Phôi thai phát triển trong môi trường vô trùng đến khi ra đời, sau đó vi khuẩn nhanh chóng xâm nhập.
Ngày đầu tiên và ngày thứ 2 trong đời: trong ruột già của trẻ bú sữa có chứa vi khuẩn thuộc họ đường ruột Enterobacteriaceae, Streptococci gồm cả Enterococci, và Clostridia. Vào ngày thứ 3: Bacteroides, Bifidobacteria và Clostridia có ở 40% số trẻ con. Khoảng từ ngày thứ 4 đến ngày thứ 7: Bifidobacteria chiếm ưu thế với số lượng 1010 đến 1011 vi khuẩn trong 1 gram phân và Clostridia, Bacteroides, Enterobacteriaceae, Streptococci, Staphylococci giảm. Vì thế, hầu như 100% vi khuẩn được nuôi cấy từ phân su của trẻ bú sữa mẹ là Bifidobacteria.
Bifidobacteria được xem là vi khuẩn quan trọng nhất đối với sơ sinh, song Lactobacilli, E. coli là các vi khuẩn chiếm số lượng nhiều hơn Bifidobacteria ở trẻ em và người lớn. Ðiều này chứng tỏ rằng Bifidobacteria cũng là thành phần của các vi khuẩn chủ yếu trong hệ vi khuẩn ở ruột của trẻ em và người lớn khỏe mạnh. Trong suốt thời gian thôi bú sữa, Bifidobacteria giảm đi và Clostridia xuất hiện chiếm ưu thế hơn Bifidobacteria (chiếm 5-10% toàn bộ vi khuẩn ở ruột). Số lượng Enterobacteriaceae và Streptococci giảm xuống dưới 108 /gram phân. Ngoài ra Lactobacilli, Megasphaerae và Veillonellae thường tìm thấy trong phân người lớn, nhưng số lượng thường thấp hơn 107/gram phân. Các loài và thứ Bifidobacterium thay đổi từ những loài gặp ở trẻ con như B. infantis và B. breve thành những loài gặp ở người lớn như B. adolescentis và B. longum.
Rõ ràng, lactobacilli và hàng trăm chủng vi sinh vật có lợi khác sống ở ruột đóng một vai trò quan trọng trong việc giữ cho cơ thể khỏe mạnh và đề kháng tốt với bệnh tật. Tuy nhiên, sự tồn tại của chúng không ổn định, cân bằng của chúng trong cơ thể có thể bị phá vỡ hoàn toàn do một chế độ ăn có quá nhiều đường, hoặc một chế độ ăn có quá ít sữa lên men tự nhiên như sữa chua, phô mai không béo, nước sữa lên men, sữa bơ,...
Sự hấp thu alcohol quá độ cũng có thể phá vỡ sự cân bằng các vi khuẩn quan trọng của cơ thể. Ngoài ra, xạ trị và việc sử dụng các thuốc kháng viêm không steroid (NSAIDs) cũng ảnh hưởng đến sự cân bằng của hệ vi khuẩn ở ruột.
Thêm vào đó, việc dùng các kháng sinh có thể diệt hầu hết mọi vi sinh vật có lợi trong cơ thể, tạo ra một tình trạng được gọi là "ruột vô trùng".
Tiếc thay, khi các vi sinh vật có lợi đã bị phá hủy hoàn toàn, dẫu chúng ta ngưng dùng các kháng sinh, các vi sinh vật có hại dễ dàng xâm nhập phát triển quá độ trong ruột, phá hủy tình trạng khỏe mạnh của cơ thể. Do đó, nếu chúng ta dùng kháng sinh trị liệu kéo dài hoặc thậm chí theo các phác đồ tiêu chuẩn, sự cân bằng của các vi sinh vật có lợi cho cơ thể có thể bị tổn hại nghiêm trọng.
Các chuyên gia y tế ngày nay khẳng định trạng thái mất cân bằng của vi sinh vật có lợi trong ruột liên quan đến các tình trạng bệnh tật sau:
· Mệt mỏi mãn tính
· Phát ban và các bệnh về da khác
· Dị ứng
· Ðáp ứng miễn dịch kém đối với các bệnh thông thường
· Ðáp ứng miễn dịch kém đối với các bệnh thoái hoá mãn tính
· Khởi phát nhanh chóng bệnh loãng xương
· Tiêu chảy, đầy hơi, táo bón thường xuyên
· Nhiễm trùng bàng quang, sinh dục mãn tính
· Nồng độ cholesterol cao
· Thiếu hụt vitamin B
· Thiếu máu mãn tính
· Nhiễm nấm Candida
· Hócmon sinh dục thấp
· Chứng vú to ở đàn ông
· Các bệnh tuyến tiền liệt
· Mất cân bằng hormone
· Khó thở mãn tính...
