La exploración de alternativas naturales a los antibióticos para mejorar la productividad y el rendimiento en vacas lecheras es un objetivo crucial en la gestión de animales de granja. Este es el primer estudio destinado a desarrollar y evaluar las propiedades fisicoquímicas y los efectos del compost de goma arábiga-nano montmorillonita (AGNM) en comparación con el ionóforo monensina como aditivos alimentarios en la fermentación ruminal, los metabolitos sanguíneos y la producción de leche de vacas lecheras Holstein. En un diseño de cuadrado latino 4 x 4 replicado, se inscribieron cuatro vacas lecheras Holstein multíparas en mitad de lactancia con un peso corporal promedio de 520 +/- 15 kg. Los tratamientos dietéticos incluyeron una dieta de control (dieta basal sin aditivos alimentarios), dieta con monensina [una dieta basal suplementada con 35 mg/kg de materia seca (MS) de monensina], y dietas con AGNM que comprendían una dieta basal suplementada con dos niveles: bajo (L-AGNM) a 1.5 g/kg de MS, y alto (H-AGNM) a 3 g/kg de MS. AGNM como aditivo alimentario demostró parámetros fisicoquímicos prometedores, incluyendo componentes altamente bioactivos (alpha-amirina y lupeol), grupos funcionales (OH y Si-O), y contenidos minerales esenciales (Mg). Las suplementaciones con H-AGNM mejoraron significativamente las concentraciones ruminales (= 0.031) de ácidos grasos volátiles totales (AGVs), acético (= 0.05) y butírico (= 0.05), mejoraron (< 0.05) la digestibilidad de la fibra y la materia orgánica, mientras que disminuyeron (= 0.013) la producción estimada de metano. Sin embargo, se observó un aumento (= 0.04) en los niveles de lipoproteínas de alta densidad en sangre y una disminución (< 0.05) en las concentraciones de creatinina (CREA), bilirrubina (BILT), colesterol (CHOL) y sodio (Na) con la suplementación de H-AGNM. Tanto la monensina como el H-AGNM mejoraron (= 0.008) la eficiencia alimentaria en comparación con L-AGNM; sin embargo, ni AGNM ni monensina afectaron la composición de la leche o los indicadores del estado energético de las vacas lecheras. Los hallazgos de este estudio destacan el potencial de AGNM como un candidato natural para reemplazar la monensina en la mejora de la producción de AGVs ruminales, la digestibilidad de nutrientes, la eficiencia alimentaria, los metabolitos sanguíneos y el rendimiento de leche en vacas lecheras.