Ganoderma lucidum is a well-known medicinal mushroom, both historically and currently.
Driven by the ethnopharmacological prospect and the crescent body of scientific evidence that
associates G. lucidum intake with health, the interest in its metabolites, primarily triterpenes and
polysaccharides, has been further fostered. Whereas most research on medicinal mushrooms has
focused on the comprehensive identification and yields of metabolites throughout their different
growth phases, the distribution of those compounds along the sporocarps (fruiting bodies) in the
mushroom’s antler growth phase remains poorly investigated. Moreover, for the compounds in
the mushroom to exert biological activities, following the ingestion they must be bioaccessible in
the upper gastrointestinal tract or fermented at the colon, but no work has been dedicated to
investigating the bioaccessibility of bioactive compounds from G. lucidum. This study aimed to
directly compare the nutritional and chemical composition of the exterior skin and interior flesh
of G. lucidum sporocarps, besides the bioaccessibility of triterpenes and prebiotic potential after
digestion of both samples. Samples were provided by Käapa Biotech (Finland) and the proximate
composition evaluated using Official methods. Triterpenes were extracted with hydroethanolic
solution by maceration (150 rpm, 2 cycles of 1h), and Soxhlet (6 cycles), as conventional
methodologies, and ultrasound-assisted extraction (UAE, 47% amplitude, 15 min), as a green
alternative methodology. Samples were homogenised and subjected to in vitro digestion (IVD)
using the INFOGEST protocol. Extracts and bioaccessible factions were analysed by HPLC-
DAD-(ESI-)HRMS/MS. The prebiotic activity with and -glucan content of the colonic residue
of either sample was also investigated. Carbohydrates constituted the major component of
samples, accounting for 80% of the total nutrients regardless the sporocarp part. The proximate
composition of both samples was generally similar. Thirty-seven compounds were tentatively
identified in both extracts and comprised lanostane-type tetracyclic triterpenes. Among the
triterpenes, 16 lucidenic and 9 ganoderic acids were found, with peak 23 (lucidenic acid A,
ganoderlactone B and ganolucidic acid) and peak 17 (lucidenic acid P and 7,15,?-trihydroxy-
4,4,14-trimethyl-3,11-dioxochol-8-en-24-oic acid) being the major compounds in the flesh and
skin. The total triterpene content was superior in the external skin in contrast to the inner flesh (2
or 3 times) , and the proportion among some individual compounds also varied. The outer part
also provided a higher average bioaccessibility of these compounds when compared with the inner
part (53% and 39%, respectively). On the other hand, the inner sporocarp part showed superior
prebiotic activity, evidenced by rapid bacterial growth and higher optical density across all tested
strains, suggesting an enhanced fermentable substrate availability. The higher β-glucan content
in the inner flesh (15.43% w/w) in contrast to the outer skin (9.77% w/w) likely contributed to its
higher prebiotic effect. Whereas the external skin of G. lucidum sporocarps presented more
bioaccessible triterpenes with putative health benefits, the inner part presented greater potential
of promoting the gut heath by modulating gut microbiota compared to the outer skin. This is the
first time a study has examined the variations of components between different parts of G. lucidum
sporocarps as well as their bioaccessibilities, highlighting the differential potential of each
particular part. Understanding the differential composition and bioaccessibility of compounds
from various parts of G. lucidum sporocarp can inform better utilisation strategies in functional
food and nutraceutical applications, enhancing their potential health benefits.Ganoderma lucidum é um cogumelo medicinal bem conhecido, tanto históricamente como
atualmente. Impulsionado pela perspectiva etnofarmacológica e pelo crescente corpo de
evidências científicas que associam a ingestão de G. lucidum à saúde, o interesse pelos seus
metabólitos, principalmente triterpenos e polissacarídeos, tem sido ainda mais fomentado.
