膳食纖維（英文：Dietary Fiber，縮寫：DF）是指膳食中存在的，由單糖或多糖及其衍生物組成的，不能在胃腸道直接被人體分泌的消化酶分解、吸收，但在放射性腸炎中可被腸道菌群酵解的糖類。主要包括纖維素、半纖維素、木質素、果膠等。中國營養學會推薦每人攝入總膳食纖維25~30g/d。《膳食纖維專家共識》鼓勵通過蔬菜、水果、堅果、全谷物等植物性食物，攝入天然存在于植物中的膳食纖維，并以此作為膳食纖維的主要來源。
1953年，Hipsley首次提出了膳食纖維（Dietary Fiber，DF）的說法。2001年美國谷物化學學會（AACC）成立的膳食纖維專門委員會提出膳食纖維的定義。膳食纖維根據其水溶性不同，可分為水溶性膳食纖維和水不溶性膳食纖維。大量流行病學和基礎研究均表明，膳食纖維是多種腸道疾病的保護因素。膳食纖維按來源可分為植物性、動物性、海藻多糖類、微生物多糖類和合成類膳食纖維。其中，植物性膳食纖維是研究和應用最多的一類，如大豆纖維、玉米、麥麩、大麥麩、果皮等。
膳食纖維有較高的持水能力，其本身并不產生能量，可增加飽腹感，預防肥胖癥。可溶性膳食纖維可防止餐后血糖的快速上升，天然膳食纖維已被證實具有降血脂，減輕高脂血并發癥的能力。膳食纖維調節腸道菌群效果明顯。膳食纖維的制備方法有化學法、生物法和物理法。膳食中食物纖維的供給量取決于食物種類品種及加工方法。多用粗雜糧、蔬菜水果，食物纖維的供給量相對高。
發現與演變
1953年，Hipsley首次提出了膳食纖維（Dietary Fiber，DF）的說法并將其作為由植物細胞壁組成的不消化的部分的縮寫術語，當時僅包括了纖維素、半纖維素和木質素。1972年，Trowell等人對膳食纖維做了大量的研究，認為可用DF來描述不能被人類消化道酶消化的植物組分，包括纖維素、半纖維素、木質素以及一些相關的微量組分如蠟質、角質和軟木脂。1976年，膳食纖維的定義已擴展到包括所有抗消化的多糖，如膠質、改性纖維素、粘膠、低聚寡糖和果膠等，并且重點強調了其可食性和抗消化性。1992年至1993年間進行了一項國際范圍的調查涉及147位專家，65%的科學家支持膳食纖維的定義為抗人類消化道酶的植物殘渣，包括多聚糖、木質素和一些相關成分，59%的科學家贊成將抗消化的低聚糖也歸于其中。
1999年11月2日在84屆美國谷物化學師協會年會上對膳食纖維的定義為：凡是不被人體內源酶消化吸收的可食用植物細胞、多糖、木質素以及相關物質的總和。主要包括纖維素、半纖維素、木質素、果膠等。
關于膳食纖維的定義相對權威的一個概念是美國谷物化學學會（AACC）成立的膳食纖維專門委員會在2001年提出的，他們從生理學角度出發，將其定義為在小腸中不能被消化吸收，而在大腸中可部分或全部發酵的可食的植物成分、糖類和類似物質的總和，包括多糖、寡糖、纖維素、半纖維素、果膠、樹膠、蠟質、木質素等，此定義明確規定了膳食纖維的范疇，是可食的植物成分，而非動物成分。
也有科學家提出將膳食纖維定義的重點放在“不被人體消化的物質”這一特點上，故在AACC定義僅為植物成分的基礎上，將一些存在于動物體、微生物體內及人工合成或半合成的抗消化的物質均歸于其內涵之中，如氨基多糖（動物性來源的抗消化成分）、美拉德反應的產物等。
分類
根據其水溶性不同，可分為可溶性膳食纖維(soluble fiber，SDF；如果膠、低聚果糖和葡聚糖等)和不溶性膳食纖維（Insoluble Fiber，IDF；如纖維素、半纖維素和木質素等）。
按水溶性
