A tilápia-do-nilo é uma das espécies mais produzidas mundialmente, porém alguns desafios ainda são encontrados na sua produção, em especial com relação a variações de temperatura durante o ciclo produtivo. Com o objetivo de melhorar a tecnologia de produção de tilápia em regiões subtropicais, este estudo avaliou a inclusão de Aurantiochytrium sp., um microrganismo marinho heterotrófico, rico em ácidos graxos poli-insaturados (PUFA), principalmente no ácido docosaexaenoico (DHA). A farinha de Aurantiochytrium sp. foi testada em quatro níveis (0,5; 1,0; 2,0 e 4,0% da dieta, expresso na matéria seca), além de uma dieta sem inclusão de farinha de Aurantiochytrium sp. Ainda, a dieta com 1% de farinha de Aurantiochytrium sp. foi comparada com uma dieta controle, contendo quantidade equivalente de DHA, mas na forma de 2% de óleo de fígado de bacalhau (OFB). Os juvenis de tilápia (8,47 ± 0,19 g) foram alimentados duas vezes ao dia até saciedade aparente, durante 87 dias. Grupos de 25 juvenis foram mantidos em unidades experimentais de 100 L, as quais estavam conectadas a um sistema de recirculação de água, com temperatura controlada (22 °C), sub ótima para crescimento da espécie. Foram avaliados o perfil e retenção de ácidos graxos corporais e no fígado, além de alterações metabólicas e morfológicas no hepatopâncreas e intestino.