Suplementar las dietas de rumiantes con microalgas puede resultar una estrategia nutricional efectiva para manipular la microbiota del rumen. Cuarenta y ocho ovejas fueron divididas en cuatro grupos homogéneos (n = 12) de acuerdo con su producción de leche corregida por grasa (6%), peso corporal, edad y días en lactancia, y se alimentaron individualmente con concentrado, heno de alfalfa y paja de trigo. El concentrado del grupo de control (CON) no tuvo suplementación, mientras que en los grupos tratados se suplementaron 5 (SP5), 10 (SP10) y 15 g (SP15) como aditivo en el concentrado. Un cribado inicial utilizando tecnología de secuenciación de próxima generación metagenómica fue seguido por un análisis de RT-qPCR para la identificación de microbios específicos, que reveló las principales alteraciones de la microbiota del rumen bajo los niveles de suplementación. La abundancia relativa de ciertos microbios en el líquido ruminal, así como en la fracción sólida del rumen, se incrementó significativamente en el grupo SP15. Además, la abundancia relativa de otros microbios se incrementó significativamente en el líquido ruminal de los grupos SP5 y SP10. En contraste, la abundancia relativa de ciertos microbios se redujo significativamente en el líquido ruminal del grupo SP10 en comparación con el grupo CON, mientras que en la fracción sólida se redujo significativamente en los grupos SP. Además, la abundancia relativa de otros microbios se redujo significativamente en los grupos SP5 y SP15, mientras que la abundancia relativa de ciertos microbios se redujo significativamente en los grupos SP. En consecuencia, suplementar con 15 g/ewe/día aumentó la abundancia relativa de especies celulolíticas clave en el rumen, mientras que las especies amilo-líticas se redujeron solo en la fracción sólida.