随着生活水平的大幅度提高,人们食用大量高糖、高脂肪和高蛋白食品,造成能量成分的过量摄入,进而导致了各种疾病。而有研究表明,食物中的膳食纤维特别是不溶性膳食纤维(IDF)不仅可以通过促进肠道蠕动,增加饱腹感从而降低能量摄入,还具有改善肠道菌群和维持肠道内正常菌群生长的功能。在众多食品中金针菇、胡萝卜和燕麦是三种最为典型的高膳食纤维食品,被广泛用于功能性食品的开发和营养膳食推荐,但其中不溶性膳食纤维在结构和功能上的差异却并不十分清楚。为研究金针菇、胡萝卜和燕麦中不溶性膳食纤维的特点和对食品中脂肪、碳水化合物吸附和消化的影响,以及复合不溶性膳食纤维对高脂饮食小鼠的影响。本论文采用AOAC 985.29标准方法分别提取金针菇、胡萝卜和燕麦中的不溶性膳食纤维,通过扫描电镜、差热热重同步分析仪、傅里叶变换红外光谱仪和X-射线衍射分析对三种来源的不溶性膳食纤维进行表征,并研究三种来源的不溶性膳食纤维的溶胀特性和对油脂、胆固醇、胆酸盐、葡萄糖的吸附作用,以及对淀粉、脂肪体外消化模型的影响。同时连续八周以三种不溶性膳食纤维制备的复合不溶性膳食纤维灌胃小鼠,研究了高脂饮食下复合不溶性膳食纤维摄入对小鼠体重、血脂、主要器官和肠道菌群的影响。研究发现三种来源的不溶性膳食纤维的不仅微观形貌有较大差异,其红外光谱、X射线衍射图谱和热分析结果也不尽相同,暗示了其主要成分中半纤维素和纤维素的比例可能存在较大差异。尽管三种来源的不溶性膳食纤维都具有较强的溶胀能力,对油脂、胆固醇、胆酸盐和葡萄糖具有吸附能力,在体外模型中对脂肪的消化有显著抑制作用,并在体内对小鼠血糖和血脂具有显著的影响。但由于三种来源的不溶性膳食纤维自身结构和成分的差异,使得三种来源的不溶性膳食纤维在这些功能特性上作用大小各不相同。综合比较,胡萝卜IDF具有更强的溶胀能力和脂肪吸附能力,而金针菇IDF则具有更强的葡萄糖吸附能力和抑制脂肪消化的能力,并在葡萄糖耐受实验中对小鼠血糖的升高具有更强的抑制作用。在小鼠的高脂饮食模型中,复合不溶性膳食纤维可以显著的抑制高脂饮食引起的体重增量和血液中丙氨酸氨基转移酶、天门冬氨酸氨基转移酶和碱性磷酸酶的含量的增加,并减小了脂肪细胞的大小和肝脏组织中的脂肪含量。同时也对肠道菌群产生了显著的影响,特别是对与脂类代谢与合成相关的菌属也发生了显著的变化,如使与抑制肥胖相关的Prevotella菌属丰度显著增加和使Firmicutes/Bacteroidetes的比例的显著降低,这暗示了对肠道菌群的调节可能也是复合不溶性膳食纤维抑制肥胖发生的机制之一。总之本论文的研究成果不仅为进一步探讨不溶性膳食纤维对能量摄入的影响提供理论基础,也为后续不溶性膳食纤维进一步开发提供了依据。