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編譯：萌依依，編輯：小菌菌、江舜堯。 原創(chuàng)微文，歡迎轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)載。 導(dǎo)讀
流行病學(xué)研究表明食用未經(jīng)精制的富含膳食纖維全食，如全谷物、豆類、蔬菜和水果，對胃腸道健康大有益處。對分離和提取的纖維進(jìn)行機理研究和臨床試驗表明，其對腸道有很好的調(diào)節(jié)效應(yīng)（消化和吸收和轉(zhuǎn)運時間、糞便形成）和微生物效應(yīng)（腸道菌群組成和發(fā)酵代謝產(chǎn)物的變化），對胃腸道疾病有重要意義。在這篇綜述中作者詳細(xì)介紹了膳食纖維的主要物理化學(xué)性質(zhì)和功能特征，膳食纖維的重要性，以及目前在胃腸道疾病治療中使用膳食纖維的案例。不同膳食纖維的物理化學(xué)性質(zhì)(如溶解性、粘度和發(fā)酵性)因其來源和加工有很大差異，是其功能特性和臨床應(yīng)用的重要決定因素。盡管上述關(guān)系的研究進(jìn)展已經(jīng)揭示了膳食纖維的潛在功效，但許多臨床問題仍然沒有得到解答。值得一提的是，新型纖維的使用和/或纖維的聯(lián)合給藥是一種有待廣泛研究的治療方法。原名：Dietary fibre in gastrointestinal health anddisease期刊：Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology通訊作者單位：英國倫敦國王學(xué)院營養(yǎng)科學(xué)系Web results那不勒斯腓特烈二世大學(xué)1 在流行病學(xué)和干預(yù)性研究中，膳食纖維已被證明與各種疾病的發(fā)生和發(fā)展以及死亡率有重要的關(guān)聯(lián)。2 膳食纖維具有決定其在胃腸道中功能的物理化學(xué)特性(例如，溶解度、粘度、發(fā)酵性)，其對微量營養(yǎng)素利用率、腸道轉(zhuǎn)運時間、糞便形成和微生物專一性等有重要影響。3 目前的膳食纖維建議往往是有限和相互矛盾的，在治療腸易激綜合征、炎癥性腸病、憩室病和功能性便秘等胃腸疾病方面沒有提供具體的類型和劑量。4 未來的研究將考慮不同膳食纖維的理化特征對功能的影響，這可能會最大限度地發(fā)揮其在改善胃腸道疾病臨床癥狀的效果。1 纖維的理化性質(zhì) 2009年世界衛(wèi)生組織和食品法典委員會提供了全球通用的多糖定義 (方框1)。量化膳食纖維的分析方法也隨著更新的定義而發(fā)展(方框1)。大多數(shù)膳食纖維是植物細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)多糖成分(圖1；表1)。 細(xì)胞壁含有多種多糖，闡明其功能的復(fù)雜性源于細(xì)胞內(nèi)來源及其功能的多樣性。膳食纖維分子結(jié)構(gòu)的差異可以極大地影響它們的物理化學(xué)性質(zhì)及它們在胃腸道中的行為。此外食品加工又增加了額外的復(fù)雜性。事實上，磨和烹調(diào)可能是膳食纖維理化特性的重要決定因素，提高淀粉的消化率和植物性化合物的降解率。 一些可消化的多糖也可以歸類為膳食纖維，因為它們不能接觸到食物基質(zhì)中的消化酶，例如1型抗性淀粉(RS-1；如在全谷物中)或類型3型抗性淀粉(RS-3；退化)，其抗性在烹飪和冷卻后獲得。這些微小結(jié)構(gòu)變化的結(jié)果是，膳食纖維可能具有不同的理化特性(例如粘度和發(fā)酵性)，從而影響它們在胃腸道中的功能效應(yīng)(例如腸道轉(zhuǎn)運時間或腸道微生物)。