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The definition of dietary fiber
膳食纤维一词最早由Hipsley于１９５３年提出，它是指植物细胞壁的不可消化组分，包括纤维素、半纤维素和木质素。“膳食纤维”这一术语明显区分了以往用粗纤维分析方法所测定的食物中的纤维组成成分及其特性，即粗纤维是食物经酸和碱加热处理后的剩余残渣，它不能代表人体内不可利用的膳食纤维，现已不再应用。
１９７２～１９７６年，Trowell、Burkitt和Walker 等建立了膳食纤维与健康效应的假说，被称为“膳食纤维假说”。膳食纤维假说这一术语用于描述抵抗人体内源消化酶分解的植物成分。包括纤维素、半纤维素和木质素及其与之相结合的少量物质，如腊质、角质、软木质，还包括芹菜及其它蔬菜、可食的水果皮及经碾磨后的谷类的麸皮中呈纤维状的纤维，这些组分都具有可食性。“膳食纤维假说”指出：膳食纤维的摄入量与结肠癌及心脏病的发病率呈负相关。该假说的提出致使营养学、分析化学、食品工程及其它相关领域对膳食纤维展开了研究。
到１９７６年，膳食纤维定义已为扩展，包括了以上“膳食纤维假说”中的组分和所有的不可消化多糖（主要为植物性多糖），如胶质、改性纤维、粘胶、寡糖以及果糖，这仍然属于生理学的定义，即基于可食性和消化性。
随着对膳食纤维健康效应认识的普及，大量研究者开始建立分析方法，以对具有膳食纤维生理功能的食物进行定量分析。２０世纪７０年代后期，Prosky开始致力于在学术界将膳食纤维定义统一化的工作，同时，为了营养改良及食品标签而定量膳食纤维，他也着手从事于符合膳食纤维定义的分析方法的统一工作，并听取了世界范围内１００多位科学家的意见。１９８１年，在加拿大渥太华进行的美国职业分析化学家学会（AOAC）春季工作会议上，按照Trowell等在１９７６年提出的定义，就膳食纤维定量方法达成共识。其中，Asp、Furda和Schweizer 等提出的测定方法被认为是较好的分析方法，在Prosky的引导下，这些研究者建立了一种适合国际间合作研究的简单方法，约有２９个国家的４３个实验室参与了这项研究。此后经过研究者小的改进，获得了一种较精确的分析方法，这种方法被AOAC首次采纳测定总膳食纤维的方法，即AOAC９８５．２９食品中总膳食纤维的酶－重量法。美国谷物化学家学会在同一年也采纳了该方法（AACC３２－０５）。 由于分析及营养学研究领域对增加膳食中膳食纤维摄入量所产生的正面效应的关注，使得该方法在世界范围内迅速得到推广。但由于可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维在营养学上有差异，所以为了进行两者的分离和定量，对AOAC９８５．２９进行了改进，但按照可溶性纤维组分在一定pH值（生理条件下）酶溶液中的溶解情况来区分两种纤维组分显得有些不够合理。这种方法是依据可溶性纤维在１体积的酶水溶液和４体积９５％乙醇溶液混合液中的沉淀性，按照这种方法，膳食纤维在水溶液中的不溶性及沉淀性并不符合实质上的定义的要求。实验室间研究对该方法进行了改进，后者被采纳为AOAC法（AOAC９９１．４２）—— — 食品中不溶性膳食纤维的酶－重量法（磷酸缓冲液）。其后在１９９３年，AOAC９９３．１６—— — 食品中可溶性膳食纤维的酶－重量法（磷酸缓冲液）也被AOAC采纳。为达成统一的标准定义及标准方法，对AOAC９８５．２９法进行了改进并建立了其他方法，其中占主导地位的是AOAC９９１．４３，可用来测定总膳食纤维、不溶性膳食纤维和可溶性膳食纤维。该方法除采用MES －TRIS缓冲液外，其它过程与AOAC９８５．２９、AOAC９９１．４２、AOAC９９３．１６类似，该方法被推荐为AOACAACC共同的分析测定方法（其AACC法为AACC３２－０７）。
