Hệ vi khuẩn đường ruột (biocrome) là quần thể các loại vi sinh vật sống trong ruột người và được chứng minh có vai trò lớn trong việc duy trì sức khỏe. Tuy nhiên, theo một nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Cell, bên cạnh sự hữu ích, lợi khuẩn - thường có nhiều trong thực phẩm chức năng hoặc đồ lên men như sữa chua, kim chi, nấm sữa (kefir) - còn có tác dụng phụ ngăn hệ biocrome trở về trạng thái bình thường sau quá trình điều trị bằng kháng sinh. Mỗi người sẽ phản ứng với lợi khuẩn theo những cách khác nhau.
Các nhà khoa học đã thực hiện phép nội soi và soi ruột kết để lấy mẫu và nghiên cứu hệ vi khuẩn đường ruột của những người sử dụng kháng sinh trước và sau khi hấp thu lợi khuẩn. Ngoài ra còn một nhóm khác gồm những người được hỗ trợ nạp lại hệ vi khuẩn giống như ban đầu sau khi trải qua quá trình sử dụng thuốc kháng sinh.
Kết quả phân tích cho thấy, hệ vi khuẩn của những người đã hấp thụ lợi khuẩn phải trải qua một quá trình “rối loạn vô cùng nghiêm trọng”. Theo tác giả Eran Elinav, nhà miễn dịch học tại Viện Khoa học Weizmann (Isreal), một khi lợi khuẩn đã xuânm nhập vào đường ruột, chúng sẽ ngăn sự trở lại của các vi khuẩn đường ruột sau quá chuyển đổi thông tin di truyền thành các protein hoặc RNA) cũng bị rối loạn ở ruột những người hấp thụ lợi khuẩn kéo dài đến sáu tháng.
Trong khi đó, đối với nhóm được nạp lại hệ vi khuẩn ban đầu, những biểu hiện trên không xuất hiện. Sau một vài ngày, hệ vi khuẩn đường ruột của họ đã trở lại bình thường. Tuy nhiên, Elina cũng lưu ý, việc nạp lại hệ vi khuẩn sau khi sử dụng kháng sinh không phải là giải pháp hiệu quả với tất cả mọi người.
Ngoài ra, so sánh hệ vi khuẩn đường ruột ở ống ruột ở 25 người tình nguyện và phân của họ, các nhà khoa học phát hiện các vi khuẩn trong phân chỉ liên hệ một phần với các vi khuẩn bên trong cơ thể. Từ đó, Elinav cho rằng việc dựa vào hầu hết và xét nghiệm phân trong quá trình nghiên cứu đường ruột không phải là phương pháp đáng tin cậy.
Trong một bài báo khác, các nhà nghiên cứu đã tiến hành xét nghiệm sự xâm chiếm và ảnh hưởng của lợi khuẩn đối với cơ thể của 15 người khác nhau, nhờ sử dụng mẫu lấy từ đường tiêu hoá của họ. Các đối tượng nghiên cứu được chia thành hai nhóm: một nhóm sử dụng 11 loại lợi khuẩn thông dụng nhất và nhóm kia sử dụng thuốc giả dược (loại thuốc vô hại, chủ yếu để làm người bệnh an tâm rằng mình đã dùng thuốc).
Kết quả thu được rất bất ngờ khi nhóm những người được đưa lợi khuẩn lại có hai nhóm kết quả khác nhau: ở một nhóm cơ thể sẽ kháng cự lại sự xâm nhập của lợi khuẩn, còn ở nhóm kia, lợi khuẩn xâm nhập trong ruột và làm biến đổi hệ vi khuẩn đường ruột cũng như gene của cơ thể con người. Không có nhiều thay đổi ở nhóm dùng giả dược. Từ đó, Elinav kết luận, cần thay thế phương pháp sử dụng một lợi khuẩn chữa nhiều bệnh bằng các liệu pháp được thiết lập theo phác đồ điều trị riêng thì việc hấp thu lợi khuẩn mới có lợi cho sức khỏe.
Tuy nhiên, cả hai nghiên cứu này lại không xét đến tác dụng lâm sàng của lợi khuẩn – một vấn đề cần được đào sâu thêm. Bên cạnh đó, việc thiết kế liệu pháp sử dụng lợi khuẩn chuyên biệt có thể gặp nhiều khó khăn, vì thế chuyên gia đường ruột học phân tử Bernard Corfe (Đại học Sheffield) cho rằng với những bệnh nhân bệnh đường ruột kinh niên, cách điều trị nhanh chóng nhất vẫn là thử nghiệm nhiều loại lợi khuẩn theo cách truyền thống.