聚賴氨酸是一個具有抗菌功能的多肽，多聚賴氨酸可以分解為賴氨酸的身體，賴氨酸是人體必需的8種氨基酸，而且氨基酸豐富的食品世界允許。因此，ε賴氨酸是一種營養抑菌劑，其安全性高于其他化學防腐劑。急性口腔毒性為5／kg。ε-聚賴氨酸抑菌譜廣，鋒利的假絲酵母，釀酒酵母，對畢赤酵母，膜的制備方法玫瑰苗；耐熱脂肪芽孢桿菌、革蘭氏陽性細菌凝結芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌；革蘭陰性菌中大腸埃希菌產氣剖面有明顯的抑制和殺滅作用。

聚賴氨酸對革蘭陽性球菌，嗜熱鏈球菌，革蘭氏陰性的大腸桿菌、沙門氏菌和酵母菌的生長有明顯的抑制作用，多聚賴氨酸和乙酸復合劑對枯草芽孢桿菌有明顯的抑制作用。陽離子多聚賴氨酸豐富，有很強的靜電相互作用，與陰離子物質的生物膜具有良好的滲透性、多聚賴氨酸的特性可用于基于某些藥物的載體，因此它被廣泛應用于醫學和藥學方面。

用聚賴氨酸可提高該藥的療效。電脈沖對不同分子量聚賴氨酸修飾的細胞膜的損傷程度，發現高分子量賴氨酸的吸附可降低細胞膜的臨界電壓。聚賴氨酸的另一個重要用途是用作婦女衛生巾、尿布和其他工業產品中的高吸水性聚合物。

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