溶解度指的是膳食纖維在水中的溶解程度。與以離散顆粒形式存在的不溶性纖維不同，可溶性纖維對水有很高的親和力。結(jié)構(gòu)影響其溶解性的碳水化合物聚合物的例子有淀粉(直鏈淀粉和支鏈淀粉，由α-葡萄糖單體)和纖維素（β-葡萄糖單體）。它們相應(yīng)的二級結(jié)構(gòu)導(dǎo)致淀粉是可溶的(大部分在小腸中被消化)，而纖維素是不溶的(因此被歸類為膳食纖維)。然而β-葡萄糖單體鍵雖然導(dǎo)致β(1，4)-纖維素不溶，但β(1，3)(1，4)-葡聚糖(在β-葡聚糖中的混合鍵)是可溶的。同樣，聚合物結(jié)構(gòu)的支鏈化，如支鏈淀粉、β-葡聚糖或菊粉中的支化，也會影響溶解度。此外，一些纖維如果膠或甲基纖維素含有沿著聚合物的側(cè)鏈，這些側(cè)鏈提供了消化的抵抗力，同時也增加了溶解性。目前的大多數(shù)證據(jù)都集中在溶解度作為纖維的一種特征，與其通過調(diào)節(jié)胃排空和營養(yǎng)吸收對上消化道的影響有關(guān)。事實上，對分離纖維的早期體外研究可以區(qū)分那些主要影響小腸脂肪和葡萄糖吸收的纖維和那些主要影響結(jié)腸功能的纖維。因此根據(jù)溶解度對纖維進(jìn)行分類是為了暗示其功能特性的差異。然而，2003年聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織提議，應(yīng)逐步取消這些與溶解性有關(guān)的傳統(tǒng)分類術(shù)語。首先，纖維體外溶解度的測量和分類依賴于方法。其次，胃腸道內(nèi)(如胃和結(jié)腸)以及個體之間不同的pH條件可能會影響纖維在活體中的溶解度。第三，單靠溶解度并不能預(yù)測纖維的生理效應(yīng)，因此也不能預(yù)測纖維的功能特性。使用纖維溶解度作為功能性指標(biāo)的另一個挑戰(zhàn)是全纖維食品往往是可溶性和不溶性纖維(例如抗性淀粉、半纖維素、纖維素和木質(zhì)素)的復(fù)雜混合物，因此在胃腸道中同時產(chǎn)生不同的生理效應(yīng)。然而盡管溶解度本身并不能單獨反映生理功能，但它對其他因素(如粘度和發(fā)酵性)有著深遠(yuǎn)的影響。粘度是對流動的阻力程度。它通常與可溶性膳食纖維(如口香糖、果膠、β-葡聚糖和木耳)有關(guān)，并與纖維在水合時以濃度依賴方式的增稠能力有關(guān)。某些形式的纖維如果膠具有形成凝膠網(wǎng)絡(luò)的能力。大體上，粘性纖維可以分為兩類：無規(guī)卷曲多糖和有序組裝聚合物。無規(guī)卷曲多糖通過纏結(jié)增加粘度，從而限制周圍溶質(zhì)的流動。例如中性聚合物β-葡聚糖、木耳和瓜爾豆半乳甘露聚糖，通常聚合物越長(即分子量越高)，纏結(jié)越嚴(yán)重，因此增加粘度所需的濃度就越低。相比之下，有序的組裝聚合物，如一些果膠和海藻酸鹽，在二價離子(即鈣離子)的存在下形成凝膠網(wǎng)絡(luò)。 粘度仍然是β-葡聚糖降膽固醇能力的公認(rèn)模型。管腔粘度的增加減少了膽鹽的擴散，防止了它們在回腸遠(yuǎn)端的吸收。進(jìn)入結(jié)腸的未被吸收的初級膽鹽可被細(xì)菌水解酶解合，產(chǎn)生次級膽汁酸，這已被證明通過誘導(dǎo)上皮細(xì)胞過度增殖和增加體外DNA氧化損傷來增加結(jié)直腸癌的風(fēng)險。事實上大量的流行病學(xué)證據(jù)表明情況恰恰相反：高纖維飲食對人類的結(jié)直腸癌具有保護(hù)作用。此外體外研究表明，膳食纖維(例如米糠纖維、纖維素)可能與消化酶相互作用，抑制營養(yǎng)物質(zhì)的消化速度。在結(jié)腸中，腸腔粘度和持水能力的增加反過來會影響結(jié)腸體積和轉(zhuǎn)運時間。
