一、膳食纖維的認識現狀和最新研究
近些年，膳食纖維的營養學價值日益凸顯，比如控制能量攝入，降低肥胖發展的風險，並減少因肥胖導致的諸多健康問題 。但是膳食纖維的作用遠不止於此，它還延緩腸道吸收，有助於調節血糖、血脂，改變腸道微生物，有益腸道健康，防治便秘等。
2019年1月發表在《The Lancet》上一項研究證實，沒有所謂的完美飲食。然而，所有的“有益”飲食都有一個共同特點——富含膳食纖維。
膳食纖維是植物源食物的成分，不能通過消化完全分解，但是它卻可以為我們的健康創造奇蹟。所以，世界衛生組織（WHO）和各國營養學界對膳食纖維的攝入給出了統一的建議，即每人每天攝入量在25g-35g之間。
世界糧農組織（FAO）建議正常人群攝入量：每人27克/日。
美國食品藥品監督管理局（FDA）推薦：每日攝入量為20-35克。
美國糖尿病協會（ADA）建議：糖尿病患者可以適度提高到45-55g。
歐洲共同體食品科學委員會推薦標準：每人每天30克。
《中國居民膳食指南（2016）》推薦：成人每日攝入量為25-30克。
指南推薦是一回事，但事實卻令人沮喪，很多人的膳食纖維攝入量還遠遠不夠，更缺乏耐心而難以長期堅持下去。
在美國，一般人攝入的膳食纖維水平不到健康所需的50%。很多科學家們認為這是導致美國肥胖危機的決定性因素。更糟糕的是，年輕人的纖維攝入量低於美國平均水平，大約只有推薦量的20%。
在英國，只有9%的成年人攝入了足夠的纖維。缺乏纖維是現代“西方飲食”的一個主要特徵，其影響已經開始顯現，而類似的趨勢也存在於很多發展中國家。
據2016年《中國居民膳食纖維攝入白皮書》顯示：中國居民膳食纖維攝入普遍不足，且呈下降的趨勢，目前每日人均膳食纖維（不可溶）的攝入量為11g，由於食物成分表中可溶性膳食纖維數據不足，採用折算係數推算出每日膳食纖維總量約為13克。與《中國居民膳食營養素參考攝入量》中膳食纖維的推薦量相比，能達到適宜攝入量(25g/天)的人群不足5%。
更令人擔憂的是，現在越來越流行低碳水飲食，膳食纖維攝入不足的情況更加嚴重。是不是食用膳食纖維的獲益說得還不夠明白不夠誘人？還是健康狀況還沒到最危險的時候？否則全麥麵包再難吃，肯定也有不少人爭先恐後地去買。
2019年1月《柳葉刀》雜誌，新西蘭奧塔哥大學的專家團隊給出了答案：膳食纖維！這項由世衛組織指定，綜合了全球200多項研究的Meta分析顯示，增加膳食纖維的攝入，與冠心病、糖尿病、腸癌等多種疾病的風險下降密切相關！膳食纖維可以降低這些疾病的發病和死亡風險，使人群的全因死亡風險下降15%-30%！全球的膳食纖維攝入普遍不足，所以推薦膳食纖維，要寫進下一版世界衛生組織營養指南！
英國學者John Cummings興奮地認為：“這是膳食纖維50年研究史上里程碑式的事件。多吃膳食纖維能挽救生命，這應該被載入史冊。”他的意見得到了眾多專家學者的贊同。
研究者Jim Mann教授的研究同時證明：富含高膳食纖維的“稍高碳水飲食”，有著極其重要的健康價值，而一味拒絕碳水化合物，把膳食纖維的種種好處拒之門外是錯誤的，碳水化合物的質量比數量更加重要。
但是靠多吃水果和蔬菜達到推薦的攝入量，基本是不可能的，這需要靠量化標準的營養補充劑實現合理碳水+高膳食纖維的目標。
更多機理方面的研究也在逐步深入，膳食纖維無疑將是未來人類及動物營養研究的熱點和關鍵點。
二、膳食纖維的代謝特點和醫學價值
