As microalgas são consideradas uma fonte promissora para a produção de carboidratos, sendo capazes de acumular cerca de 50% desse composto via intracelular, com facilidade de hidrólise maior do que material lignocelulósico. As cianobactérias possuem paredes celulares diferenciadas em comparação com bactérias gram-negativas, uma vez que a camada de peptidoglicano que é mais espessa e apresenta um grau maior de reticulação entre as cadeias polissacarídeas. Além disso, diversas cianobactérias caracterizam-se pela presença de camadas com exopolissacarídeos. Essa é uma característica da Phormidium autumnale, cianobactéria filamentosa que tem motivado diversos estudos devido a sua capacidade de cultivo em efluentes com aproveitamento da biomassa gerada. Devido à sua composição em termos de proteínas, lipídios e carboidratos, esta cianobactéria vem se revelando uma plataforma interessante para produção de biocombustíveis em sistemas conhecidos como biorrefinarias. A vinhaça é a principal água residuária do setor sucroenergético e de grande ocorrência no interior do estado de São Paulo. Nesse sentido, o objetivo desta pesquisa foi avaliar o teor de carboidratos e perfil dos açúcares obtidos a partir da biomassa de Phormidium autumnale gerada em vinhaça de cana-de-açúcar. Os experimentos de cultivo ocorreram em biorreator de bancada heterotrófico em batelada com vinhaça tendo pH ajustado a 7,6, aeração por 1 VVM (volume de ar por volume de meio por minuto), agitação de 300 rpm e 35ºC. Ao final do cultivo, a biomassa foi separada da vinhaça por centrifugação a 2500 rpm por 10 minutos e lavada com solução tampão fosfato 0,2 M pH 6,85. As amostras foram quantificadas quanto ao teor de carboidratos totais na biomassa microalgal e o perfil de açúcares em cromatógrafo com coluna de troca iônica. Os resultados indicaram teores de carboidratos totais (em termos de açúcares redutores totais) de 970 mg L^-1, valor similar ao obtido na biomassa oriunda do meio padrão BG11 (1020 mg L^-1). Com relação ao perfil dos açúcares, o meio contendo vinhaça parece ter potencializado o teor de glicose, elevando-o de 69,3 mg L^-1 no inóculo (meio BG11) para 79,5 mg L^-1 na água residuária, provavelmente pela quantidade de matéria orgânica fornecida no cultivo heterotrófico. Este resultado é promissor visando um aproveitamento da biomassa para posteriores fermentações ou cultivos microbianos visando obtenção de bioprodutos a partir de glicose. Por outro lado, a biomassa microalga em vinhaça apresentou teores inferiores em termos de arabinose, galactose e xilose quando comparado ao cultivo similar em meio padrão fotossintetizante. Os resultados indicaram o potencial aproveitamento da biomassa e viabilidade de obtenção de carboidratos por Phormidium autumnale cultivada em vinhaça de cana-de-açúcar.