圖1 膳食纖維的理化特性及其在植物細(xì)胞中的位置。對膳食纖維定義功能多糖可以分為兩大類：非淀粉多糖是植物細(xì)胞壁的主要成分，抗性淀粉(RS)是植物的能量儲存，也是人類飲食中的主要碳水化合物來源。它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)、與其他細(xì)胞壁成分的相互作用、食物加工和消化都會影響它們的溶解性、粘度和發(fā)酵性。
工業(yè)化人口和農(nóng)村人口的糞便菌群組成存在的差異被歸因于西式飲食的差異，包括高度精煉和低膳食纖維的食物，特別是可發(fā)酵纖維。與哺乳動物細(xì)胞不同，腸道菌群中的某些物種擁有酶，能夠水解植物性食物中某些膳食纖維中的化學(xué)鍵。這些物種具有很強的降解某些膳食纖維和釋放其他細(xì)菌群落所需要的能量的能力。例如，布魯氏瘤胃球菌已被證明能特異性地降解某些類型的抗性淀粉。可發(fā)酵纖維的例子包括菊粉類果聚糖、低聚半乳糖和抗性淀粉(表1)。所有天然植物纖維都有一定程度的發(fā)酵性，甚至纖維素和木質(zhì)素(發(fā)酵性較低)，只有甲基纖維素等合成纖維是完全不可發(fā)酵性的(表1)。纖維的發(fā)酵性傳統(tǒng)上是通過消化道的體外發(fā)酵模型來評估的。磁共振成像技術(shù)的進(jìn)步使人們能夠根據(jù)人體內(nèi)不同的纖維來測量結(jié)腸氣體容量。雖然MRI在定量發(fā)酵方面仍處于初級階段，但它克服了其他方法的許多局限性，攝入更多的膳食纖維，與成年后糞便中SCFA濃度較高有關(guān)。短鏈脂肪酸在胃腸道中起著許多關(guān)鍵作用。動物研究表明，SCFA通過增加興奮性膽堿能神經(jīng)元的數(shù)量來刺激結(jié)腸收縮活動，從而影響胃腸運動。SCFA還具有中介作用，在粘膜菌群和粘膜免疫系統(tǒng)之間架起溝通的橋梁。臨床前證據(jù)表明SCFA顯著的抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用與腸道炎癥性疾病有關(guān)。此外，SCFAs通過降低管腔pH間接維持胃腸內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，這可能在防止抑制酸敏感型腸道病原體定植和生長方面起重要作用(圖2)。 許多因素可以影響纖維發(fā)酵的速度、地點和程度，包括微生物群的組成(降解能力)，不同的微生物顯示優(yōu)先代謝不同的纖維，以及其他底物(即逃過消化的蛋白質(zhì))的可用性。然而影響纖維發(fā)酵性的關(guān)鍵因素被認(rèn)為是膳食纖維的理化特性(例如，溶解度、粘度、可及性)。這一點已經(jīng)在一項體外發(fā)酵研究中得到證明。減少可發(fā)酵纖維攝入量可能會降低細(xì)菌多樣性。幾項動物研究表明，失去可發(fā)酵纖維的腸道微生物群會轉(zhuǎn)而降解粘液層，而粘液層對病原體起到保護(hù)和機械屏障的作用。因此可發(fā)酵纖維的減少導(dǎo)致粘液層變薄，這反過來可能損害腸道上皮的完整性，增加病原體的易感性。提供膳食纖維的食物基質(zhì)的性質(zhì)將顯著影響其生理功能的程度。更具體地說，植物細(xì)胞壁的顆粒大小和完整性影響可溶性纖維的溶解。這一過程可能嚴(yán)重影響管腔粘度并降低發(fā)酵速度。此外，細(xì)胞壁的完整性還可以包裹細(xì)胞內(nèi)的淀粉，因此減少了內(nèi)源性酶的消化，并增加了可用于微生物發(fā)酵的底物(RS-1；圖1)。