全 文 ：·研究报告·
生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2015, 31(12):221-226
D-乳酸是一种重要的手性中间体，其聚合物
具有较高的热稳定性，可制成生物可降解材料，因
此其生产和应用受到广泛关注，成为目前研究的热
点［1，2］。微生物发酵法由于原料来源广泛、生产成
本低、光学纯度高、安全性高等优点已成为国内外
生产 D-乳酸的主要方法［3］。目前 D-乳酸的生产主
收稿日期 ： 2014-12-17
基金项目 ：国家自然科学基金项目（NSFC31070094），湖北省自然科学基金项目（2011CDA008，2011CDB076），湖北工业大学博士科研启
动基金项目（BSQD12143）
作者简介 ：丁小云，男，硕士研究生，研究方向 ：发酵工程 ；E-mail ：858709213@qq.com
通讯作者 ：赵筱，女，博士，研究方向 ：生物质能源与生物质材料 ；E-mail ：elaine82_82@hotmail.com
产 D-乳酸重组大肠杆菌 ptsG 基因的敲除及其混合糖
同步发酵
丁小云 顾健健 王永泽 赵锦芳 王金华 赵筱
（湖北工业大学轻工学部 发酵工程教育部重点实验室，武汉 430068）
摘 要 ： 为构建能够同时高效利用五碳糖和六碳糖发酵产 D-乳酸的重组大肠杆菌工程菌，以能高效利用五碳糖发酵产 D-乳
酸的大肠杆菌工程菌 E.coli JH13 为出发菌株，通过 Red 同源重组技术敲除葡萄糖跨膜转运基因 ptsG。实验结果表明，ptsG 缺陷菌
株 E.coli JH15 在 10% 混合糖（5% 葡萄糖和 5% 木糖）培养基中发酵，可同时利用五碳糖和六碳糖以完成发酵 ；而对照菌葡萄糖
消耗完才利用木糖，发酵结束还有 18 g/L 木糖残留 ；JH15 乳酸产量为 83.04 g/L，相比于对照菌株提高了 25.86% ；在稻草秸秆水解
液中发酵，JH15 同时利用葡萄糖、木糖和 L-阿拉伯糖，乳酸产量为 25.15 g/L，转化率为 86.42%。JH15 作为能利用混合糖同步发
酵产 D-乳酸的大肠杆菌工程菌，它的成功构建为利用廉价的木质纤维素水解物为原料发酵生产 D-乳酸提供参考依据。
关键词 ： 重组大肠杆菌工程菌 ；D-乳酸 ；ptsG 基因 ；Red 同源重组 ；混合糖
DOI ：10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.12.032
The Knockout of Gene ptsG of Recombinant Escherichia coli Producing
D-lactic Acid and the Simultaneous Fermentation of Mixed Sugars
Ding Xiaoyun Gu Jianjian Wang Yongze Zhao Jinfang Wang Jinhua Zhao Xiao
（Key Laboratory of Fermentation Engineering of Ministry of Education，Hubei University of Technology，Wuhan 430068）
Abstract: In order to construct a recombinant engineering Escherichia coli strain that yields D-lactic acid in the simultaneous efficient
fermentation of pentose and hexose, having an engineering E. coli JH13 that efficiently ferment the pentose to produce D-lactic acid as an original
strain, a glucose transmembrane transporter gene ptsG was knocked out by the technique of Red homologous recombination. The fermentative
results showed that in the 10% mixed sugars（5% glucose and 5% xylose）, the ptsG-deleted strain E. coli JH15 simultaneously utilized
pentose and hexose to complete the fermentation ；however, the control strain started to utilize the xylose only after glucose was consumed up,
and 18 g/L xylose still remained after the fermentation completed. The production of D-lactic acid by JH15 reached 83.04 g/L, and 25.86%
higher than that by control strain JH13. The JH15 as a E. coli strain of producing D-lactic acid during simultaneous fermentation with mixed
sugars, its construction provides a reference for producing the D-lactic acid in fermentation while utilizing the low-cost hydrolyzed components of
lignocelluloses materials as raw material.
