Najnovija istraživanja druge generacije probiotika usmjerena su na njihovu terapijsku primjenu kao „živih lijekova”, nazvanih od strane US FDA „živi bioterapijski pripravci“. Naime, promjene u sastavu crijevne mikrobiote su ustanovljene kod različitih metaboličkih poremećaja i bolesti, a ključnu ulogu u uspostavljanju ravnoteže crijevne mikrobiote imaju prvi dani života, pri čemu mikrobiota majčinog mlijeka značajno utječe na sastav crijevne mikrobiote dojenčeta. Stoga je glavni cilj istraživanja odabir i funkcionalna karakterizacija probiotičkih sojeva bakterija mliječne kiseline (BMK), izoliranih iz uzoraka majčinog mlijeka, a koje proizvode molekule s potencijalnim terapijskim djelovanjem, egzopolisaharide (EPS) i površinske S-proteine, što je svojstvo samo rijetkih sojeva BMK. Bit će provedena komparativna analiza sekvencioniranih genoma odabranih sojeva BMK te izolacija, purifikacija i karakterizacija potencijalnih terapijskih biomolekula, primjenom LC/MS, MALDI-TOF i NMR analiza. Potencijal odabranih probiotičkih sojeva BMK, i njihovih specifičnih biomolekula, u adheziji, kolonizaciji, kompetitivnoj ekskluziji patogena, imunomodulaciji, regeneraciji sluznice crijeva i utjecaju na sastav mikrobiote u gastrointestinalnom traktu (GIT-u) će biti istražen na in vitro, ex vivo i in vivo eksperimentalnim modelima simuliranog GIT-a, Caco-2 crijevnih epitelnih stanica, primarne stanične kulture humanih kolonocita s izazvanim upalnim procesom i eksperimentalnih miševa kojima će biti izazvana upalna bolest crijeva. Okarakterizirani sojevi BMK i njihove izolirane i purificirane funkcionalne biomolekule s potencijalnim terapijskim djelovanjem, biti će proizvedeni kao nano- i mikro-inkapsulirani, liofilizacijom osušeni pripravci. Bit će provedeno optimiranje sastava protektivnih matriksa za inkapsulaciju u svrhu postizanja zaštitnog učinka tijekom proizvodnje i oralne primjene, te boljeg preživljavanja i probiotičke aktivnosti sojeva BMK na ciljnom mjestu djelovanja.