膳食纖維根據是否溶解于水，分為水溶性和水不溶性兩類。
水溶性
水溶性膳食纖維是指不被人體消化道酶消化，但溶于熱水且其水溶性又能被4倍體積乙醇沉淀的那部分膳食纖維。主要包括果膠、海藻酸、卡拉膠、瓊脂、黃原膠以及羚甲基纖維素鈉鹽等。
水不溶性
水不溶性膳食纖維是指不被人體消化道酶消化且不溶于熱水的那部分膳食纖維，是構成細胞壁的主要成分，主要包括纖維素、半纖維素、木質素、原果膠以及動物性甲殼質和殼聚糖等。膳食纖維被稱為人體必需的“第七營養素”，對人體健康必不可少，是人體腸道的“綠色清道夫”，在保持人體腸道通暢、排毒通便、清脂養顏、維護肌膚健康等方面有重要作用。
按來源
膳食纖維按來源可分為植物性、動物性、海藻多糖類、微生物多糖類和合成類膳食纖維。植物來源的膳食纖維有纖維素、半纖維素、木質素、果膠、阿拉伯膠、半乳甘露聚糖等；動物來源的膳食纖維有殼聚糖和膠原蛋白等；海藻多糖類有海藻酸鹽、卡拉膠和瓊脂等；合成類的膳食纖維如駿甲基纖維素等。其中，植物性膳食纖維是研究和應用最多的一類，如大豆纖維、玉米麩、麥麩、大麥麩、果皮等。
主要成分
纖維素
纖維素（cellulose）是一種重要的膳食纖維，由葡萄糖組成的大分子多糖不溶于水及一般有機溶劑。是植物細胞壁的主要成分，通常與半纖維素、果膠和木質素結合在一起，其結合方式和程度對植物源食品的質地影響很大。纖維素是自然界中分布最廣含量最多的一種多糖，占植物界碳含量的50%以上。棉花的纖維素含量接近100%，為天然的最純纖維素來源。一般木材中，纖維素占40%~50%，還有10%～30%的半纖維素和20%~30%的木質素。
半纖維素
半纖維素（hemicellulose）是由多種不同糖殘基組成的一類多糖，主鏈由木糖、半乳糖或甘露糖聚合而成，支鏈上帶有阿拉伯糖或半乳糖。半纖維素的種類很多，有的可溶于水，但絕大部分都不溶于水，很多半纖維素是不溶性多糖與可溶性多糖的混合物。組成谷物和豆類膳食纖維中的半纖維素，主要有阿拉伯木聚糖、木糖葡聚糖、半乳甘露聚糖和β-1,3，β-1,4葡聚糖等。
果膠
果膠（pectin）主鏈是由半乳糖醛酸（GalA）以α-1,4糖鍵連接而成的聚合物。甲氧基含量超過7%的為高甲氧基果膠，低于7%的為低甲氧基果膠，低甲氧基果膠形成凝膠時需要Ca2+。從植物體提取的天然果膠常常含有阿拉伯聚糖、半乳聚糖和阿拉伯半乳聚糖、鼠李聚糖等多糖。果膠能溶于水形成凝膠，對維持膳食纖維的結構有重要作用。
木質素
木質素（lignin）并非多糖，而是由苯基丙衍生物的單體所構成的聚合物，構成木質素的單體主要是松柏醇、丁香醇和對基肉桂醇3種苯基丙烷衍生物。木質素是植物細胞壁的結構成分之一，具有復雜的三維結構，人和動物均不能消化木質素。5.植物膠植物膠（gum）的化學結構因來源不同而有差別。主要包括葡萄糖醛酸、半乳糖、阿拉伯糖及甘露糖所組成的多糖。它可溶于水形成具有黏稠性的溶膠，起增稠劑的作用。
抗性淀粉
抗性淀粉（resistantstarch）又稱抗酶解淀粉、難消化淀粉。1993年歐洲抗性淀粉協會將抗性淀粉定義為：健康人體小腸內剩余的不被消化吸收的淀粉及其降解物的總稱。抗性淀粉的抗酶解特性與淀粉的一系列自然屬性和食品加工過程有關，因此它是一類性質并非完全相同的淀粉。抗性淀粉與可溶性膳食纖維有相似的生理功能，但其理化特性不像可溶性膳食纖維那樣較易保持高水分，因而將抗性淀粉添加于低水分食品如餅干、甜餅中是極為有利的，且加人的抗性淀粉不會產生類似沙爍的不適感，也不會影響食品的風味與質構。
殼聚糖
