Tảo đơn bào là thức ăn tươi sống đặc biệt quan trọng cho tất cả các giai đoạn phát triển của động vật thân mềm hai vỏ (Bivalvia) như: hầu, vẹm, điệp, sò. Chúng còn là thức ăn cho ấu trùng của hầu hết các loài tôm, cá, ốc và cho các động vật phù du. Tảo đơn bào có giá trị trong nuôi trồng thủy sản phải có kích thước phù hợp, 1 – 15 µm cho những loài ăn lọc, 10 – 100 µm cho những loài khác (Webb & Chu, 1983; Robert & Nicholson, 1998), phải được tiêu hóa vadễ dàng và không chứa độc tố. Đã có hàng trăm loài tảo được thử nghiệm làm thức ăn, nhưng cho tới nay chỉ khoảng hai mươi loài tảo đơn bào được sử dụng rộng rãi trong nuôi trồng thủy sản (Brown, 2002). Tính ưu việt của tảo đơn bào là không gây ô nhiễm môi trường, cung cấp đầy đủ các vitamin, chất khoáng, vi lượng, đặc biệt là chúng chứa rất nhiều loại axit béo không no. Tảo đơn bào có tốc độ tăng trưởng nhanh, có khả năng thích ứng với những thay đổi môi trường như: nhiệt độ, ánh sáng.
 
Giá trị dinh dưỡng của vi tảo có thể bị thay đổi rất lớn ở các pha phát triển và dưới các điều kiện nuôi khác nhau (Enright & CTV., 1986; Brown & CTV., 1997)ø. Kết quả nghiên cứu của Renaud, Thinh & Parry (1999) chỉ ra rằng tảo phát triển đến cuối pha logarit thường chứa 30 – 40% protein, 10 – 20 % lipid và 5 – 15 % carbohydrate. Khi tảo được nuôi qua pha cân bằng thì hàm lượng này bị thay đổi rất lớn, ví du như: khi nitrat giảm thì hàm lượng carbohydrate có thể tăng gấp 2 lần hàm lượng protein. Mối liên quan giữa giá trị dinh dưỡng của tảo với hàm lượng lipid tổng cộng, carbohydrat, và protein không được thể hiện rõ (Webb & Chu,1981; Brown, 2002 ), ví dụ 2 loài tảo Phaeodactylum tricornutum và Nannochloris atomus giàu hàm lượng protein và carbohydrate nhưng giá trị dinh dưỡng của chúng lại thấp. Mặt khác thành phần của các amino acid của các protein tương tự giống nhau giữa các loài tảo, tương đối bền vững ở các pha phát triển khác nhau và dưới tác động của các điều kiện ánh sáng. Hơn nữa, hàm lượng các amino acid cần thiết của vi tảo lại gần giống ở ấu trùng hầu (C. gigas; Brown & CTV, 1993). Điều này càng chỉ ra rằng protein không phải là yếu tố xây dựng nên sự khác nhau về giá trị dinh dưỡng của các loài tảo. Tuy nhiên, lipid rất quan trọng trong việc dự trữ năng lượng cho ấu trùng khi sống trong điều kiện thiếu thức ăn (Millar & Scott, 1967), sử dụng tảo có hàm lượng protein cao cho sự phát triển tốt nhất của vẹm giống (Mytilus trossolus; Kreeger & Langdon, 1993) và hầu (Crassostrea gigas; Knuckey et al., 2002), tảo có hàm lượng hydratcarbon cao cho sự phát triển tốt nhất của hầu giống và ấu trùng điệp (Whyte, Bourne & Hodgson, 1989). Thí nghiệm dùng 3 loài tảo Isochrysis galbana, Exuviella sp., Dunaliella teriolecta cho ấu trùng ốc đụn thấy rằng tỷ lệ giữa hàm lượng lipid : protein : hydratcarbon có trong tảo có thể liên quan trực tiếp tới giá trị dinh dưỡng của tảo (Pillsbury, 1983).
 
Phân tích 40 loài tảo thuộc 7 lớp (Bacillariophyceae, Chlorophyceae, Prymnesiophyceae, Cryptophyceae, Eustigmatophyceae, Rhodophyceae, Prasino-phyceae) Brown & CTV. (1997) đã xác định rằng trong tảo đơn bào hàm lượng protein dao động từ 6 – 52 %; carbohydrate từ 5 – 23 % và lipid từ 7 – 23 %. Các lớp tảo khác nhau không có sự khác biệt về hàm lượng protein, lipid nhưng các loài trong lớp tảo Chlorophyceae và Prymnesiophyceae giàu hàm lượng carbohydrate hơn các loài thuộc các lớp tảo khác.
 
Các axit béo không no (PUFA) có trong tảo, ví dụ như: docosahecxaenoic acid (DHA), eicosapentaenoic acid (EPA), arachidonic acid (AA) rất cần thiết đối với động vật nuôi thủy sản (McEvoy & Bell, 1997; Brown & CTV, 1997; Vilchis & Doktor, 2001). Hầu hết các loài tảo đều chứa loại acid béo không no EPA ở mức độ từ trung bình tới cao (7 – 34 %). Lớp tảo Bacillariophyceae (Chaetoceros, Thalassiosira, Nitzchia, Skeletonema), Prymnesiophyceae (Isochrysis, Paplova), Cryptophyceae (Rhodomonad, Criptomonad), Rhodophyceae (Rhodosorus), Eustigmatophyceae (Nannochloropsis) rất giàu một hoặc cả hai loại acid beó không no DHA và EPA. Từ 0,2 – 11 % DHA có trong tảo Prymnesiophyceae, trong khi đó Eustigmatophyceae lại có nhiều nhất AA (0 – 4 %). Prasinophyceae (Tetraselmis, Micromonas, Pyramimonas) chứa khoảng 4 – 10 % DHA hoặc EPA, ngược lại Chlorophyceae (Chlorella, Nannochloris, Dunaliella) chỉ có khoảng 0 – 3 %, vì vậy chúng được xem là có giá trị dinh dưỡng thấp.
 