May mắn thay, những bệnh này thường có thể ngăn chặn một cách đơn giản bằng việc bổ sung trong chế độ ăn của chúng ta những thực phẩm giàu các vi sinh vật ruột có lợi. Nếu chúng ta ăn mỗi ngày sữa chua lên men, sữa không béo, bơ không béo và các thực phẩm được làm từ sữa chua khác sẽ giúp duy trì sự cân bằng hợp lý hệ vi sinh vật thiết yếu ở đường tiêu hoá. Hầu hết tất cả các nhà dinh dưỡng học ngày nay biết rằng những thực phẩm đặc biệt này nên được dùng đều đặn vì chính lý do trên.
Trên những người lớn tuổi, Bifidobacteria giảm, Clostridia (C. perfringens) tăng đáng kể, Lactobacilli, Streptococci và Enterobacteriaceae cũng tăng lên.
Mặc dù thành phần của hệ vi khuẩn ở ruột khá ổn định ở người khỏe mạnh nhưng nó có thể bị xáo trộn bởi những yếu tố bên trong và bên ngoài như rối lọan chức năng nhu động ruột, ung thư, giải phẫu dạ dày và ruột, các bệnh gan hay thận, bệnh thiếu máu hồng cầu, xạ trị, stress, rối loạn chức năng hệ thống miễn dịch, liệu pháp kháng sinh và tuổi già.
Khi rối loạn hệ vi khuẩn ở ruột, có sự gia tăng số lượng vi khuẩn ở ruột non, đặc biệt là các loại kỵ khí, Enterobacteriaceae và Streptococci. Trong ruột già, Bifidobacteria biến mất hay giảm đi đáng kể, ngòai ra Enterobacteriaceae, Streptococci tăng đáng kể và đôi khi Clostridium perfringens cũng tăng.
Các bằng chứng về sinh thái này cho thấy Bifidobacteria sẽ tồn tại trong ruột già giúp duy trì sức khỏe, quan trọng hơn Lactobacillus acidophilus nhiều, nó là vi khuẩn có lợi trong suốt đời người. Nói cách khác, sự giảm đi hay biến mất Bifidobacteria trong ruột người, sẽ biểu thị một trạng thái "không khỏe" của cơ thể người.
Hệ vi khuẩn đường ruột gồm nhiều lòai vi khuẩn khác nhau, do đó có chứa một số enzym thực hiện nhiều chuyển hóa khác nhau trong ruột và ảnh hưởng đến sức khỏe của vật chủ và sức chống đỡ bệnh tật. Trong ruột, vi khuẩn tham gia vào biến đổi các chất sẽ tạo ra cả sản phẩm có lợi và sản phẩm có hại đối với vật chủ. Hơn nữa, độc tố vi khuẩn và các chất được sản xuất từ một số lòai vi khuẩn làm thay đổi sự đáp ứng miễn dịch: tăng hoặc giảm chức năng miễn dịch của vật chủ. Hệ vi khuẩn có lợi ở ruột bảo vệ đường ruột tránh được sự sinh sôi nảy nở và sự nhiễm các vi khuẩn có hại. Trong khi đó, vi khuẩn có hại biểu hiện khả năng gây bệnh khi sức đề kháng của vật chủ giảm.
Chế độ ăn được xem như là yếu tố quyết định nguy cơ môi trường đối với sự phát triển ung thư trực tràng-ruột kết. Ăn nhiều chất béo làm cho tình trạng ung thư trực tràng ruột kết xấu đi và ngược lại ăn nhiều chất xơ sẽ cải thiện tình trạng bệnh.
Có thể từ thành phần thức ăn có trong ruột, các chất gây ung thư được sản xuất. Việc tiêu hóa một lượng lớn chất béo động vật (mỡ động vật) làm tăng bài tiết mật, gây ra ï tăng tiết acid mật và cholesterol trong ruột. Các chất này được chuyển hóa bởi vi khuẩn ở ruột thành các acid mật thứ cấp, các dẫn chất của acid mật, các hydrocarbon vòng thơm, oestrogen và các dẫn chất epoxi, những chất này đều là các tác nhân gây ung thư. Các sản phẩm chuyển hóa đa dạng của tryptophan (indol, skatol, acid 3-hydroxyanthranilic...) hoặc các hợp chất phenol, các amin, và các hợp chất nitroso được sản xuất từ protein bởi vi khuẩn ở ruột cũng tạo ra các tác nhân gây ung thư. Tuy nhiên, vi khuẩn có lợi được ghi nhận có thể làm bất hoạt các chất độc hại trong ruột.
Nghiên cứu về dịch tễ học gần đây cho thấy rằng chế độ ăn không đủ chất xơ làm tăng nguy cơ các bệnh phương tây như ung thư trực tràng-ruột kết, béo phì, bệnh tim mạch, tiểu đường và cao huyết áp. Chế độ ăn nhiều chất xơ làm tăng thể tích phân, làm loãng các chất độc hại như các chất gây ung thư do vi khuẩn tạo ra.