景。比如殼聚糖及其衍生物在食品包裝方面有很大應用前景。現如今食品包裝中不管是紙質包裝、塑料還是金屬包裝對環境都有嚴重的污染，殼聚糖及其衍生物作為食品包裝可以解決這類問題。首先殼聚糖及其衍生物屬于多糖易于分解，其次殼聚糖及其衍生物還有抑菌、保鮮、抗氧化等功能，更有助于食品的保存保鮮。殼聚糖及其衍生物還可以作為敷料，作為敷料主要是促進細胞的增殖與分化，殼聚糖及其衍生物具有抑菌、止血且不會阻礙細胞呼吸等優點，雖然機械能力較弱，但是只要加以改造就可以成為良好的敷料，殼聚糖及其衍生物成為敷料材料成為研究的熱點。除此之外殼聚糖及其衍生物還有做植物生長調節劑、綠色飼料、廢水處理等應用。