１９９２年，为了重新确定科学委员会提出的膳食纤维测定方法的正确性，Lee和Proskey对世界上本领域的１４７名专家进行了一次调查。其中６５％的专家支持目前的生理学定义，即膳食纤维包括细胞壁残留、多糖、木质素和不能被内源消化酶分解的相关物质。５％的专家支持以膳食纤维的生理学和化学性质进行定义。５９％的专家认为膳食纤维包括可消化的抗性低聚糖。１９９３年的调查表明，６５％的专家认为包括不可消化的低聚糖，８０％的专家认为包括抗性淀粉。１９９５年，在孟菲斯举行的有关膳食纤维定义和复杂化合物的分析方法的AOAC国际会议上，专家一致同意以膳食纤维的生理学作用进行定义，并且说明可消化性抗性低聚糖属于膳食纤维。研讨会和调查研究结果表明：
１．“膳食纤维”这一术语已为消费者熟知，应该在食物标签中以及食物成分表中保留。
２．膳食纤维定义应以化学和生理学特性为基础。膳食纤维包括不能被人体内源消化酶分解的木质素和多糖（抗性淀粉、非淀粉多糖、木质素），以及抵抗人体内源消化酶的植物组分残留部分。
３．低聚糖在小肠内不被消化吸收，也被认为是膳食纤维。会议讨论结果表明，膳食纤维定义中应包括抵抗分解的低聚糖、多糖和木质素。
研讨会认识到，目前膳食纤维的分析方法AOAC９８５．２９不能测定膳食纤维定义中的每一组分，尤其是在酒精沉淀过程中已排除了不可消化的水溶性低聚糖和多糖，包括所有聚合态的果聚糖。聚合度为１２０的碳水化合物类似物－葡聚糖也不能被酒精沉淀。由于目前的分析方法不能分析膳食纤维的每一组分，所以需要科学家进一步建立一种与膳食纤维定义相匹配的分析方法。总之，目前膳食纤维定义与测定方法之间仍然存在一定的差距，包含所有膳食纤维组成成分的测定方法有待于进一步建立。
１９９８年１１月，AACC理事会成立了一个科学回顾委员会，专门回顾膳食纤维的定义，并根据需要可进一步定义膳食纤维的概念。委员会深入地评估了膳食纤维的分析方法，并对最新的膳食纤维定义提出了建议。１９９９年，委员会召开了３次研讨会（其中两次是以公开论坛的形式召开的），收集了参加研讨会的科学家的建议。此外，设置了一个专门的网站以征求科学家的建议，并确保对此有兴趣者能够发表他们的看法。研讨后，将最新的膳食纤维定义交给AACC理事会成员进行审议和采用。
到２０００年５月，AACC将研讨会结果在谷物世界的时代期刊专栏公布的最终确定的膳食纤维定义：“膳食纤维是指不能被人体消化的可食碳水化合物及其类似物，这些物质不能被小肠消化吸收，但在大肠中可全部或部分发酵。膳食纤维包括多糖、低聚糖、木质素，或与之相缔合的植物成分。膳食纤维具有促进健康的生理学特性，例如轻泻、和或降低血液中胆固醇含量，和或降低血糖。”
委员会表明，这一膳食纤维定义的含义包括以下多个方面：“膳食纤维”这一术语是Hipsley于１９５３年提出的；明确规定膳食纤维是食物组分的可食部分；膳食纤维来源必需是植物性食物，有人提议可将动物性食物中不可消化的组分视为膳食纤维或者可食性膳食纤维，然而科学委员会不支持这一提议，并强调非植物性食物来源的纤维不可纳入膳食纤维的范畴；已有研究证明，结构类似于膳食纤维的碳水化合物的生理学效应与膳食纤维相似，碳水化合物类似物是在食品加工过程中发生了物理化学变化形成的；膳食中，膳食纤维最重要的特性是不能被小肠消化，也不能被小肠吸收，进入大肠后仍然具有生理学作用；膳食纤维在大肠中发酵能够形成对人体良性生理学效应，其发酵有利于轻泻、调节结肠中pH值，并已证明其发酵产物具有一定的生理学作用，纤维和半纤维素是膳食纤维的重要组成成分，β－葡聚糖、多聚果糖如菊粉、阿拉伯糖基木聚糖、阿拉伯半乳糖、碳水化合物类似物也属于膳食纤维定义中的组分；低聚糖是短链聚合物，聚合度在３～１０之间，且具有膳食纤维定义中的生理学作用；木质素虽然不是多糖，但它与膳食纤维相缔合，且能够增加膳食纤维不可消化性；腊质、角质和软木质为不可消化脂肪酸的衍生物，性质与木质素非常相似，即与膳食纤维相缔合，且能够增加膳食纤维的不可消化性；膳食纤维具有一定的生理学作用：膳食纤维作为膳食的重要组成部分，对于营养学与健康方面的研究有着非常重要的意义，具有一定的有益作用和有害影响，并且长期使用的膳食纤维定义已用于研究其对人体良性的生理学效应，同时，不可消化性淀粉的生理学作用至少应具备膳食纤维定义中的一种功能；轻泻是一种重要的生理学作用，通过增加膳食中膳食纤维的摄入量有利于轻泻；由于定义中并非膳食纤维每一组分具备定义生理功能，只要具备一种生理功能即可，所以定义中使用了“和或”；膳食纤维能够降低血液中胆固醇水平和降低血糖值。
