膳食纤维是食物中不被宿主吸收的多糖,能选择性地促进体内有益菌的代谢和增殖,改善宿主健康。可溶性膳食纤维如果胶、瓜尔胶和一些菊粉等,不溶性膳食纤维如纤维素、半纤维素、果聚糖、抗性淀粉等[4],它们存在于全谷物(如燕麦、小麦)、豆类(如扁豆、豌豆)、种子和坚果(如亚麻仁),以及一些水果和蔬菜(如苹果、胡萝卜、花椰菜、芹菜)[5]中。
膳食纤维经肠道菌群高度发酵与膨胀,主要在结肠[6]产生短链脂肪酸(SCFAs),含乙酸、丙酸和丁酸以3:1:1的比例,占SCFAs 90-95%[7],这些短链脂肪酸被肠道菌群或被宿主作为营养。在整个胃肠道细菌数量分布差异大,食道和胃里的细菌数量很低,在结肠中细菌数量最高,每克粪便有1012 ~ 1014个细菌,400~1000种类。
膳食纤维不仅会直接影响宿主体内肠道菌群组成,同时也会通过影响宿主的新陈代谢和免疫系统,间接地塑造肠道菌群,改变肠道菌群的多样性,增加SCFAs产量[6,7],使厚壁菌门和拟杆菌门的比例发生变化[8]。