Всички бактерии, които присъстват в живите организми се наричат с обединяващия термин – микробиом. Основният дял (изчислен на приблизително 90%) от човешкия микробиом се разполага в червата. Налице е разлика в гъстотата на броя бактерии – увеличава се в посока по-долу разположени отдели на тънко черво към дебелото черво.


Микроорганизмите, заедно с гостоприемника образуват една единна екосистема, която изпълнява редица функции – бариерна, метаболитна, отношение към диференциация имунни клетки, равновесие между Т-клетки помощници тип 1 и 2 и други. Имунната система на червата се отделя от микрофлората чрез тънък слой от епителни клетки, които позволяват комуникация между двете и съответно осъществяване на постоянна взаимовръзка. Ранната колонизация на чревния тракт има отношение към изграждане на силна имунна система още в много ранна детска възраст.


Контактуването и обменът на организма с външната среда се извършва с три основни повърхности – стомашно-чревен тракт, бели дробове и кожа. От тях най-активен обмен се осъществява чрез храносмилателната система.



Формирането на чревната екосистема започва още след раждането. Източник на колонизиращи бактерии още по време на самото раждане са вагиналната флора и перинеума (в случай на естествено раждане). След това кожата (особено около зърното на гърдата при кърмене).


Нарушаването на чревния микробиом може да доведе до редица неблагоприятни последици за организма. Въпреки че причинно-следствената връзка между различните заболявания и нарушената микрофлора невинаги е ясна, възстановяването на нарушената чревна микробиома може да предложи нови възможности за профилактика и лечение.


Пробиотиците се препоръчват за терапевтична модулация на чревната микрофлора и осъществяват своя ефект чрез различни механизми.


Чревната микрофлора се състои от повече от 500 различни вида бактерии. Смята се, че броят на бактериите в тялото надвишава поне три пъти броя на клетките му. Дебелото черво е с най-висока концентрация на чревни бактерии – като между 10 и 100 милиарда бактерии се съдържат в 1мл изпражнения.


Промени в чревната микрофлора настъпват поради различни причини – диета, стрес, промяна в климата, пътувания, с напредване на възрастта, прием на различни медикаменти, излагане на радиация, някои заболявания и други.


Научни изследвания доказват, че редовният прием на висококачествени пробиотични култури, както и консумацията на качествени пробиотични храни значително подобрява работата не само на храносмилателния тракт, но в това число и на имунната система.


Пробиотичните бактерии извършват редица жизненоважни функции – отношение към разграждане на храната и съответно осигуряване на усвояването ѝ, произвеждат ензими и витамини, които подпомагат метаболитните процеси – например синтеза на лактаза (ензим, разграждащ млечната захар) и образуването на витамин В12. Освен това те имат роля при детоксикацията на организма (елиминиране и неутрализиране на някои токсини), увеличават секрецията на инсулин, понижават нивата на общия и „лош“ холестерол, понижават риска от възпаления.


Някои бактерии произвеждат повърхностно активни вещества,  които затрудняват закрепването на патогенните микроорганизми за чревната лигавица, балансират стойностите на pH и други.


Антитуморният ефект на пробиотичните бактерии в дебелото черво се изразява в антимутагенна активност посредством потискане на патогенната микрофлора и стимулация на имунната функция, както и неутрализиране на неблагоприятния ефект от високите концентрации на жлъчни соли.


Посредством конкурентна колонизация пробиотичните бактерии предпазват от инфекция с  Helicobacter pylori, паралелно с това потискат транслокацията на антигени в кръвния ток през чревната стена, като по този начин оказват протективен ефект срещу алергии.