殼聚糖（幾丁聚糖）是甲殼質（chitin）脫除乙基后的產物，即由N-氨基葡萄糖單體通過β-1,4糖苷鍵連接而成的直鏈有機高分子化合物多糖，也是一種常見的黏多糖。殼聚糖不溶于水、堿溶液和有機溶劑，但可溶于稀酸溶液。殼聚糖分散在檸檬酸、酒石酸等多價有機酸的水溶液中時，高溫時溶解，溫度下降時呈凝膠狀，這一性質已被廣泛用于食品風味物的微膠囊化、細胞或酶的固定化處理。
生理功能
對于不同品種的膳食纖維，由于其內部化學組成、結構以及物化特性的不同，在對機體健康的作用及影響方面也有差異，并不是所有的膳食纖維，都具備下列所有的生理功效。
增加飽腹感，預防肥胖癥
水不溶性膳食纖維（如麥麩纖維，大部分水不溶），水溶性膳食纖維（如果膠、燕麥纖維等）均有較高的持水能力。膳食纖維隨著食物進入人體的消化道中，吸水膨脹，可增加胃內食物容積而產生飽腹感，從而減少對食物的攝入量。膳食纖維本身并不產生能量，又可使能源性營養素的吸收不完全，有利于控制體重，預防肥胖癥。膳食纖維刺激胃腸道的蠕動，預防改善便秘。有利于預防大腸癌。
調節血糖水平
膳食纖維對血糖方面的影響作用主要是由可溶性膳食纖維實現的。可溶性膳食纖維粘稠吸水膨脹的特性可截留消化酶，抑制糖類的消化，阻止葡萄糖的擴散，防止餐后血糖的快速上升；膳食纖維還可減少碳水化合物在小腸中和腸壁的接觸， 改變末梢組織對胰島素的感受性。
膳食纖維的黏度延緩了胃的排空速率及淀粉在小腸內的消化，減慢了葡萄糖在小腸內的吸收，可降低血糖因為攝食而升高的幅度，對維持人體血糖的穩定具有重要的作用，同時減少糖尿病患者對膜島素和降糖藥的依賴。
降血脂
玉米皮、米糠、麥麩和燕麥麩、糖用甜菜纖維、番石榴、紫花苜蓿、果膠、瓜爾膠、亞麻籽膠等天然膳食纖維已被證實在動物實驗中具有降血脂，減輕高脂血并發癥的能力。膳食纖維對血脂方面的影響與對血糖方面的影響作用類似。Glore研究發現，可溶性膳食纖維有降低血清中總膽固醇和低密度脂蛋白的潛力。Guillon 與Champ認為膳食纖維黏性和陽離子結合交換的物理特性對脂肪的吸收起重要的作用。Thebaudin強調和膳食纖維有關的膽鹽的吸收以及結腸發酵的物理特性在血脂變化和膽固醇代謝中發揮重要的作用。
膳食纖維可與飲食中的膽固醇結合，降低膽固醇的吸收。膳食纖維中含有的植物固醇（麥角固醇），可抑制飲食中膽固醇的吸收。膳食纖維可與體內膽鹽、膽酸結合，增加膽固醇的排泄。所以膳食纖維可以降低人血漿膽固醇水平，特別是降低低密度脂蛋白膽固醇，而高密度脂蛋白膽固醇降低得很少，甚至不降低。這是食物纖維可防治家族性高膽固醇血癥、動脈粥樣硬化等心血管疾病的原因。
抑制有毒發酵產物、潤腸通便、預防結腸癌
食物經消化吸收后所剩殘渣到達放射性腸炎后，在被微生物發酵過程中，可能產生許多有毒的代謝產物，包括氨（肝毒素）、胺（肝毒素）、亞硝胺（致癌物）、苯酚與甲苯酚（促癌物）、引與3－甲基引哚（致癌物）、次級膽汁酸（致癌物或結腸癌促進物）等。膳食纖維對這些有毒發酵產物具有吸附整合作用，并促進其排出體外，預防大腸癌變。膳食纖維增加糞便的體積，軟化糞便，刺激胃腸道的蠕動，預防改善便秘。膳食纖維可促進腸道蠕動，縮短了糞便在腸道內的停留時間，加快糞便的排出，使腸道內的致癌物質得到稀釋。因此，致癌物質對腸壁細胞的刺激減少，也有利于預防大腸癌。
食物纖維可促進腸道蠕動，從而稀釋腸內致癌物的濃度；可縮短腸內容物通過腸道的時間，減少腸內致癌物與腸壁的接觸時間。據世界衛生組織的廣泛性國際研究，證明食物纖維的攝入量與腸癌的患病率呈負相關。膳食過分精細、脂肪及肉類攝取過多，是導致腸癌的重要原因之一。高脂肪膳食刺激消化系統，肉類可使腸內厭氧菌大量繁殖，使中性或酸性類固醇特別是膽酸、膽固醇及其代謝物降解。糞便中增多的膽酸代謝物可能是致癌的輔助物質即促癌物質。
