La teneur en protéines de la spiruline oscille entre 50 et 70% de son poids sec: valeurs tout à fait exceptionnelles, même parmi les micro-organismes. D'autre part, les meilleures sources de protéines végétales n'arrivent qu'à la moitié de ces teneurs, la farine de soja, par exemple, ne contient «que» 35% de protéines brutes. (on relève une variation du contenu en protéines de 10 à 15% selon la photopériode, les valeurs les plus fortes étant obtenues au début de la période lumineuse).

D'un point de vue qualitatif, les protéines de la spiruline sont complètes, car tous les acides amines essentiels y figurent (47% du poids total des protéines). Parmi ces acides aminés essentiels, les plus faiblement représentés sont les acides aminés soufrés : méthionine et cystéine, qui sont toutefois présents à plus de 80% de la valeur idéale définie par la FAO (base de l'albumine d'oeuf et de la caséine). Il semble aussi qu'une des méthodes de séchage utilisée dans l'industrie, le séchage sur tambours chauffants, réduise la teneur en méthionine denviron 30% par rapport au séchage par pulvérisation. La lysine serait aussi légèrement sous-représentée d'après certains auteurs, suffisante d'après d’autres.

L’idéal : spiruline + céréales

Ce spectre d'acides aminés montre que la valeur biologique des protéines de la spiruline est très haute, et que l’optimum pourrait être atteint par complémentation avec une bonne source d'acides aminés soufrés et éventuellement de lysine et/ou d’histidine (des céréales comme riz, blé et millet par exemple, ou certains oléagineux comme le sésame). Remarquons que les populations du Tchad, qui consomment de la spiruline, l'associent au mil qui est spécialement riche en méthionine et cystéine.
 

Une excellente digestibilité

L’utilisation protéique nette ou NPU est déterminée par la digestibilité, c'est-à-dire la proportion d'azote protéique absorbée, ainsi que par la composition en acides aminés (plus d'autres facteurs dépendant de l'individu concerné : âge, sexe, état physiologique..).
Contrairement à d'autres micro-organismes proposés comme sources de protéines (levures, chlorelles, scenedesmus...) la spiruline ne contient pas de parois cellulosiques mais une enveloppe de muréine relativement fragile. Ce fait explique la très bonne digestibilité des protéines de la spiruline simplement séchée : 83 à 90% (caséine pure : 95,1%)
Ainsi la spiruline ne necessite ni cuisson ni traitements spéciaux destinés à rendre ses protéines accessibles. C’est un avantage considérable tant du point de vue de la simplicité de production que de la préservation des constituants de haute valeur tels que vitamines et acides gras polyinsaturés.
La valeur de NPU de la spiruline est estimée entre 53 et 61% soit 85 à 92% de celle de la caséine.