Работа посвящена разработке биотехнологии получения каротиноидов из микроводорослей Chlorella vulgaris и способа их микрокапсулирования для создания биодоступных нутрицевтиков с антиоксидантной и противоопухолевой активностью. В ходе исследования установлено влияние градиентного освещения (6550–7200 Лк, комбинация полного спектра с красным и синим) и окислительного стресса (H₂O₂ + пиридоксин) на динамику роста популяции Chlorella vulgaris и накопление целевых метаболитов, что позволило увеличить выход биомассы в 2,2 раза, а содержание каротиноидов — на 70%. Подобраны режимы ультразвуковой гомогенизации и жидкостной экстракции, обеспечивающие увеличение выхода каротиноидов в 2,3 раза. Методами ПТСХ и ОФ-ВЭЖХ идентифицирован композиционный состав каротиноидного комплекса: лютеин (53,9%), β-каротин (13,3%), зеаксантин (11,9%), астаксантин (6,7%), виолоксантин (5,3%), кантаксантин (3,3%). С помощью in silico-скрининга и экспериментальных исследований подтверждена антиоксидантная (84,6% ингибирования DPPH) и противоопухолевая активность полученных каротиноидов in vivo на модели карциномы Эрлиха. Разработан способ микрокапсулирования каротиноидов методом коаксиального электроформования, обеспечивающий устойчивость в среде с pH 1,3–7,0 и адресную «разгрузку» в диапазоне pH 7,5–8,5. Технические решения защищены тремя патентами РФ, разработаны технологические инструкции. Результаты работы имеют значение для развития биотехнологии функциональных пищевых ингредиентов и фармацевтической промышленности.