食物纖維影響大腸細菌活動，抑制厭氧菌的活動，促進嗜氧細菌的生長，使大腸內的膽酸生成量減少。另一方面借其充盈作用，稀釋腸內有毒物質，使糞便變軟，通過腸道的時間縮短，減少促癌物質與易感的腸粘膜長時間接觸，從而防止可能產生的癌變。
調節腸道菌群
膳食纖維被放射性腸炎內某些細菌酵解，產生短鏈脂肪酸，使結腸內pH下降，促進腸道有益菌的生長和增殖，而抑制了腸道內有害腐敗菌的生長。由于水溶性纖維易被腸道菌群作用，調節腸道菌群效果更明顯。同時多糖在大腸被細菌酵解，可合成維生素B5、煙酸、谷維素、維生素B2、生物素等維生素，供人體需要。
其他
此外，食物纖維尚能降低鋅/銅比值，發揮其對心血管系統的保護作用。
膳食建議
中國營養學會推薦每人攝入總膳食纖維25~30g/d。美國FDA推薦的成人總膳食纖維攝入量為20～35g/d。英國國家顧問委員會建議總膳食纖維的攝入量為25～30g/d。德國營養學會建議至少為30g/d。
食物來源
膳食中食物纖維的供給量取決于食物種類品種及加工方法。多用粗雜糧、蔬菜水果，食物纖維的供給量相對高些。谷類中食物中的麥麩、米糠含量最高，糙粉中食物纖維含量約為白面粉的兩倍；菜蔬中鮮豆莢、嫩玉米的含量高于瓜果類；水果中草莓、菠蘿含纖維較多，香蕉、蘋果含量較低；堅果中花生、核桃、香等含量較高。
品種老嫩不同部位的纖維含量不同，菜幫和菜心、果皮和果肉懸殊很大。用嫩菜葉、水果去皮，或煮爛作成菜泥、果汁，可使纖維軟化，這種作法還可降低食物纖維的供給量。蔬菜消毒后生食既可增加膳食中食物纖維的供給量又可避免無機鹽和維生素的烹調損失。
長期攝入高膳食纖維的膳食，會影響礦物質和維生素的吸收，以致發生缺鐵、缺鋅和缺鈣等營養問題。因為進食大量食物纖維可引起脹氣，增加糞便中甲烷和脂肪的排出量，降低鈣、鎂、鋅、磷的吸收率，也可影響血清鐵和葉酸的含量，應予以注意。
應用前景
膳食纖維由于其自身獨特的理化特性和顯著的生理功能，既可改善食品的風味和質構，又是維持人體健康必不可少的營養素，因此被廣泛應用于各種保健品、食品和醫藥制品中。
面制品
有相關研究表明，麥麩膳食纖維具有良好的持水性、持油性和膨脹性。將麥麩膳食纖維作為食品原料應用到面條饅頭等面制品中,在一定程度上可以增加產品營養價值，改善面制品的質構特性和感官品質。將未添加麥麩膳食纖維與添加3％麥麩膳食纖維的面條置于掃描電鏡作對比，發現添加麥麩膳食纖維的面條的淀粉顆粒被面筋網絡緊密包裹，淀粉顆粒間隙縫少，更加均勻，且不會對色澤與口感造成影響。
用小麥膳食纖維添加量為8％的面粉制做饅頭，與未添加小麥膳食纖維的饅頭相比，硬度與咀嚼性有明顯改善,食用品質明顯提高。添加小麥麩皮膳食纖維后，面團形成時間增加，面粉的品質得到改善。
飲品
將膳食纖維添加到飲品當中，可以在一定程度彌補膳食不足。以酒糟為原料生產膳食纖維，并將其加入制備好的酸乳中， 可得到膳食纖維充足的酸乳飲料。提取豆渣中可溶性膳食纖維并混以添加劑，能夠增加藍莓汁的營養。膳食纖維還可以增強飲品的穩定性。水溶性膳食纖維的添加，會使酸乳飲料在使熱處理、發酵、成品等的生產過程穩定。
肉制品
膳食纖維可以使肉制品的口感與風味更佳。在鴨肉與豬肉復合的基礎上，使用大豆蛋白膳食纖維代替瘦肉，可加工制作口感風味俱佳、符合食品衛生標準的發酵鴨肉香腸。將兩種輔料（玉米糝、獼猴桃渣）作為膳食纖維加入新鮮豬肉中， 可得到一種高膳食纖維、低熱量、低脂肪的臘腸制品。
