丙酮酸是一种重要的有机酸，广泛应用于化工原料、药物及农用化学试剂的生产以及科学研究。发酵法生产丙酮酸由于其成本低而成为一种极具竞争力和吸引力的方法。 本文首先建立了丙酮酸生物合成中的中间代谢物测定方法，有效地测出了细胞内的ATP、ADP、AMP、NAD+和NADH，为后续研究丙酮酸生物合成动力学、能荷水平和氧化-还原态奠定了基础。 以获得丙酮酸生物合成高产量、高产率和高生产强度的相对统一为目标，首先对多重维生素营养缺陷型菌株Torulopsisglabrata620过量合成丙酮酸的过程工艺进行优化，之后着重研究了温度、变温限氧、硫胺素浓度及综合调控策略对丙酮酸生物合成动力学、能荷水平和氧化-还原态的影响，指出细胞的能荷水平不仅影响菌体的生长，而且影响着丙酮酸的生物合成，即细胞能荷水平在发酵的中后期降低可有利于丙酮酸的生物合成，而NADH/NAD+在一定程度上表征了糖酵解反应的进程。在此基础上改进了变温限氧策略：在发酵12h将培养温度从32℃降低到28℃，并在中后期将溶氧逐步降低到0。在此控制策略下，发酵44h时丙酮酸的产量达到了74.7g/L，对葡萄糖的得率为0.87g/g，生产强度为1.70g/(L·h)，初步达到了三者的相对统一。同时在摇瓶上研究了胞内3-磷酸甘油穿梭途径对丙酮酸生物合成的影响，在建立了此途径中酶活测定方法的基础上，考察了影响因子T3对途径中酶活影响，指出T3在提高了mtGPD酶活的基础上，使丙酮酸的产量提高了27.4％。