黃酮類化合物在自然界中分布廣泛，是從植物中提取的酚類化合物，它具有廣泛的藥理活性和生物學作用，如今被廣泛的用于發酵和制藥工業，目前人類發現的黃酮類化合物差不多有八千種。黃酮類化合物的特性包括抗氧化活性、抗病毒活性、抗過敏活性、免疫調節能力、抗血栓活性和抗炎作用。也有科學家證實了黃酮類化合物保護腸道的機制可能是過提高腸道有益菌群(如乳酸菌和雙歧桿菌)的數量，同時降低有害菌群(如大腸桿菌)的相對豐度來調節腸道菌群的平衡狀態。
黃酮類化合物在胃腸道中的生物利用度是由黃酮類化合物的結構、與食物基質的相互作用、胃腸道水解酶的活性、生物群的組成和腸道上皮細胞轉運蛋白決定的。黃酮類化合物可與微生物群相互作用，導致微生物群組成的變化。有學者經過實驗研究得出，長期食用含有黃酮類化合物成分的食物可以調節腸道中菌群結構，達到保護腸道的作用。有研究指出，黃酮類化合物可以治療如因長期嗜酒或接觸油煙而導致的腸道菌群失調，這說明人體腸道菌群受黃酮類化合物調節。
腸道菌群與生物體互利共生、相互依存，共同維護著整個機體的動態平衡狀態。一方面，生物體能為腸道菌群的生長繁殖提供能量和營養環境，另一方面，腸道菌群也能調節和保護人體健康。腸道菌群是人體重要的代謝“器官”，為代謝各個環節提供底物、酶和能量;腸道菌群是人體重要的“免疫屏障”，腸道黏膜屏障與人體免疫系統密不可分;腸道菌群及其代謝產物不僅能參與調節細胞生長發育、腸道淋巴組織的形成，更與多種疾病的發生、發展密切相關，其中最典型的就是肥胖和糖尿病。
黃酮類化合物經人體攝入后，只有極少部分能直接被十二指腸吸收進入血液，剩余的大部分則被腸道菌群代謝及轉化成酚酸等小分子。黃酮類化合物在體內的代謝，在大多數情況下并非通過單一菌群發揮作用，而是多種腸道微生物相互作用、共同協作，一起完成復雜的代謝過程。眾多研究結果發現：槲皮素能在鏈球菌 S-2、乳酸菌 L-2、雙歧桿菌B-9和擬桿菌 JY-6等腸道菌群的作用下，轉化成3,4-二羥基苯乙酸、3,4-二羥基苯甲酸、4-羥基苯甲酸、3-(3-羥基苯)丙酸等小分子，從而被機體所吸收利用。通過氣質聯用和液質聯用對人體的血漿，尿液和糞便檢測發現，5-(3',4'-二羥基苯基)-戊酸內酯是表兒茶素和原花青素B1攝入人體后的重要代謝物，其作用菌群包括鏈球菌屬、乳桿菌屬、真桿菌屬等。將橙汁多酚與人糞便微生物在體外厭氧條件下培養并檢測其代謝產物發現，橙皮素被糞鏈球菌、楔狀桿菌、丁酸弧菌等分解成3-(3'-羥基-4'-甲氧基苯基)丙酸、3-(3',4'-二羥基苯基)丙酸和3-(3'-羥基苯基)丙酸。
腸道菌群能產生多種酶系，如糖苷酶(α-鼠李糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、β-半乳糖苷酶) 、還原酶(硝基還原酶、偶氮還原酶)、醛酸酶和羥基酶等，黃酮類化合物在這些酶的作用下發生一系列反應，其中最主要的方式為水解、還原和裂解反應。如橙皮苷，柚皮苷能被α-鼠李糖苦酶和β-葡萄糖苷酶水解為苷元。葛根素、大豆苷和黃芩苷分別被C-糖苷酶、β-糖苷酶和β-葡萄糖醛酸苷酶水解成苷元。
通常情況下， 結合態的黃酮大分子在腸道菌群的作用下會首先被糖苷酶水解生成苷元，然后經過C環還原加氫、開環裂解等過程生成酚酮類，進一步酶解生成酚酸及乙苯衍生物。如蘆丁在腸道中經α-鼠李糖苦酶和β-葡萄糖苷酶水解后去蕓香糖生成槲皮素，然后還原加氫生成二氫槲皮素，再在異構酶的作用下形成3,4-二羥苯基-戊內酯，最后氧化開裂形成 3,4-二羥基苯乙酸和間苯三酚。大豆苷在β-葡萄糖苷酶水解下生成大豆苷元，接著被大豆苷元還原酶還原成 R(-)-二氫大豆苷元，然后在消旋酶作用下轉變成S(-)-二氫大豆苷元，進一步在二氫大豆苷元還原酶的作用下生成 S(-)-四氫大豆元，最后發生去酮基反應轉化為S(-)-雌馬酚。除此之外，兒茶素在腸道代謝過程中會發生脫羥基反應，異黃酮還原產物會發生去酮基反應，乙酰化、甲基化和糖基化反應也常常出現在黃酮類化合物的代謝反應中。
總之，腸道菌群能促進更多有活性的黃酮代謝產物在人體中釋放，增強黃酮成分及其代謝產物的生物活性，并降低有害物質的毒性及產生，腸道菌群對提高黃酮類化合物在體內的代謝吸收、生物利用度和功效等具有重要作用。
隨著生活水平的日益提高，腸道菌群與健康的關系越來越受到人們的關注。在過去的十多年里，有關腸道菌群與疾病的研究急劇增多，重磅發現層出不窮。腸道菌群不僅參與宿主的物質代謝和能量代謝，更重要的是腸道微環境的紊亂會導致肥胖、二型糖尿病、腸道疾病及心血管疾病等的發生，甚至腸道菌群的失衡還與阿爾茲海默癥、抑郁癥等神經系統疾病相關。隨著研究的不斷深入，大量試驗證明黃酮類化合物能通過調節腸道菌群發揮其抗氧化、降血脂、調血糖、抑炎癥等生理功效，從而預防多種疾病。相信隨著高通量測序技術和生物信息學工具的快速發展，宏基因組學、蛋白質組學、代謝組學等多組學的聯合應用，將會對黃酮類化合物的代謝機制以及腸道菌群與宿主之間的相互作用有更全面深入的理解，也將有助于人們更好地利用植物中的黃酮類化合物預防、緩解甚至治療多種疾病。通過精準營養和個性化膳食來調控或重建合理的腸道菌群，將會成為果蔬營養與人類健康研究的新方向。
