膳食纤维的类型及生理作用

膳食纤维是植物性食物中不能被人体小肠酶消化，并进入大肠的部分。传统上，它根据物理特性分为可溶性或不可溶性、粘性或非粘性、可发酵或难发酵，这些特性是其对肠道、血脂和血糖以及结肠微生物群产生生理作用的基础。

Definition

膳食纤维包括可食用的碳水化合物聚合物和相关的植物物质，它们在小肠中不被人类消化酶水解，完整地到达大肠，许多纤维在那里被肠道微生物群发酵。

Scope

本主题涵盖膳食纤维的定义、其主要类型的区分方式，以及不同纤维通过减缓胃排空和营养吸收，到在结肠中进行微生物发酵等机制发挥作用。它将纤维视为一种营养和生理学主题；它总结了纤维与健康关联的证据，而非为个体规定摄入量。

Core questions

• 膳食纤维如何定义，其主要类型如何分类？
• 可溶性、粘性和可发酵纤维与不可溶性、不可发酵纤维有何区别？
• 纤维通过哪些生理机制在肠道内外发挥作用？
• 关于纤维摄入量与慢性病风险，证据表明了什么？

Key concepts

• 可溶性与不可溶性纤维
• 粘性
• 可发酵性
• 短链脂肪酸
• 益生元效应
• 粪便体积增加
• 抗性淀粉
• 全谷物纤维

Mechanisms

纤维通过多种物理和微生物机制发挥作用。粘性可溶性纤维形成凝胶，减缓胃排空和葡萄糖吸收，并可能降低循环胆固醇，部分原因是通过结合胆汁酸。不可溶性纤维增加粪便体积并缩短肠道转运时间。在结肠中，可发酵纤维作为微生物群的底物，微生物群产生乙酸、丙酸和丁酸等短链脂肪酸；这种益生元发酵降低肠腔pH值，为结肠细胞提供能量，并影响宿主代谢和信号传导。不同的纤维以不同程度结合这些特性，因此它们的作用不可互换。

Clinical relevance

较高的膳食纤维摄入量与几种慢性疾病的较低风险和改善的肠道功能相关，纤维是饮食质量评估的标准要素。本条目将这些机制和关联作为参考材料进行描述；它不是个体化饮食建议或治疗建议的来源。

Epidemiology

许多人群的纤维摄入量低于普遍推荐的水平，汇总的观察数据表明，较高的纤维摄入量，特别是来自全谷物和谷物的纤维，与心血管疾病风险降低相关。与其他膳食成分一样，将纤维本身的作用与富含纤维的食物和整体饮食模式的作用区分开来，仍然是一个方法学上的挑战。

Evidence & guidelines

对队列研究的系统评价和荟萃分析报告了纤维摄入量与心血管疾病之间的负相关关系，机制性评价将其与纤维对血脂、血糖和微生物群的影响联系起来。膳食指南普遍鼓励富含纤维的天然食物；证据的强度因纤维类型和结果而异。

History

现代对膳食纤维的重视始于二十世纪，当时观察到低纤维饮食与慢性肠道和代谢紊乱相关，促使人们对纤维的物理和发酵特性进行更深入的研究。后来的工作将纤维部分地重新定义为肠道微生物群的益生元底物，并将注意力扩大到全谷物中除纤维以外的更广泛成分。

Debates

膳食纤维应如何定义和测量？

纤维的定义随时间推移而变化，并且不同权威机构在处理抗性淀粉、寡糖和合成分离纤维方面存在差异，这使得摄入量和试验结果的比较变得复杂。

Seminal works

• slavin-2013
• fardet-2010
• threapleton-2013

Frequently asked questions

可溶性纤维和不可溶性纤维有什么区别？

可溶性纤维溶于水或分散在水中，可形成粘性凝胶并在结肠中发酵，影响血糖和胆固醇；不可溶性纤维基本不溶解，主要增加粪便体积并加速转运。大多数植物性食物都含有两者的混合物。

短链脂肪酸为何重要？

当肠道细菌在结肠中发酵可发酵纤维时，它们会产生丁酸等短链脂肪酸，这些脂肪酸为结肠细胞提供能量，降低肠腔pH值，并被认为介导了纤维的多种代谢作用。