益生菌已成为世界上消费量极大的膳食补充剂之一，酸奶、奶酪、冰激凌、零食、早餐麦片和婴儿配方奶粉等食品都添加了益生菌。益生菌也被制成冷冻干燥的颗粒、药片片剂和胶囊等常见保健食品剂型。目前市面上的益生菌产品，最常见的功能就是调节机体免疫和肠道菌群。
益生菌可通过直接或间接的方式激活机体巨噬细胞和自然杀伤细胞(NK细胞)等多种免疫细胞的功能，同时还能增加某些免疫球蛋白的水平，从而起到调节免疫和控制炎症的作用。促进消化、预防或改善腹泻是我们熟知的益生菌的功能。益生菌在被摄入体内后能够产生淀粉酶和葡萄糖甘酶等消化酶，从而促进食物的消化吸收。同时， 补充益生菌不仅能平衡肠道菌群，还能调节肠道的酸碱值(pH值)，从而缓解功能性便秘和腹泻等肠道问 题。
广谱抗生素的滥用导致肠道中坏菌被消灭的同时，好菌也遭遇"毒手"，从而发生肠道菌群紊乱，是抗生素治疗中的常见不良反应。引起抗生素相关性腹泻的原因之一是致病细菌艰难梭菌对抗生素的耐药性增强，在肠道大量繁殖，造成感染。益生菌作为门诊的辅助治疗，能有效预防成年人和儿童的艰难梭菌相关性腹泻，将感染风险降低51%，且副作用的风险没有明显增加。益生菌还有鲜为人知的功能。随着深入的研究，益生菌可能还有改善精神障碍的作用。与正常人群相比，重度抑郁症和焦虑症患者粪便中的微生物组成不同，这提示了肠道微生物组成与抑郁症和焦虑症等精神障碍的发展之间存在联系。 大量动物实验和人群研究表明，益生菌和益生元有望改善肠道应激反应、肠内屏障和免疫反应，并最终改善精神状态。
调整肠道菌群的作用还不止于此，我们还可以从调整肠道菌群的角度来解释轻断食为什么可以带来益处。
生活中常有人开玩笑说"喝水都能胖"，其实这是有一定依据的。肥胖者肠道菌群的组成与健康体重者不同，肥胖与肠道菌群的功能和组成的变化密切相关，肠道菌群在调节能量代谢方面发挥着至关重要的作用。一些研究表明， 益生菌和益生元对体重、体质指数、腰围、脂肪沉积、脂质分布和慢性炎症状态有潜在的治疗作用。 并且，一些研究还发现了多种可以降低胆固醇的益生菌，如乳杆菌、双歧杆菌等。
我们明白了益生菌和益生元的关系，将有助于理解轻断食促进健康的作用机理，即首先转变能量代谢模式；其次调节肠道菌群，改善葡萄糖耐量。一方面，肠道菌群能通过酵解食物残渣促进宿主获取额外的营养素和能量，其代谢产物次级胆汁酸和短链脂肪酸还可以作为信号分子影响食欲、胰岛素分泌和肝脏脂质转运。另一方面，肠道菌群个体小、繁殖快、结构简单、容易变异、容易受到膳食组成和进食时间的影响。高脂饮食餐后需要分泌大量胆汁酸，会杀灭不耐受胆盐的细菌，引起明显的肠道菌群失衡，双歧杆菌和乳杆菌等益生菌减少，而沙门菌属和枸橡酸杆菌等"坏细菌"增多，就会破坏肠道黏膜，导致肠道屏障功能受损，引发内毒素血症。由于肠道细菌繁殖周期多数为30分钟至24小时，断食能在较短时间内改变肠道菌群组成。
