In Silico Modeling of Metabolic Pathways in Probiotic Microorganisms for Functional Food Biotechnology

Fermentation, 2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/fermentation11080458
Достоверность данных 85 высокая
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Recent advances in computational biology have provided powerful tools for analyzing, modeling, and optimizing probiotic microorganisms, thereby supporting their development as promising agents for improving human health. The essential role of the microbiota in regulating physiological processes and preventing disease has driven interest in the rational design of next-generation probiotics. This review highlights progress in in silico approaches for enhancing the functionality of probiotic strains. Particular attention is given to genome-scale metabolic models, advanced simulation algorithms, and AI-driven tools that provide deeper insight into microbial metabolism and enable precise probiotic optimization. The integration of these methods with multi-omics data has greatly improved our ability to predict strain behavior and design probiotics with specific health benefits. Special focus is placed on modeling probiotic–prebiotic interactions and host–microbiome dynamics, which are essential for the development of functional food products. Despite these achievements, key challenges remain, including limited model accuracy, difficulties in simulating complex host–microbe systems, and the absence of unified standards for validating in silico-optimized strains. Addressing these gaps requires the development of integrative modeling platforms and clear regulatory frameworks. This review provides a critical overview of current advances, identifies existing barriers, and outlines future directions for the application of computational strategies in probiotic research.