Probiotyki to żywe mikroorganizmy, które zapewniają korzyści zdrowotne poprzez modulację mikrobioty jelitowej, wzmacnianie integralności bariery jelitowej, regulację odporności oraz hamowanie rozwoju mikroorganizmów chorobotwórczych. Lactobacillus i Bifidobacterium należą do najczęściej badanych rodzajów probiotyków i wykazują potencjał terapeutyczny w leczeniu chorób układu pokarmowego, metabolicznych, zapalnych, sercowo-naczyniowych oraz wątroby. Najnowsze postępy w technologiach omicznych, w tym genomice, proteomice, metabolomice i metaproteomice, pozwoliły lepiej zrozumieć interakcje między probiotykami a gospodarzem oraz mechanizmy molekularne leżące u podstaw ich korzystnego działania. Probiotyki są jednak bardzo wrażliwe na warunki przetwarzania, przechowywania oraz stres żołądkowo-jelitowy, co zmniejsza ich żywotność i skuteczność terapeutyczną. Połączenie probiotyków z technologiami enkapsulacji, nanonosicielami oraz podejściami opartymi na omikach stanowi obiecującą strategię w zakresie ulepszania żywności funkcjonalnej, spersonalizowanego żywienia oraz zastosowań nutraceutycznych.