A legújabb tanulmányok feltárták a proteobiotikumok hatásmechanizmusát és lehetséges előnyeiket a hasznos baktériumok arányának fenntartásában, a bakteriális egyensúlyhiány csökkentésében és a bélműködés javításában, azonban a kutatáson alapuló bármelyik állítást az amerikai Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatóság nem értékelte.

A probiotikus baktériumok által termelt más molekuláktól eltérően, mint például a szerves savak és a bakteriocinek, a proteobiotikumok olyan természetes metabolitok, amelyek zavarják a kvórumérzékelést, a baktériumsejtek között zajló sejtek közötti kommunikációt, elsősorban a LuxS kvórumérzékelő rendszer megzavarásával. Ezek a kvórumérzékelő rendszerek lehetővé teszik a baktériumok számára, hogy reagáljanak a környezetükben bekövetkező változásokra, és szerepet játszanak abban, hogy a kórokozók képesek kikerülni a gazdaszervezet védelmi mechanizmusait. A quorum-érzékelés zavarásával a proteobiotikumok gátolják a gazdasejtekhez való tapadáshoz és a gazdasejtek inváziójához vezető események kaszkádját. Ezt a fertőzési folyamatot elősegítő specifikus virulencia gének (amelyek jellemzően a patogenitási szigeteken találhatók) csökkentett expressziója révén érik el. Konkrétan a proteobiotikumok gátolják a toxintermelésben, a biofilmképződésben, a sejtadhézióban és az invázióban részt vevő virulencia-géneket. Az enterohemorrhagiás E. coli és a Salmonella spp. esetében úgy tűnik, hogy a 3. típusú szekréciós rendszerekkel kapcsolatos gének a fő célpontok.

Az, hogy a proteobiotikumok milyen mértékben képesek csökkenteni a virulencia-gének expresszióját, a kórokozótól és a proteobiotikumok forrásától függ. A Lactobacillus acidophilus-ból származó proteobiotikumok lefelé szabályozzák a virulenciagéneket az enterohemorrhagiás Escherichia coli, a Clostridium difficile, a Salmonella Typhimurium, a Listeria monocytogenes és a Campylobacter jejuni esetében. Míg a Bifidobacterium spp. által termelt gének a Campylobacter jejuni, az enterohemorrhagiás Escherichia coli, a Clostridium difficile, a Clostridium perfringens és a Salmonella Typhimurium virulencia-gének expresszióját befolyásolják.