El objetivo del presente estudio fue evaluar el desempeño del camarón Litopenaeus vannamei y de la tilapia Oreochromis niloticus en un sistema multitrófico integrado (IMTA) junto con la tecnología de bioflóculos (BFT) bajo diferentes predominancias bacterianas: quimioautotrófica y heterotrófica. Para la realización del estudio se desarrollaron dos tratamientos (por triplicado): TQ (quimioautotrófico) y TH (heterotrófico). El tratamiento TQ fue iniciado 46 días antes del almacenamiento de los animales, mediante fertilización inorgánica utilizando sales de cloruro de amonio y nitrito de sodio. En el tratamiento TH, se realizó fertilización orgánica después del almacenamiento de los animales, con melaza de caña de azúcar, una vez que el nivel de amoníaco total (NAT) alcanzó 1 mg L⁻¹. Se utilizaron 400 camarones m⁻² (0,98 ± 0,04 g) y 45 alevinos de tilapia m⁻³ (25 ± 0,50 g), mantenidos durante 86 días en tanques con volúmenes útiles de 16 m³ y 4 m³, respectivamente, con recirculación continua del agua entre los tanques. Los parámetros de calidad del agua como temperatura, oxígeno disuelto y pH fueron monitoreados diariamente. Amoníaco total, nitrito, nitrato, fosfato, sólidos suspendidos totales y sólidos sedimentables fueron monitoreados dos veces por semana. Se realizaron biometrias semanales de los camarones y quincenales de los peces para evaluar el desempeño de crecimiento de los animales. Con los datos obtenidos, se calcularon: peso promedio final, ganancia de peso semanal, tasa de conversión alimenticia, supervivencia, ganancia de biomasa y productividad. Los resultados demostraron que la fertilización previa en el tratamiento quimioautotrófico (TQ) evitó altas concentraciones de compuestos nitrogenados durante un período prolongado, debido al establecimiento previo de bacterias en el sistema, en comparación con el tratamiento heterotrófico (TH). El aumento de compuestos nitrogenados en el tratamiento TH ocasionó un mayor uso de agua, reducción en el suministro de alimento y, en consecuencia, un menor desempeño de crecimiento del camarón en comparación con el sistema quimioautotrófico. El desempeño de crecimiento del pez no fue afectado por los tratamientos. Por lo tanto, el uso de fertilizaciones previas en el tratamiento quimioautotrófico (TQ) permitió un mayor peso final y productividad del camarón en el sistema integrado, además de una mayor sostenibilidad ambiental con renovación de agua cero.