请结合实例设计一个分离生物大分子靶标的实验方案，并分析其可行性。

参考答案:

1.目的和意义(目的2.5分，意义2.5分)

随着科技的发展和社会的进步，人们对食品有了新的要求，从单纯摄取营养成分到摄取有益健康、有效预防疾病的成分，消费者对高糖、高热量的兴趣转向了低糖、低热量、人体难以消化、能预防龋齿、具有整肠功能。

低聚乳果糖甜度低，热量低，不易被人体消化，不被口服酶分解，具有预防龋齿的作用。同时也是双歧杆菌的增殖因子，可以选择性地促进双歧杆菌的繁殖，使其在肠道内占优势，从而改善肠道菌群。此外，还发现乳果糖低聚糖可以促进人体对钙的吸收，从而可以治疗骨骼疾病。由于其优越的生理功能特性和良好的理化特性，一直深受消费者和食品、制药、日化、饲料等行业的忽视，市场需求不断上升。然而，乳果糖寡糖的商业化生产成本低、耗时、复杂且成本高。因此，利用基因重组技术、现代发酵技术、固定化酶技术和膜分离技术实现乳果糖低聚糖的高效、低成本工业化生产具有重要意义，将为乳果糖低聚糖在食品、动物饲料和医药行业的广泛应用奠定原料基础。

2.拟采用的技术路线(流程图合理并列出分离方法的，得7分；流程图合理且未列出分离方法的，得4分；如果流程图不合理，得分1)。

克隆β-半乳糖苷酶基因→工程菌的构建

β-呋喃呋喃糖苷酶发酵条件的优化

β-呋喃呋喃糖苷酶的纯化

蔗糖和乳糖混合溶液→固定化β-呋喃果糖苷酶。

分离反应液→回收固定化酶。

糖浆产品→纳滤膜纯化→喷雾干燥。

含有70%乳果糖低聚糖的粉末/含有95%乳果糖低聚糖的冷冻干燥/蒸发浓缩粉末。

3.本研究的技术特点和优势(技术特点2分，技术优势2分)

目前日本公司都是用液体发酵生产乳果糖低聚糖，生产用的酶只能用一次。后处理工艺需要活性炭脱色和离子交换树脂脱盐。产品中乳果糖低聚糖的总含量只有35-55%，还有葡萄糖、乳糖、蔗糖等约50%的副产物。本文以乳糖和蔗糖为原料进行深加工，采用固定化酶生产和纳米膜纯化耦合技术生产乳果糖低聚糖。生产中使用的酶可重复使用，后处理过程无需脱色和离子交换，简化了工艺，缩短了糖浆的生产成本。结合纳米膜过滤的高新技术，产品中低聚乳果糖的纯度达到95%以上，可供糖尿病患者直接服用。尤其是粉状乳果糖低聚糖产品，非常便于储存、运输和使用。

4.产品应用范围和市场前景(应用范围2分，市场前景2分)

这种产品有广泛的用途。a、作为益生菌，即双歧杆菌生长促进剂。低聚乳果糖能明显促进肠道内双歧杆菌的生长繁殖，抑制腐败菌的生长，调节和维持肠道健康；b、作为膳食纤维，能有效降低血清胆固醇和血脂，对高血脂引起的高血压、动脉硬化等一系列心血管疾病有很好的改善作用；c、作为激活因子，即钙、镁、铁等矿物质和微量元素的激活因子，可以达到促进矿物质和微量元素吸收的作用，如在补钙、补铁、补锌等食品和保健品中添加低聚果糖，可以提高产品的效果；d、作为一种独特的低糖、低热值、消化不良的甜味剂，将其添加到食品中，不仅可以改善产品的口感，降低食品的热值，还可以延长产品的保质期。如果在减肥食品中添加低聚果糖，可以大大降低产品的热值；低糖食物中的低聚果糖很难引起血糖升高；在葡萄酒产品中添加低聚果糖可以防止葡萄酒中溶解物质的沉淀，提高葡萄酒的澄清度和风味，使葡萄酒的口感更加醇厚爽口。果味饮料和茶饮料中添加低聚果糖，可以使产品口感更加细腻、柔和、清爽。e乳果糖低聚糖也是优于抗生素和益生菌的新型饲料添加剂；乳果糖低聚糖也可以用于药物和化妆品。

市场潜力巨大。a .国际市场:目前日本乳果糖低聚糖年需求量2500多吨，按平均售价800日元/公斤计算，年销售额达到20亿日元；随着乳果糖低聚糖应用领域的不断扩大，以及日本和世界市场对低热量功能性甜味剂需求的不断增加，乳果糖低聚糖一直供不应求。b .国内市场:娃哈哈、光明、乐百氏等中国食品行业知名品牌为了提高产品的科技含量，开始关注并参与功能性低聚糖的研究和生产。随着国内消费者对乳果糖低聚糖特殊保健功能认识的提高，国内消费市场也将启动，市场前景十分看好。

总之，本研究以蔗糖和乳糖为主要原料生产高纯度乳果糖低聚糖干粉和浓缩液，为蔗糖和乳糖的深加工及生产产业链的延伸开辟了一条新的途径。21世纪，在国内外保健食品市场不断扩大，社会需求不断增加的情况下，我国具有自主知识产权的高纯度乳果糖低聚糖具有广阔的发展前景和可观的经济效益。