Бактерии разделяются на грам (+) и (-), что зависит от наличия тейхоевых кислот у первых и у вторых - липополи-сахарида, обладающим свойствами эндотоксина. Предполагалось, что хитозан связывает тейхоевые кислоты благодаря позитивному заряду своей молекулы (так могут нейтрализовываться грам (+) коки, например, стафилокок).
Однако исследования флокулляции грам(-) микрофлоры не показали зависимости между зарядом бактериальных мембран и их взаимодействием с хитозаном тяньши.

Более сильное антимикробное действие хитозан проявляет против грам(+) бактерий. Некоторые данные говорят о разном механизме действия хитозана на грам (+) и (-) флору. Так, размножение стафилококов останавливает хитозан с меньшей степенью деацетиляции и большей молекулярной массой, а на стрептококи больше влияет низкомолекулярный хитозан, что некоторые исследователи связывают это с более сложным двуслойным строением мембраны стрептокока.

Грам(-) микробы владеют грозным оружием в своей клеточной стенке - эндотоксином, который при разрушении микроба провоцирует или эндотоксический шок (как при менингококковой инфекции и сальмонеллезе), или токсикоз (дизентерия и другие кишечные инфекции). Хитозан тяньши связывает кислотные остатки эндотоксина - не допускает токсикоза и останавливает рост и размножение микробов.

Интересны исследования влияния хитозана на кишечную микрофлору. Оказалось, что наиболее эффективный - высокодеацетилированный (на 70-90%) хитозан тяньши, причем чувствительность патогенной микрофлоры вдвое выше, чем чувствительность полезных лакто- и бифидобактерий кишечника.