膳食纖維(dietary?fiber)是一種重複單元為10個或更多的碳水化合物的聚合物，並且不被人類小腸分泌的內源消化酶水解的物質。在腸道內受細菌發酵的作用而分解，水解成葡萄糖、半乳糖、木糖和糖醛酸等，並繼續進行糖酵解，最後的終末產物是短鏈脂肪酸、氫氣、CO2和甲烷。
短鏈脂肪酸（short chain fatty acids，SCFAs）是糞便中主要的陰離子，其濃度為60～170mmol/L。腸道SCFAs中最豐富的是乙酸、丙酸和丁酸，其濃度之比約為3∶1∶1，三者總和佔SCFAs的95%以上，主要在結腸粘膜和肝內代謝。
膳食纖維不但延緩胃排空時間和改變胃腸動力類型，還可提高對葡萄糖的耐受力。可溶性纖維延長小腸運行時間，而不溶性纖維則加速小腸運行。
可溶性纖維可刺激腸腔內細菌生長，通過酵解成短鏈脂肪酸，提供腸道細胞的燃料能源，對小腸粘膜發揮營養作用。
不溶性纖維能改變腸內狀態，如增加糞便體積，保留水分，使糞便鬆軟，並縮短腸道運行時間，增加糞便排出量，從而降低結腸內壓力。
所以膳食纖維發揮作用的生理基礎是合理復配、相互協同。
隨著營養醫學對腸內營養與全身組織器官功能改善作用及近年對腸道菌群理論的深入研究，腸道功能調節及靶向營養干預作用非常強大，尤其是膳食纖維的發酵對生理功能改善意義重大：
膳食纖維發酵最多可以滿足維持能量需要的30%；膳食纖維與微生物相互作用可改善腸道健康和機體免疫力。
腸道菌群的組成和功能在肥胖與代謝性疾病中起著至關重要的作用。有研究表明，肥胖及相關疾病的發病與腸道菌群的種類、丰度以及細菌基因和代謝途徑的表達被改變有關。
肥胖作為典型的能量過剩疾病，已成為21世紀威脅健康的主要代謝病之一。它增加了2型糖尿病（T2DM）和心血管疾病等一系列代謝疾病的發病率。
肥胖的治療包括生活方式干預、藥物治療和手術治療等方法。生活方式干預雖然被廣泛使用，但效果不穩定，常出現體重反彈。藥物治療由於作用不強和藥物本身副作用而應用受限。手術治療雖然效果明顯穩定，但手術風險和術後併發症限制其推廣。
胃腸道是最大的能量攝取器官，決定能量的攝取與吸收。除了遺傳因素或生活方式導致的肥胖，腸道菌群也對肥胖有著重要影響。腸道菌群數量和比例的改變會影響肥胖和糖尿病的患病風險。
研究發現，將肥胖患者或肥胖小鼠的腸道菌群移植到無菌小鼠體內，受試小鼠出現肥胖的症狀。
食物的種類和腸道蠕動速度會影響腸道菌群的組成。食物結構決定了腸道菌群譜，膳食纖維通過細菌發酵產生短鏈脂肪酸，為腸道菌群提供能量和養分。
通過腸道菌群理論，基於營養-腸道微生物-宿主免疫之間的互作關係，以營養與免疫為核心，構建以腸道改善為基礎、營養結構平衡為核心的腸道營養技術體系，是未來臨床營養學治療和發展的新方向。
比如有國外學者研究發現，潰瘍性結腸炎患者的結腸細胞不能充分利用短鏈脂肪酸，而短鏈脂肪酸是結腸細胞的主要能量來源。通過讓結腸粘膜增加與能源底物的接觸有助於結腸潰瘍性病變的恢復，實際治療結局比藥物治療更令人滿意。
人體攝入膳食纖維不僅能改善腸道菌群組成，更可以促進大量內源性SCFAs的形成，參與體內能量代謝，對於調節機體能量平衡和改善肥胖、糖尿病、結腸炎等慢性問題都是大有裨益。
三、膳食纖維的優良特性和判定標準
首先看膳食纖維原料成分的關鍵指標：持水力、膨脹度、可發酵性。
1.持水力：
很多人便秘的原因主要是運動少、進食少、腸道功能減弱等原因造成腸道蠕動減慢，反覆吸收食糜，導致食糜水分少不易排出。持水力強的膳食纖維能把更多的水分保持在食糜裡，從而減輕或避免便秘。
