1857年，法國微生物學家巴斯德研究了牛奶的變酸過程。他把鮮牛奶和酸牛奶分別放在顯微鏡下觀察，發現它們都含有同樣的一些極小的生物——乳酸菌，而酸牛奶中的乳酸菌的數量遠比鮮牛奶中的多。這一發現說明，牛奶變酸與這些乳酸菌的活動密切相關。
1878年，李斯特(Lister)首次從酸敗的牛奶中分離出乳酸乳球菌。
1892年，德國婦產科醫生Doderlein在研究陰道時提出產乳酸的微生物對宿主--人有益。
1899年，法國巴黎兒童醫院的蒂賽(Henry Tissier）,蒂賽率先從健康母乳喂養的嬰兒糞便中分離了第一株菌種雙歧桿菌（當時稱為分叉桿菌），他發現雙岐桿菌與嬰兒患腹瀉的頻率及營養都有關系。
1900-1901年，Moro，Beijerinck和Cahn各自研究了腸道中的乳酸菌。丹麥人奧拉一嚴森(OrIa—JerlSerl)首次對乳酸菌進行了分類。
1905年，保加利亞科學家斯塔門·戈里戈羅夫第一次發現并從酸奶中分離了“保加利亞乳酸桿菌”，同時向世界宣傳保加利亞酸奶。
1908年，俄國科學家諾貝爾獎獲得者伊力亞.梅契尼科夫（Elie Metchnikoff）正式提出了“酸奶長壽”理論。通過對保加利亞人的飲食習慣進行研究、他發現長壽人群有著經常飲用含有益生菌的發酵牛奶的傳統。他在其著作「延年益壽」(Prolongation of Life)中系統的闡述了自己的觀點和發現。
1915年，Daviel Newman首次利用乳酸菌臨床治療膀胱感染。
1917年，德國Alfred Nissle教授從第一次世界大戰士兵的糞便中一株大腸桿菌。這名士兵在一次嚴重的志賀氏菌大爆發中沒有發生小腸炎。在抗生素還沒有被發現的那個時代，Nissle利用這株菌在治療腸道感染疾病（由沙門氏菌和志賀氏菌）取得可觀成果。這株大腸桿菌現仍然在使用，它是為數不多的非乳酸菌益生菌。
1919年，懷著對巴爾干半島有益酸奶和巴斯德研究所微生物研究成果的極大興趣，伊薩克·卡拉索在西班牙巴塞羅那創立了公司(達能前身)。而且他常常召集許多博士醫生到工廠討論酸奶的益處。
1920年，Rettger證明梅契尼科夫所說的保加利亞細菌（保加利亞乳桿菌）不能在人體的腸道中存活。發酵食品和梅契尼科夫的學說受到懷疑（在那時）。
1922年，Rettger和Cheplin報道了嗜酸乳桿菌酸奶所具有的臨床功效，特別是對消化的功能性。
1930年，醫學博士代田稔博士在日本京都帝國大學（現在的京都大學）醫學部的微生物學研究室首次成功地分離出來自人體腸道的乳酸桿菌，并經過強化培養，使它能活著到達腸內。這種菌后來引用代田博士的名字，取名為Lactobacillus casei strain shirota。這就是后來被稱為養樂多菌的益生菌。
1935年，乳酸菌飲料[養樂多]問世，益生菌開始走向產業化。
1945年，無菌動物模型和悉生動物模型建立。
1954年，Vergio引入與抗生素或其它抗菌劑相對的術語“Probiot-ika”，提出抗生素和其它抗菌劑對腸道菌群有害而“Probiotika”對腸道菌群有利。
1957年，Gordon等人在《柳葉刀(The Lancet)》提出了有效的乳桿菌療法標準：乳桿菌應該沒有致病性，能夠在腸道中生長，當活菌數量達到1千萬到10億時，明顯具有有益菌群的作用。同時德國柏林自由大學的Haenel教授研究了厭氧菌的培養方法，提出“腸道厭氧菌占絕對優勢”的理論。日本學者光崗知足(Tomotari Mitsuoka)開始了腸內菌群的研究，最后建立了腸內菌群分析的經典方法和對腸道菌群作出了全面分析。
1962年，Bogdanov從保加利亞乳桿菌中分離出了3種具有抗癌活性的糖肽，首次報道了乳酸菌的抗腫瘤作用。