這一結(jié)果很可能是因為較小的顆粒暴露在細(xì)菌酶下有更大的外表面積。同樣，咀嚼和研磨高纖維食品的物理行為可以通過增加表面積和總孔體積以及結(jié)構(gòu)修飾，在顆粒大小動力學(xué)中發(fā)揮顯著作用。孔隙率決定了酶或細(xì)菌擴散到顆粒中的程度，會對纖維的發(fā)酵性產(chǎn)生重大影響。食物基質(zhì)的低孔隙率可能是由于小腸中細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的支持，因此消化酶不能接觸細(xì)胞內(nèi)淀粉導(dǎo)致RS-1增加。大腸中食物基質(zhì)的低孔隙率也會阻礙人類的發(fā)酵降解。纖維素等不溶性纖維含量較高的膳食纖維制劑孔隙率較低，而果膠等可溶性纖維含量較高的膳食纖維制劑孔隙率較高，這些纖維孔隙度的差異導(dǎo)致其發(fā)酵性的差異(表1)。
圖2 不同膳食纖維影響胃腸道的機制。膳食纖維的理化特性(溶解性、粘滯性和發(fā)酵性)可能通過幾種機制影響其在胃腸道的功能特性，包括影響葡萄糖和脂肪的吸收，促進(jìn)糞便排出(頻率、稠度和重量)，以及刺激微生物組成和代謝物產(chǎn)生的變化，包括短鏈脂肪酸(SCFA)的產(chǎn)生。
膳食纖維可以影響營養(yǎng)素生物利用率，而不僅僅是限制微量營養(yǎng)素在食物基質(zhì)中的可獲得性。含有膳食纖維的谷類(如小麥)是非血紅素鐵的重要來源；然而，其他谷類成分(如麩皮部分)含有植酸鹽，會減少鐵、鋅和鈣的吸收。通過微細(xì)研磨來破壞這些結(jié)構(gòu)，從而提高礦物質(zhì)的生物利用度。與鐵相反，多項人體研究表明攝入特定纖維如果糖和低聚半乳糖，可以增加膳食鈣的吸收。膳食纖維攝入對維生素吸收的影響尚不清楚。幾項研究表明，有些纖維能促進(jìn)某些水溶性和脂溶性維生素的吸收，而另一些則沒有。例如，在非裔美國人中的一項研究表明，纖維可以促進(jìn)結(jié)腸細(xì)菌凈合成葉酸等B類維生素，而其他對女性的研究表明，攝入膳食纖維后糞便中的維生素排泄量增加。在一些胃腸道疾病中發(fā)現(xiàn)了異常的腸道通過時間，某些纖維可以使其正?；＠?，在老鼠身上發(fā)現(xiàn)的可發(fā)酵纖維可以通過產(chǎn)生SCFA間接調(diào)節(jié)收縮活動，而在狗身上發(fā)現(xiàn)的不可發(fā)酵纖維則有助于增加大便重量，從而增加結(jié)腸體積，刺激收縮。事實上，一項在健康人群中進(jìn)行的系統(tǒng)回顧和薈萃分析發(fā)現(xiàn)，每天每多攝入1克小麥纖維，轉(zhuǎn)運時間就會以劑量依賴的方式減少0.78小時。此外，小麥纖維顆粒大小已被證明會影響糞便產(chǎn)量，粗小麥纖維導(dǎo)致的糞便重量(平均每天219.4克)高于細(xì)小麥纖維(每天199克)。使用放射不透明標(biāo)記和閃爍照相技術(shù)測量腸道轉(zhuǎn)運時間的研究表明，膳食纖維干預(yù)可以減少111名人類的腸道轉(zhuǎn)運時間。不溶性、發(fā)酵不良的纖維(例如，麥麩)在減少健康人的腸道通過時間方面效果更好。最近，有研究報道了一種無線運動膠囊的設(shè)備使用情況，這種膠囊可以測量腸道通過時間等，已被證明為確定胃排空時間和全腸道通過時間提供了一種更實用、侵入性更小的方法。膳食纖維對排泄量(即頻率、濃度和重量)產(chǎn)生影響需具備一定的物理特性。補充麥麩皮已被證明可以增加大便頻率，從每天1次增加到每天1.5次，而對健康人類的進(jìn)一步研究表明，補充纖維素-果膠組合或麥片和高纖維早餐麥片會增加大便頻率。可溶性粘性纖維和不溶性非粘性纖維都有助于改善大便的稠度和大便重量(體積)?？