Key words: recombinant Escherichia coli ；D-lactic acid ；ptsG ；Red homologous recombination ；mixed sugars
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2015,Vol.31,No.12222
要以葡萄糖作为底物。自然界中生物质种类繁多，
分布广泛，且数量巨大，价格低廉。木质纤维素的
水解产物富含大量糖类，包括葡萄糖、木糖、阿拉
伯通和半乳糖等［4］。这些混合糖可以作为碳源用以
微生物发酵生产。如果能以木质纤维素水解后的混
合糖替代葡萄糖作为碳源用于微生物发酵就能够节
省生产成本，同时将如秸秆等农业废弃物加以利用，
变废为宝，有益于保护环境。但是利用混合糖进行
发酵面临着两个难题 ：（1）混合糖中的六碳糖较容
易被微生物利用，但木糖等五碳糖很少有微生物能
够利用 ；（2）利用混合糖发酵时大肠杆菌优先利用
六碳糖，待六碳糖消耗完才利用五碳糖，而利用五
碳糖特别是木糖前有一段很长的停滞期，相比于纯
木糖其利用速度较慢，且通常木糖没能利用完［5］。
在两种混合碳源环境中大肠杆菌通常优先利用
其中容易代谢的一种（通常是葡萄糖），待前一种耗
尽和一段停滞期后再开始利用另一种碳源，这种葡
萄糖代谢对其他碳源利用的抑制作用被称为分解代
谢产物阻遏（Carbon catabolite repression，CCR），有
时也称为葡萄糖效应（Glucose effect）［6-8］。大量研
究表明，CCR 的产生与糖类磷酸转移酶系统（PTS
转运系统）有关［9］。PTS 系统负责特异性地将葡萄
糖从细胞外跨膜主动运输进入细胞，并在此过程中，
将葡萄糖磷酸化为葡萄糖 -6- 磷酸，进入糖酵解途
径［10］。PTS 系 统 包 括 E Ⅰ、HPr 以 及 EIIs， 前 两
者是非特异性的可溶性胞质蛋白，后者为蛋白复合
体，包括 EIIMan、EIIFru、EIIBgl、EIIAGlc、EIICBGlc 等，
其中 crr 基因编码的 EIIAGlc 以及 ptsG 基因编码的
EIICBGlc 在葡萄糖磷酸化转运中起主要作用［11，12］。
通过敲除 ptsG 基因可以降低葡萄糖由胞外向胞内转
运的速度，提高胞内 EIIAGlc 的磷酸化水平，降低葡
萄糖抑制效应。
本研究选用糖类代谢范围广的大肠杆菌工程
菌 E.coli JH13 为出发菌株，该菌是在能利用五碳
糖 产 高 纯 度 L-乳 酸 的 大 肠 杆 菌 基 因 工 程 菌 E.coli
JH12［13-16］的基础上通过 Red 同源重组技术将乳酸
片 球 菌（Pediococcus acidilactici） 的 L-乳 酸 脱 氢 酶
（L-lactatedehydrogenase，L-ldh）基因置换成 D-乳酸
脱氢酶（ldhA）基因，构建的一株能利用五碳糖产
D-乳酸的大肠杆菌基因工程菌。在该菌的基础上通
过 Red 同源重组技术敲除葡萄糖跨膜转运基因 ptsG，
降低葡萄糖抑制效应，构建一株能够同时高效利用
五碳糖和六碳糖发酵产 D-乳酸的重组大肠杆菌工
程菌。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 菌株与质粒 出发菌株 E.coli JH13 是能够高
效利用五碳糖发酵产 D-乳酸的工程菌，其来源于野
生菌株 E.coli B，菌株 JH13 敲除了丙酮酸甲酸裂解
酶（focA-pflB）、延胡索酸还原酶（frdABCD）、乙酸
激酶（ackA）、乙醇脱氢酶（adhE）基因，并通过
无氧启动子融合表达技术倍增了 NADH 还原力，能
够在无氧条件下良好生长，由本实验室保存。质粒
pKD46（温度敏感型复制子，Ampr）和 pKD4（含有
卡那霉素抗性基因 Kanr）由本实验室保存。
