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牛魔王和镇元大仙并不是亲兄弟。在《西游记》中，牛魔王是在花果山与其他六位妖魔结为兄弟，他们是蛟魔王、鹏魔王、狮驼王、猕猴王、禺狨王以及美猴王孙悟空，牛魔王是他们的首领，被称为“七兄之首”，尊为大哥。而镇元大仙是因为孙悟空破坏了他的人参果树而与之结拜，当时的约定是如果孙悟空能够救活人参果树，那么他们就会成为兄弟。因此，虽然牛魔王和镇元大仙都在孙悟空面前自称过“大哥”，但他们之间并没有血缘关系，所以只能算是结拜兄弟。