黄酮类化合物在自然界中分布广泛，是从植物中提取的酚类化合物，它具有广泛的药理活性和生物学作用，如今被广泛的用于发酵和制药工业，目前人类发现的黄酮类化合物差不多有八千种。黄酮类化合物的特性包括抗氧化活性、抗病毒活性、抗过敏活性、免疫调节能力、抗血栓活性和抗炎作用。也有科学家证实了黄酮类化合物保护肠道的机制可能是过提高肠道有益菌群(如乳酸菌和双歧杆菌)的数量，同时降低有害菌群(如大肠杆菌)的相对丰度来调节肠道菌群的平衡状态。
黄酮类化合物在胃肠道中的生物利用度是由黄酮类化合物的结构、与食物基质的相互作用、胃肠道水解酶的活性、生物群的组成和肠道上皮细胞转运蛋白决定的。黄酮类化合物可与微生物群相互作用，导致微生物群组成的变化。有学者经过实验研究得出，长期食用含有黄酮类化合物成分的食物可以调节肠道中菌群结构，达到保护肠道的作用。有研究指出，黄酮类化合物可以治疗如因长期嗜酒或接触油烟而导致的肠道菌群失调，这说明人体肠道菌群受黄酮类化合物调节。
肠道菌群与生物体互利共生、相互依存，共同维护着整个机体的动态平衡状态。一方面，生物体能为肠道菌群的生长繁殖提供能量和营养环境，另一方面，肠道菌群也能调节和保护人体健康。肠道菌群是人体重要的代谢“器官”，为代谢各个环节提供底物、酶和能量;肠道菌群是人体重要的“免疫屏障”，肠道黏膜屏障与人体免疫系统密不可分;肠道菌群及其代谢产物不仅能参与调节细胞生长发育、肠道淋巴组织的形成，更与多种疾病的发生、发展密切相关，其中最典型的就是肥胖和糖尿病。
黄酮类化合物经人体摄入后，只有极少部分能直接被十二指肠吸收进入血液，剩余的大部分则被肠道菌群代谢及转化成酚酸等小分子。黄酮类化合物在体内的代谢，在大多数情况下并非通过单一菌群发挥作用，而是多种肠道微生物相互作用、共同协作，一起完成复杂的代谢过程。众多研究结果发现：槲皮素能在链球菌 S-2、乳酸菌 L-2、双歧杆菌B-9和拟杆菌 JY-6等肠道菌群的作用下，转化成3,4-二羟基苯乙酸、3,4-二羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、3-(3-羟基苯)丙酸等小分子，从而被机体所吸收利用。通过气质联用和液质联用对人体的血浆，尿液和粪便检测发现，5-(3',4'-二羟基苯基)-戊酸内酯是表儿茶素和原花青素B1摄入人体后的重要代谢物，其作用菌群包括链球菌属、乳杆菌属、真杆菌属等。将橙汁多酚与人粪便微生物在体外厌氧条件下培养并检测其代谢产物发现，橙皮素被粪链球菌、楔状杆菌、丁酸弧菌等分解成3-(3'-羟基-4'-甲氧基苯基)丙酸、3-(3',4'-二羟基苯基)丙酸和3-(3'-羟基苯基)丙酸。
肠道菌群能产生多种酶系，如糖苷酶(α-鼠李糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、β-半乳糖苷酶) 、还原酶(硝基还原酶、偶氮还原酶)、醛酸酶和羟基酶等，黄酮类化合物在这些酶的作用下发生一系列反应，其中最主要的方式为水解、还原和裂解反应。如橙皮苷，柚皮苷能被α-鼠李糖苦酶和β-葡萄糖苷酶水解为苷元。葛根素、大豆苷和黄芩苷分别被C-糖苷酶、β-糖苷酶和β-葡萄糖醛酸苷酶水解成苷元。
通常情况下， 结合态的黄酮大分子在肠道菌群的作用下会首先被糖苷酶水解生成苷元，然后经过C环还原加氢、开环裂解等过程生成酚酮类，进一步酶解生成酚酸及乙苯衍生物。如芦丁在肠道中经α-鼠李糖苦酶和β-葡萄糖苷酶水解后去芸香糖生成槲皮素，然后还原加氢生成二氢槲皮素，再在异构酶的作用下形成3,4-二羟苯基-戊内酯，最后氧化开裂形成 3,4-二羟基苯乙酸和间苯三酚。大豆苷在β-葡萄糖苷酶水解下生成大豆苷元，接着被大豆苷元还原酶还原成 R(-)-二氢大豆苷元，然后在消旋酶作用下转变成S(-)-二氢大豆苷元，进一步在二氢大豆苷元还原酶的作用下生成 S(-)-四氢大豆元，最后发生去酮基反应转化为S(-)-雌马酚。除此之外，儿茶素在肠道代谢过程中会发生脱羟基反应，异黄酮还原产物会发生去酮基反应，乙酰化、甲基化和糖基化反应也常常出现在黄酮类化合物的代谢反应中。
总之，肠道菌群能促进更多有活性的黄酮代谢产物在人体中释放，增强黄酮成分及其代谢产物的生物活性，并降低有害物质的毒性及产生，肠道菌群对提高黄酮类化合物在体内的代谢吸收、生物利用度和功效等具有重要作用。
随着生活水平的日益提高，肠道菌群与健康的关系越来越受到人们的关注。在过去的十多年里，有关肠道菌群与疾病的研究急剧增多，重磅发现层出不穷。肠道菌群不仅参与宿主的物质代谢和能量代谢，更重要的是肠道微环境的紊乱会导致肥胖、二型糖尿病、肠道疾病及心血管疾病等的发生，甚至肠道菌群的失衡还与阿尔兹海默症、抑郁症等神经系统疾病相关。随着研究的不断深入，大量试验证明黄酮类化合物能通过调节肠道菌群发挥其抗氧化、降血脂、调血糖、抑炎症等生理功效，从而预防多种疾病。相信随着高通量测序技术和生物信息学工具的快速发展，宏基因组学、蛋白质组学、代谢组学等多组学的联合应用，将会对黄酮类化合物的代谢机制以及肠道菌群与宿主之间的相互作用有更全面深入的理解，也将有助于人们更好地利用植物中的黄酮类化合物预防、缓解甚至治疗多种疾病。通过精准营养和个性化膳食来调控或重建合理的肠道菌群，将会成为果蔬营养与人类健康研究的新方向。
