Dodatki do żywności, takie jak E171 czyli dwutlenek tytanu, mogą negatywnie wpływać na mikrobiom jelitowy. Badania wykazują, że E171 zmienia metabolity wytwarzane przez bakterie jelitowe i prowadzi do tworzenia biofilmu. Brak równowagi w grubości warstwy śluzu i przepuszczalności nabłonka są zaangażowane w rozwój zapalenia okrężnicy i raka jelita grubego.
Sztuczne słodziki również mogą mieć wpływ na mikrobiom. U myszy, którym podawano sacharynę, sukralozę lub aspartam, rozwinęła się nietolerancja glukozy z wyraźnie zmienionym składem drobnoustrojów. Ksylitol, stosowany w celu ochrony przed próchnicą, jest zdolny do zmiany mikroflory jelitowej u myszy, zwłaszcza zmniejszania Bacteroidetes i zwiększania Firmicutes oraz Prevotella.
Związki azowe są szeroko stosowane w produkcji farmaceutycznej, tekstylnej, spożywczej, kosmetycznej. Mogą powodować mutacje w ludzkim DNA, reakcje alergiczne i nowotwory. Mikrobiota jelitowa wykorzystuje enzymy – azoreduktazy do metabolizowania barwników azowych. Wśród bakterii redukujących azozwiązki znajdują się Clostridium, Pseudomonas, Bacillus, Geobacillus, Lysinibacillus, Enterococcus, Eubacterium i Escherichia.
Kwas benzoesowy – konserwant dodawany do żywności, który zapobiega rozwojowi bakterii i grzybów redukuje Lactobacillus i E. coli w jelitach świń. Emulgatory, takie jak karboksymetyloceluloza i polisorbat-80, powodują dysbiozę u myszy i sprzyjają zapaleniu o niskim stopniu nasilenia, który jest jedną z przyczyn zespołu metabolicznego.
Glifosat jest środkiem chwastobójczym stosowanym na całym świecie. Niezależnie od tego, czy występuje sam, czy w połączeniu, glifosat znacząco zmienia niszę mikrobiologiczną jelit poprzez zmianę liczebności jego dwóch głównych typów, Bacteroidetes i Firmicutes.
Triklosan (5-chloro-2-(2,4-dichlorofenoksy)fenol, TCS) to kolejny środek przeciwdrobnoustrojowy o szerokim spektrum dodawany do produktów do użytku osobistego, w tym kosmetyków i zabawek. Wspomaga on korzystną mikroflorę jelitową, między innymi Bifidobacterium.
Innym przykładem jest melamina, wykorzystywana jako surowiec do produkcji klejów, farb, stołów i drewna konstrukcyjnego. W 2008 roku toksyczność melaminy doprowadziła do śmierci dzieci z powodu mikrobiologicznej przemiany melaminy w kwas cyjanurowy w jelitach. Ta ostatnia forma jest nierozpuszczalnym kompleksem, który wytrąca się w nerkach i powoduje kamienie nerkowe.
Arszenik jest naturalnie występującym metaloidem, który wywiera toksyczny wpływ na zdrowie człowieka, zwłaszcza w postaci nieorganicznej. Jest to substancja chemiczna potencjalnie rakotwórcza dla płuc, nerek, wątroby, skóry i pęcherza moczowego. Udowodniono, że wpływa negatywnie na funkcje sercowo-naczyniowe, neurologiczne i immunologiczne. Badania roli mikroflory jelitowej w metabolizmie arsenu przeprowadzane na myszach wykazują, że dysbioza jelitowa nasila toksyczne działanie arsenu. Zrównoważona mikroflora jelitowa sprzyja metylacji arsenu.
Triclocarban (3,4,4,9-trichlorokarbanilid, TCC) jest składnikiem antybakteryjnym w produktach higieny osobistej, takich jak pasta do zębów i mydło do rąk. TCC zmienia skład drobnoustrojów jelitowych w kierunku zwiększonej liczby Firmicutes i Lactobacillus oraz zmniejsza liczbę Bacteroidetes. TCC zwiększa stężenie krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, czyli wspomaga fermentację bakteryjną. Zmiany te odgrywają rolę w syntezie kwasów tłuszczowych przez wątrobę.
Związki chlorowcowane to klasa chemikaliów stosowanych w rolnictwie jako pestycydy, farmaceutyki, środki wybielające i dezynfekujące. Mają negatywny wpływ na mikroflorę jelitową, zmieniając stosunek Firmicutes do Bacteroidetes, a tym samym narażając ludzi na otyłość lub zaburzenia układu odpornościowego. Kwas 2,4-D (2,4-dichlorofenoksyoctowy), jest jednym z najczęściej stosowanych herbicydów na świecie. Zaburza on ścieżki hormonalne w roślinach i ostatecznie prowadzi do śmierci rośliny. W związku z tym służy do zwalczania chwastów w rolnictwie i w domach. U myszy powoduje on dysiozę w jelitach. Polichlorowane bifenyle (PCB), choć zakazane w 1977 r. ze względu na ich toksyczne działanie, wciąż są obecne w środowisku. Narażenie na PCB następuje głównie poprzez spożycie i może prowadzić do upośledzenia funkcji neurologicznych i zmiany zachowania, zwłaszcza u dzieci.
Kadm i ołów to nieorganiczne metale ciężkie, które nie ulegają degradacji i mają tendencję do akumulacji. Dostają się do organizmu ludzkiego poprzez spożycie skażonej żywności czy wody. Pestycydy, nawozy, korozja instalacji wodno-kanalizacyjnych zawierających ołów, górnictwo, akumulatory ołowiowe i spalanie węgla to różne źródła zanieczyszczenia ołowiem i kadmem. Narażenie człowieka na kadm może powodować nadciśnienie, cukrzycę, zawał mięśnia sercowego i upośledzenie funkcji nerek. Ołów może prowadzić do neurotoksyczności, wpływając na neuroprzekaźniki w układzie nerwowym, zwiększając stres. Lactobacillus rhamnosus GR-1 wiąże metale ciężkie i poprawia ich wydalanie z organizmu.