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食物繊維(しょくもつせんい)は、食物に含まれている難消化性成分の総称。その多くは植物性、藻類性、菌類性食物の細胞壁を構成する成分で、化学的には多糖類であることが多い。
ヒトの消化管は自力ではデンプンやグリコーゲン以外の多くの多糖類を消化できないが、大腸において様々な細菌によって嫌気発酵し、一部が酪酸やプロピオン酸のような短鎖脂肪酸に変換されてエネルギー源として吸収される。大腸の機能は食物繊維の存在を前提としたものであり、これの不足は大腸の機能不全につながることになる。
昔は『食べ物のカス』と呼ばれ、役に立たないものと認識されていたが、腸管内の残留物の排出に役立ち、近年、肥満等の各種成人病（生活習慣病）の防止やダイエットに役立つとされ機能の研究が進んでいる。