جمعیت‌ میکروبی‌ در روده‌بزرگ، منبع اصلی بسیاری ازعوامل شیمیایی ضروری‌است که‌ متابولیسم‌ طبیعی و غیرطبیعی را تحریک‌می‌کند. تعداد این میکروب‌ها در کولون ده‌برابر بیشتر از سلول‌های‌ بدن انسان‌است.

این میکروب‌ها شامل‌گونه‌های‌ مهمی‌ مانند شبه‌ باکتری‌ها (Bacteroides)،فیرمیکوتس‌ها(Firmicutes) و اکتینوباکتریا(Actinobacteria)می‌باشند. آنها طیف‌وسیعی از آنزیم‌ها باتوانایی‌فرآیندهای‌گوارشی پیچیده را تحریک‌کرده و از دامنه وسیعی از بسترها(Substrate)تغذیه‌می‌کنند. برخی از‌گونه‌ها همه‌ چیزخوار هستند، اما برخی دیگر تنها یک و یا چندنوع ازمواد را مصرف‌می‌کنند.

جالب‌ است‌ بدانید که‌اعضای‌ تنها دو گونه ازآنها تا ۹۰درصد از تمام فلورمیکروبی‌روده را تشکیل‌می‌دهند. درحقیقت، اغلب‌جمعیت این‌باکتری‌ها از تنها ۵۰گونه می‌آیند. در پاسخ به‌تغییرات قابل‌توجه در رژیم‌غذایی (خصوصاً افزایش فیبرگیاهی)، تغییر در فلور‌روده بسیار سریع رخ‌می‌دهد.بااین‌حال، هنوز مشخص‌نشده که آیا ‌این روندموجب تغییردائمی در ترکیب میکروبیوم‌روده ‌می‌شودیا خیر.

اهمیت‌رژیم‌غذایی:

عوامل مربوط‌به رژیم‌غذایی در تعیین‌تعداد، نوع و مسیرهای‌متابولیک‌میکروبیوتا که ترکیبات‌خاص مصرف‌شده توسط‌میزبان‌را شکسته و موادی تولید‌ می‌کند که‌ سیگنال‌های‌ متابولیک به‌میزبان ارسال‌می‌کند، ضروری‌ است. هنگامی‌که‌ رژیم‌ غذایی (Modified) اصلاح‌ می‌گردد (خصوصاً اگرتنوع‌آن کمترشده و بیشتر اختصاصی‌گردد) براین‌اساس به‌برخی گونه‌های میکروبیوتا اهمیت بیشتری‌داده می‌شود، اما انواع دیگر محروم ‌می‌گردند.

از سوی‌دیگر، یک‌رژیم‌غذایی متنوع، فرصت فراوانی برای تولید مجموعه‌ای بزرگ ازسیگنال‌ها برای فرآیندهای‌ فیزیولوژیکی فراهم‌ می‌نماید که‌ هموستاز (Homeostasis) در بدن انسان را حفظ‌می‌کند. این بدان‌معناست که درک بهتر چگونگی تأثیر هر ماده‌ مغذی برمیکروتوبیا بایک برنامه‌غذایی‌ سفارشی به‌جای استفاده از‌دارو، به‌درمان بسیاری از اختلالات خودایمنی و متابولیک کمک خواهدکرد.

عوامل‌دیگری‌که نقشی فرعی در این موضوع ایفا می‌کنند عبارتند از:

•مکان‌و شرایط آب‌وهوای‌جغرافیایی

•نژاد

•شرایط بهداشتی

ترکیب رژیم‌غذایی:

کربوهیدرات‌ها:

یک‌رژیم‌ غذایی‌ سرشار از کربوهیدرات‌های تصفیه‌شده همانند رژیم‌های‌غذایی‌معمول در‌غرب‌حدود ۵۰ گرم از Substrate برای تخمیر به‌شکل فیبرغذایی را فراهم‌می‌کند. این‌ کربوهیدرات‌ها به‌اسیدهای‌آلی همانند اسیدهای چرب با زنجیره‌ کوتاه و گازها تجزیه‌می‌شوند. این‌موارد همچنین شامل‌استات، پروپیونات‌و بوتیرات هستند‌که محتویات روده‌بزرگ را اسیدی‌می‌کنند.

کربوهیدرات‌ها، انرژی‌لازم‌برای‌سلول‌های روده‌بزرگ را فراهم‌می‌کنند و ازاین‌رو برای سلامت و یکپارچگی مخاط‌کلون ضروری‌هستند. از سویی‌دیگر، یک‌ رژیم‌غذایی‌ که‌ حاوی‌ مقدار زیادی‌ از غلات‌سبوس‌دار (Whole graing)، میوه‌ها و آجیل‌ها(Nuts) باشد، گونه‌های‌میکروبی انتروکوکوس، لاکتوباسیلوس و بیفیدوباکتریوم را افزایش‌می‌دهد. فیبر در رژیم‌غذایی سبب افزایش‌جمعیت و سرعت‌عمل باکتری‌های سنتزکننده ‌بوتیرات از جمله لاکتوباسیلوس و .Roseburia E می‌شود.

