Yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan mikroalglerin gelecekte fosil yakıtların yerini alabileceği düşünülüyor. Mikroalgler aynı zamanda endüstri, ilaç ve tarım alanlarında kullanılan kimyasal maddeleri üretebilen önemli bir kaynak olabilir.
Mikroalgler denizlerde ve tatlı sularda yaşayan ve fotosentez yapabilen tek hücreli canlılardır. Atmosferdeki oksijenin yaklaşık yarısını mikroalgler üretir. Yüz binlerce farklı mikroalg türü var. En yaygın mikroalg türleri diotomlar (Bacillariophyceae), yeşil algler (Chlorophyceae) ve altın rengi alglerdir (Chrysophyceae).
Mikroalgler güneş ışığını ve inorganik maddeleri (örneğin karbondioksit, su, azot, fosfor) kullanarak farklı organik maddeler (örneğin karbonhidrat, protein, yağ asitleri) üretebilir. Mikroalglerin ürettiği kimyasal maddeler farklı amaçlarla kullanılıyor.
2000 yıl önce Çinlilerin kıtlık döneminde hayatta kalabilmek için mikroalgleri besin kaynağı olarak tükettiği biliniyor. Bu durumun nedeni mikroalglerin besin değerinin yüksek olması. Bazı mikroalg türlerindeki protein oranı insanların protein kaynağı olarak tükettikleri besinlerden, örneğin ettekinden daha yüksek. Mikroalglerdeki karbonhidratlar nişasta, glikoz sakkaroz ve diğer polisakkaritler şeklinde bulunur. Mikroalglerin yapısında omega-3 ve omega-6 doymamış yağ asitleri vardır. Omega-3 ve omega-6, insan vücudunda gerçekleşen biyokimyasal süreçler için gerekli olan ancak vücutta üretilemeyen maddelerdir. Mikroalgler ayrıca A, B1, B2, B6, B12, C, E, folik asit gibi insan sağlığı için önemli vitaminleri içerir.
Mikroalgler besin değerlerinin yüksek olmasının yanı sıra biyolojik olarak aktif bileşikler de üretiyor. Örneğin mikroalglerin ürettiği klorofil, karotenoid (havuca turuncu rengini veren beta-karoten bir karotenoiddir) gibi maddeler gıda endüstrisinde doğal renklendirici olarak, kozmetik endüstrisinde ise antioksidan özelliği nedeniyle (oksijenin ve güneş ışığının dokulara hasar vermesini engellemek amacıyla) kullanılıyor.
Bir yeşil alg türü olan Scenedesmus quadricauda
Ayrıca mikroalglerin ürettiği kimyasal maddelerden yeni ilaçların keşfedilmesi amacıyla yararlanılıyor. İlaçlardaki birçok etken madde doğal kaynaklıdır yani bitkilerden, mikroorganizmalardan ve başka canlı türlerinden elde edilir. Geçmişte yapılan araştırmalarda bazı mikroalg türlerinin yapısındaki yağ asitleri, proteinler, polisakkaritler, lipidler, vitaminler, enzimler ve diğer biyolojik olarak aktif bileşiklerin bakterilere, virüslere, mantarlara, kansere karşı etkili olduğu belirlenmişti. Örneğin mavi-yeşil alglerin (Cyanobacteria) virüslere karşı etkili olduğu biliniyor.
Mikroalglerin gerçekleştirdiği biyokimyasal süreçler dış koşullardan etkilenir. Bilim insanları mikroalglerin içinde geliştiği ortamdaki besin, sıcaklık, asitlik derecesi gibi koşulları değiştirerek yapay olarak üretilmesi çok zor olan kimyasal maddeleri mikroalglerden elde etmeye çalışıyor.