扇苄哉承岳w維(如木耳)具有很高的保水能力，可抵抗發(fā)酵在胃腸道形成粘彈性物質(zhì)，有助于軟化硬便，增加糞便體積使其更容易通過。相比之下，不溶性、非粘性纖維(例如粗麥麩皮)可以通過機械刺激腸道粘膜來改善大便的稠度和重量。從理論上講，可發(fā)酵纖維可能部分通過增加微生物質(zhì)量來增加糞便重量，但與不可發(fā)酵纖維相比，其影響大小有限。一項對調(diào)查健康人類結(jié)果的干預(yù)試驗得出結(jié)論，發(fā)酵性決定了纖維在大便總重量中的作用，谷物中較少可發(fā)酵的纖維對大便重量的貢獻(xiàn)最大。一些可發(fā)酵纖維也被歸類為益生元，這一術(shù)語的定義已被更新為“一種被賦予健康益處的宿主微生物選擇性利用的底物”。益生菌纖維的例子包括菊粉類纖維和半乳低聚糖，它以快速的發(fā)酵能力和隨后釋放的SCFAs(特別是醋酸鹽)而聞名，但只選擇性地刺激特定范圍的屬和/或物種(如雙歧桿菌和乳桿菌)的生長。第一項具有里程碑意義的研究證明了益生菌對8名健康志愿者的影響，發(fā)現(xiàn)每天補充15g低聚果糖或菊糖可使腸腔雙歧桿菌水平增加近1個log10。2018年發(fā)表的一項對64項人體隨機對照試驗(RCT)的系統(tǒng)綜述和薈萃分析表明，纖維，特別是果聚糖、低聚半乳糖和其他候選益生菌纖維增加了雙歧桿菌和乳桿菌物種的豐度。然而，腸道菌群對膳食纖維的反應(yīng)存在很大的個體差異。對34名健康參與者進(jìn)行的交叉隨機對照試驗發(fā)現(xiàn)，與習(xí)慣性低膳食纖維攝入量的人相比，習(xí)慣性高膳食纖維攝入量的人對益生菌的腸道微生物反應(yīng)更強(即雙歧桿菌和糞便桿菌的豐度增加，而輔球菌、Dorea和反胃球菌的豐度減少，這表明習(xí)慣性高纖維飲食的人更有可能受益于菊粉型果聚糖益生素。膳食纖維在腸道疾病中的作用有很大的條件區(qū)間和個體差異，考慮纖維的各種物理化學(xué)特性以及這些特性如何轉(zhuǎn)化為功能特性是優(yōu)化臨床診療的基礎(chǔ)(圖3)。還應(yīng)考慮在優(yōu)化癥狀益處(即管理和維護(hù))和限制癥狀惡化(即耐受性)之間保持平衡。在許多胃腸道疾病的臨床實踐中，膳食纖維的處理是一種常見的方法，通常被推薦作為治療幾種胃腸道癥狀的一線療法(表2)，盡管胃腸道疾病的隨機對照試驗數(shù)量有限，所有這些試驗都使用了不同的方法(例如，纖維類型、數(shù)量、持續(xù)時間)。腸易激綜合征（IBS）是一種功能性胃腸疾病，以反復(fù)腹痛和大便習(xí)慣改變(即便秘、腹瀉或兩者兼而有之)為特征，常伴有腹脹和腹脹。IBS癥狀的基礎(chǔ)機制包括內(nèi)臟高敏感性以及腸腦軸相互作用、免疫激活、腸道動力和腸道微生物的改變。IBS患者的纖維消費指南各不相同。英國國家健康與護(hù)理卓越研究所建議減少抗性淀粉的攝入量，而世界胃腸病組織全球指南建議應(yīng)鼓勵富含纖維的食物或纖維補充劑(例如，木瓜)，并應(yīng)限制可能加劇癥狀的不溶纖維。到目前為止，一些系統(tǒng)的綜述和薈萃分析已經(jīng)得出結(jié)論，一些纖維在減輕IBS癥狀、改善大便頻率和一致性方面是有益的，盡管結(jié)果與反應(yīng)的廣泛差異不一致。與麩皮等其他纖維相比，益處似乎僅限于可溶性纖維。診斷標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)變化(例如，IBS的羅馬標(biāo)準(zhǔn))，以及不同研究之間在結(jié)果衡量方面缺乏標(biāo)準(zhǔn)化，給試圖比較先前研究的結(jié)果帶來了重大挑戰(zhàn)。