پروتئین‌ها:

تخمیر‌میکروبی پروتئین‌ها منجر‌به ایجاد طیف وسیع‌تری ازمحصولات‌فرعی و متابولیت‌ها ازجمله برخی‌از سموم‌می‌شود. افزایش‌مصرف‌پروتئین تضمین‌می‌کند که نیتروژن بیشتری به‌میکروبیوتا رسیده و به‌آنها کمک‌می‌کند تا همانند بالا، کربوهیدرات‌هارا جذب‌کنند. مهیا بودن‌ نیتروژن، فعالیت تخمیر را نیز تسهیل‌ می‌کند که‌می‌تواند با تولید سیتوتوکسین‌ها و مواد سرطان‌زا، منجر‌به بسیاری از اختلالات‌ شایع‌ روده‌ای‌ شود. هنگامی‌که آمونیاک به‌عنوان منبع‌نیتروژن استفاده‌ می‌شود (به‌طوری‌که دربرخی رژیم‌های غذایی رخ‌می‌دهد) غلظت آن‌در خون‌کاهش‌می‌یابد که‌برای سلامت‌کلی بدن مفید‌است.

چربی‌ها:

تغییرات درمیزان و ترکیب‌چربی نیز سبب‌تغییرات میکروبی‌می‌شودکه جمعیت‌گونه‌های شبه‌باکتری‌ها را افزایش‌ می‌دهدو‌ سبب‌می‌شود که سطح لیپوپلی‌ساکارید تولیدشده توسط‌ میکروب‌های‌ روده افزایش‌‌یافته و منجر به‌اختلال در سوخت‌ و‌ ساز ‌شود. این‌فعل و‌ انفعال تاحدی توسط‌ حضور، غلظت و نوع اسیدهای صفراوی تولیدشده به‌دلیل وجود چربی‌لومینال عمل‌ می‌نماید. یکی از نتایج‌آن، افزایش‌تحمل‌صفراوی(Bile tolerance) و مورد دیگر تولید مواد‌ بالقوه سرطان‌زا توسط‌ چنین باکتری‌هایی است.

پلی‌فنول‌ها:

پلی‌فنول‌ها(Polyols) در روده از انواعی از میوه‌ها و بعضی دیگر از ترکیبات‌غذایی حاصل‌می‌شوند. علاوه‌بر این، باکتری‌ها و مخمرها نیز که‌ در بسیاری ازمیوه‌های‌ خام و تخمیرشده وجود دارند، درترکیب‌نهایی فلورمیکروبی‌روده شرکت‌ می‌کنند. ازاین‌رو، رژیم‌غذایی نقشی کلیدی در تعیین‌ اینکه‌ کدام‌ میکروب‌های‌ روده غالب(Predominant) هستند، ایفا‌ می‌نمایند.

رژیم‌غذایی‌غربی درمقابل رژیم‌غذایی‌سنتی:

فلورمیکروبی‌روده درکودکان دررژیم‌های‌غذایی‌غربی تاحدزیادی درمقایسه بارژیم‌های غذایی‌کودکانی‌که غذاهای سنتی مصرف‌می‌کنند متفاوت‌است. گروه اول مقدارزیادی ازکربوهیدرات‌های تصفیه‌شده، گوشت‌حیوانات (پروتئین) و چربی‌های‌اشباع مصرف‌  می‌کنند، درحالی‌که رژیم‌غذایی‌سنتی سرشار از کربوهیدرات‌ها می‌باشد.

به‌طور اولیه، شبه‌باکتری‌ها غالب‌هستند که‌درمقایسه باگونه‌های کم‌جمعیت مانندپرووتلا(Prevotella) و کلستریدی ClostridiaXIVa) XIVa)، یک‌ سنتز کننده بوتیرات بوده و تعدادگونه‌های‌کمتری نیزدارد. ممکن‌است افزایش تنوع، مربوط به‌پتانسیل‌تطبیقی‌بالاتری نسبت به‌اجزای رژیم‌غذایی ناآشنا بوده‌ و همینطور مزایای مربوط‌به‌سلامت بوتیرات رو به‌ بهترشناخته‌شدن می‌باشد(Unfomilior Dietary Componenis).

مصرف‌ میزان‌ کمتر گوشت‌حیوانات نیز نشان‌دهنده تعداد بیشتر باکتری‌های تولیدکننده هیدروژن است. شاید این‌موضوع به‌این‌علت‌ باشد‌ که در این وضعیت هیدروژن بیشتری‌ می‌تواند به‌شکل‌ترکیبات گوگردی دفع‌شود. از سوی‌دیگر،رژیم‌های‌ گیاهی در ارتباط باتولید بالاتر متان برای دفع‌هیدروژن است.

نسبت باکتروئیدها به فیرمیکاتس‌ها، درهنگامی‌که نسبت‌کربوهیدرات به‌چربی‌ رژیم‌ غذایی‌تغییر داده‌می‌شود، تغییر‌می‌نماید، زیرا میزان‌کمتر‌چربی در رژیم‌‌غذایی امکان‌رشد به‌بسیاری از گونه‌های باکتریایی نمی‌دهد.

تحقیقات بیشتری برای یافتن تغییرات رژیم‌غذایی لازم‌است انجام‌شود تا بتواند نسبت‌ بهینه‌ای از گونه‌های مختلف باکتری‌ها را فراهم‌نموده و تضمین‌نماید که حداقل میزان‌توکسین‌ها و مقدار موردنیاز و سودمندی از متابولیت‌های‌مفید، در روده‌سنتز می‌شوند.