1.1.2 主要试剂和仪器 DNA marker，PCR Master
Mix 购自 Fermentas 公司，氨苄青霉素和卡那霉素购
自 Mersco 公司，D-乳酸标样购于 Sigma 公司，PCR
引物由生工生物工程（上海）股份有限公司合成，
分析纯葡萄糖、木糖及其他无机盐等购于国药集团。
Sartorius BB-8846880 发酵罐（德国 Sartorius Ste-
dim Biotech 公司），Waters e2695 型高效液相色谱仪
（美国 Waters 公司），mycycler PCR 仪（美国 Bio-Rad
公司），MicroPluser 电转仪（美国 Bio-Rad 公司）。
1.1.3 培养基 LB 培养基 ：蛋白胨 10 g/L、酵母粉
5 g/L、氯化钠 5 g/L ；种子培养基 ：LB 培养基加 2%
葡萄糖 ；发酵培养基 ：LB 培养基加 5% 葡萄糖和 5%
木糖 ；选择培养基 ：LB 固体培养基加 2% 葡萄糖加
抗生素（50 mg/L 氨苄青霉素或卡那霉素）。
1.2 方法
1.2.1 PCR 引物设计 根据质粒 pKD4 及 ptsG 的基
因序列设计敲除引物 P1、P2，这对引物为两侧带
ptsG 同源臂的卡那霉素抗性基因片段的扩增引物，
靠近 5 端未加下划线的序列与 ptsG 基因序列相同，
靠近 3 段加下划线的序列与质粒 pKD4 上卡那霉素
抗性基因序列一致 ；P3、P4 为 ptsG 基因敲除后的验
证引物，该引物序列与扩增引物上 ptsG 同源臂序列
一致，如表 1 所示。
1.2.2 ptsG 基因的敲除 根据 ptsG 基因序列设计特
2015,31(12) 223丁小云等：产 D-乳酸重组大肠杆菌 ptsG基因的敲除及其混合糖同步发酵
异性引物 P1 和 P2，该对引物一端与 ptsG 基因序列
一致，另一端为卡那霉素抗性基因序列。以 pKD4
质粒为模板，进行 PCR 扩增，得到两端带有 ptsG 同
源臂的卡那霉素抗性基因片段。扩增条件为 ：95℃
3 min；95℃ 30 s，55℃ 30 s，72℃ 2 min，30 个循环；
72℃ 5 min。用 CaCl2 法将 pKD46 转化到 E.coli JH13
细胞中，经过氨苄青霉素抗性平板筛选后得到阳性
菌落。通过电转方法将扩增的卡那霉素抗性基因片
段电转到 L-阿拉伯糖诱导过的 E.coli JH13/pKD46 感
受态细胞中，30℃复苏培养 2 h，立刻涂布于含卡那
霉素的 LB 培养基抗性平板上。37℃培养 24 h，挑选
生长较大的单菌落在卡那霉素抗性平板上转接 2-3
次，以 P3、P4 为引物进行 PCR 验证。将 ptsG 基因
成功敲除的菌株命名为 E.coli JH15。
1.2.3 发 酵 罐 发 酵 培 养 从 LB 平 板 上 挑 一 个 单
菌落，接种于含有 10 mL 种子培养液的无氧管中，
37℃过夜培养。取 2 mL 菌液接种于 300 mL 种子液中，
37℃下 150 r/min 培养至 OD600 = 1.0-1.5。以 10% 的
接种量将菌液接种至 3 L 发酵培养基（5% 葡萄糖加
5% 木糖）中，置于带自动调节系统的 7 L 发酵罐中，
37℃下 150 r/min 培养发酵，流加 3 mol/L Ca（OH）2
控制 pH 为 7.0。定时取样，测定菌体浓度、葡萄糖、
木糖、乳酸及其它代谢产物的浓度。
1.2.4 秸 秆 水 解 液 发 酵 称 取 300 g 粉 碎 后 的 秸
秆，按 10%（W/V）固液比加入 2%（W/V）H2SO4，
混匀后置于高压灭菌锅中处理 1 h，冷却后添加
Ca（OH）2 至 pH 达到 10。置于 90℃水浴锅保持 30
min，待其冷却至室温，用 6 mol/L 的 H2SO4 或 HCl
将 pH 调至中性，离心或滤纸过滤除去不溶性固体，