制備方法
膳食纖維的制備方法可分為化學法、生物法和物理法。
化學制備法
化學制備法就是把經過預處理的原料干燥粉碎后，使用不同ｐＨ的水溶液提取膳食纖維的方法。可分為直接水提法、酸性提取法、堿性提取法和酸堿共處理法。
直接水提法
直接水提法就是在中性條件下進行提取，這種方法相對工藝簡單、成本低、無二次污染，但提取率不高，相關報道也較少。劉秀鳳等用該法提取蘆薈老莖中的可溶性膳食纖維，最佳提取工藝為：料液比1：35（ｍ：Ｖ），提取溫度95℃，提取時間2.5ｈ，此條件下，每100ｇ蘆薈干粉可得到11.193ｇ可溶性膳食纖維。
酸性提取法
酸性提取法是使用不同濃度的酸液進行提取。由于該法在制備過程中，膳食纖維損失較大，得率也不高，因而應用較少。
堿性提取法
堿性提取法是化學制備法中應用最廣的方法，其方法是使用不同濃度的堿液進行提取，并輔以其它化學試劑進一步將水溶性和不溶性膳食纖維分離。
酸堿共處理法
基于酸法、堿法各自的優勢，許多研究人員提出用酸堿共處理法提取膳食纖維。
優缺點
用化學法制備膳食纖維的工藝相當成熟，而且簡便快捷，是最常用的方法，已應用到工業化生產中。存在的問題是，采用堿法或酸法制得的膳食纖維產品色澤較差、不易漂白，制備的膳食纖維中含有一定的蛋白質和淀粉，純度不高；且在高堿或高酸、高溫條件下，對提取容器腐蝕十分嚴重；特別是排放大量的污水對環境造成嚴重污染，處理費用昂貴。
生物方法
酶解法
酶解法是利用各種酶逐一去除原料中的蛋白質、脂肪、淀粉等其它成分，可獲得純度較高的膳食纖維。大量試驗證實了酶解法有提取條件溫和、節約能源、工藝簡便、環保等優點，因此該法正受到越來越多的關注，是一種很有前途的工藝。
發酵法
采用微生物發酵制取膳食纖維是一種比較新穎的方法，發酵原理大致如下：選用適當的菌種（如保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌），采用發酵技術提取原料中的膳食纖維，水洗至中性，干燥后即可得到膳食纖維。發酵法生產的膳食纖維色澤、質地、氣味和分散程度都優于化學法，而且比化學法制備的膳食纖維有更高的持水力和得率。
物理制備法
擠壓法
水溶性和非水溶性膳食纖維在人體內的生理功能和保健作用有所不同，而天然來源的膳食纖維中大多為非水溶性膳食纖維，水溶性膳食纖維含量相對較低，通過擠壓法，則可將部分非水溶性膳食纖維轉化為水溶性膳食纖維，從而提高水溶性膳食纖維的含量。
膜分離法
膜分離法是利用高科技的膜分離技術，對雙組分或多組分的溶質和溶劑進行分離、分級、提純和濃縮的方法。這種方法能改變膜的分子截留量，因而，它可以通過分離一些小分子物質來提取高純度的膳食纖維；還可以制備不同分子量的膳食纖維。該方法是提高非水溶性膳食纖維的產率和分離水溶性膳食纖維的最有前途的方法。
生物—化學結合制備法
鑒于各種方法各具特色，又各有不足，人們也開始嘗試將它們結合起來運用到生產實踐當中，揚長避短，以達到更好的效果。生物—化學結合法便應運而生。以生物—化學結合法和生物法提取的膳食纖維感官性狀及物理特性均優于化學法，但生物法提取成本相對較高且得率較低，所以建議以生物—化學結合法。
參考資料 >
膳食纖維與腸道疾病研究進展 - 中華消化雜志.中華消化雜志.2024-01-16
《中國營養學會 膳食纖維專家共識》發布.中國食品報.2024-01-16
膳食纖維對人體健康的重要性-健康宣教.云南省玉溪市人民醫院.2024-01-16