Sorgum (Sorghum bicolor L.) berpotensi sebagai pakan ternak di Indonesia karena memiliki kandungan nutrisi yang tinggi. Kandungan lignin menjadi kendala bagi kecernaan ternak. Oleh karena itu, diperlukan pemberian probiotik untuk meningkatkan proses degradasi pakan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh probiotik BIOS-K2 dalam meningkatkan kualitas sorgum berlabel N-15 sebagai pakan ternak ruminansia secara in vitro. Penelitian ini dilakukan dengan 2 jenis perlakuan, yaitu perlakuan penambahan probiotik BIOS-K2 dan perlakuan nonprobiotik pada cairan rumen sapi dengan substrat sorgum berlabel N-15. Parameter uji terdiri atas pH, konsentrasi amonia, sintesis protein mikroba, degradasi bahan organik, biomassa mikroba, jumlah mikroba, total gas, produksi gas metana, dan serapan nitrogen mikroba. Berdasarkan data parameter yang diperoleh tidak ada perbedaan nyata pada kedua perlakuan, yaitu pH, konsentrasi amonia, degradasi bahan organik, biomassa mikroba, jumlah mikroba, total gas, dan produksi gas metana, sedangkan sintesis protein mikroba dan serapan nitrogen mikroba menunjukkan adanya perbedaan pada kedua perlakuan. Penambahan probiotik BIOS-K2 pada cairan rumen meningkatkan sintesis protein bakteri secara in vitro dengan nilai protein bakteri lebih tinggi dibandingkan dengan nonprobiotik. Dengan demikian, probiotik BIOS-K2 memiliki potensi terhadap peningkatan sintesis protein mikroba pada cairan rumen