油莎豆又称虎皮果、地下板栗、地下核桃等，是一种优质、高产、经济效益和生态效益兼备的作物。油莎豆中除含有丰富的脂肪（22.14%～44.92%）和淀粉（23.21%～48.12%）外，还含有大量的膳食纤维（8.26%～15.47%），且高于其他普通块茎植物，通常用于制备食用油、淀粉和豆奶饮料等。先前研究表明，油莎豆豆乳在加工过程中产生的固体废料中膳食纤维含量高达59.71%，主要由不溶性膳食纤维组成，且与其他膳食纤维相比具有更强的持水、持油能力，可作为一种潜在的功能性食品。肠道微生物可利用膳食纤维产生短链脂肪酸（SCFAs）（乙酸、丙酸和丁酸），促进肠道微生物群中特定和有益细菌群的生长，并通过竞争营养素和黏附位点来防止病原体的潜在定植，降低结肠相关疾病以及一些代谢综合征的风险，如肥胖、糖尿病、慢性肾病和全身炎症。

1 膳食纤维对肠道微生物产SCFAs的影响

由图1可得，乙酸、丙酸和丁酸是肠道微生物产生的主要SCFAs。与空白相比，膳食纤维的加入可显著增加总SCFAs的含量，其中大豆膳食纤维产生的SCFAs显著高于油莎豆。由图1可知，经肠道微生物发酵后，与空白组（CK24）相比，膳食纤维组在发酵24 h后，其乙酸质量浓度增加了0.16～0.34 mg/mL，乙酸是人体肠道中含量较高的SCFAs，约占60%左右。丙酸是膳食纤维发酵后变化较大的SCFAs，发酵24 h后，其质量浓度增加了0.12～0.56 mg/mL。此外，膳食纤维可显著促进肠道微生物中丁酸的含量，发酵24 h后，其质量浓度增加了0.09～0.41 mg/mL，丁酸可以作为结肠上皮细胞的能量来源，提供大约60%～70%的总能量需求，这有助于预防结肠癌，减少细菌移位和炎症，并改善屏障功能。同时，由图1可知，相比于大豆膳食纤维，油莎豆膳食纤维在发酵后期其产酸速率显著低于大豆，研究表明化学结构和物理形态是影响发酵速度、SCFAs产生和微生物生长的关键因素，包括糖苷键组成、分子质量、分子排列水平和粒径等。

2.1 OTU数及α多样性分析

α多样性通常代表肠道微生物的多样性，结果如图2B所示，ACE指数和Chao1指数代表菌落丰富度，Shannon指数和Simpson指数代表菌落多样性。发酵24 h后，相比于空白组，添加量为1%的油莎豆膳食纤维组中ACE、Chao1、Shannon和Simpson指数无显著变化，而添加量为2%时，其α多样性指数均显著降低，大豆膳食纤维的发酵也体现出同样特征，呈现出肠道微生物多样性与膳食纤维干预剂量的依赖性，这可能表明在发酵过程中因为丰富膳食纤维的存在，导致代谢行为的旺盛，从而抑制了某些微生物的生长。

通过对门水平微生物群落结构进行分析，结果表明厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidota）、变形菌门（Proteobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）是样品中的优势菌群。由图4可知，除添加量为2%的大豆膳食纤维外，膳食纤维的添加均可增加厚壁菌门和放线菌门的相对丰度，同时降低拟杆菌门的丰度。此外，油莎豆样品组中厚壁菌门的相对丰度高于大豆组，许多可以利用碳水化合物的微生物，包括益生菌乳酸菌，都属于厚壁菌门，其丰度的增加通常与发酵底物有关，且研究表明高纤维饮食可促进小鼠体内厚壁菌门的增加。拟杆菌中含有多种碳水化合物活性酶，以产乙酸和丙酸为主，可专门降解和利用多糖。在本研究中添加量为2%的大豆膳食纤维显著促进了拟杆菌门的生长，且厚壁菌门/拟杆菌门的比值显著降低。此外，添加量为2%的油莎豆膳食纤维增加了变形菌门的相对丰度，同时由属水平结构可得主要为大肠杆菌。同时，由图4可知，油莎豆膳食纤维可显著增加放线菌门的相对丰度，而大豆膳食纤维无显著变化。