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The present research aimed to assess a lab-scale model to study periphyton-based systems for fish culture. Twenty-five liters plastic aquaria were stocked with three Nile tilapia, Oreochromis niloticus, juveniles (0.77±0.09g; 12 fish m-2) for 6 weeks in a 2x2 factorial design. Small plastic bottles were placed in some aquaria for periphyton development. Two feeding regimes were employed: "full-fed" (standard feeding rates were fully adopted) and "half-fed" (50% of standard feeding rates). Growth performance and limnological variables were observed in each aquarium. There werefive replicates per treatment. Fish have fed actively on periphyton, especially in the half-fed aquaria. The placement of periphyton bottles had no significant effects on the water quality variables, except by the gross primary productivity which became lower. Half-fed aquaria presented lower concentrations of ammonia (0.28-0.29mg L-1), nitrite (0.33-0.37mg L-1) and phosphorus (0.42-0.43mg L-1) than full-fed aquaria (0.57-0.60mg L-1; 0.75-0.77mg L-1; 0.67-0.70mg L-1, respectively). The final body weight of fish in half-fed aquaria with periphyton bottles (6.22±0.64g) was significantly higher than in aquaria without bottles (4.65±0.36g). Although the growth rate of fish was lower in the half-fed aquaria (4.27-4.72 vs. 5.29-5.61% BW day-1), survival was significantly higher when compared to the full-fed aquaria (93.3-100.0 vs. 80.0-83.4%). Only in the aquaria with periphyton the feed conversation ratio was improved by the feeding restriction regime. O presente trabalho teve como objetivo avaliar um modelo laboratorial para estudo de sistemas de cultivo de peixes baseados em perifíton. Aquários de 25L foram estocados com três juvenis de tilápia do Nilo, Oreochromis niloticus (0,77±0,09g; 12 peixes m-2) por seis semanas, em arranjo fatorial 2x2. Pequenas garrafas plásticas foram colocadas em determinados aquários para o desenvolvimento de perifíton. Dois regimes alimentares foram empregados: "cheio", no qual taxas alimentares padrões foram integralmente adotadas e "metade", em que 50% das taxas alimentares regulares foram empregadas. Variáveis limnológicas e de desempenho zootécnico foram observadas em cada aquário. Havia cinco repetições por tratamento. Os peixes ingeriram ativamente perifíton, especialmente os que receberam metade do arraçoamento padrão. A colocação de garrafas para o crescimento de perifíton não teve efeito significativo nas variáveis de qualidade de água, excetuando-se na produtividade primária bruta que foi menor. Os aquários arraçoados pela metade apresentaram menores concentrações de amônia (0,28-0,29mg L-1), nitrito (0,33-0,37mg L-1) e fósforo (0,42-0,43mg L-1) que os aquários arraçoados integralmente (0,57-0,60mg L-1; 0,75-0,77mg L-1; 0,67-0,70mg L-1, respectivamente). O peso corporal final dos peixes nos aquários arraçoados pela metade, mas com garrafas para perifíton (6,22±0,64g), foi significativamente maior que nos respectivos aquários sem garrafas (4,65±0,36g). Embora a taxa de crescimento dos peixes alimentados com metade das taxas regulares tenha sido menor (4,27-4,72 vs. 5,29-5,61% PC dia-1), a sobrevivência foi significativamente maior para estes, quando comparados com os peixes alimentados com taxas regulares (93,3-100,0 vs. 80,0-83,4%). Apenas nos aquários com perifíton a conversão alimentar foi melhorada pela restrição alimentar imposta.