近日，中国科学院海洋研究所海洋生物制品研究组在壳聚糖界面调控及肠道健康精准应用领域取得系列进展。研究团队成功构建了具有pH响应特性的改性壳聚糖纳米颗粒，有效突破天然壳聚糖的应用局限，为肠道健康功能产品研发、口服递送体系开发提供了重要材料基础与理论支撑，并系统阐明了壳聚糖、壳寡糖调控肠道微生态、改善肠道炎症的作用机制与转化路径。相关成果分别发表于国际学术期刊Food Hydrocolloids和Trends in Food Science & Technology。

壳聚糖是甲壳类水产加工副产物高值化利用的重要功能原料，具备优异的结构可修饰性与生物活性，在功能食品、肠道微生态调控、活性成分靶向递送等领域具有良好应用前景。但天然壳聚糖亲水性较强，存在界面吸附能力弱、乳液稳定性不足等技术短板，限制了其在食品、生物医药领域的规模化应用。

研究团队采用辛烯基琥珀酸（OSA）直接修饰壳聚糖，成功制备出一系列两亲性壳聚糖衍生物及其纳米颗粒，并系统探究了分子取代度与环境pH对颗粒自组装、表面润湿性、界面吸附、乳液稳定性及流变行为的影响机制，建立了从分子修饰、颗粒特性到界面行为及宏观乳液性能之间的构效关系。研究发现，OSA改性使壳聚糖同时具有两亲性和pH响应特征，且改性程度并非越高越优。在取代度16~21.5%、体系pH为7.5的最优条件下，改性壳聚糖可自组装形成粒径约280 nm的均匀纳米颗粒，其表面润湿性达到油水界面理想平衡状态，能够在液滴表面形成致密且高弹性的防护颗粒层，显著提升乳液体系稳定性。该研究为肠道健康功能食品研发、肠道活性成分高效口服递送载体的精准构建，提供了优质材料与理论基础。

此外，团队系统总结了壳聚糖与壳寡糖调控肠道菌群、改善炎症性肠病的最新研究证据，全面解析其肠道益生调控机制。研究表明，壳聚糖与壳寡糖可通过促进有益菌增殖、增加短链脂肪酸生成、调控色氨酸与胆汁酸代谢通路，以及增强肠上皮屏障功能等多重途径参与肠道稳态调控。其作用效果与材料分子量、聚合度、脱乙酰度及使用剂量密切相关；当作用浓度超过适宜范围时，其抑菌效应可能扩展至部分肠道共生菌，进而削弱整体益生效果。基于此，研究提出，建立明确的结构参数、施用剂量与菌群响应量化关系，并与pH响应递送、乳液微胶囊包埋及益生菌复配等技术结合，是推动壳聚糖肠道健康产品精准设计与高效产业转化的重要发展方向。

图1 OSA改性壳聚糖纳米颗粒的界面组装及皮克林乳液稳定机制

图2 壳聚糖与壳寡糖通过调控肠道菌群干预IBD的机理

中国科学院海洋研究所硕士研究生代娆为论文第一作者，刘松研究员、李冠天研究员为共同通讯作者，论文合作者包括科研助理李航等。研究得到山东省重点研发计划等项目的资助。

论文信息：

Dai, R., Xing, R., Li, R., Wang, Z., Yin, L., Li, H., Liu, S.,*& Li, G.* (2026). Octenyl succinic anhydride-modified chitosan for Pickering emulsion stabilization: Structure-property relationships and rheological behavior. Food Hydrocolloids, 180, 112805. doi:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2026.112805

Dai, R., Li, H., Liu, S.,* & Li, G.* (2026). Regulatory effects of chitosan and chito-oligosaccharides on gut microbiota and application in ameliorating inflammatory bowel disease. Trends in Food Science & Technology, 177, 105990. doi:https://doi.org/10.1016/j.tifs.2026.105990