Embora a maioria das pesquisas sobre cogumelos medicinais tenha se concentrado na
identificação abrangente e na produção de metabólitos ao longo de suas diferentes fases de
crescimento, a distribuição desses compostos ao longo dos esporocarpos (corpos de frutificação)
na fase de crescimento do chifre do cogumelo permanece pouco investigada. Além disso, para
que os compostos do cogumelo exerçam atividades biológicas, após a ingestão devem ser
bioacessíveis no trato gastrointestinal superior ou fermentados no cólon, mas nenhum trabalho foi
dedicado a investigar a bioacessibilidade dos compostos bioactivos de G. lucidum. Este estudo
teve como objetivo comparar diretamente a composição nutricional e química da parte externa e
da polpa interna de esporocarpos de G. lucidum, além da bioacessibilidade de triterpenos e
potencial prebiótico após digestão de ambas as amostras. As amostras foram fornecidas pela
Käapa Biotech (Filândia) e a composição centesimal avaliada utilizando métodos oficiais. Os
triterpenos foram extraídos com solução hidroetanólica por maceração (150 rpm, 2 ciclos de 1h)
e Soxhlet (6 ciclos), como metodologias convencionais, e extração assistida por ultrassom (UAE,
amplitude de 47%, 15 min), como metodologia alternativa verde. As amostras foram
homogeneizadas e submetidas à digestão in vitro (IVD) utilizando o protocolo INFOGEST.
Extratos e frações bioacessíveis foram analisados por HPLC-DAD-(ESI-)HRMS/MS. A atividade
prebiótica e o conteúdo de -glucano do resíduo colónico das amostras também foram analisados.
Os carboidratos constituíram o principal componente das amostras, corespondendo 80% do total
de nutrientes, independentemente da parte do esporocarpo. A composição centesimal de ambas
as amostras foi geralmente semelhante. Trinta e sete compostos foram provisoriamente
identificados em ambas as partes e compreendiam triterpenos tetracíclicos do tipo lanostano.
Entre os triterpenos, foram encontrados 16 ácidos lucidênicos e 9 ganodéricos, sendo o pico 23
(ácido lucidénico A, ganoderlactona B e ácido ganolucídico) e pico 17 (ácido lucidénico P e ácido
7,15,?-trihidroxi-4,4,14-trimetil-3,11-dioxocol-8-en-24-oico) os principais compostos na polpa e
na pele. O conteúdo total de triterpenos foi superior na casca externa em contraste com a polpa
interna (2 a 3 vezes mais), e a proporção entre alguns compostos individuais também variou. A
parte externa também proporcionou maior bioacessibilidade média desses compostos quando
comparada com a parte interna (53% e 39%, respectivamente). Por outro lado, a parte interna do
esporocarpo apresentou atividade prebiótica superior, evidenciada pelo rápido crescimento
bacteriano e maior densidade óptica em todas as cepas testadas, sugerindo uma maior
disponibilidade de substrato fermentável. O maior teor de β-glucano na polpa interna (15,43%
p/p) em contraste com a casca externa (9,77% p/p) provavelmente contribuiu para seu maior efeito
prebiótico. Enquanto a parte externa dos esporocarpos de G. lucidum apresentou mais triterpenos
bioacessíveis com supostos benefícios à saúde, a parte interna apresentou maior potencial de
promoção da saúde intestinal através da modulação da microbiota intestinal em comparação com
a pele externa. Esta é a primeira vez que um estudo examinou as variações de componentes entre
diferentes partes dos esporocarpos de G. lucidum, bem como suas bioacessibilidades, destacando
o potencial diferencial de cada parte específica. A compreensão da composição diferencial e da
bioacessibilidade de compostos de várias partes do esporocarpo de G. lucidum pode suscitar
melhores estratégias de utilização em alimentos funcionais e aplicações nutracêuticas,
aumentando seus potenciais benefícios à saúde.The authors are grateful to the Foundation for Science and Technology (FCT,
Portugal) for financial support through national funds FCT/MCTES (PIDDAC) to CIMO
(UIDB/00690/2020 and UIDP/00690/2020) and SusTEC (LA/P/0007/2020)
