壳聚糖(chitosan)又称脱乙酰甲壳素，是一种天然聚合物，具有生物相容性、可食用性、抗菌性以及可生物降解性等多种生物学功能，被誉为“第六生命要素”。研究发现，壳聚糖具有促生长、抗氧化、抗菌抑炎、调节免疫和动物机体脂质代谢等生物学功能，此外，因壳聚糖性质稳定而被作为抗生素替代品广泛应于畜禽饲料添加剂。壳聚糖在生物学功能具体如下：

调节脂肪代谢

壳聚糖作为一种纤维素，能够吸附脂类物质如饲料中的脂肪、胆汁酸等，减少饲粮中脂类与动物体内消化酶的接触，增加胆汁酸和脂类在粪便中的排泄，发挥降脂功效。Jin等利用体外消化道模型消化试验证明，1 g的壳聚糖可以吸收2~8 g的花生油或50~65 mg的胆固醇。Trivedi等研究证明，壳聚糖中带正电荷的氨基可以与脂肪酸、胆汁酸等阴离子物质结合，减少肠道脂肪的吸收及胆汁酸的排泄，同时能够加速肝脏中的总胆固醇(TC)转化为胆汁酸。Liu等在大鼠饲粮中添加壳聚糖，结果表明壳聚糖与脂肪的包封作用可以降低其胆固醇活性。Sumiyoshi等通过体外试验发现，添加壳聚糖可以显著抑制猪胰脂肪酶的活性，降低肠道对脂质的吸收。

抗菌抑菌

壳聚糖具有广谱的抗菌活性，对多种细菌均有明显的抑制作用。孙铭维等研究表明，壳聚糖可以电离使壳聚糖带正电荷，与细菌细胞膜负电荷物质发生作用，破坏细胞膜的稳定性，从而具有抗菌作用。Kong等认为，壳聚糖与二价金属离子结合，从而降低细胞壁的稳定性，此外，细胞膜上的脂多糖和磷脂与壳聚糖结合，影响细胞膜的结构，从而抑制细菌生长。Perinelli等研究表明，当壳聚糖被包装成纳米颗粒时，可以传递、合成天然物质，增强或调节其抗菌活性，壳聚糖纳米颗粒的正电荷密度越高，对带负电荷的细菌表面的结合就越强，抗菌能力越强。Yang等研究表明，在壳聚糖中引入生物活性物质，可以提高壳聚糖的抗菌活性，香豆素-壳聚糖衍生物比壳聚糖具有更高的抗真菌活性，其抗菌指数可以达到9.7%。

增强机体免疫

壳聚糖具有免疫调节性，能增强细胞免疫、体液免疫、提高自然杀伤(NK)细胞活力，刺激巨噬细胞产生淋巴因子(白细胞介素)。李俊良研究表明，断奶仔猪饲粮添加500~1 000 mg/kg的壳聚糖时，断奶仔猪血清中免疫球蛋白G(IgG)、白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-2(IL-2)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的浓度显著提高，仔猪体液免疫和细胞免疫得以提高。Ma等研究表明，壳聚糖与金属离子形成的化合物提高了断奶仔猪脾脏和胸腺等免疫器官指数，促进免疫器官发育，增强机体免疫力。徐元庆等研究壳聚糖对断奶仔猪的影响表明，断奶仔猪饲粮中添加500 mg /kg的壳聚糖可以调节仔猪的T淋巴细胞的免疫功能，降低断奶仔猪血清可溶性CD8(sCD8)浓度，改善机体的免疫功能。

提高抗氧化能力

研究发现，壳聚糖在激活抗氧化系统及调节机体抗氧化功能方面发挥着重要作用，包括多种不同的作用机理。Ahn等利用化学技术手段将酚类化合物接枝在壳聚糖中，通过脂多糖刺激RAW264.7巨噬细胞，结果发现，壳聚糖通过磷酸化丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族的p38 MAPK、c-Jun氨基末端激酶和细胞外信号调节激酶，抑制了激活蛋白-1，证明了壳聚糖抗炎作用通过MAPK途径转导，减缓机体抗氧化应激。高晶晶等研究从虾蟹壳中提取的壳聚糖的抗氧化效果，结果表明，壳聚糖具有很强的抗氧化能力，能够清除羟自由基和二苯基苦基苯肼自由基，且壳聚糖对自由基的清除效率随着壳聚糖浓度的增大而升高；Hu等研究壳聚糖对断奶仔猪抗氧化系统的影响，结果表明，添加壳聚糖对试验组仔猪血清中过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽还原酶的活性略有升高，血清中丙二醛含量降低。