在飲食結構越來越精細的今天，膳食纖維漸漸得到了學術界和普通百姓們的關注。膳食纖維是指植物中天然存在的、提取的或合成的碳水化合物的聚合物，不能被人體消化吸收。膳食纖維能夠促進糞便成型，提高糞便的含水量；更重要的是，膳食纖維還是人遠端腸道定植菌群的重要營養物質。菌群中的一些細菌能夠產生多種能夠降解膳食纖維的特異性酶，從而將其解聚、發酵，生成可被吸收利用的短鏈脂肪酸。成年人的纖維素建議攝入量為28~35 g——然而，很大一部分人的攝入量遠遠低于這一標準，而纖維素攝入的不足已被證明與多種疾病有關。
除了膳食纖維，腸道菌群還有另一種食物來源——那就是腸道表面富含糖蛋白的黏液層。黏液層是機體防御細菌的第一道防線，能夠阻止有害菌定植、侵襲腸道粘膜。據研究，纖維素的缺乏與黏液層的降解存在著聯系——纖維素攝入不足時，黏液層就會被腸道菌分解掉，從而提高了結腸炎等疾病的風險。
為了進一步研究膳食纖維的缺乏與菌群之間的關系，科學家們通過小鼠模型檢測了在纖維素缺乏時，腸道菌群組成、生理變化以及對病原菌易感性的變化。
缺乏纖維素的飲食可以使具有降解黏液蛋白能力的菌種增殖。
對于現代人來說，“缺乏膳食纖維”往往不只是指每頓飯吃的纖維素不夠；很大一部分人是“間歇性”的缺乏膳食纖維，比如：“哎呀，最近有點便秘，這兩天我多吃點蔬菜吧”或者“上周吃得太油膩了，今天好沒胃口啊，稍微吃點青菜洗洗腸子吧”這樣的情況。因此，科學家們設計了七組實驗。其中三組分別維持富纖維素、無纖維素和含益生元的恒定飲食，另外四組保持著在富纖維-無纖維或者是益生元-無纖維間隔一天或四天一次的交替轉換。
科學家總是這么細致——他們甚至考慮到了你吃東西的時候有多矯情。更可怕的是，你的矯情很有可能只是自欺欺人。
糞便的菌群組分分析顯示，在無纖維組的小鼠體內，數個菌種的豐度迅速地發生了改變。四個菌種——A. muciniphila，B. caccae，B. ovatus和E. rectale對飲食的改變極為敏感，其中A. muciniphila和B. caccae具有降解黏液蛋白的能力。在缺乏纖維素時，A. muciniphila和B. caccae迅速增長，同時，那些降解纖維素的菌種豐度有相應的下降。飲食中包含多糖并且與無纖維素組等熱量的益生元組，其菌群組分發生了和無纖維素組類似的變化，有趣的是，當飲食在以一天為期在多纖維素和無纖維素間轉變時，上面提到的四種細菌的豐度也迅速發生了相應的變化，這證明了它們的確具有隨著膳食纖維攝入量的變化而發生動態改變的能力。
益生元是一種膳食補充劑，能夠通過選擇性地刺激一種或數種菌落中的細菌生長而對宿主產生影響，即只刺激有益菌群的生長，而不是有潛在致病性或腐敗活性的有害細菌。目前，益生元已被廣泛用于各種保健品的生產以及嬰幼兒奶粉的添加。但是從實驗結果來看，益生元似乎并不能完全取代膳食纖維對腸道菌群的作用。
膳食纖維不足時，菌群就開始“吃”腸道表面的黏液蛋白。
科學家們分析了菌群的酶活性，發現在無膳食纖維組和益生元組中，那些與降解黏液蛋白有關的酶的活性上升。這意味著，潛伏在菌群中的“壞家伙”終于露出了真面目——一般來說，這些具有分解黏液蛋白的能力的“壞家伙”在菌群中是受制于其他菌種的；纖維素缺乏時，它們終于可以一展身手，把腸道黏液層破壞的千瘡百孔。而這里的“壞家伙”，指的就是A. muciniphila和B. caccae。和攝入足夠膳食纖維的小鼠相比，無膳食纖維組小鼠的黏液層厚度變化最明顯，從110 μm變為20 μm左右；其次是益生元組，黏液層減少的厚度和無膳食纖維組非常接近。此外，那些間隔喂食無膳食纖維食物的小鼠，其黏液層厚度也大幅減少。
膳食纖維的缺乏與疾病
為了觀察黏液層的變化造所造成的后果，研究者們挑選了一種對小鼠致病的細菌——酸性桿菌，來驗證他們的猜測。酸性桿菌必須穿過黏液層到達上皮，才能夠導致結腸炎等疾病，能夠很好地反應黏液層的變化對疾病易感性的影響。實驗證明，黏液層變薄以后，酸性桿菌生長的更快、更活躍，也變得更加致命——小鼠的體重迅速下降，在感染十天后，60%的小鼠都因為失去了1/5以上的體重而不得不被施以安樂死。
在生活中，許多人缺乏對于養成良好飲食習慣的重視。攝入充足的膳食纖維對于腸道菌群的狀態以及機體的健康都是舉足輕重的，一旦膳食纖維攝入不足，菌群就會從內部一點一點的吃掉你的腸道。目前市面上有許多含有益生元的保健食品，益生元對于腸道的有益作用也已經被廣泛接受。但我們要注意的是，益生元并不能完全替代膳食纖維。因此，飲食結構中一定要有足夠的果蔬、粗糧類食品，才能保證我們的身體健康。