需要進(jìn)一步嚴(yán)格和長期的隨機對照試驗，迫切需要評估IBS患者亞群(例如，特別是便秘為主的IBS或腹瀉為主的IBS)中膳食纖維的不同功能，以便更好地了解其治療潛力。在IBS人群中進(jìn)行了數(shù)量有限的臨床試驗，研究益生素補充劑(例如，低聚果糖、低聚果糖和β低聚半乳糖)在4-12周內(nèi)從每天3.5g到每天20g不等，結(jié)果喜憂參半。2019年發(fā)表的一項包括729名患者的系統(tǒng)綜述和薈萃分析顯示，盡管補充益生菌后雙歧桿菌的豐度有所增加，但在腹痛、腹脹、腹脹或生活質(zhì)量等嚴(yán)重程度方面沒有差異。雖然目前幾乎沒有證據(jù)表明益生元用于治療腸易激綜合征，但有證據(jù)表明，第二代候選益生元（如果膠和部分水解的瓜爾豆膠）可用于IBS潛在治療，因為它們很高的粘度特性，發(fā)酵速度較慢。IBD包括克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎，這兩種疾病都是慢性復(fù)發(fā)性胃腸道疾病，其發(fā)病機制尚不完全清楚。在遺傳易感個體中失調(diào)的粘膜炎癥反應(yīng)是IBD的啟動和維持的原因，這一過程涉及的免疫因素(例如T和B細(xì)胞調(diào)節(jié))和微生物因素(例如普氏桿菌等細(xì)菌的多樣性和功能性)。IBD治療的目標(biāo)是阻止疾病進(jìn)展，維持緩解，并防止炎癥發(fā)作的復(fù)發(fā)。關(guān)于膳食纖維在IBD中的臨床益處仍然存在爭論，盡管其治療潛力存在合理的機制，包括產(chǎn)生SCFAs (特別是丁酸)，根據(jù)體外數(shù)據(jù)它可以通過上調(diào)或下調(diào)細(xì)胞因子(如IL-10，干擾素γ和IL-1β)的表達(dá)來減輕腸道炎癥。許多研究發(fā)現(xiàn)，克羅恩病患者腸道微生物群發(fā)生了變化(例如，雙歧桿菌和普魯斯尼茨氏桿菌豐度降低)，這可能與補充益生菌纖維有關(guān)?？偟膩碚f，可以想象纖維(飲食或補充劑形式)可以預(yù)防IBD，維持或恢復(fù)IBD的腸道上皮完整性，盡管在人體上對纖維預(yù)防、維持和治療IBD的研究極為有限。就發(fā)展為IBD的風(fēng)險而言，護(hù)士健康隊列研究中對170776名婦女進(jìn)行了一項為期26年的跟蹤調(diào)查性瞻性隊列研究，發(fā)現(xiàn)克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎分別為269例和338例。與能量調(diào)整膳食纖維攝入量最低的女性相比，攝入量最高的五分之一(中位數(shù)每天24.3g)與克羅恩病風(fēng)險降低40%()相關(guān)，但與潰瘍性結(jié)腸炎無關(guān)。相反，對14項病例對照研究的薈萃分析發(fā)現(xiàn)，較高的蔬菜攝入量與較低的潰瘍性結(jié)腸炎風(fēng)險有關(guān)，但與克羅恩病無關(guān)，而較多食用水果與潰瘍性結(jié)腸炎和克羅恩病的風(fēng)險均較低相關(guān)。盡管五項針對克羅恩病患者的試驗沒有顯示纖維的積極作用，但有三項研究顯示，在活動期、非活動期或混合期的人群中，高纖維飲食與另一種飲食干預(yù)的效果相似。總而言之，基于這些結(jié)果，盡管膳食纖維在維持或治療IBD方面的證據(jù)有限，但對于IBD患者來說，膳食纖維不應(yīng)該受到不必要的限制，除非存在腸道狹窄和存在梗阻的風(fēng)險?？傮w而言，研究結(jié)果表明，潰瘍性結(jié)腸炎可能比克羅恩病更容易接受膳食纖維干預(yù)。憩室病是指粘膜和粘膜下層通過結(jié)腸壁的肌層突出。