As microalgas representam uma fonte alternativa e inovadora de compostos bioativos, capazes de aumentar o conteúdo nutricional dos alimentos convencionais e contribuir positivamente para a saúde humana. A Spirulina platensis é uma cianobactéria que possui diferentes compostos bioativos, tais como compostos fenólicos, flavonoides, carotenoides e outros antioxidantes. Esta microalga não apresenta toxicidade, por isso, ela é classificada pelo FDA (Food and Drug Administration, 2003) como GRAS (Generally Recognized As Safe), o que garante seu uso seguro e nutritivo na alimentação humana. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito da adição da microalga Spirulina platensis e do hidroxitolueno de butila (BHT) sobre os compostos fenólicos e atividade antioxidante em amostras de sardinha (Opisthonema Oglinum) salgadas e secas. A concentração celular do cultivo de microalgas utilizado para este experimento foi de 0,5g.L-1 e BHT 0,01%. As amostras foram salgadas a 2,5% de NaCl e secas em estufa a 60º. Os compostos fenólicos totais foram determinados através do método proposto por Singleton & Rossi (1965), adotando o ácido gálico como padrão. Os flavonoides foram determinados segundo a metodologia proposta por Woisky e Salatino (1998), utilizando a catequina como padrão. A atividade antioxidante foi determinada pelo método de captura de radicais DPPH (2,2 difenil-1-pricril-hidrazil). Nos resultados obtidos verificou-se que a adição de BHT influenciou positivamente na atividade antioxidante. Em relação à amostra adicionada de microalgas foi encontrada diferença significativa na concentração de fenólicos totais incluindo os flavonoides e atividade antioxidante em comparação à amostra controle. Diante disso, os resultados evidenciaram que a adição de microalgas em sardinha proporcionou aumento de compostos fenólicos e atividade antioxidante, além disso, pode-se concluir que a adição de microalgas no pescado é uma opção viável de uso em substituição de antioxidantes sintéticos como o BHT, considerando as constantes discussões a respeito da toxicidade destes.