液体部分装入发酵罐灭菌。称取 10 g/L 蛋白胨和 5 g/L
酵母粉，单独灭菌后加入发酵罐。以 10% 的接种量
进行接种，并用无菌水定容至 3 L。37℃下 150 r/min
培养发酵，流加 3 mol/L Ca（OH）2 控制 pH 为 7.0。
定时取样，测定葡萄糖、木糖、阿拉伯糖及乳酸的
浓度。
1.2.5 发酵产物检测与分析 菌体浓度测定时先用
3 mol/L HCl 溶液酸解，再在可见光分光光度计测定
波长 600 nm 下 OD 值。葡萄糖、木糖、阿拉伯糖
和有机酸采用高效液相色谱法分析，色谱柱为 Bio-
Rad HPX 87H，流动相为 4 mmol/L H2SO4，流速 0.5
mL/min，柱温 40℃，检测器为 PDA、ELS 检测器。
2 结果
2.1 ptsG基因缺陷菌株JH15的鉴定
用鉴定引物 P3、P4 对 ptsG 缺失菌株 JH15 进行
PCR 验证，以出发菌株 JH13 为对照。由于鉴定引
物 P3、P4 的基因序列与卡那霉素抗性基因扩增引物
上 ptsG 同源臂的基因序列一致，所以敲除成功菌株
扩增出来的片段大小应与卡那霉素抗性基因扩增片
段的大小相同。结果如图 1 所示，以 JH13 为底物扩
增的 ptsG 片段大小为 1 434 bp ；JH15 和卡那霉素抗
性基因的扩增片段大小均为 1 550 bp，与 ptsG 自身
长度相差 116 bp，表明 ptsG 基因已成功敲除。
2.2 混合糖发酵
2.2.1 JH13 和 JH15 菌体生长曲线 为了测试 ptsG
缺陷菌株 JH15 利用混合糖发酵的情况，本实验在带
有 pH 自动调节功能的 7 L 发酵罐中进行。JH13 和
JH15 菌体生长曲线如图 2 所示，出发菌 JH13 发酵
到 24 h 时 OD600 达到 4.6，之后进入稳定期 ；工程菌
JH15 在 36 h 进入稳定期，OD600 值为 5.3。在 0-24 h
之间 JH13 的 OD600 值比 JH15 大 ；但随着发酵的进
行，发酵 24 h 后 JH15 的 OD600 值反而超过了 JH13。
JH15 的最大 OD600 值是 JH13 的 1.15 倍。
2.2.2 葡萄糖和木糖消耗曲线 JH13 和 JH15 耗糖
情况如图 3 所示，在 114 h 的发酵过程中，ptsG 缺陷
菌株 JH15 在混合糖发酵过程中葡萄糖和木糖同时消
耗 ；而对照菌 JH13 优先利用葡萄糖，待葡萄糖消耗
完才开始利用木糖。说明 ptsG 基因的敲除确实能够
降低葡萄糖抑制效应，同时利用葡萄糖和木糖进行
发酵。
JH15 在发酵 36 h 时葡萄糖消耗完，发酵 114 h
木糖利用完，发酵结束 ；JH13 发酵 21 h 葡萄糖消
表 1 敲除基因的扩增引物和鉴定引物
引物名称 引物序列（5-3）
P1 ATGTTTAAGAATGCATTTGCTAACCTGCAAAAGGTCG-
GTAAATCGGTGTAGGCTGGAGATGCTTC
P2 TTAGTGGTTACGGATGTACTCATCCATCTCGGTTTTCA-
GGTTATCCATATGAATATCCTCCTTAG
P3 ATGTTTAAGAATGCATTTGC
P4 TTAGTGGTTACGGATGTACT
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2015,Vol.31,No.12224
耗完才开始利用木糖，发酵 114 h 时还有 18 g/L 木
糖残留。表 2 所示，JH15 葡萄糖的消耗速率为 1.39
g/（L·h），木糖消耗速率为 0.44 g/（L·h）；JH13
葡萄糖消耗速率为 2.38 g/（L·h），木糖消耗速率为
0.34 g/（L·h）。与 JH13 相比 JH15 葡萄糖消耗速率
