流行病学研究发现膳食中全谷物的摄入量与许多慢性疾病的发病率呈负相关，这可能与其潜在的肠道菌群调节作用有关。而对于全谷物调节肠道菌群作用的研究比较少，有关成分对此调节作用影响的研究也比较缺乏。全谷物含有丰富的营养物质和植物化学素，研究发现不同成分构成的“全谷物营养包”的协同作用可能比单个营养素更加利于人体健康。本文选取了五种全谷物（燕麦、大麦、全麦、糙米、黑米）和一种精制谷物（大米）为研究对象。首先研究了它们在体外对肠道菌群及其代谢产物的影响，并对其成分与肠道菌群和短链脂肪酸（SCFA）发酵前后变化量进行了相关性分析。结果表明，全谷物样品发酵后双歧杆菌数量显著增加，肠杆菌科和梭状芽孢杆菌数量显著下降，除黑米外其他全谷物发酵液中乳酸杆菌的数量也显著增加；发酵后大米中双歧杆菌和乳酸杆菌数量有所下降，梭状芽孢杆菌和肠杆菌科的数量显著上升，尤其是肠杆菌科，由7.23lg(cfu)/mL上升到8.04lg(cfu)/mL。全谷物样品发酵后SCFA浓度大幅增加，并且较0h、5h和10h后发酵液中的浓度均显著增加，大米中SCFA浓度虽较发酵前也有显著增加，但与全谷物样品相比增长量很小。对益生元指数（Prebiotic Index，PI）的计算发现谷物样品发酵后，燕麦的益生元指数最大，达到了0.235，其后依次是全麦、大麦、糙米和黑米，最末位是大米，为-0.098，表明大米没有益生作用。对B/E值的计算发现发酵后燕麦和大麦的B/E值为1.17并列最大，其后为全麦1.16，糙米1.14黑米1.11和大米0.88。这表明全谷物样品发酵后肠道菌群结构良好，而大米发酵后肠道菌群失调。对样品主要成分和肠道菌群数量变化进行相关性分析，总、可溶和不可溶膳食纤维均与双歧杆菌和乳酸杆菌呈显著正相关，与肠杆菌科和梭状芽孢杆菌呈显著负相关；总酚和结合酚均与肠杆菌科和梭状芽孢杆菌呈显著负相关。相关性分析的结果表明谷物中总、可溶、不可溶纤维和酚类均对肠道菌群产生调节作用，全谷物益生元作用是其多种成分协同作用的结果。另外，对SCFA和谷物成分的相关性分析得出膳食纤维还有促进短链脂肪酸生成菌（尤其是丙酸生成菌）代谢生成短链脂肪酸的作用。在体外实验的基础上，以小鼠为实验对象进行了动物实验。小鼠肠道菌群的变化验证了全谷物对肠道菌群的益生调节作用，与摄入基础饲料和大米相比，摄入全谷物的小鼠肠道双歧杆菌和乳酸杆菌的数量显著上升，燕麦组均最大，分别为9.51lg(cfu)/g和8.55lg(cfu)/g，而大米组分别仅为9.01lg(cfu)/g和7.93lg(cfu)/g，而且摄入全谷物组的小鼠粪便含水率比大米组和对照组高，说明全谷物具有改善肠道环境的作用。全谷物的料重比要比大米组和对照组高，体重增长也比较缓慢，说明全谷物在控制体重方面也有一定作用。