比如，魔芋葡甘聚糖因為分子質量大，分解利用需要一定的反應時間，一般在前12小時內幾乎不產氣，後期產氣量迅速增加，說明其持水力強，腸道益生潛能較好。
持水力測定方法：2g樣品+30mL水，室溫放置30min，3000r/min離心10min，去上清液稱重。
2. 膨脹度：
當今日益豐富美味的飲食不斷刺激著人們的食慾，進食慾望不斷提升著飽腹感的閾值，讓原本正常的飢餓感始終處於應激狀態，導致不斷進食各種零食或主食進食過多，特別是在妊娠階段，營養攝入更易過量。因此，好的功能性膳食纖維必須有好的膨脹度，減輕節制飲食帶來的飢餓應激。
比如，魔芋葡甘聚糖是目前所發現的自然界中黏度最高的植物，可通過胃排空延緩、腸轉運時間改變、在腸內形成凝膠等作用而使糖的吸收減慢。亦可通過減少腸激素如抑胃肽或胰升糖素分泌，減少對胰島細胞的刺激，減少胰島素釋放，增高周圍胰島素受體敏感性，使葡萄糖代謝加強。
膨脹度測定方法：稱1g樣品+10mL水，震盪均勻後，放置12h觀察溼基體積。
3. 可發酵性：
功能性膳食纖維的一個重要功能是在腸道的可發酵性，膳食纖維在大腸發酵通過改善菌群丰度發揮腸道調節功能的作用已經被證明。
比如1%?魔芋葡甘聚糖可顯著增加雙歧桿菌和乳酸菌的數量，提高短鏈脂肪酸濃度，乙酸、丙酸、丁酸、戊酸含量均顯著增加，降低NH3-N濃度及pH值，其潛在的益生性能較好[1]。
大量研究表明，腸道的健康與短鏈脂肪酸（short-chain?fatty?acid，SCFA）產量、腸道pH值、腸道中氨含量以及細菌活性等方面密切相關[2]。
短鏈脂肪酸含量測定：取5mL發酵培養液，3500?r/min離心5min，將上清液經0.22?μm超濾膜過濾後，取2?mL濾液於5?mL離心管中，再加入200?μL體積分數50%的硫酸，1mL無水乙醚，充分振盪，於4℃冰箱中保存1h，取上層有機溶劑經氣相色譜測定。
四、如何標準足量攝入優質膳食纖維？
怎麼吃才能達到25-30克的膳食纖維推薦量呢？半杯燕麥片大概有9克，一片黑麵包有2克，一根胡蘿蔔3克，一根玉米4.5克，一個帶皮吃的蘋果4克……看來很多人攝入量離20克還遠得很呢。
把膳食纖維補上去，方法當然也不止全麥麵包一種，扁豆、黑豆之類的豆子，水果當中的香梨、漿果類都是不錯的選擇，實在不行就從多吃堅果和蔬菜水果做起，量大了也能補充夠多，前提是別吃撐了……
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參考文獻：
[1].徐小青，鍾耕等，羧甲基魔芋葡甘聚糖理化性質及對腸道發酵環境的影響[J].食品科學，2015,36，NO.07,172-176.
[2].TAN?J,?MCKENZIE?C,?POTAMITIS?M,?et?al.?Chapter?three:?the?role?of?short-chain?fatty?acids?in?health?and?disease[J].?Advances?in?Immunology,2014.121:91-119.
[3].劉松珍, 張雁, 張名位等，腸道短鏈脂肪酸產生機制及生理功能的研究進展[J]，廣東農業科學,2013,11: 99-103.
[4].秦清娟, 張媛, 劉倍毓, 等. 半乾法酶解制備魔芋葡甘低聚糖工藝及其抗氧化性能研究[J]. 食品工業科技, 2013, 34(23): 186-191.
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