Будучи селективным пребиотиком, 2'-FL значительно стимулирует размножение полезных бактерий, таких как бифидобактерии, и подавляет рост вредных бактерий, например Clostridioides difficile, способствуя формированию здоровой микроэкологической среды кишечника. Клинические исследования показали, что добавление 2'-FL в детские смеси увеличивает относительную численность бифидобактерий в кишечнике младенцев примерно до 60%, что приближается к показателям, наблюдаемым у детей на грудном вскармливании. Ферментация 2'-FL кишечной микробиотой усиливает выработку короткоцепочечных жирных кислот (ацетата и бутирата), поддерживая противовоспалительные реакции и обеспечивая энергией колоноциты.

2'-FL способствует созреванию иммунной системы, повышает уровни IgG и IgA в плазме и укрепляет слизистый барьер кишечника. Рандомизированное контролируемое клиническое исследование с участием более 300 младенцев показало, что у детей, получавших смесь с добавлением 2'-FL, концентрации провоспалительных цитокинов (IL-1β, IL-6, TNF-α) были на 29–83% ниже. Другое клиническое исследование показало, что смесь с добавлением 2'-FL и LNnT снижает риск инфекций верхних дыхательных путей на 42% и отита на 71%, а также значительно уменьшает использование соответствующих лекарств.

2'-FL действует как "рецептор-приманка", связываясь с вредными патогенами, предотвращая их прикрепление к эпителиальным клеткам кишечника и способствуя их выведению из организма. Исследования показали, что 2'-FL может снижать колонизацию кишечника Escherichia coli O157 более чем на 90% и инвазию Campylobacter jejuni на 80%, одновременно значительно усиливая экспрессию муцина MUC2 (более чем на 20%), укрепляя барьерную функцию кишечника. 2'-FL также значительно увеличивал численность Akkermansia — важной полезной бактерии, тесно связанной с метаболическим здоровьем.

Исследования показывают, что 2'-FL оказывает положительное влияние на обучение и память. В исследованиях на животных было обнаружено, что у свиней, получавших 2'-FL, увеличивался объем обонятельной луковицы, а также изменялся уровень экспрессии генов, связанных с синтезом дофамина, ГАМК и холина. Длительное пероральное введение 2'-FL улучшает синаптическую пластичность у грызунов и повышает экспрессию молекул, участвующих в сохранении недавно приобретенных воспоминаний, тем самым улучшая способности к обучению и памяти. Раннее воздействие 2'-FL может способствовать когнитивному развитию младенцев.

Клинические исследования показали, что у младенцев, получавших смесь с добавлением 2'-FL, частота колик была сопоставима с группой грудного вскармливания (10,5% против 8,8%), а частота атопического дерматита также была ниже, чем в группе стандартной смеси. Эти результаты позволяют предположить, что добавление 2'-FL может помочь снизить риск младенческих колик и атопического дерматита.

Исследования на животных показали, что 2'-FL может не только повышать уровень инсулина, но и улучшать усвояемость и использование кальция, фосфора, сырого жира и общей энергии, способствуя здоровью костей и общему усвоению питательных веществ.