Di Bumi, ada makhluk kecil yang diam-diam memberikan dukungan penting bagi kelangsungan hidup kita. Mereka adalah mikroalga. Mikroorganisme tak kasat mata ini sebagian besar adalah fitoplankton dan hidup dalam berbagai sistem di air tawar dan lautan. Memiliki karakteristik sel tunggal, mikroalga hidup sendiri atau mungkin ada dalam rantai atau kelompok. Mikroalga bervariasi dalam ukuran dari beberapa mikron hingga ratusan mikron, tergantung pada spesiesnya. Tidak seperti tumbuhan tingkat tinggi, mikroalga tidak memiliki akar, batang, atau daun, sehingga mereka beradaptasi dengan lingkungan yang didominasi oleh gaya viskos.
Mikroalga berfotosintesis dan sangat penting bagi kehidupan di Bumi; mereka menghasilkan sekitar setengah dari semua oksigen dan menggunakan gas rumah kaca karbon dioksida untuk tumbuh secara fotoautotrofik.
Mikroalga dan bakteri biru-hijau bersama-sama membentuk fitoplankton, yang mendominasi fotosintesis lautan. Sebagai dasar rantai makanan, mikroalga, bersama dengan bakteri, menyediakan energi untuk semua tingkat trofik di biosfer. Saat ekosistem berubah, mikroalga mampu menyesuaikan komposisi kimianya dan beradaptasi dengan perubahan lingkungan, sehingga memberikan mereka fleksibilitas yang besar dalam tumbuh dan berkembang biak.
Komposisi kimia mikroalga bukanlah faktor yang tetap dan dipengaruhi oleh banyak faktor, termasuk perbedaan spesies dan kondisi kultur. Mikroalga tertentu memiliki kemampuan untuk beradaptasi dengan perubahan lingkungan dan menyesuaikan komposisi kimianya sesuai dengan perubahan lingkungan. Terutama di lingkungan yang kekurangan fosfor, mereka mampu mengganti gumpalan fosfolipid dengan lipid bebas fosfolipid.
Mikroalga dapat mengakumulasi produk yang dibutuhkan dengan mengubah faktor lingkungan seperti suhu, cahaya, pH, pasokan karbon dioksida, garam dan nutrisi, menjadikannya sumber daya yang dapat dimanfaatkan.
Selain itu, sinyal kimia yang disekresikan oleh mikroalga memiliki dampak penting pada perilaku seleksi predator, pertahanan, dan pelarian biosfer. Sinyal kimia ini memainkan peran penting dalam struktur ekologi skala besar, seperti ledakan alga. Mikroalga juga merupakan sumber makanan penting bagi banyak spesies akuakultur, terutama bivalvia penyaring.
Mikroorganisme fotosintesis dan sintesis kimia dapat membentuk hubungan simbiosis dengan organisme inang dan menyediakan vitamin dan asam lemak tak jenuh ganda yang dibutuhkan untuk pertumbuhan. Karena sel-sel ini tumbuh di air, mereka dapat mengakses air, karbon dioksida, dan nutrisi lainnya secara efisien. Selain itu, meskipun minyak ikan mendapat banyak perhatian karena asam lemak Omega-3-nya, ikan sebenarnya tidak memproduksi Omega-3 ini tetapi malah mengumpulkan Omega-3 mereka dengan mengonsumsi mikroalga.
Mikroalga dapat mengakumulasi sejumlah besar protein tergantung pada spesies dan kondisi kultur, dan karena dapat tumbuh di lahan pertanian, hal ini menjadikan mikroalga sebagai sumber protein alternatif untuk pakan manusia atau hewan.
Pada saat yang sama, protein mikroalga juga digunakan dalam industri makanan sebagai pengental atau pengemulsi dan penstabil busa untuk menggantikan protein yang berasal dari hewan. Beberapa mikroalga juga dapat mengakumulasi pigmen, seperti klorofil, karotenoid, dan protein fotosian, yang dapat diekstraksi dan digunakan sebagai pewarna.
Berbagai spesies mikroalga diproduksi di pertanian buatan dan digunakan untuk berbagai keperluan komersial, termasuk nutrisi manusia, sebagai biofuel, akuakultur organisme lain, produksi farmasi dan kosmetik, dan sebagai biofertilizer. Namun, kepadatan sel yang rendah merupakan hambatan utama dalam komersialisasi produk turunan mikroalga. Penelitian menunjukkan bahwa keberhasilan sistem kultur mikroalga dipengaruhi oleh berbagai faktor, termasuk: geometri dan ukuran sistem kultur (disebut reaktor fotosintesis), intensitas cahaya, konsentrasi karbon dioksida dalam fase gas, kadar nutrisi (terutama nitrogen, fosfor, kalium) dan campuran kultur.
Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, penelitian kita tentang mikroalga secara bertahap semakin mendalam, dan nilai potensial organisme kecil ini secara bertahap dikembangkan. Di masa depan, mikroalga berpotensi memainkan peran penting dalam memerangi perubahan iklim global dan meningkatkan pasokan pangan. Namun, apakah kita telah sepenuhnya memahami dan memanfaatkan nilai mikroalga ini?