天然多糖纤维素、半纤维素、菊粉、低聚半乳糖（GOS）和低聚果糖（FOS）在改善肠道菌群平衡和人类健康方面起着重要作用。这些多糖可作为肠道微生物群的可发酵底物，防止病原体粘附，从而刺激免疫系统和肠道屏障功能。
肠道菌群在非消化性碳水化合物（NDCs）纤维的发酵中起关键作用。此外，肠道菌群负责产生短链脂肪酸（SCFA），例如乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐。乙酸盐含量最丰富，许多肠胃道都使用乙酸盐，在促进生长的交叉喂养过程中，它被许多肠道共生体用来生产丙酸盐和丁酸盐。
膳食纤维会影响肠道菌群，并在信号传导途径中发挥重要作用。据报道，SCFA、乙酸盐、丁酸盐和丙酸盐会在分子水平上影响代谢活性。乙酸盐通过G蛋白偶联受体（GPCR）和游离脂肪酸受体2（FFAR2 / GPR43）影响代谢途径，而丁酸盐和丙酸盐反式激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ/NR1C3）并调节肠道结肠细胞PPARγ靶基因Angptl4。
FFAR2信号通路调节胰岛素刺激的脂肪细胞中的脂质积聚和炎症，而肽酪氨酸酪氨酸（PPY）和胰高血糖素样肽1调节食欲。NDCs通过肠道微生物群依赖途径，通过GPCR、NF-kB和AMPK依赖过程调节葡萄糖稳态、肠道完整性和激素。
图1膳食纤维和不可消化碳水化合物是天然聚合物b的丰富来源，肠道微生物群通过结肠发酵降解膳食纤维，短链脂肪酸（SCFA）的产生及其功能活性：富含膳食纤维的食物来源，微生物消化，代谢产物的产生，吸收，信号通路的激活和对健康的生理功能已经在图形摘要中得到了例证
图2 SCFAs代谢的膳食纤维降解途径及其作用机制
图3 短链脂肪酸的形成及其生理意义。短链脂肪酸是由消化道细菌作用产生的不易消化的多糖。大多数SCFAs在黏膜中的转运是通过单羧酸转运体1（MCT-1）和钠偶联的单羧酸转运蛋白1（SMCT-1）受体介导的主动转运。这可能影响寄主的生理和健康，并调节寄主的生物反应。通过直接抑制组蛋白去乙酰化酶（HDACs）直接调节基因表达和SCFA效应是通过G蛋白偶联受体（GPCRs）来传递的
