İnsanların bağırsağında yaşayan ve sayıları vücudun toplam hücrelerinin on katı yani yaklaşık yüz trilyona ulaşan mikroorganizmaların tümüne mikrobiyata adı verilir. Mikrobiyata anne karnındaki bebeğin bağırsağında bulunmamakta, normal doğum sırasında çeşitli yollardan yavrunun bağırsağına girip yerleşerek hızla çoğalmaktadır. Ağırlıklı olarak kalın bağırsakta yerleşen mikrobiyata’da çoğunluğunu faydalı bakteri ve mantarların oluşturduğu 1000 farklı türden mikroorganizma ve bunlara ait 3 milyon gen bulunmaktadır. Bu mikroorganizmalar faydalı, zararlı ve nötr olmak üzere üç bölüme ayrılır. Faydalı ve zararlı mikroorganizmalar sürekli olarak biri biri ile savaşarak bağırsağa hakim olmaya çalışırlar. Hangisi galip gelirse nötr mikroorganizmalar da onlara destek olurlar. Mikrobiyatayı oluşturan bu mikroorganizmaların %80’i parmak izi gibi kişiye özgü olup sadece %20’si insanlar arasında benzerlik göstermektedir. Faydalı mikroorganizmalar arasında laktobasillus ve bifido bakterilerini, zararlı mikroorganizmalar arasında ise clostridium bakterileri ile candida mantarlarını sayabiliriz.

İnsan bağırsağı kıvrımlı bir yapıdadır ve iç yüzeylerini kaplayan mikrovilluslar sayesinde çok geniş bir alana sahiptir. İnsan bağırsağı açılıp bir yüzey haline getirildiğinde 350 metrekare genişliğinde bir alanı kapsadığı görülmüştür. Bağırsak mikrovilluslarını astarlayan tüylü epitel hücreleri bir kale duvarı gibi biribirine sıkı sıkıya bağlanmışlardır ve aralarından belirli maddeler dışında geçişe izin vermezler. Bağırsakta yaşayan bakterilerin ve mantarların tek amaçları insanların yedikleri gıdaları parçalayarak sindirimi kolaylaştırmak, bu arada da kendi yaşamlarını ve üremelerini sürdürmektir. Bu mikroorganizmalar arasında çok hassas bir görev bölümü vardır. Kimileri selülozu, kimileri karbonhidratları, kimileri de proteinleri parçalarlar. Bir anlamda insanlar gıda almakla hem kendilerini hem de mikrobiyatadaki mikroorganizmaları doyurmaktadırlar. Lifli gıdalardan oluşan Akdeniz diyeti faydalı mikroorganizmaların sayısını artırmaktadır.

Son yıllarda, vücudun çeşitli fonksiyonlarını yerine getirmedeki görevleri nedeniyle ayrı bir organ hatta ikinci beyin olarak kabul edilen ve ağırlığı iki buçuk kilogramı bulan mikrobiyatayı oluşturan mikroorganizmaların insanları hayrete düşüren işlevleri vardır. Bunlardan en önemlisi, yabancı maddeleri tanıyıp bunu bağışıklık sistemine kodlayan hücreleri etkilemek suretiyle hücresel bağışıklık yanıtını güçlendirmektir. Vücuttaki bağışıklık sistemi hücrelerinin yaklaşık %70-80 i bağırsakların dış yüzeylerinin altında dizili olarak bulunur. Bazen içki ve sigara gibi zararlı maddeler, herhangi bir nedenle oluşan iltihaplar, stres, sağlıksız beslenme gibi etmenler faydalı mikroorganizmaları azaltıp bağırsağın iç yüzünü astarlayan silyumlu epitel hücrelerine zarar vererek bağırsak duvarındaki hücreler arasında yarıkların oluşmasına neden olurlar. Buralardan geçen toksinler ve antijenler bağışıklık sistemi hücreleri tarafından anında yok edilir. Bu arada nadiren de olsa bağışıklık sistemi hücreleri normal hücrelere de zarar vererek otoimmun reaksiyonların ortaya çıkmasına yol açabilir. Otizm böyle bir reaksiyon sonucunda şekillenmektedir.

Bağırsaklarla beyin arasında çok karmaşık bir ilişki mevcuttur. Beyin ve omurilik dışında en çok sinir ağının bulunduğu organ bağırsaklardır. İki taraf arasında çok yoğun bir bilgi akışı vardır ve bunu da vagus siniri sağlar. Beyinde ve bağırsaklarda oluşan taşıyıcılar (nörotransmitter) vagus sinirinin nöronları yani sinir hücreleri tarafından karşılıklı olarak taşınarak emirleri bağırsaklardan beyine, beyinden de bağırsaklara iletmektedirler. Beyindeki değişimler sindirim sistemini, sindirim sistemindeki değişimler de beyini etkiler. Vagus siniri bir tür otoyol görevi görür. Bu otoyolda gidip gelen bilgilerin neler olacağına da bağırsağımızdaki probiyotik güç yani faydalı bakteriler ve mantarlar karar verir.

Mikrobiyata sadece yeme içme davranışlarımızı değil aynı zamanda ruh halimizi de etkilemektedir. Mutluluk hormonu olan seratoninin %95’i ve dopamin bağırsaklarda üretilmektedir. Bu hormonları üreten bakteriler mikrobiyatada bulunmadığı zaman insanda stres ve depresyon gibi ruhsal belirtiler ortaya çıkar. Farelerde mikrobiyata deneysel olarak dışarı çıkarıldığında hayvanların strese girdikleri ve depresif hareketler gösterdikleri bilimsel olarak kanıtlanmıştır. Ayrıca lokal olarak bağırsağın yüzeyinde bir bariyer oluşturmak suretiyle başta antijenler olmak üzere kimi zararlı maddelerin emilimini engellerler. Probiyotiklerin; kolon kanseri ve allerjileri önlemek; kandaki kolesterol ve şeker seviyelerini düzenlemek; insülin direncini ortadan kaldırmak; B ve K vitaminlerini üretmek ; toksinleri parçalayarak detox yapmak; yüksek tansiyonu ayarlamak; kilo dengesini koruyarak obeziteyi önlemek; yaşlanmayı geciktirmek; kalp damar sistemini güçlendirmek; depresyonu, alzheimeri ve parkinsonu engellemek; kronik iltihap, fibromiyalji, hassas bağırsak sendromu, rahatsız ayak, uyku bozukluğu, kronik yorgunluk gibi hastalıkları önlemek gibi işlevleri vardır.