降低了 41.6%，但是木糖的消耗速率提高了 29.41%。
这是由于 ptsG 基因的敲除阻断了葡萄糖的主要运输
途径（PTS 转运系统），导致葡萄糖的转运速度降低，
但是敲除 ptsG 基因降低了代谢产物阻遏效应，在利
用葡萄糖的同时利用木糖，这样就提高了木糖的利
用率。
2.2.3 乳酸产量 图 4 和表 2 所示，发酵 30 h 以前
对照菌 JH13 的乳酸产量高于 ptsG 缺陷菌株 JH15，
发酵 30 h 后 JH15 的乳酸产量反而高于 JH13 ；发
21226
bp
M 1 2 3
bp
5148
4268
3530
2027
1904
1584
1375
947
831
564
1550
1434
M ：DNA marker ；1 ：JH13 PCR 扩增片段 ；2 ：卡那抗性基因 PCR 扩增片段 ；
3 ：JH15 PCR 扩增片段
图 1 ptsG 基因敲除验证
6
5
4
3
2
1
0
O
D
60
0
0 12 24 36 48 60
t/h
72 84 96 108
Ƶ JH13；Ʒ JH15
图 2 ptsG 缺陷菌 JH15 和出发菌 JH13 在混合糖培养基中
的菌体生长曲线
50
40
30
20
10G
lu
co
se
o
r X
yl
os
e g·L-1
0
0 12 24 36 48 60
t/h
72 84 96 108
ƵJH13ˈ㪑㨴㌆ƶJH15ˈ㪑㨴㌆ƷJH13ˈᵘ㌆ƸJH15ˈᵘ㌆
图 3 ptsG 缺陷菌 JH15 和对照菌 JH13 混合糖发酵（7 L
发酵罐，50 g/L 葡萄糖，50 g/L 木糖）糖消耗曲线
酵 114 h，JH15 乳 酸 产 量 为 83.04 g/L， 转 化 率 为
83.04% ；而 JH13 乳酸产量为 66.02 g/L，转化率为
80.51%。实验表明 ptsG 基因的敲除使得 JH15 相比
于 JH13 最大生产强度提高了 2.37%，平均生产强度
提高了 25.86%。
D
-la
ct
at
e g·L-1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 12 24 36 48 60
t/h
72 84 96 108
ƽ JH13ƻ JH15
图 4 ptsG 缺陷菌 JH15 和对照菌 JH13 混合糖发酵（7 L 发
酵罐，50 g/L 葡萄糖，50 g/L 木糖）的乳酸产量曲线
2.3 稻草秸秆水解液发酵
为了验证 ptsG 缺陷菌株 JH15 利用木质纤维素
水解液发酵的情况，本实验以稻草秸秆为原料经过
2% 的 H2SO4 酸解和 Ca（OH）2 脱毒处理后得到秸
秆水解液。以秸秆水解液为碳源，添加 10 g/L 蛋白
胨和 5 g/L 酵母粉，配制成 3 L 发酵培养基。水解液
中主要含有葡萄糖、木糖和 L-阿拉伯糖，其中葡萄
2015,31(12) 225丁小云等：产 D-乳酸重组大肠杆菌 ptsG基因的敲除及其混合糖同步发酵
糖浓度为 16.5 g/L、木糖 9.8 g/L、L-阿拉伯糖 2.8 g/L。
JH15 利用秸秆水解液发酵情况如图 5 所示，
JH15 生长速度逐渐加快，12 h 时 OD600 达到 2.5，随
后生长速度减慢。JH15 在发酵过程中同时利用葡萄
糖、木糖和 L-阿拉伯糖，15 h 时发酵结束。其中葡
萄糖在 12 h 消耗完，消耗速率为 1.37 g/（L·h）；木
糖和 L-阿拉伯糖 15 h 消耗完，木糖消耗速率为 0.65
g/（L·h），L-阿拉伯糖消耗速率为 0.19 g/（L·h）。
发酵结束时乳酸产量为 25.12 g/L，生产强度为 1.67
g/（L·h），转化率为 86.42%。
时利用五碳糖和六碳糖发酵产 D-乳酸的文献尚未见
报道。
本实验以能够高效利用木糖产 D-乳酸的重组
大肠杆菌工程菌 JH13 为出发菌株，利用 Red 同源
