海洋酸化严重威胁贝类生物的生长和生存,对贝类的钙化作用、遗传繁育、免疫和生理过程均产生不利影响。肝胰腺作为重要的代谢、抗氧化和免疫组织,其对海洋酸化的响应和适应机制越来越引起学者的广泛关注。本研究以长牡蛎Crassostrea gigas为研究对象,综合运用生理学、生物化学、分子生物学和生物信息学等相关技术,系统开展海洋酸化对牡蛎肝胰腺生理功能和能量代谢影响的研究。具体结果如下:通过对牡蛎肝胰腺细菌组16SrDNA测序与分析,结合抗氧化、免疫和消化等多项生理指标检测,发现酸化处理后肝胰腺细胞内pH（intracullular pH,pHi）显著降低,超氧化物歧化酶和谷胱甘肽在酸化应激过程中发挥重要抗氧化作用,但酸化后总抗氧化能力显著下降,活性氧水平和丙二醛含量上升,说明酸性环境可造成明显的组织氧化损伤;酸化处理后牡蛎5种防御素的变化呈现先上升后降低的趋势,该结果与肝胰腺细菌丰度和多样性在酸化28天明显增加,而随之下降的现象相符,说明防御素在酸化环境可积极响应菌群变化并调节机体免疫能力;长期酸化造成肝胰腺正常菌群结构严重破坏,菌群逐步被厌氧菌或兼性厌氧菌所主导,其中Mycoplasma属和Clostridiales目异常增殖,这些厌氧菌很可能进一步积累酸性物质,从而加剧海洋酸化对肝胰腺生理功能的不利影响;酸化处理后胃蛋白酶活力逐渐降低,脂肪酶和淀粉酶活力呈先降低后恢复的趋势,而纤维素酶活力先升高后恢复,说明酸化可导致肝胰腺能量代谢底物发生明显改变。为了进一步探讨酸化对肝胰腺能量供给方式的影响,对酸化过程中葡萄糖、糖原和能量代谢中间产物的含量以及酸化前后肝胰腺转录组的变化情况进行了分析。由转录组数据分析可知大量碳代谢相关基因差异表达,其中通过荧光定量PCR技术发现酸化处理后糖异生过程中的关键限速酶PEPCK1、PEPCK2、G6Pase1,G6Pase2基因表达量呈上调趋势,同时G6Pase酶活力显著增强,推测酸化后肝胰腺的糖异生能力增强;再者,半乳糖可转变为糖酵解途径的中间产物葡萄糖-6-磷酸,KEGG富集分析发现半乳糖代谢能力增强,有利于葡萄糖的积累;经GO富集分析发现,酸化7天后cellular amide metabolic process显著富集大量差异表达基因,同时发现酸化后谷丙转氨酶（ALT）和谷草转氨酶（AST）活力呈先上升后恢复的趋势,说明在应激状态下氨基酸代谢逐步增加,在肝胰腺能量供给过程中发挥重要作用;另一方面纤维素酶活力在酸化应激后明显上升,推测肝胰腺很可能通过纤维素酶分解以增强葡萄糖的供给。因此,酸化应激过程中,牡蛎肝胰腺可通过增强氨基酸和半乳糖代谢,促进纤维素酶分解以提高葡萄糖的含量,过量的葡萄糖进而会转变为肝糖原。该分析与葡萄糖和糖原含量的检测结果一致,即酸化处理后肝胰腺葡萄糖和糖原含量呈明显上升趋势,说明酸化应激将导致能量合成和储备的需求增加,以满足机体高能量消耗。葡萄糖分解代谢方面,酸化7天己糖激酶和丙酮酸激酶等糖酵解限速酶基因表达量整体呈上升趋势,同时发现乳酸开始积累,直至酸化14天含量达到峰值;由转录组数据可知在酸化28天后肝胰腺三羧酸循环（TCA）途径中的柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶等调控酶基因表达量显著上调,且酸化42天后丙酮酸含量显著增加,但酸化56天后TCA循环限速酶基因整体下调,说明牡蛎通过增强糖酵解水平快速提供能量以应对酸化应激,随之提升TCA循环以进一步保障高能量需求,但长期酸化后葡萄糖合成和储备降低,TCA循环途径受阻,无法维持高能量输出,从而对生物体的生存产生不利影响。综上,海洋酸化对肝胰腺产生诸多不利影响,包括酸碱平衡失调,抗氧化和蛋白消化等生理功能损伤,肝胰腺菌群结构及功能严重破坏。酸化后长牡蛎通过改变肝胰腺能量供给策略,如增强氨基酸和半乳糖代谢、促进纤维素酶分解的方式提高葡萄糖的含量,帮助机体更好地应对酸化胁迫,但高能量输出模式不可持续,严重威胁牡蛎的长期生存。