研究证实，益生菌可通过一系列机制对结直肠癌起到预防的作用。通常情况下，这些复杂的机制，通过发挥对肠道菌群的积极作用，防止结直肠受到易诱发癌变的环境应激因素的影响。其主要机制包括肠道生态环境的建立、肠道屏障功能的改善、肠道免疫系统的调节、抗癌化合物的产生以及致癌物在肠道环境中的降解等。

益生菌可通过诱导凋亡途径抑制癌细胞的生长。益生菌的促凋亡作用在许多体外实验中得到证实，通常伴随凋亡相关蛋白的表达或抑制。同时益生菌可通过合成短链脂肪酸（如丁酸、丙酸和乙酸）来调节宿主肠道免疫力，降低结肠炎症反应，抑制结肠肿瘤细胞增殖，诱导肿瘤细胞分化和凋亡，影响原癌基因表达。

宿主的肠道菌群主要由厚壁菌门、放线菌门、拟杆菌门和变形菌门组成。其中，厚壁菌门主要包括梭菌目，拟杆菌目，双歧杆菌目，肠杆菌目和乳酸杆菌目，其中，双歧杆菌科中的长双歧杆菌为最丰富的菌种。而结直肠癌患者的肠道菌群则与健康宿主的肠道菌群大相径庭，产丁酸细菌明显减少，而肠球菌属、大肠杆菌/志贺氏菌属、克雷伯菌属、链球菌属和胃链球菌属在结直肠癌患者中较为常见。

肠道菌群的组成是影响大肠癌治疗的关键因素。通过使用益生菌、益生元，来实现肠道微生态系统的再平衡，可有效抑制病原微生物、帮助原宿有益菌的生长、调节免疫反应和修复肠道黏膜，进而影响癌症的发展。

人体肠道上皮细胞保护内环境免受病原菌、有毒物质和应激因素的影响。它们的胞旁和胞外渗透性，可调节水、离子和营养物质的转移，并限制有害物质的转移。肠道屏障功能是由免疫细胞调节的。而益生菌可通过分泌短链脂肪酸来增强肠屏障功能，并修复损伤的肠上皮细胞，从而限制癌症的侵袭和转移过程。

抗癌物质是生物活性化合物，可以抑制癌症的发展过程或中和致癌化合物。益生菌可以通过分泌这些化合物来预防癌症的发展。除短链脂肪酸外，益生菌还可产生共轭亚油酸、铁色素等生物活性物质，对癌细胞产生细胞毒性作用。

肠道菌群产生的代谢酶经常将不同的前体化合物转化为致癌物质。研究发现，食物中的不同致癌因素会导致结肠癌的发生。通过调节不同肠道微生物的酶表达，可间接控制致突变和致癌化合物的产生。益生菌可以通过与致癌物结合或通过降低化合物的活性来降低其致癌效果

用前述鼠李糖乳杆菌PB-LR76、罗伊氏乳杆菌PB-LR09、乳双歧杆菌HH-BA68共同组成一种用于改善女性阴道炎的益生菌组方，该益生菌组方产品作为益生菌健康食品，应用于改善女性细菌性阴道炎(BV)和霉菌性阴道炎(VVC)，对细菌性阴道炎(BV)有改善影响≥70％，对霉菌性阴道炎(VVC)有改善影响≥60％。