重组技术敲除 ptsG 基因，成功构建一株能够同时
利用五碳糖和六碳糖发酵产 D-乳酸的工程菌 E.coli
JH15。在混合糖培养基中，在前 24 h，JH15 生长的
比 JH13 缓慢，是因为敲除了葡萄糖跨膜转运的主要
基因 ptsG，葡萄糖的摄取速度降低 ；24 h 后 JH15 的
菌体密度超过了 JH13，是因为 ptsG 缺陷菌 JH15 降
低了葡萄糖效应，在混合糖培养基中能更好的利用
碳源来维持菌体的生长。在 10% 混合糖（5% 葡萄
糖和 5% 木糖）发酵中，JH15 由于 ptsG 基因的敲除
降低了葡萄糖效应，因此能够完全利用葡萄糖和木
糖，并且完成发酵，最终乳酸产量为 83.04 g/L ；对
照菌株 JH13 先利用葡萄糖，待葡萄糖消耗完才利
用木糖，发酵结束时还有 18 g/L 木糖残留，乳酸产
量为 66.02 g/L。相比于对照菌，JH15 木糖消耗速
度提高了 29.41%，乳酸产量提高了 25.86%。因此
ptsG 基因的敲除能够降低葡萄糖抑制效应，提高木
糖的利用率，提高 D-乳酸的产量。在稻草秸秆水解
液发酵中，JH15 同时利用葡萄糖、木糖和 L-阿拉伯
糖，15 h 发酵结束，乳酸产量为 25.15 g/L，转化率
为 86.42%。稻草秸秆水解液发酵实验进一步验证了
菌株 JH15 能够很好的利用秸秆水解液发酵生产 D-
乳酸，为利用廉价的木质纤维素水解物为原料发酵
生产 D-乳酸提供参考依据。
4 结论
通过 Red 同源重组技术敲除 ptsG 基因而成功构
建的 D-乳酸工程菌 E.coli JH15，具有同时利用五碳
糖和六碳糖发酵的能力。该菌经证实在 10% 的混合
糖（5% 葡萄糖和 5% 木糖）发酵过程中能有效的利
用完葡萄糖和木糖，糖酸转化率达到 83.04% ；并且
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0
30
25
20
15
10
5
0
O
D
60
0
0 3 6 9 12 15
t/h
su
ga
r o
r D
-la
ct
at
e/
g·L-1 ƶ㪑㨴㌆ƻᵘ㌆ƸL-䱯՟㌆ƵOD600Ʒң䞨
图 5 JH15 利用稻草秸秆水解液发酵菌体生长、糖消耗和
乳酸产量曲线
表 2 JH13 和 JH15 在混合糖（5% 葡萄糖和 5% 木糖）发酵中的比较
菌株
葡萄糖 木糖 乳酸 生产强度
耗糖 /
（g·L-1）
耗糖速度 /
（g·（L·h）-1）
耗糖 /
（g·L-1）
耗糖速度 /
（g·（L·h）-1）
产量 /
（g·L-1）
转化率 /%
最大值 /
（g·（L·h）-1）
平均值 /
（g·（L·h）-1）
JH13 50 2.38 32 0.34 66.02 80.51 2.11 0.58
JH15 50 1.39 50 0.44 83.04 83.04 2.16 0.73
3 讨论
国内外关于利用 ptsG 缺陷菌株进行混合糖发酵
的研究已有报道。Nichols 等［17］敲除了产乙醇大肠
杆菌工程菌的 ptsG 基因，获得的 ptsG 缺陷菌株能
够同时利用 8% 混合糖（葡萄糖、木糖和阿拉伯糖）
进行发酵，乙醇产率达到理论值 87%-94%。严涛
等［18］构建的 ptsG 缺陷菌株 E.coli SZ470P 在 5％混
合糖（2.5％木糖和 2.5％葡萄糖）培养基中能同时
利用葡萄糖和木糖进行发酵，木糖消耗量是对照菌
株的 3.8 倍，乙醇产量提高了 14.32%。但是关于同
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2015,Vol.31,No.12226
能够很好的利用稻草秸秆水解液发酵。
参 考 文 献
［1］ 刘鹏 , 李爽 , 贾晓强 , 等 . 基因工程菌生产 D- 乳酸研究进展［J］.