憩室病的發(fā)病機制與結(jié)腸平滑肌過度活動、結(jié)腸壁增厚和/或遺傳有關(guān)，此外還與生活方式因素如纖維攝入和體力活動。一項對46295名男性進(jìn)行的前瞻性隊列研究調(diào)查了患憩室病的風(fēng)險，發(fā)現(xiàn)西方飲食模式與憩室炎風(fēng)險的增加呈正相關(guān)，特別是食用更多紅肉和更少膳食纖維。在百萬女性研究中也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果，值得注意的是，纖維來源似乎影響疾病風(fēng)險，每天多攝入5克來自水果或谷物的纖維與顯著降低風(fēng)險相關(guān)，每天多攝入5克蔬菜纖維與風(fēng)險無關(guān)，而每天從土豆中多攝入1g纖維與更高的風(fēng)險相關(guān)。相比之下，在2104名接受結(jié)腸鏡檢查的參與者中進(jìn)行的一項觀察性病例對照研究發(fā)現(xiàn)，高纖維飲食不能預(yù)防憩室病；事實上，那些纖維攝入量最高的四分之一的人顯示憩室病的患病率增加。對5項前瞻性隊列研究(19,282例，865,829名參與者)進(jìn)行的薈萃分析發(fā)現(xiàn)，憩室病的風(fēng)險降低，每天總纖維攝入量每增加10克，相對風(fēng)險為0.74。關(guān)于纖維在急性憩室炎治療中的應(yīng)用，對于纖維的攝入還沒有達(dá)成共識2018年發(fā)表的一項系統(tǒng)評估建議，與飲食限制相反，簡單憩室炎患者應(yīng)該接受自由飲食(例如，固體食物，不休息或口服)，以滿足個性化營養(yǎng)需求的高纖維飲食。就纖維在簡單憩室病治療中的應(yīng)用而言，自2012年以來的系統(tǒng)綜述(參考文獻(xiàn))。發(fā)現(xiàn)只有3項隨機對照試驗具有足夠的質(zhì)量，盡管得到了不一致的結(jié)果?？傮w而言，在患有憩室病的患者中，纖維對預(yù)防急性憩室炎的效果的證據(jù)有限。功能性便秘是最常見的功能性腸道疾病之一，其特征是排便困難或不頻繁，或排便不全。與出現(xiàn)腹痛的腸易激綜合征不同，功能性便秘并不以腹痛為主要癥狀，雖然不被認(rèn)為是一種嚴(yán)重的情況，但它可導(dǎo)致并發(fā)癥如糞便嵌塞、腸穿孔和痔瘡。目前關(guān)于功能性便秘的病理生理學(xué)的現(xiàn)有數(shù)據(jù)有限，盡管生活方式因素，包括低纖維攝入量和低水平的體力活動與便秘的存在有關(guān)，并可能在其病因中發(fā)揮作用。大多數(shù)研究都集中在慢性便秘上，大量大型隊列研究表明，高膳食纖維攝入量與大便頻率呈正相關(guān)。一項對7項隨機對照試驗的系統(tǒng)回顧和薈萃分析得出結(jié)論：與安慰劑相比，纖維在治療成人慢性便秘方面是有效的。例如，膳食纖維(例如麥麩)和包括益生素(例如菊粉)在內(nèi)的補充劑形式(例如木耳)與大便頻率增加和更稀的糞便稠度相關(guān)。然而，纖維可以引起其他胃腸道癥狀如腹脹。這一薈萃分析進(jìn)一步強調(diào)了選擇具有合適理化特性的纖維以達(dá)到目標(biāo)功能益處的重要性。事實上，雖然含有大顆粒和/或粗顆粒的不溶性纖維可以提供調(diào)節(jié)作用，但有些纖維(小麥糊精和細(xì)磨的麥麩)已被證明只對大便的干質(zhì)量有貢獻(xiàn)，導(dǎo)致糞便含水量下降和便秘效應(yīng)，潛在地加劇便秘患者的癥狀。這一發(fā)現(xiàn)可能在一定程度上解釋了先前顯示不溶性纖維的通便作用的研究結(jié)果之間的差異。先前已經(jīng)強調(diào)了不同數(shù)量的不同纖維對健康的影響。Burkitt倡導(dǎo)每天攝入>50克的膳食纖維以預(yù)防慢性病(例如結(jié)腸癌)，他的一篇綜述指出每天>35克的纖維攝入量似乎比較低的攝入量更能有效地減少慢性病。此外，有人提出，迄今為止的許多人類干預(yù)試驗中顯示的纖維補充劑對健康作用影響最小可能只是因為這些研究提供的纖維補充劑的數(shù)量不足。
