雙歧桿菌1的增殖作用
壹般來說，腸道雙歧桿菌有8種，其中兩歧雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌、青春雙歧桿菌、長雙歧桿菌和短雙歧桿菌數量最多。不同年齡段腸道雙歧桿菌的構成和比例不同。例如，在兒童中，嬰兒雙歧桿菌、兩歧雙歧桿菌和長雙歧桿菌是主要類型，而在青壯年和老年人中，青春雙歧桿菌和長雙歧桿菌是主要類型。隨著年齡的增長，或者不良飲食習慣和疾病的影響，腸道雙歧桿菌的數量和比例很可能急劇下降，不利於人體健康的維護。
許多研究證實，低聚異麥芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖和低聚木糖對雙歧桿菌的增殖有明顯的影響。Ryerofi等人的體外發酵研究表明，這7種低聚糖對雙歧桿菌有明顯的增殖作用，但增殖程度略有不同(見圖1)。具體來說，腸道內五種雙歧桿菌對不同寡糖的可利用性和利用率也不同(見表1)。
表1益生菌對五種雙歧桿菌的利用率
圖1不同益生元對腸道雙歧桿菌增殖的影響
Claire的研究表明，低聚半乳糖和低聚異麥芽糖是能被各種增殖率高的雙歧桿菌很好利用的益生元，但後者更多被長雙歧桿菌和青春雙歧桿菌利用。低聚木糖可被青春雙歧桿菌和長雙歧桿菌利用，但其他雙歧桿菌的可利用性較差。因此，低聚半乳糖和低聚異麥芽糖是適合各個年齡段人群的益生元。
2乳酸菌的增殖作用
發現異麥芽低聚糖、低聚半乳糖、低聚果糖、低聚木糖、大豆低聚糖等。均對人體腸道乳酸桿菌有明顯的增殖作用(見表2)。其中，低聚半乳糖對乳酸菌的增殖作用最大、最全面[5]。
表2不同益生元對腸道乳酸桿菌的增殖作用
表3四種乳酸菌對益生元的利用率
3有害細菌的抑制作用
人體腸道內的有害細菌主要是指梭菌。此外，壹些兼性菌也會轉化為不利於人體健康的有害菌，如大腸桿菌、類桿菌等。成功的益生元既要增殖有益菌，又要抑制有害菌的增殖。
經體外實驗和人體臨床研究證實，低聚異麥芽糖對有害菌梭菌有明顯的抑制作用，而對潛在致病菌(如腸桿菌和腸球菌)無增殖作用(見表4)。與低聚異麥芽糖壹樣，低聚半乳糖、低聚果糖和低聚木糖對有害菌和兼性菌也有很好的抑制作用(圖2)。
表4低聚異麥芽糖IMO對有害細菌的抑制作用
圖2不同益生元對梭菌的抑制作用。
4腸道菌群代謝
益生元在進食後直接進入大腸，在那裏被大腸桿菌發酵用作能量，並產生短鏈脂肪酸SCFA，主要是乙酸、丙酸和丁酸、乳酸和氣體。
(1)酸生產
腸道菌群代謝食物產生的有機酸壹方面可以提供人體所需的能量，另壹方面可以降低腸道的pH值，形成不利於致病菌生存的環境，從而有效抑制腸道腐敗，提高礦物質元素的吸收率，促進腸道蠕動，方便排便。壹般乳酸菌只產生乳酸，雙歧桿菌主要產生乙酸和少量乳酸。益生元被腸道菌群代謝後，也會產生大量的有機酸，降低腸道的pH值。其中低聚半乳糖和乳果糖的產酸量最大，菊粉的產酸量最小。益生元代謝後各種有機酸的產量為:醋酸LACT、GOS、SOS >；FOS、IMO、XOS & gt；菊粉；乳酸GOS，SOS & gtXOS、海事組織、LACT & gt；低聚果糖、菊糖；LACT丙酸酯，菊粉，XOS，低聚果糖& gtSOS、COS & gt海事組織.
(2)天然氣生產
除了雙歧桿菌和乳酸桿菌外，人體腸道內的其他菌群幾乎都能產氣，造成不同程度的脹氣和放屁。益生元被腸道菌群代謝後，可產生壹定量的氣體，如CO2、H2和CH4。等等。由於糖苷鍵和組成的不同，各種益生元會被不同類型的產氣菌利用，產生的氣體也會不同。Rycroft等人通過體外實驗比較了不同益生元的產氣總量，發現在眾多益生元中，異麥芽低聚糖和低聚半乳糖最少，而菊粉最大(見圖3)。另外，Oku等【臨床驗證了三種益生元的產氫，分別是低聚果糖、低聚乳果糖和低聚異麥芽糖。無論食物劑量是10g/d還是20g/d，低聚果糖的產氫量最大，而低聚異麥芽糖的產氫量最少(見圖5和圖6)。
圖3不同益生元的產氣比較
圖4 FOS/GS/IMO的產氫量(10g/d)
圖5 fos/GS/IMO的產氫量(20g/d