现代化工 , 2010, 30（10）：13-17.
［2］ Datta R, Tsai SP, Bonsignore P, et al. Technological and economic
potential of poly（lactic acid）and lactic acid derivatives［J］.
FEMS Microbiology Reviews, 1995, 16（2-3）：221-231.
［3］ Vijayakumar J, Aravindan R, Viruthagiri T. Recent trends in
the production, purification and application of lactic acid［J］.
Chemical and Biochemical Engineering Quarterly, 2008, 22（2）：
245-264.
［4］ Bothast RJ, Nichols NN, Dien BS. Fermentations with new
recombinant organisms［J］. Biotechnology Progress, 1999, 15（5）：
867-875.
［5］ Dien BS, Nichols NN, O’Bryan PJ, et al. Development of new etha-
nologenic Escherichia coli strains for fermentation of lignocellulosic
biomass［J］. Applied Biochemistry and Biotechnology, 2000, 84
（1-9）：181-196.
［6］ Magasanik B. Catabolite repression［M］. Cold Spring Harbor
Laboratory Press, 1961, 26 ：249-256.
［7］ Deutscher J. The mechanisms of carbon catabolite repression in
bacteria［J］. Current Opinion in Microbiology, 2008, 11（2）：
87-93.
［8］ Postma PW, Lengeler JW, Jacobson GR. Phosphoenolpyruvate ：
carbohydrate phosphotransferase systems of bacteria［J］.
Microbiological Reviews, 1993, 57（3）：543.
［9］ Tanaka Y, Teramoto H, Inui M, et al. Regulation of expression of
general components of the phosphoenolpyruvate ：carbohydrate
phosphotransferase system（PTS）by the global regulator SugR
in Corynebacterium glutamicum［J］. Applied Microbiology and
Biotechnology, 2008, 78（2）：309-318.
［10］ Kundig W, Ghosh S, Roseman S. Phosphate bound to histidine
in a protein as an intermediate in a novel phospho-transferase
system［J］. Proceedings of the National Academy of Science of
the United States of America, 1964, 52（4）：1067-1074.
［11］ Deutscher J, Francke C, Postma PW. How phosphotransferase
system-related protein phosphorylation regulates carbohydrate
metabolism in bacteria［J］. Microbiology and Molecular Biology
Reviews, 2006, 70（4）：939-1031.
［12］ Meins M, Jenö P, Müller D, et al. Cysteine phosphorylation of the
glucose transporter of Escherichia coli［J］. Journal of Biological
Chemistry, 1993, 268（16）：11604-11609.
［13］ Zhou S, Iverson AG, Grayburn WS. Engineering a native
homoethanol pathway in Escherichia coli B for ethanol
production［J］. Biotechnology Letters, 2008, 30（2）：335-342.
［14］ Zhou S, Iverson AG, Grayburn WS. Doubling the catabolic
reducing power（NADH）output of Escherichia coli fermentation
for production of reduced products［J］. Biotechnology Progress,
2010, 26（1）：45-51.
［15］ Wang Y, Manow R, Finan C, et al. Adaptive evolution of
nontransgenic Escherichia coli KC01 for improved ethanol tolerance
and homoethanol fermentation from xylose［J］. Journal of
Industrial Microbiology & Biotechnology, 2011, 38（9）：1371-
1377.
［16］ 赵锦芳 , 许丽媛 , 王永泽 , 等 . 利用五碳糖产高纯度 L- 乳酸的
大肠杆菌基因工程菌的构建［J］. 微生物学报 , 2013, 53（4）：
328-337.
［17］ Nichols N, Dien B, Bothast R. Use of catabolite repression mutants
for fermentation of sugar mixtures to ethanol［J］. Applied
Microbiology and Biotechnology, 2001, 56（1-2）：120-125.
［18］ 严涛 , 赵锦芳 , 高文慧 , 等 . 大肠杆菌工程菌 ptsG 基因敲除及
其缺陷株混合糖同型乙醇发酵［J］. 生物工程学报 , 2013, 29
（7）：937-945.
（责任编辑 李楠）