圖3 膳食纖維的理化特性光譜。纖維的物理化學(xué)特性(溶解性、粘度和發(fā)酵性)形成一個連續(xù)體，共同決定其在胃腸道中的功能特性。這三種理化特性的結(jié)合決定了腸道纖維的功能效應(yīng)。例如，左下角的纖維(不溶性、非粘性、不可發(fā)酵性)具有與腸道轉(zhuǎn)運時間有關(guān)的功能；右下角的纖維(可溶性、非粘性、可發(fā)酵)的功能與微生物群和發(fā)酵有關(guān)；右上角的纖維(可溶性、粘性、可發(fā)酵性)具有與微生物群、發(fā)酵和養(yǎng)分生物利用度相關(guān)的功能。中間位置的纖維將被預(yù)測具有中間功能特性。GOS，半乳低聚糖；SCFA，短鏈脂肪酸。
目前，從各種來源提取和分離的纖維(如菊粉或木耳)通常被添加到食品中以增加纖維含量，以幫助人們達(dá)到膳食纖維的飲食建議。合理的是，不同纖維(例如，組合的分離纖維)的聯(lián)合應(yīng)用可能提供一種“雙重治療”，通過驅(qū)動針對不同胃腸道特征的不同功能(即ITS、糾正營養(yǎng)不良、使糞便形態(tài)和轉(zhuǎn)運時間正?；?，最大限度地發(fā)揮臨床上有意義的癥狀改善的效果。然而到目前為止，膳食纖維聯(lián)用領(lǐng)域的研究還很有限。一項在19名健康志愿者中進(jìn)行的為期3周的隨機交叉區(qū)組設(shè)計研究發(fā)現(xiàn)，與單獨服用小麥麩皮(每天12克)相比，添加抗性淀粉(分別為每天12克和22克)可以產(chǎn)生更大的益處(例如增加糞便排泄量，減少轉(zhuǎn)運時間，降低糞便pH值(管腔pH值的替代指標(biāo)，較低的值與潛在致病微生物的抑制相關(guān))，并增加醋酸鹽和丁酸鹽的濃度。還需要進(jìn)一步的研究來確定纖維聯(lián)用在治療胃腸道和其他疾病方面是否有效。隨著我們對膳食纖維的物理化學(xué)特性的理解不斷深入，將不同功能特性的已知纖維聯(lián)合使用可能會提供更大的治療效用。天然來源的膳食纖維越來越多地被使用，因為它們通常含有許多不同的纖維。出于這個原因，它們可能具有協(xié)同效應(yīng)，擁有聯(lián)合給藥的一些好處，并提供不同的功能特征，可能應(yīng)用在治療一系列胃腸道疾病。新型植物性纖維的例子包括花椒、半乳甘露聚糖、車前果皮、常春藤、非洲絞股藍(lán)、雪蓮根、辣木，它們具有不同纖維的獨特組合，是其他生物活性化合物(如多酚)的豐富來源，具有潛在的抗炎和抗菌特性。然而，天然纖維治療胃腸道疾病的研究十分有限。控制和/或增加膳食纖維攝入是預(yù)防和管理許多胃腸道疾病的一種很有前景的治療策略。膳食纖維理化特性，如溶解度、粘度和可發(fā)酵性促使其對胃腸道體現(xiàn)出不同的功能。目前，由于缺乏一致性和對這些特征的報道，限制了膳食纖維在治療胃腸疾病方面的臨床應(yīng)用。因此，迫切需要設(shè)計良好的隨機對照試驗以確定哪些理化特性、哪些纖維來源、以及在何種劑量和持續(xù)時間內(nèi)對胃腸道健康是有益的。將具有不同生理效果的不同纖維或具有雙重生理特性的新型天然膳食纖維共給藥的效用尚待探索，并有望成為治療多種胃腸疾病的有效策略。
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