２００１年５月，美国科学学会（NAS）医学所食品与营养组（FNB）成立了一个膳食纤维定义研讨小组，共举办了三次会议和一次研讨会，回顾了已提出的膳食纤维定义、回顾了膳食纤维的分析方法和收集了科学家、食品研究人员、消费者和其他兴趣小组对膳食纤维定义的观点。FNB研讨小组在北美提出了膳食纤维的另一定义，并将此定义用于估计膳食纤维的日常推荐摄入量。膳食纤维定义研讨小组提出了两个新的概念：膳食纤维和添加的纤维。膳食纤维是由不消化碳水化合物和植物中天然、完整的木质素组成；添加的纤维是指对人体有良性生理学效应的分离得到的不消化碳水化合物；总纤维是膳食纤维和添加的纤维的总称。
２００２年９月５日，美国科学学会（NAS）医学所食品与营养组（FNB）首次提出了纤维摄入量。报道提出了食物中纤维的特殊定义，将“总纤维”定义为“膳食纤维”和“功能性纤维”的总和。膳食纤维是由可食的不消化碳水化合物和植物中天然、完整的木质素组成，所指的植物细胞和三维结构应该基本完好，仅来源于植物。膳食纤维含量高的食物有谷类麸皮、蔬菜、水果和豆角。功能性纤维是指功能特性与膳食纤维相似，经过从天然食物中分离得到的、或者合成的不消化碳水化合物。功能性纤维可能是分离、提取或合成的，可以来源于动物；必需具有对人体有益的生理效应。功能性纤维包括从柑桔中提取的胶质、从树木中分离的纤维和其它分离的纤维。功能性纤维定义目的在于排除对人体没有良性生理学效应的经分离或合成而得的纤维类似物。由于FDA营养素标签系统中“添加的”具有一定的法律意义，所以将“添加的纤维”改为“功能性纤维”。如果这些定义被采用，那么科研小组应确定大被公认的功能性纤维应有哪些生理学作用。
纤维的基础研究表明，膳食中总纤维摄入量不足会增加心脏病的危险性；总纤维的适宜摄入量可预防高血脂、高血压、和冠心病；胃肠道健康－溃疡和结肠健康等（排便等）；预防癌症－结肠癌和乳腺癌；葡萄糖耐量，胰岛素反应，糖尿病；饱腹感和维持体重。５０岁的人群和青年人总纤维的摄入量为：男性３８g，女性２５g；５０岁以上的人群由于食物总摄入量减少，所以总纤维的摄入量相应地有所减少，男性为３０g，女性为２１g。早期研究报道膳食纤维的每日摄入量为２０～３５g。另有研究根据能量摄入量确定膳食纤维的参考摄入量，即１０００kcal 能量摄入１０～１３g膳食纤维。美国营养素标签上表明：２０００kcal 能量摄入２５g膳食纤维，２５００kcal 能量摄入３０g膳食纤维。美国从日常膳食中膳食纤维的摄入量远低于参考摄入量，每日平均摄入量平均为１４～１５g，从谷类、蔬菜、水果中摄入量仅为１～３g。豆角、高纤维面包和谷物总膳食纤维含量随高，但是其消费量很低。
目前，２００４年食品法典为膳食纤维定义制定了草案：膳食纤维是指在小肠中不能被消化、吸收，且聚合度小于３碳水化合物的聚合物，由以下一种或多种物质组成：消费食物中固有的可食性碳水化合物聚合物；食品原料中以物理、酶、化学方法测得的或人工合成的碳水化合物。膳食纤维能够降低食糜的通过时间、增加粪便量；促进结肠发酵；降低血液中总胆固醇或低密度脂质蛋白胆固醇水平；降低餐后血糖和或胰岛素水平。膳食纤维定义中组分至少具备以上一种性质。
总而言之，膳食纤维定义可通过诸如初始化学结构、分析方法、生理学效应等多种途径进行定义，目前之所以越来越倾向于以膳食纤维的生理学效应作为定义的基础，是因为生理学效应与消费者最为密切。随着膳食纤维成分的不断增加，任何一种单一的方法不可能涵盖膳食纤维中的所有组分，因此，分析技术应不断向更高、更成熟的方向发展。
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