膳食纤维

膳食纤维，是植物性食品中不能被人体消化酶完全分解的部分。它具有两个主要组成部分：

• 可溶性纤维（溶于水）通常在结肠中发酵成气体和具有生理活性的副产物，例如肠道细菌在结肠中产生的短链脂肪酸。可发酵纤维称为益生元纤维。例子有β-葡聚糖（燕麦、大麦和蘑菇中的）和瓜尔豆胶。洋车前子为例外，它是一种可溶的、粘性的、未发酵的纤维。欧车前是保留水作为其移动通过填充纤维消化系统、缓和排便。可溶性纤维通常是粘性的，会延迟胃排空在人类中，这可能导致饱腹感扩大。例外是菊糖（洋葱）、小麦糊精、低聚糖和抗性淀粉（在豆类和香蕉），这是无粘性的。
• 不溶性纤维-不溶于水-对上消化道的消化酶呈惰性。例如麦麸、纤维素和木质素。粗磨不溶的纤维会触发大肠中粘液的分泌，从而增加膨松度。细磨的不溶性纤维不具有此作用，并且实际上可以具有便秘作用。某些形式的不溶性纤维，例如抗性淀粉，可以在结肠中发酵。

膳食纤维由非淀粉 多糖和其他植物成分组成，例如纤维素、抗性淀粉、抗性糊精、菊粉、木质素、几丁质（在真菌中）、果胶、β-葡聚糖和寡糖。

膳食纤维可以通过改变胃肠道内容物的性质以及改变其他营养素和化学物质的吸收方式发挥作用。某些类型的可溶性纤维吸收水而变成凝胶状粘稠物质，可能会或不会被消化道中的细菌发酵。某些类型的不溶性纤维具有膨松作用，不会发酵。木质素是膳食中主要的不溶性纤维来源，可能会改变可溶性纤维的速率和代谢。将其他类型的不溶性纤维（尤其是抗性淀粉）发酵以产生短链脂肪酸，这些脂肪酸具有生理活性并具有健康益处。从膳食纤维和全谷物中获得的健康益处可能包括降低死亡风险和降低冠心病、结肠癌和2型糖尿病的发生率。

传统上，膳食纤维的食物来源是根据它们是否提供可溶性纤维或不溶性纤维来划分的。根据植物的粘度和发酵性特点，植物性食物中两种纤维的含量都不同。消耗纤维的优势取决于所消耗的纤维类型，而哪些益处可能导致胃肠系统。膨化纤维（例如纤维素、半纤维素和车前子）吸收并保持水分，从而促进规律性。粘性纤维（例如β-葡聚糖和蚤草）会增加粪便质量。可发酵的纤维（例如抗性淀粉和菊粉）为细菌和微生物群提供营养在的大肠，并代谢、产生短链脂肪酸，它们在肠胃健康不同的角色。

膳食纤维存在于植物中，通常可以整餐，生食或煮熟食用，尽管可以添加纤维制成膳食补充剂和富含纤维的加工食品。谷糠产品具有最高的纤维含量，例如粗玉米麸（每100克为79克）和粗麦麸（每100克为43克），是制成食品的成分。

一些植物含有大量的可溶性和不溶性纤维。例如，李子和梅子皮厚而覆盖多汁的果肉。皮肤是不溶性纤维的来源，而可溶性纤维在果肉中。葡萄还含有大量的纤维。

在所有植物性食物中发现的可溶性纤维数量不同，包括：

• 豆类（豌豆、大豆、羽扇豆和其他豆类）
• 燕麦、黑麦、嘉和大麦
• 一些水果（包括无花果、鳄梨、李子、李子、浆果、成熟的香蕉，以及皮肤苹果、榅桲和梨）
• 某些蔬菜，例如西兰花、胡萝卜和洋姜
• 块根和块根蔬菜，例如甘薯和洋葱（这些皮肤也是不溶性纤维的来源）
• 车前子种子壳（一种粘液可溶性纤维）和亚麻子
• 坚果，其中杏仁是膳食纤维中含量最高的

不溶性纤维的来源包括：

• 全谷物食品
• 小麦和玉米 麸
• 豆类和豌豆等豆类
• 坚果和种子
• 土豆皮
• 木脂素
• 蔬菜，例如绿豆、花椰菜、西葫芦（西葫芦）、芹菜和胭脂
• 一些水果，包括鳄梨和未成熟的香蕉
• 一些水果的皮，包括猕猴桃、葡萄和西红柿

这些是一些作为补充剂或食品添加剂出售的纤维的示例形式。这些可以销售给消费者以用于营养目的，治疗各种胃肠道疾病，以及可能的健康益处，例如降低胆固醇水平，降低结肠癌风险和减轻体重。

