一、占位性保护作用
双歧杆菌等专性厌氧菌通过与黏膜上皮细胞紧密结合，形成一层生物膜菌群，通过占据上皮细胞的空间，参与致病菌之间生存与繁殖的时空竞争、定居部位竞争，以限制致病菌群的生存繁殖。同时，肠道菌群形成致密的膜菌群，构成微生物屏障，抑制外来细菌对肠道的黏附、定植和入侵。
有研究表明，路氏乳杆菌通过对肠上皮细胞的黏附占位，竞争性抑制致病性大肠杆菌对肠上皮细胞的黏附和侵袭，保护细胞膜的完整性和细胞活性。
还有研究结果显示，双歧杆菌预先与系黏附后，几乎能完全抑制致病性大肠杆菌和产毒性大肠杆菌的进一步黏附。
此外，黏附素受体在竞争排斥机制中也能发挥作用，肠道正常菌群通过与致病菌竞争肠上皮微绒毛上的脂质和蛋白质的相同复合糖受体，阻止致病菌定植，减轻肠上皮细胞损伤。
同时，正常菌群与肠黏膜上皮细胞紧密结合，促进上皮细胞分泌黏液，使其在黏膜和微生物之间形成保护层，防止细菌移位。
以往研究证明，益生菌能诱导肠黏膜上皮细胞表达黏蛋白，抑制致病菌黏附肠上皮细胞及在肠黏膜内移位，从而阻止肠道免疫细胞的激活和炎症因子的释放。
二、营养竞争
肠道正常菌群绝大多数是专性厌氧菌，其总数是潜在致病的兼性厌氧或需氧细菌的100～1000倍，在肠腔厌氧条件下，它们的生长速度超过了兼性厌氧菌或需氧菌；因其数量巨大，在营养物质有限的情况下，专性厌氧菌可优势生长，通过争夺营养，而抑制兼性厌氧或需氧的潜在致病菌的生长与繁殖。
三、产生有机酸
肠道正常菌群，特别是双歧杆菌和乳杆菌，通常属于产乳酸菌，能够发酵糖和纤维素，产生乙酸、丙酸、乳酸、酪酸等有机酸，降低肠道的pH，抑制外籍菌的生长与繁殖。肠道正常菌群产生的有机酸还可通过直接或间接的途径促进胃肠道的蠕动，使外籍菌尚未在黏膜表面黏附、定植前就被排出。
四、产生抑菌物质
肠道正常菌群能产生细菌素、过氧化氢、抗菌肽等多种抑菌物质，对肠道内的潜在致病菌起抑制或杀灭作用。
细菌素为一种抗菌肽，绝大部分细菌素通过膜渗透或者影响某些酶来杀死相关的微生物。双歧杆菌素对肠道腐生菌如李斯特菌属、芽孢杆菌属、肠球菌属等的生长起到抑制作用。
肠道中大肠杆菌的大肠菌素及其酸性产物能抑制志贺菌、金黄色葡萄球菌、白念珠菌等。
肠道益生菌能产生一些抗菌肽物质如乳酸素、乳酸链球菌肽等，发挥其抗菌作用。
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