La presente tesis doctoral se centra en la identificación y estudio de las propiedades con interés funcional y tecnológico de una colección de nuevos aislados de BAL procedentes de tres productos fermentados tradicionales: chicha, bebida alcohólica fermentada a base de maíz del noroeste argentino, atole, bebida fermentada de México, y tocosh, patatas fermentadas de forma espontánea de los Andes peruanos. De cara a su posible aplicación en alimentos, aquellas cepas más prometedoras se evaluaron en cuanto a propiedades relacionadas con la seguridad y calidad alimentaria, determinando su actividad antimicrobiana y su perfil de resistencias a antibióticos. El estudio se complementó con la secuenciación del genoma completo de una selección de cepas de BAL con potencial biotecnológico. A continuación, se seleccionaron siete cepas productoras de riboflavina y se realizó el estudio de la tolerancia a estreses relacionados con procesos de producción de alimentos. Debido a las cada vez más extendidas intolerancias a la leche, los cereales son una buena alternativa a los productos lácteos como matrices fermentables, aunque es común que requieran de un enriquecimiento en vitaminas, por tanto, con el objetivo de conseguir niveles de producción adecuados para el enriquecimiento de una matriz alimentaria, se recuperaron mutantes espontáneos súper-productores de riboflavina de las cepas de BAL seleccionadas. La cepa súper-productora de riboflavina Lb. plantarum M5MA1-B2, al igual que la cepa salvaje de la que deriva, presentó la mejor tolerancia a las condiciones de estrés ensayadas, por lo que fue utilizada para el desarrollo de un alimento funcional “tipo kéfir” a partir de los cereales avena, cebada y maíz, con dos tipos de estárter comercial, para kéfir de agua y para kéfir de leche. Se observó que 100 g del producto tipo kéfir a base de avena fermentado con el estárter de leche y la cepa súper-productora de riboflavina, contenían el 11,4% de la cantidad diaria recomendada de la vitamina. Además, esta cepa Lb. plantarum M5MA1-B2, en combinación con el estárter de kéfir de agua, mejoraba el proceso de elaboración de los productos con base de avena y maíz, debido a que incrementaba la concentración de ácido láctico. Para elucidar la mejor de las combinaciones que permita valorar el potencial de los nuevos productos elaborados para entrar en el mercado de los alimentos funcionales, se realizó un análisis de perfiles de compuestos orgánicos volátiles, que requeriría del estudio complementario de las propiedades sensoriales y de pruebas pruebas de aceptación por el consumidor.