Ученый считал, что толстый кишечник – атавизм прошлой эволюции. Обезьянам большой толстый кишечник был необходим для усвоения в основном грубой растительной пищи, медленно усваивавшейся в результате деятельности микрофлоры, способной утилизировать целлюлозу. У человека, перешедшего к более концентрированным продуктам питания, главную роль играет тонкий кишечник. Между тем пищевые продукты проходят по тонкому кишечнику только 5–6 часов, а по толстому – 16–24 часа, а иногда и дольше. Среди остатков непереваренной пищи, попадающей из тонкого в толстый кишечник, значительную часть составляют растительные и животные белки. В толстом кишечнике они подвергаются не расщеплению на аминокислоты, а бактериальному разложению, происходящему с образованием множества токсических веществ аммония, амидов, фенолов и т. д., которые попадают в кровь и вызывают многочисленные повреждения разных тканей, что ведет к преждевременному старению. Мечников был уверен, что эффективная профилактика такого самоотравления могла бы увеличить продолжительность жизни человека по крайней мере в два раза.
Для практического применения быстро ставшей популярной теории очень подходил йогурт как природный «эликсир молодости». Молочная кислота этого продукта всасывается в кровь еще в тонком кишечнике, не доходя до толстого. Однако некоторые молочнокислые бактерии, и прежде всего выделенная Мечниковым из болгарского йогурта палочка, названная поэтому «болгарской», в случае высокой их концентрации в йогурте проходила в толстый кишечник, где блокировала активность гнилостных микробов.
Вскоре в йогурте были обнаружены и другие лактобактерии, еще более устойчивые к кислой среде желудочного сока. Самой стойкой оказалась ацидофильная палочка Lactobacillus acidophilus. В исследованиях Пастеровского института было показано, что размножение ацидофильной палочки в толстом кишечнике человека подавляло развитие не только гнилостных, но и патогенных микробов. С 1910 г. йогурт и новый кисломолочный продукт, названный ацидофилином, стали применять в связи с лечением и профилактикой желудочно-кишечных заболеваний.
Теорию Мечникова в начале прошлого столетия никто не оспаривал. Сам он стал потреблять в больших количествах йогурт, который готовился по специальным рецептам из пастеризованного молока. Правда, ученый начал принимать меры по продлению собственной жизни слишком поздно, но все же считал, что йогурт подарил ему несколько лет. В 1915 г. он записал в дневнике: «То, что я дожил до 70 лет в удовлетворительном состоянии, я приписываю своей гигиене: я не ем ничего сырого и по возможности засеваю кишечник молочнокислыми бактериями… когда хорошая кишечная флора будет засеваться, начиная с отнятия детей от груди, то нормальный срок жизни значительно продолжится, может быть, даже вдвое…».
Проверка теории Мечникова проводилась разными способами, включая регулярные очистки толстого кишечника и даже попытки его хирургического удаления. Началось также интенсивное изучение желудочно-кишечной флоры. Кишечная система, как оказалось, является средой для размножения около 500 различных видов микроорганизмов, населяющих в основном толстый кишечник. Желудок и тонкий кишечник имеют очень бедную микрофлору, тогда как в нижних отделах толстого кишечника концентрация бактерий составляет 10 клеток на грамм массы и почти половина сухого веса фекальной массы приходится на бактерии. Наиболее быстрое размножение бактерий кишечника происходит в его верхнем отделе длиной около 40–50 см (общая длина толстого кишечника человека равна примерно 2 м), и именно здесь доминирует молочнокислая флора. В толстый кишечник проходит из тонкого около 20–60 г различных непереварившихся углеводов и от 5 до 20 г белков в сутки.
Для активности молочнокислых бактерий в кишечнике важно не столько поступление микробов из пищи, сколько нерасщепленного молочного сахара – лактозы. В коммерческом йогурте содержание кисломолочных микробов исчисляется миллиардами или десятками миллиардов клеток на мл, тогда как в таком же объеме содержимого верхнего отдела толстого кишечника число лактобактерий – миллионами и десятками миллионов. Как это ни парадоксально, но жидкое молоко при потреблении создает более кислую реакцию в кишечнике, чем йогурт, – в кишечник в этом случае проходит большее количество субстрата, необходимого для размножения лактобактерий.