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膳食纤维是指植物性食物或原料中的非淀粉多糖和木质素的总和，包括纤维素、半纤维素、果胶、树胶和木质素等，是一类不能被人体消化吸收的多糖类物质。例如，纤维素是由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成的线性多糖，它具有很高的稳定性，人体消化道内的酶很难将其分解。膳食纤维虽然不能被人体消化吸收，但对人体健康有着不可或缺的重要作用，因此，膳食纤维成为了人体所需的第七大营养素。在肠道健康方面，膳食纤维可为肠道有益菌群提供“食物”，有助于维持肠道微生态的稳定。

膳食纤维的分类

膳食纤维在维护人体健康方面扮演着极为重要的角色，其种类丰富多样，各自有着独特的结构与功能特性。

（1）纤维素：纤维素是植物细胞壁的主要成分之一。全麦面粉和蔬菜（如芹菜的茎）中都含有大量的纤维素。纤维素不溶于水，在肠道内能够增加粪便的体积，刺激肠道蠕动，有助于预防便秘。

（2）半纤维素：半纤维素是由木糖、阿拉伯糖等多种单糖组成的一类多糖。半纤维素在谷物（如小麦、燕麦）和豆类（如红豆、绿豆）中含量较为丰富。部分半纤维素能被肠道细菌分解，产生短链脂肪酸，对肠道健康有益。

（3）果胶：果胶主要存在于水果和蔬菜中。苹果、柑橘等水果中含有丰富的果胶。在人体肠道内，果胶可以与胆固醇结合，降低人体对胆固醇的吸收，并且能延缓碳水化合物的吸收，有助于稳定血糖。

（4）树胶和黏胶：树胶主要来源于植物渗出液，例如，阿拉伯胶主要来源于阿拉伯树。黏胶则是一些植物种子、海藻等产生的黏性物质。树胶和黏胶具有增加饱腹感、促进肠道蠕动等作用。

（5）木质素：木质素不是多糖，而是一种复杂的酚类聚合物。它主要存在于植物的木质部分，如木材。在食物中，一些较老的蔬菜（如老菠菜的茎）可能含有少量木质素。在人体肠道内，木质素几乎不被消化吸收，但可以吸附胆汁酸等物质，有助于降低胆固醇。

肠道微生物和膳食纤维之间的关系

肠道微生物不仅可分解膳食纤维生成短链脂肪酸，为结肠上皮供能并调节能量平衡，还可以助力免疫细胞发育成熟，引导其正确分化。此外，肠道微生物可通过促进黏液分泌与紧密连接蛋白表达来强化肠道黏膜物理屏障，借有机酸与抗菌肽抑制有害菌生长。肠道微生物还能通过肠-脑轴影响神经系统，产生神经递质关联肠道与大脑功能，以及通过调节脂质代谢和炎症反应作用于心血管系统，影响胆固醇水平，肠道微生物失衡的炎症反应可诱发心血管疾病。肠道微生物和膳食纤维相互作用，膳食纤维为肠道微生物提供营养底物、调节群落结构，肠道微生物则对膳食纤维进行发酵，改变其性质，并参与其代谢产物的生成。

（1）膳食纤维为肠道微生物提供营养。大部分膳食纤维不能被人体自身的消化酶分解，但肠道微生物却可以利用这些膳食纤维进行发酵。例如，一些不可溶膳食纤维（如纤维素）可以在肠道中被微生物发酵。当微生物发酵膳食纤维时，会产生短链脂肪酸，主要包括乙酸、丙酸和丁酸。这些短链脂肪酸是肠道微生物和人体之间的重要代谢产物。例如，丁酸可以促进结肠细胞的生长和分化，维持肠道黏膜的完整性。如果缺乏膳食纤维，肠道微生物就会因为“食物”不足而减少短链脂肪酸的产生，进而影响肠道健康。

（2）肠道微生物调节膳食纤维的代谢和功能发挥。不同种类的肠道微生物对膳食纤维的代谢能力和代谢产物不同。例如，双歧杆菌等有益菌对膳食纤维的发酵可以产生乳酸等有机酸，这些有机酸能够降低肠道的pH值，创造一个不利于有害菌（如致病性大肠杆菌）生长的酸性环境。肠道微生物还能够将部分膳食纤维分解转化为其他生物活性物质。例如，一些微生物可以将膳食纤维中的成分转化为维生素，从而间接地为人体提供营养。

（3）肠道微生物和膳食纤维相互作用对肠道健康的影响。肠道微生物可以和膳食纤维相互作用，共同维持肠道的正常生理功能。良好的膳食纤维摄入可以促进有益肠道微生物（如双歧杆菌和乳酸杆菌）的生长繁殖，使肠道微生物群落的结构更加合理。这种健康的肠道微生物群落又可以更好地利用膳食纤维，产生更多对人体有益的代谢产物。如果膳食纤维摄入不足，肠道微生物的组成和功能可能会发生改变。有害菌可能会趁机大量繁殖，引发肠道炎症、便秘等肠道问题。例如，长期低膳食纤维饮食可能导致梭状芽孢杆菌等有害菌的相对比例增加，破坏肠道菌群的平衡。同时，肠道微生物的失衡也会影响膳食纤维的正常代谢，减少短链脂肪酸的产生，进一步损害肠道健康。

结语

膳食纤维与肠道微生物二者紧密协作对维护肠道健康意义深远。膳食纤维虽无法被人体直接消化吸收，却能为肠道微生物供给养分，经其发酵生成关键代谢物，有力维系肠道黏膜完整及正常生理机能。肠道微生物则反哺膳食纤维代谢与功能发挥，改善肠道微生态环境，并参与营养转化。尽管膳食纤维与肠道微生物的复杂关联尚存诸多未知，部分机制及作用路径尚待深度挖掘，然伴随科研持续挺进、技术迭代创新，二者协同护佑肠道健康的深层奥秘必将逐一揭晓，为人类健康福祉开拓崭新天地。

作者简介：吕欣，博士，教授、博导，西北农林科技大学食品科学与工程学院院长兼测试中心主任。中国微生物学会会员、陕西省微生物学会理事，致力于采用现代分子生物学与发酵工程理论和技术解决生产中的基础和应用问题。

参考文献

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来源: 陕西省微生物学会