Foi conduzido um estudo com vacas leiteiras no Centro de Análise e Pesquisa Tecnológica do Agronegócio - Bovinos de Leite, do Instituto de Zootecnia, em Nova Odessa, SP, com o objetivo de avaliar os efeitos da substituição parcial do farelo de soja da dieta por uma fonte de proteína microbiana derivada de levedura (PML), e a sua combinação com uma ureia de liberação lenta (ULL), sobre o consumo de MS, produção e composição do leite, bem como alguns parâmetros sanguíneos e o balanço nitrogenado. Foram utilizadas oito vacas primíparas da raça Holandês, distribuídas aleatoriamente em dois quadrados latinos 4x4 em tratamentos arranjados em esquema fatorial 2x2, sendo que cada período experimental foi composto por 28 dias com 21 dias de adaptação e 7 dias de coleta. Foram comparadas quatro dietas, compostas por 49% de volumoso (47% de silagem de milho e 2% de feno de Tifton) e 51% de concentrado, com teor médio de 16,8% de proteína bruta e 2,5Mcal/kg EM. Na dieta controle (CTL = sem PML e sem ULL) o farelo de soja foi a principal fonte proteica e nas outras três dietas o farelo de soja foi parcialmente substituído por 15 g/kg MS de PML (com PML e sem ULL) ou por 7,5 g/kg MS de ULL (sem PML e com ULL) ou ambos, 15 g/kg MS PML+ 7,5 g/kg MS de ULL (com PML e com ULL). Houve interação entre PML e ULL para o consumo de MS (P=0,0003) e produção de leite (P=0,0013). As vacas que receberam o tratamento ULL tiveram menor consumo de MS, sem afetar a produção de leite comparado às vacas que receberam o tratamento PML+ULL (P≤0,05). Não houve interação para os componentes do leite obtido, exceto para o extrato seco desengordurado (P=0,0086), as vacas que receberam o tratamento CTL tiveram os maiores teores de ESD no leite comparada as vacas que receberam o tratamento ULL (P=0,0002) e esses teores mais elevados foram iguais aos das vacas que receberam o tratamento PML (P=0,066). Apesar de não ter havido interação, as vacas que receberam os tratamentos sem ULL tiveram maiores teores de proteína, caseína e sólidos totais no leite comparado às vacas que receberam os tratamentos com ULL (P≤0,05). Não houve interação entre PML e ULL para eficiência na produção de leite (P=0,0694), porém a eficiência na produção de leite corrigida para energia foi maior para as vacas que receberam tratamentos com ULL do que as vacas que receberam os tratamentos sem ULL (P≤0,05). Não houve interação entre PML e ULL para os parâmetros sanguíneos analisados (P>0,05) exceto para o teor de K (P=0,0098). Os teores de hematócrito e hemoglobina foram maiores nas vacas que receberam tratamento com ULL comparado aos valores encontrados nas vacas que receberam tratamento sem ULL (P≤0,05), não afetando a homeostasia. O teor de N retido (balanço de N) foi maior para os animais que receberam o tratamento CTL devido a diferença encontradas no teor de N ingerido e excretado nas fezes (P≤0,05). A eficiência do uso de N aumentou com a substituição do farelo de soja por PML, ULL ou ambos (P≤0,05). A substituição do farelo de soja pela PML, ULL ou por ambos em dietas de vacas leiteiras, teve efeitos sobre o consumo de MS, a produção e composição do leite, bem como na ingestão de N, secreção de N no leite, excreção fecal de N e no balanço nitrogenado. De maneira geral, é possível fazer a substituição do farelo de soja pela PML, ULL ou ambos, sem afetar negativamente os parâmetros de produtividade. Os resultados obtidos foram similares ao tratamento CTL em relação ao consumo, produção de leite e balanço nitrogenado permitindo espaço para a inclusão de alimentos mais baratos e garantindo melhor fornecimento de energia. / This study was conducted to evaluate the effects of partial replacement in the diet of dairy cows of soybean meal by a yeast-derived microbial protein source (YMP) or a combination of YMP with a slow release urea (SRU), on dry matter intake, milk production and composition, blood parameters and nitrogen balance. Eight first lactation cows were distributed randomly into two 4x4 Latin squares, in a 2x2 factorial arrangement of treatments, with four periods with 28 days each one (21 days of adaptation and 7 days of collection). The base diet had 49% roughage (47% corn silage and 2% Tifton hay) and 51% concentrate, with an average of 16.8% crude protein and 2.5 Mcal/kg dry matter (DM). In the control diet (CTL = without YMP and without SRU) soybean meal was the main protein source and in the three other diets the soybean meal was partially replaced by 15 g/kg DM of YMP or 7.5 g/kg DM SRU, or both, 15 g/kg DM YMP plus 7.5 g/kg DM SRU. There was an interaction between YMP and SRU for DM intake (P=0.0003) and milk production (P=0.0013). The cows that received SRU treatment had lower DM intake not affecting milk production compared to cows that received the YMP+SRU treatment and differences among treatments for DM intake and milk production (P≤0,05). There was no interaction of the milk components, except for nonfat dry milk (P=0.0086), the cows that received CTL treatment had the highest nonfat dry milk compared to cows received the SRU treatment (P=0.0002) and these higher levels were equal to those of cows received the YMP treatment (P=0.066). Although there was no interaction, the cows that received the treatments without SRU had higher protein, casein and total solids in milk compared to cows received treatments SRU (P≤0.05). There was no interaction between YMP and SRU for milk production efficiency (P=0.0694), but efficiency in the milk production corrected for energy was greater for cows received SRU treatments than cows received treatments without SRU (P≤0.05). There was no interaction between YMP and SRU for the analyzed blood parameters (P>0.05) except for the K content (P=0.0098). The levels of hematocrit and hemoglobin were higher in cows that received treatment with SRU compared to cows that received treatment without SRU (P≤0.05), not affecting homeostasis. The nitrogen retained (N balance) was higher for animals that received CTL treatment due to differences in N content ingested and excreted in the feces (P≤0.05). The efficiency of use of N increased with the substitution of soybean meal for PML, ULL or both (P≤0.05). The substitution of soybean meal by YMP, SRU or both in dairy cow diets, had effects on DM intake, milk yield and composition, as well as N intake, milk secretion of N, fecal excretion of N and nitrogen balance. In general, it is possible to replace soybean meal for PML, ULL or both, without impacting negatively the production performance parameters. The results obtained in the CTL treatment in the consumption of dry matter, production of milk and nitrogen balance allowing the inclusion of cheaper feeds allowing for better energy supply.