与之密切相关的术语“纤维”、“微生物可接触的碳水化合物”(MACs)和“益生元”可能听起来很熟悉。但它们到底是什么?它们如何通过塑造肠道微生物群来促进健康和消除疾病?

纤维可以被肠道微生物利用，但这不是必需的

我们早就知道，富含纤维的食物可以降低患慢性疾病的风险，降低死亡率。然而，科学记者卡尔·齐默(Carl Zimmer)最近才开始解释为什么纤维对人类健康有益，有助于保持肠道微生物群和主要位于小肠的免疫系统处于良好状态解释了在纽约时报。

光纤是一个非常广泛的术语，定义取决于国家，但有一个描述膳食纤维包括“由个人微生物群发酵的碳水化合物和那些未发酵的碳水化合物起着膨胀作用与膳食纤维类似，将植物多糖作为“微生物菌群食品”的同义词也是不准确的，因为它排除了非植物分子，如人乳寡糖，它们可以塑造肠道微生物群。

传统上，纤维已经分类根据其理化特性，其中之一就是溶解度。例如，不溶性纤维，如纤维素、麦麸和木质素(存在于全谷物和蔬菜等中)，适合那些想要解决便秘发作和多余肠道气体的人。与此同时，果胶和车前草(存在于胡萝卜、苹果和燕麦等)等可溶性纤维可以调节肠道运动的节奏，对便秘和腹泻交替发作的人很有帮助。

然而，仅靠溶解性并不能预测纤维对肠道微生物的功能特性。事实上，食物通常是可溶性和不溶性纤维的复杂混合物，而烹饪也会影响肠道微生物膳食纤维的可用性。

微生物群可获得碳水化合物：一个新术语，包含在纤维的定义中，指必须由微生物群代谢的碳水化合物

由于每种纤维对肠道微生物的影响不同，科学家创造了这个术语microbiota-accessible碳水化合物（MACs）表示一种纤维，代表“肠道微生物代谢使用的碳水化合物”。

MAC包括膳食碳水化合物-来自植物或动物组织(如动物软骨)或食源性微生物-抗宿主消化和吸收的。但它们也可能由宿主（如粘液）在肠道内分泌或由微生物产生。

定义MACs的一个挑战是缺乏量化食物来源中膳食MACs数量的营养数据库。对于其他类型的碳水化合物，比如可以由肠道微生物发酵的抗性淀粉，数据库记录它们在常见食物中的含量。需要建立包括这些食物来源在内的数据库，以制定对微生物有针对性影响的膳食干预措施，并检查相关的健康结果。然而，这是一个复杂的问题食物中有26000种不同的营养成分尚未被描述或量化。

此外，在食物源中，肠道微生物对MACs的使用将取决于单个肠道微生物群落的组成。碳水化合物作为MACs的个体性是说明日本个体肠道微生物群中存在消化寿司中使用的海苔的特定基因。这些基因很少在北美和欧洲个体中发现，因为它们从海洋环境细菌转移到日本肠道细菌。简单地说，一种底物可以是一个人的MAC，但n另一方面，由于缺乏发酵它的微生物。

虽然乍一看MACs和益生元一样，并不是所有的mac都符合益生元的定义，即具有科学依据的健康影响。

原生微生物的选择性利用和已证实的健康益处:区分益生元与膳食纤维和MACs的关键特征

益生元的最新定义2017年更新由国际益生菌和益生元科学协会召集的微生物学、营养学和临床研究专家。它说，它们是"被宿主微生物选择性利用的有益健康的基质"。

虽然纤维可以表现出一些肠道微生物组调节特性，并规定了适当的摄入值，但益生元必须被常驻微生物选择性地利用，并且没有足够的摄入或每日价值水平. 尽管基于2000千卡/日粮，膳食纤维的日摄入量已设定为28克/日，但好消息是，正确的膳食纤维含量只有<5克/日已被证明足以促进有益健康的人的成长双歧杆菌属spp。

膳食碳水化合物包括菊粉型果聚糖(即菊粉、低聚果糖和果寡糖)和b-半乳糖寡糖是研究最广泛的益生元。

还需要研究的新兴益生元包括人乳低聚糖、多不饱和脂肪酸和多酚，前提是它们被宿主微生物有选择性地利用并促进健康。

有趣的是，不溶性纤维的饮食来源抗性淀粉和酿酒时的葡萄副产品作为新的益生元正在探索。这突出表明，当涉及到对肠道微生物群的影响时，将纤维定义为可发酵或不可发酵比将纤维分类为可溶性（即通过吸水膨胀）和不溶性（即膨胀）更有意义。

益生元主要研究在胃肠道功能紊乱——主要用于肠易激综合征患者，而它们在炎症性肠病中的作用尚存争议——作为一种免疫调节手段。例如,一些益生元可以帮助提高老年人接种季节性流感疫苗的有效性。新兴的数据建议益生元作为一种新的策略，以改善与年龄有关的神经炎症病理和脑功能。

总的来说，膳食纤维、MAC和益生元是确保肠道微生物群处于良好状态的科学工具。首先，纤维包括MAC和益生元。其次，虽然胃肠道微生物同时使用MAC和益生元，但并非所有MAC都被视为益生元，该术语用于有证据表明对健康有益的胃肠道微生物选择性使用的底物。撇开定义不谈，科学家们清楚的是，当试图改善每个人的肠道微生物组时，食用大量纤维是一个很好的建议，根据需要鼓励个性化，特别是在肠道疾病的情况下。

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