Les protéines, les polysaccharides et les lipides constituent les trois principaux éléments nutritifs essentiels à la vie. Les fibres alimentaires sont indispensables à une alimentation saine. Elles jouent un rôle important dans le maintien d'une bonne santé digestive et, par ailleurs, un apport suffisant en fibres contribue à prévenir les maladies cardiovasculaires, le cancer, le diabète et d'autres affections. Conformément aux normes nationales de la République populaire de Chine et à la littérature scientifique pertinente, la teneur en protéines brutes, glucides, lipides, pigments, cendres, fibres brutes et autres composants de Chlorella vulgaris a été déterminée.

Les résultats des mesures ont montré que la teneur en polysaccharides de Chlorella vulgaris était la plus élevée (34,28 %), suivie par celle en huile, représentant environ 22 %. Des études ont rapporté que Chlorella vulgaris possède une teneur en huile pouvant atteindre 50 %, ce qui indique son potentiel en tant que microalgue oléagineuse. Les teneurs en protéines brutes et en fibres brutes sont similaires, d'environ 20 %. La teneur relativement faible en protéines chez Chlorella vulgaris pourrait être liée aux conditions de culture. La teneur en cendres représente environ 12 % du poids sec de la microalgue, et cette teneur ainsi que sa composition sont liées à des facteurs tels que les conditions naturelles et le stade de maturité. La teneur en pigments de Chlorella vulgaris est d'environ 4,5 %. La chlorophylle et les caroténoïdes sont des pigments cellulaires importants. Parmi eux, la chlorophylle a est un précurseur direct de l'hémoglobine humaine et animale, d'où son surnom de « sang vert ». Les caroténoïdes sont des composés hautement insaturés aux propriétés antioxydantes et immunostimulantes.

L'analyse quantitative et qualitative de la composition en acides gras de Chlorella vulgaris a été réalisée par chromatographie en phase gazeuse et chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse. Treize types d'acides gras ont été identifiés, dont 72 % d'acides gras insaturés, principalement composés de chaînes légères en C16 à C18. Parmi ceux-ci, les teneurs en acide cis-9,12-décadiénoïque (acide linoléique) et en acide cis-9,12,15-octadécadiénoïque (acide linolénique) étaient respectivement de 22,73 % et 14,87 %. Ces acides gras essentiels sont indispensables au métabolisme et sont des précurseurs de la synthèse d'acides gras hautement insaturés (EPA, DHA, etc.) dans l'organisme humain.

Les données montrent que les acides gras essentiels peuvent non seulement attirer l'humidité et hydrater les cellules de la peau, mais aussi prévenir la déshydratation, améliorer l'hypertension, prévenir l'infarctus du myocarde et prévenir la formation de calculs biliaires et l'artériosclérose induites par le cholestérol. Dans cette étude, Chlorella vulgaris s'est révélée riche en acide linoléique et en acide linolénique, constituant ainsi une source d'acides gras polyinsaturés pour l'organisme.

Des études ont montré qu'une carence en acides aminés peut entraîner une malnutrition et diverses réactions indésirables. Chez les personnes âgées, en particulier, un manque de protéines peut facilement provoquer une diminution des globulines et des protéines plasmatiques, et donc une anémie.

Dix-sept acides aminés ont été détectés dans les échantillons par chromatographie liquide à haute performance, dont sept acides aminés essentiels pour l'organisme humain. Le tryptophane a également été dosé par spectrophotométrie.

Les résultats de la détermination des acides aminés ont montré que la teneur en acides aminés de Chlorella vulgaris était de 17,50 %, dont 6,17 % d'acides aminés essentiels, représentant 35,26 % du total des acides aminés.

En comparant les acides aminés essentiels de Chlorella vulgaris à ceux de plusieurs aliments courants, on constate que sa teneur est supérieure à celle du maïs et du blé, mais inférieure à celle des tourteaux de soja, de lin et de sésame, de poisson, de porc et de crevettes. Comparée aux aliments courants, la valeur EAAI de Chlorella vulgaris est supérieure à 1. Lorsque n=6>12, une valeur EAAI>0,95 indique une source de protéines de haute qualité, faisant de Chlorella vulgaris une excellente source de protéines végétales.

Les résultats du dosage vitaminique de Chlorella vulgaris ont montré que la poudre de Chlorella contient de nombreuses vitamines, notamment des vitamines hydrosolubles B1, B3 et C, ainsi que la vitamine liposoluble E, présentes en quantités importantes, avec des teneurs respectives de 33,81, 15,29, 27,50 et 8,84 mg/100 g. La comparaison de la teneur en vitamines entre Chlorella vulgaris et d'autres aliments révèle que les teneurs en vitamines B1 et B3 sont nettement supérieures à celles des aliments conventionnels. Ces teneurs sont respectivement 3,75 et 2,43 fois supérieures à celles de l'amidon et du bœuf maigre. La teneur en vitamine C est abondante, comparable à celle de la ciboulette et des oranges. Enfin, les teneurs en vitamines A et E de la poudre d'algues sont relativement élevées, respectivement 1,35 et 1,75 fois supérieures à celles du jaune d'œuf. La poudre de chlorelle contient 2,52 mg/100 g de vitamine B6, une valeur supérieure à celle des aliments courants. Sa teneur en vitamine B12 est inférieure à celle des aliments d'origine animale et du soja, mais supérieure à celle d'autres aliments d'origine végétale, car ces derniers sont souvent dépourvus de vitamine B12. Les recherches de Watanabe ont montré que les algues comestibles sont riches en vitamine B12, notamment les algues marines qui contiennent de la vitamine B12 biologiquement active à des concentrations allant de 32 µg/100 g à 78 µg/100 g de poids sec.

La Chlorella vulgaris, source naturelle et de haute qualité de vitamines, revêt une grande importance pour l'amélioration de la santé physique des personnes souffrant de carences vitaminiques, lorsqu'elle est transformée en aliments ou en compléments alimentaires.

La chlorelle contient une abondance d'éléments minéraux, notamment du potassium, du magnésium, du calcium, du fer et du zinc, présents en concentrations les plus élevées, avec respectivement 12 305,67, 2 064,28, 879,0, 280,92 mg/kg et 78,36 mg/kg. La teneur en métaux lourds (plomb, mercure, arsenic et cadmium) est relativement faible et largement inférieure aux normes nationales d'hygiène alimentaire (GB2762-2012 « Norme nationale de sécurité alimentaire – Limites de polluants dans les aliments »), ce qui prouve que cette poudre d'algues est sûre et non toxique.

La chlorelle contient divers oligo-éléments essentiels à l'organisme, tels que le cuivre, le fer, le zinc, le sélénium, le molybdène, le chrome, le cobalt et le nickel. Bien que présents en très faibles quantités dans le corps humain, ces oligo-éléments sont indispensables au maintien de certaines fonctions métaboliques cruciales. Le fer est un composant majeur de l'hémoglobine ; une carence en fer peut entraîner une anémie ferriprive. Une carence en sélénium peut provoquer la maladie de Kashin-Beck, principalement chez les adolescents, affectant gravement le développement osseux et compromettant les capacités professionnelles et personnelles futures. Des études menées à l'étranger ont montré qu'une diminution des taux de fer, de cuivre et de zinc dans l'organisme peut affaiblir le système immunitaire et favoriser les infections bactériennes. La chlorelle est riche en divers minéraux, ce qui en fait une source potentielle importante d'oligo-éléments essentiels pour l'organisme.