Considerando el efecto sinérgico del pantotenato y la tiamina en la regulación del metabolismo energético, este estudio investigó las influencias del pantotenato de calcio recubierto (CCP) y la tiamina recubierta (CT) en la producción y composición de la leche, la digestión de nutrientes y las expresiones de genes involucrados en la síntesis de ácidos grasos en las glándulas mamarias. Cuarenta y cuatro vacas Holstein chinas multíparas (2.8 +/- 0.19 de paridad, 772 +/- 12.3 kg de peso corporal [PC], 65.8 +/- 8.6 días en leche [DIM] y 35.3 +/- 1.9 kg/d de producción de leche, media +/- DE) fueron bloqueadas por paridad, PC, DIM y producción de leche, y se asignaron a uno de cuatro tratamientos en un diseño de bloque factorial 2 x 2. Se mezclaron a mano CCP adicional (0 mg/kg [CCP-] o 55 mg/kg de materia seca [MS] de pantotenato de calcio de CCP [CCP+]) y CT (0 g/kg [CT-] o 5.3 mg/kg MS de tiamina de CT [CT+]) en el tercio superior de la ración total mezclada. Tanto los aditivos CCP como CT aumentaron la producción de leche, el contenido de grasa, la proteína verdadera y la lactosa al promover la digestibilidad de los nutrientes. La suplementación con CCP o/ y CT indujo el aumento de los ácidos grasos C11:0, C12:0, C13:0, C14:0, C14:1, C15:0, C15:1, C16:00, C16:1, C24:00, C24:1, ácidos grasos saturados y contenidos de ácidos grasos C4-16 en la grasa de la leche; pero disminuyó el contenido de ácidos grasos C17-22. El contenido total de VFA ruminal se incrementó, pero el pH disminuyó con ambos aditivos. El patrón de fermentación ruminal se alteró, y se implicó una tendencia a la formación de acetato por la relación aumentada de acetato a propionato después de la suplementación con ambos aditivos. Las expresiones de los mRNAs PPAR, SREBPF1, ACACA, FASN, SCD y FABP3 se mejoraron con la adición de CCP o CT, pero la expresión relativa del mRNA LPL se reguló al alza solo con la adición de CT. Además, la glucosa en sangre, los triglicéridos, el factor de crecimiento similar a la insulina-1 y la capacidad antioxidante total fueron promovidos por ambos aditivos. La combinación de CCP y CT aumentó de manera más efectiva la concentración total de VFA ruminal, la relación de acetato a propionato y el nivel de glucosa en sangre, y disminuyó la concentración de nitrógeno amoniacal en comparación con lo logrado solo por CCP o CT. Los resultados sugirieron que la suplementación con CCP y CT estimuló el rendimiento de la lactancia al promover la digestión de nutrientes y la síntesis de ácidos grasos en las glándulas mamarias.