可溶性纤维补充剂可能有益于缓解肠易激综合症的症状，例如腹泻或便秘和腹部不适。益生元可溶纤维的产品，如含有这些菊糖或寡糖，可有助于缓解从炎性肠病，如在克罗恩氏病，溃疡性结肠炎和艰难梭菌，部分归因于短链脂肪酸产生随后对肠的抗炎作用。纤维补充剂在总体饮食计划中可能通过修改食物选择来控制肠易激综合症。

一种不溶性纤维，来自高直链玉米的抗性淀粉，已被用作补充品，可能有助于改善胰岛素敏感性和血糖管理以及促进规律性并可能减轻腹泻。一项初步发现表明，抗性玉米淀粉可以减轻溃疡性结肠炎的症状。

许多分子被认为是“膳食纤维”，是因为人类缺乏分裂糖苷键的必要酶，并且它们到达大肠。许多食物包含不同类型的膳食纤维，所有这些膳食纤维都以不同的方式促进健康。

膳食纤维做出了三个主要贡献：膨化、粘度和发酵。不同的纤维有不同的作用，表明多种膳食纤维有助于整体健康。一些纤维通过一种主要机理起作用。例如，纤维素和麦麸具有出色的膨松效果，但发酵程度却很少。另外，许多膳食纤维可以通过这些机制中的一种以上来促进健康。例如，车前子提供膨松度和粘度。

膨松纤维可以是可溶的（例如车前草）或不溶的（例如纤维素和半纤维素）。它们吸收水并且可以显着增加粪便的重量和规律性。大多数膨松纤维在整个肠道中都不会发酵或发酵最少。

粘性纤维会使肠内容物增稠，并可能减弱糖的吸收，降低进食后的糖反应并降低脂质的吸收（特别是胆固醇吸收）。由于它们的粘度和增稠作用，它们在食品配方中的使用通常被限制在低水平。一些粘性纤维也可能在肠道内部分或完全发酵（瓜尔豆胶、β-葡聚糖、葡甘露聚糖和果胶），但是一些粘性纤维则很少或没有被发酵（改性纤维素，例如甲基纤维素和欧车前）。

可发酵的纤维被大肠中的微生物所消耗，适度增加粪便的体积，并产生短链脂肪酸作为副产物，具有广泛的生理活性（下面讨论）。抗性淀粉、菊粉、低聚果糖和低聚半乳糖是完全发酵的膳食纤维。这些包括不溶以及可溶纤维。这种发酵影响大肠内许多基因的表达，这些基因影响消化功能，脂质和葡萄糖代谢以及免疫系统、炎症等。

膳食纤维可以改变胃肠道内容物的性质，并可以通过膨胀和粘性改变其他营养物质和化学物质的吸收方式。某些类型的可溶性纤维与小肠中的胆汁酸结合，使它们不太可能重新进入人体。这反过来又降低胆固醇在从行动的血药浓度的细胞色素P450介导胆固醇的氧化。

不溶性纤维与降低糖尿病风险有关，但是实现这种机制的机制尚不清楚。一种不溶性膳食纤维，即抗性淀粉，可以增加健康人的胰岛素敏感性，在2型糖尿病患者中和在具有胰岛素抵抗性的个体中，可能有助于降低2型风险糖尿病。

膳食纤维尚未正式提议作为必需的大量营养素，它在饮食中具有重要意义，许多发达国家的监管机构建议增加纤维的摄入量。

膳食纤维具有独特的理化特性。大多数半固体食品、纤维和脂肪是凝胶基质的组合，这些凝胶基质会被水合或崩解，并带有微结构元素、小球、溶液或包囊壁。新鲜水果和蔬菜是多孔材料。

• 煮熟的马铃薯和豆类的细胞是充满糊化淀粉颗粒的凝胶。水果和蔬菜的细胞结构是泡沫，其闭孔几何结构填充有凝胶，被细胞壁包围，该细胞壁是复合物，具有由复杂碳水化合物纤维增强的无定形基质。
• 粒径和与相邻基质的界面相互作用影响食品复合材料的机械性能。
• 食品聚合物可溶于水和/或被水增塑。水是最重要的增塑剂，尤其是在生物系统中，从而改变了机械性能。
• 这些变量包括化学结构，聚合物浓度、分子量、链支化程度、电离程度（对于电解质）、溶液pH值、离子强度和温度。
• 通过化学共价键或通过分子缠结或氢或离子键交联进行交联，从而使不同的聚合物，蛋白质和多糖发生交联。
• 烹饪和咀嚼食物会改变这些理化特性，从而改变它们在胃中和肠道的吸收和移动。