Vi tảo được coi là có giá trị dinh dưỡng tốt cho các đối tượng nuôi nếu hàm lượng PUFA (DHA, EPA) dao động từ 1 – 20 mg/ml tế bào (Thinh, 1999). Hàm lượng trung bình của các acid béo không no có trong một số các loài tảo được thể hiện ở bảng 1.
 
Hàm lượng acid béo không no (DHA + EPA) của một số loài tảo (Brown và CTV, 1989)
Loài tảo
DHA + EPA (mg/ml tế bào)
Chaetoceros calcitrans
Pavlova lutheri
Thalassiosira pseudonana
Chroomonas salina
Chaetoceros gracilis
Isochrysis sp.
Skeletonema costatum
Nannochloris atomus
Tetraselmis suecica
Dunaliella tertiolecta
17,8
10,1
7,2
3,9
3,2
2,0
0,8
0,3
0,2
 
Đến nay, tất cả các nghiên cứu đều xác định rằng mỗi loài tảo khác nhau thì chúng có giá trị dinh dưỡng khác nhau, một loài tảo có thể thiếu ít nhất là một thành phần dinh dưỡng cần thiết, ví dụ I. Galbana có nhiều DHA, ít EPA nhưng ngược lại khuê tảo chứa nhiều EPA và ít DHA (Leonardos và Lucas, 2000). Vì vậy, việc sử dụng hỗn hợp các loài tảo làm thức ăn cho động vật thuỷ sản sẽ cung cấp chất dinh dưỡng tốt hơn cho chúng. Tuy nhiên, việc kết hợp các loài tảo làm thức ăn phải được hợp lý cả về tỷ lệ và thành phần thích ứng với nhu cầu dinh dưỡng của từng đối tượng nuôi cụ thể thì mới đem lại hiệu quả cao, ví dụ sử dụng đơn loài C. calcitrans cho ấu trùng hầu (Crassostrea gigas) tốc độ sinh trưởng nhanh hơn so với sử dụng hỗn hợp I. Galbana + C. calcitrans (Nasciomento, 1980).
 
Vi tảo là nguồn cung cấp vitamin quan trọng cho các đối tượng nuôi thuỷ sản. Theo thống kê của Brown (2002), hàm lượng acid ascorbic (vitamin C) trong vi tảo có sự khác nhau rất lớn giữa các loài (16 mg/g trọng lượng khô ở tảo C.muelleri; 1,1 mg/g ở tảo T. pseudonana). Còn lại các vitamin khác (thiamin – B1, riboflavin – B2, pyridoxine – B6, cyanocobalamin – B12, biotin, pyridoxine…) chỉ khác nhau từ 2 – 4 lần giữa các loài tảo. Điều này chứng tỏ rằng, việc lựa chọn một cách cẩn thận các loại vi tảo kết hợp với nhau sẽ cung cấp đầy đủ vitamin cho chuỗi thức ăn của động vật nuôi thủy sản.
 
Ngoài ra, các khoáng chất và sắc tố trong tảo cũng đóng góp một vai trò quan trọng trong việc xây dựng nên giá trị dinh dưỡng của một loài tảo (Fabregas & Herrero, 1986). Thành phần chủ yếu của sắc tố là chlorophyll và các loại carotenoid chiếm 0,5 – 5 % trọng lượng khô. Ngoài ra còn có phycoerythin và phycocyanin nhưng chỉ chiếm một lượng nhỏ khoảng 1 % khối lưộng khô. ß-carotene (tiền vitamin A) được xem là rất quan trọng trong chuỗi thức ăn của giáp xác. Nghiên cứu của Ronnestad, Helland & Lie (1998) đã phát hiện ra rằng sắc tố lutein và astaxanthin (có nhiều trong tảo xanh - Tetraselmis spp.) có khả năng chuyển đổi thành vitamin A trong chuỗi mắt xích thức ăn của động vật nuôi thủy sản.
 
Tuy nhiên, không phải lúc nào tảo cũng có lợi cho động vật thủy sản. Trong trường hợp vùng biển bị ô nhiễm bởi các độc tố do sự nở hoa của tảo, động vật thân mềm và một số loài ăn tảo sẽ bị nhiễm độc tố và là nguồn gây bệnh cho con người. Các bệnh thường gặp như: Paralytic Shellfish Poisoning (PSP), Diarhetic Shellfish Poisoning (DSP) và Amnesis Shellfish Poisoning (ASP) đã làm nhiễm độc gần 2.000 trường hợp trên toàn cầu hàng năm (Gustaaf M. Hallegraeff, 1991). Sự không an toàn về thực phẩm như trên có tác hại không nhỏ đối với việc tiêu thụ sản phẩm thủy sản, đặc biệt là các loài hai mảnh vỏ và gây thiệt hại kinh tế đáng kể cho các quốc gia.