1965年，Lilly D. M.和Stillwell R. H.在《科學》雜志上發表的論文“益生菌—由微生物產生的生長促進因素”中最先使用益生菌Probiotic這個定義來描述一種微生物對其他微生物促進生長的作用。
20世紀70年代初由沃斯(Woese)、奧森（Olsen）等提出16s rRNA寡核苷酸序列分析法來對菌進行鑒定。構建了現已被確認的全生命系統進化樹，越來越多的細菌依據16SrDNA被正確分類或重分類，給乳酸菌的鑒定和腸內菌群分析帶來極大方便。
1971年，Sperti用益生菌（Probiotic）描述刺激微生物生長的組織提取物。
1974年，Paker將益生菌定義為對腸道微生物平衡有利的菌物。
1977年，微生態學（Microecology）由德國人Volker Rush首先提出。他在赫爾本建立了微生態學研究所，并從事對雙歧桿菌、乳桿菌、大腸桿菌等活菌作生態療法的研究與應用。Gilliland對腸道乳桿菌的降低膽固醇作用進行了研究，提出了乳酸菌在生長過程中通過降解膽鹽促進膽固醇的分解代謝，從而降低膽固醇含量的觀點。
1979年中國的微生態學研究開始。自中國微生物學會人畜共患病病原學專業委員會下屬的正常菌群學組的成立.1988年2月15日中華預防醫學會微生態學分會的成立有了學術組織。1988年《中國微生態學雜志》創刊。
80年代初大連醫科大學康白教授首先研制成功促菌生（蠟桿芽胞桿菌）。
1983年，由美國Tufts大學兩名美國教授Sherwood Gorbach和Barry Goldin從健康人體分離出了LGG（鼠李糖乳桿菌），并于1985年獲得專利。LGG菌種具有活性強、耐胃酸的特點，能夠在腸道中定殖長達兩周。
1988年底丹麥的漢森中心實驗室生產出超濃縮的直投式酸奶發酵劑。直投式酸奶發酵劑(Directed Vat Set, DVS)是指一系列高度濃縮和標準化的冷凍干燥發酵劑菌種，可直接加入到熱處理的原料乳中進行發酵，而無需對其進行活化、擴培等其它預處理工作。直投式酸奶發酵劑的活菌數一般為100億到10000億CFU/g。
1989年，英國福勒博士(Dr.Roy Fuller)將益生菌定義為：益生菌是額外補充的活性微生物，能改善腸道菌群的平衡而對宿主的健康有益。他所強調的益生菌的功效和益處必須經過臨床驗證的。
90年代，我國學者張箎教授對世界第五長壽區——我國廣西巴馬地區百歲以上老人體內的雙歧桿菌進行了系統的研究，也發現長壽老人體內的雙歧桿菌比普通老人要多得多。同時中醫藥微生態學建立。楊景云等學者開始對我國的傳統中藥與微生態關系進行了系統的研究。
1992年， Havennar對定義進行了擴展，解釋為一種單一的或混合的活的微生物培養物，應用于人或動物，通過改善固有菌群的性質對寄主產生有益的影響。
1995年，吉布森(Gibson)把能在大腸中調整菌群的食品稱為益生元。
1998年，Guarner & Schaafsma給出了更通俗的定義：益生菌是活的微生物，當攝入足夠量時，能給予宿主健康作用。
1999年，Tannock作了總結：細菌是人體（還有高級動物和昆蟲）中正常居住者。其中胃腸道中發現超過400多種細菌。
2001年，世界糧農組織(FAO)和世界衛生組織(WHO)也對益生菌做了如下定義：通過攝取適當的量、對食用者的身體健康能發揮有效作用的活菌。聯合國糧農組織和世界衛生組織組成的專家聯合顧問團強烈建議用分子生物學的手段鑒定益生菌。并推薦益生菌存放于國際性菌物保藏中心。
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