Chitin, chitosan với tính chất tương thích sinh học cao, tự hủy sinh học, kháng nấm, kháng khuẩn, tạo màng, tạo gel, có nguồn gốc sinh học đã có rất nhiều
ứng dụng trong công nghệ sinh học như nuôi cấy mô, cốđịnh tế bào, làm chất mang DNA trong thuật liệu pháp gene, chất kháng khuẩn, kháng nấm sinh học, cảm biến sinh học. Một sốứng dụng quan trọng của chitin, chitosan như sau:
Công nghệ cốđịnh tế bào
Một trong những ứng dụng nhiều nhất của chitin, chitosan trong lĩnh vực công nghệ sinh học là ứng dụng trong lĩnh vực cố định enzym tế bào. Chitin, chitosan có thể sử dụng làm chất mang ở dạng hạt, dạng vẩy và dạng keo để cốđịnh nhiều loại enzym và tế bào bằng nhiều phương pháp cốđịnh khác nhau. Các enzym
được cốđịnh rất đa dạng (phosphatase, protease, catalase, cellulase... Các enzym cố định trên chất mang chitin, chitosan có khả năng chịu nhiệt, pH và các tác động vật lý tốt hơn so với enzym tự do. Việc cốđịnh enzym cho phép sử dụng enzym nhiều lần với độ ổn định cao [13].
Phương pháp cốđịnh enzym bao gồm: enzym được dính trên chất mang bằng liên kết hấp phụ hay liên kết tĩnh điện vùi trong lưới gel, liên kết ngang. Enzym
được cố định trong chitosan bằng liên kết hấp phụ hay liên kết ngang qua cầu nối chất trung gian như glutaraldehyd hoặc có khi enzym bị vùi trong lưới gel tạo thành liên kết ngang giữa chitosan và glutaraldehyd. Chitosan là một nguyên liệu dẻo, linh hoạt, có thể cố định enzym bằng cách hấp phụ đơn giản, bằng hấp phụ dạng lưới hay bằng liên kết ion. Sự liên kết ion NH3
+
của chitosan với ion âm tự do khác trên enzym, là nhân tố hình thành liên kết hấp phụ hay ion. Hiệu suất cố định theo
phương pháp hấp phụcó khuynh hướng cao hơn theo phương pháp liên kết ion [11].
Chế tạo màng bao, màng vi bao, chất mang sinh học và nuôi cấy mô
Trong việc ứng dụng chitosan để bảo vệ, duy trì hoạt tính của các chất có giá trị, chitosan đã được nghiên cứu để bảo vệ, tăng cường độổn định của các chất hoạt tính sinh học như thuốc, chất màu, vitamin, DNA. Ví dụ, chitosan được ứng dụng
làm màng bao để tăng độ ổn định của astaxanthin, một chất màu quan trọng trong thành phần thức ăn cá hồi nhưng rất dễ hư hỏng, mất hoạt tính sinh học trong quá trình chế biến, bảo quản và sử dụng. Khi sử dụng chitosan tạo vi màng bọc xung quanh astaxanthin thì chitosan sẽ tạo thành một lớp màng để bao bọc xung quanh astaxanthin. Kết quả nghiên cứu cho thấy khi sử dụng chitosan để bao bọc thì chất
lượng astaxanthin được giữổn định trong thời gian 8 tuần (Higuera-Ciapara và cộng sự, 2004) [13].