Effects of β-glucan-rich oyster mushroom powder on <em>ad libitum</em> energy intake and LDL-cholesterol concentrations considering mechanisms modulating food intake and cholesterol metabolism in adults

Abstract

Edible mushrooms, such as oyster mushrooms (<em>Pleurotus ostreatus, P.o.</em>), possess a high nutritional value and contain various bioactive compounds, including β-glucans, ergosterol, and lovastatin. These components have been associated with potential health-promoting effects, particularly cholesterol-lowering properties. However, most of the existing evidence stems from animal models and <em>in vitro</em> studies, while data from well-designed human intervention studies is still limited. <br/> In this context, two randomized controlled human intervention studies were conducted as part of this dissertation. Study 1 investigated whether fortifying a meal with β-glucan-rich oyster mushroom powder could reduce the <em>ad libitum</em> energy intake with a subsequent meal in adults with overweight or obesity. In addition, gastric emptying, selected gastrointestinal hormones (PYY, CCK), and SCFA concentrations were analyzed to explore potential mechanisms of action. Study 2 examined whether the daily consumption of a drinking granule with or without oyster mushroom powder over four weeks could reduce LDL-C levels in adults with moderately elevated LDL-C levels, and assessed effects on other blood lipids and apolipoproteins. Furthermore, this study aimed to explore underlying mechanisms of action related to cholesterol absorption, synthesis and cholesterol metabolism. <br/> The results showed that fortifying a meal with oyster mushroom powder did not reduce <em>ad libitum</em> energy intake with a subsequent meal, although gastric emptying was delayed. Similarly, contrary to expectations the regular intake of the oyster mushroom powder did not lower LDL-C levels or affect other lipid parameters. However, a sex-specific treatment effect was observed for surrogate markers of cholesterol absorption, suggesting possible differential responses between men and women, with reductions in these markers of observed particularly in female participants. These findings suggest that nutritional interventions with oyster mushrooms may hold potential in the prevention or management of cardiometabolic diseases, despite the absence of treatment effects on energy intake and LDL-C levels. Future research should focus on well designed human intervention studies, investigating both whole edible mushrooms and isolated bioactive compounds, to better understand their physiological effects and mechanisms of action.

Speisepilze wie der Austernpilz (<em>Pleurotus ostreatus, P.o.</em>) weisen einen hohen Nährwert auf und enthalten verschiedene bioaktive Verbindungen, darunter β-Glucane, Ergosterol und Lovastatin. Diese Inhaltsstoffe werden mit potentiell gesundheitsfördernden Wirkungen, insbesondere cholesterolsenkenden Effekten, in Verbindung gebracht. Der Großteil der bisherigen Erkenntnisse stammt jedoch aus Tiermodellen und <em>in-vitro</em>-Studien; belastbare Daten aus humanen Interventionsstudien sind bislang begrenzt. <br/> Vor diesem Hintergrund wurden im Rahmen dieser Dissertation zwei randomisierte, kontrollierte humane Interventionsstudien durchgeführt. Studie 1 untersuchte, ob die Anreicherung einer Mahlzeit mit β-glucan-reichem Austernpilzpulver die <em>ad libitum</em> Energiezufuhr mit einer nachfolgenden Mahlzeit bei Erwachsenen mit Übergewicht oder Adipositas reduzieren kann. Zudem wurden die Magenentleerung, die Konzentration ausgewählter gastrointestinale Hormone (PYY, CCK) sowie SCFA analysiert, um mögliche Wirkmechanismen potentieller Wirkungen zu untersuchen. Studie 2 überprüfte, ob der tägliche Verzehr eines Getränkegranulats mit oder ohne Austernpilzpulver über 4 Wochen den LDL-C bei Erwachsenen mit bereits moderat erhöhten Ausgangswerten senken kann. Darüber hinaus wurden Effekte auf weitere Blutlipide und Apolipoproteine untersucht. Ziel war es außerdem, potentielle Wirkmechanismen in Bezug auf Cholesterinabsorption, -synthese und -stoffwechsel zu beleuchten. <br/> Die Ergebnisse zeigten, dass die Anreicherung einer Mahlzeit mit Austernpilzpulver die <em>ad libitum</em> Energiezufuhr bei der folgenden Mahlzeit nicht reduzierte, obwohl eine verzögerte Magenentleerung beobachtet wurde. Ebenso zeigte sich, entgegen der Erwartung, durch den regelmäßigen Verzehr des Austernpilzpulvers weder eine Senkung des LDL-C noch eine Veränderung weiterer Lipidparameter. Es konnte jedoch ein geschlechtsspezifischer Behandlungseffekt auf Surrogatmarker der Cholesterolabsorption festgestellt werden, was auf mögliche Unterschiede in der Reaktion zwischen Männern und Frauen hindeutet; insbesondere bei Frauen wurde eine Reduktion dieser Marker beobachtet. <br/> Diese Ergebnisse deuten darauf hin, das nutritive Maßnahmen mit Austernpilzen grundsätzlich Potential für die Prävention und Behandlung kardiometabolischer Erkrankungen bieten könnten, auch wenn in den vorliegenden Studien keine Behandlungseffekte auf Energieaufnahme oder LDL-C nachgewiesen werden konnten. Künftig sollten methodisch gut konzipierte humane Interventionsstudien durchgeführt werden, die sowohl ganze Speisepilze als auch isolierte bioaktive Verbindungen gezielt untersuchen, um deren physiologische Wirkungen und Wirkmechanismen besser zu verstehen.