我们知道，人体肠道内的细菌，按对人体健康的影响可分为益生菌、有害菌、中性菌三大类。在正常情况下，益生菌如双歧杆菌、乳酸菌等在数量上处于绝对优势，而处于有利健康的平衡状态，此时，这个平衡的微生态系统能净化肠道，抵御外来病菌、病毒的侵害，提供营养和协助营养吸收，对维护人体健康起着重要的作用。但是，总有太多不可预期的因素会破坏肠道微生态平衡，破坏双歧杆菌、乳酸菌等有益菌的生存环境，使其数量急剧下降，改变肠道菌群四定标准状态，从而让有害菌肆虐肠道、中性菌倒戈“投敌”，助纣为虐。
![]()
但是，如果我们有了益生元作为肠道益生菌的“滋补剂”，就可以促进益生菌的优势地位的恢复。此外，人体肠道菌群状况是随年龄而变化的。初生婴儿肠道几乎全是双歧杆菌，随着年龄增大，双歧杆菌减少而有害菌增加，超过60岁后变化更为明显。有试验表明，30%的老人肠道中几乎不存在双歧杆菌，而肠道中的有害菌魏氏梭菌的检出率高达80%。因此，老年人有了益生元这个“滋补剂”，肠道菌群状况会大为改观。
益生元作为肠道益生菌的“滋补剂”，其生理功能主要是通过促进人体肠内益生菌的繁殖，优化菌群平衡来实现的。此外，作为益生元的低聚糖还具有膳食纤维的功能，可增加大便持水性和容量，从而易于排出，还可吸附肠道中的阴离子、胆汁酸，有效降低血脂和胆固醇。具体说来，它具有五大功能：
（1）促进双歧杆菌生长，调整肠道菌群平衡，改善肠功能。
通常如果大肠中缺乏大肠细菌可利用的糖源，一旦有碳水化合物进入就会对肠道菌群代谢产生重要影响。
大肠菌群利用益生元的能力是不同的。体外试验结果表明，双歧杆菌对各种益生元几乎都可加以利用，而一些有害细菌对大多数益生元几乎都不能利用或很难利用。以低聚果糖为例，吉布森等在模拟大肠环境的连续培养器中接种粪便进行厌氧培养，以比较各类细菌对各种糖源的利用性。结果表明，虽然低聚果糖也可被大肠菌群发酵生成有机酸，但双歧杆菌可对其优先利用，而得以旺盛生长，而拟杆菌、梭菌等有害菌和大肠杆菌等中性菌却都难以对其加以利用，生长受到抑制。
人体试验表明，各种功能性低聚糖都可以大幅度促进大肠中双歧杆菌的增殖。以低聚果糖为例，对于体内双歧杆菌缺乏的老人而言，食用低聚果糖效果更显著，日高秀昌对23名老人所做的试验表明，每天服用低聚果糖8克，两周后，大便中的双歧杆菌增加了100~1000倍。
（2）产生有机酸，降低肠道pH值，抑制腐败，预防便秘。
低聚果糖、低聚木糖和低聚半乳糖等各种不消化或难消化低聚糖，食用后直达大肠，在结肠中被大肠菌群发酵作为能源而利用，双歧杆菌、乳酸菌等有益菌发酵这类碳水化合物，可产生有机酸，其中，95%为醋酸、丙酸、丁酸和乳酸（有机酸浓度可达100~200mM）。这些有机酸被人体吸收利用，人体总能量的10%是由这类短链脂肪酸提供的。有机酸还可降低肠道pH值，可有效抑制肠道腐败产物的生成，并促进肠道蠕动而促进排便。以低聚果糖为例，用小鼠做动物试验，饲料中添加低聚果糖后，小鼠粪便有机酸可大量增加。
动物和人体实验都表明，吃低聚果糖对调节血糖、血压，降低血清胆固醇，提高HDL/LDL比例有一定效果。双歧杆菌可产生胆酸水解酶，将结合游离胆酸，而游离胆酸可抑制病原菌的生长。当pH为6.0时，胆汁酸可同胆固醇结合而生成沉淀，随大便排出体外。双歧杆菌和低聚果糖本身也可吸附胆固醇而随大便排出，从而可有效调节血脂。此外，低聚果糖被双歧杆菌发酵而生成的丙酸，可抑制促使胆固醇生成的有关酶类的活性，从而抑制了胆固醇的合成。
糖尿病人服用益生元有奇效
Sanno（1986）对13名Ⅱ型糖尿病人每天给食8~10克Fos（低聚果糖），2~4周后大便中双歧杆菌增加、pH值下降、LDL和中性脂肪下降、血清总胆固醇水平明显下降。高桥（1986）对9名肾衰病人每天给食Fos，两周后大便中双歧杆菌增加，腐败菌减少，甘油三脂、胆固醇下降，便秘缓解。
不少研究证实，服用以功能性低聚糖为主要成分的益生元，可以促进钙、镁、锌、铁等矿物元素的吸收，促进儿童生长，防治老年骨质丢失。有人用同位素标记的钙和铁，就低聚果糖、低聚半乳糖、棉子糖、异麦芽糖等对钙吸收的影响做了比较，试验结果表明低聚果糖可显著促进钙、镁、磷的吸收和骨化，低聚半乳糖次之。
而用含10%低聚果糖的饲料喂养小鼠，试验结果表明低聚果糖可促进钙、铁、镁、锌的吸收，并可阻止因缺乏雌性激素而引起的骨质丢失。吃低聚果糖之所以可促进钙等矿物元素的吸收，很大程度上是依赖低聚果糖被发酵生成了有机酸，导致肠道pH值下降，使在通过小肠时形成的，由钙、磷酸盐、镁构成的复合物发生溶解而易于吸收。
Niness（1999）对青少年志愿者所做试验结果表明，少年每天食用低聚果糖15克，钙吸收率增加26%；青年每日食用低聚果糖40克，钙吸收率可增加58%。
肠道菌群与癌症有密切而复杂的关系。我们知道，影响肠道菌群平衡的因素很多，包括饮食结构、生活习惯、免疫力、病原菌感染、精神压力等，其中与饮食结构的关系最为密切。
高脂食物之所以较易引起结肠癌，是因为动物脂肪可促进胆汁分泌，引起肠道中胆酸和胆固醇的增加，并在肠道细菌作用下，转化成为次级胆酸、雌激素、环氧化物、芳香族碳氢化物等具有致癌性的物质；而蛋白质则在有害菌作用下可转化为胺类、亚硝基化物、吲哚、酚类、粪臭素、甲基硫醇、硫化氢等各种有毒致癌物；还有一些在肝脏中与β-葡萄糖醛酸结合而介毒的致癌物质，在有害菌（拟杆菌、梭菌）产生的葡萄糖醛酸酶作用下，被游离而重新恢复活性。
此时，如果我们食用益生元，可以大大增殖有益菌，增强肠道有益菌的酶活性。有害菌产生的β-葡萄糖醛酸酶、偶氮还原酶、硝基还原酶等能催化前致癌原转化成为致癌物的酶类物质，会因肠道双歧杆菌为首的有益菌的增殖，而被大大降低活性。益生元中的功能性低聚糖也能同一定的毒素、病毒和细菌表面结合成一种免疫佐剂。这种免疫佐剂可减缓对抗原的吸收，增强抗原的效果和人体体液免疫力，并且低聚果糖本身也是一种抗原，可刺激机体的免疫力。