生物催化和转化技术因其高效性、多样性、底物专一性、区域选择性、化学选择性、对映选择性以及温和的反应条件等特点，被誉为继医药生物技术和农业生物技术之后的“第三次生物技术浪潮”。本文采用微生物转化的方法从土壤中筛选出能转化烟碱类杀虫剂吡虫啉(imidacloprid，IMI)为5-羟基吡虫啉(5-hydroxy IMI)的菌株，进一步通过酸水解法将5-hydroxy IMI转变为生物活性是IMI 10-19倍的烯式吡虫啉(olefin IMI)，并对转化机理作了初步研究。 采用唯一氮源筛选策略，从土壤中筛选到一株命名为NJ2的菌株，可高效转化IMI为一种极性更大的化合物。NJ2菌株为专性好氧的革兰氏阴性杆，有亚极生鞭毛；BioMerieux Vitek自动微生物分析仪鉴定为Stenotrophomonas maltophilia；16S rDNA结果分析进一步证明了NJ2菌株在系统发育地位上属于S．maltophilia。该化合物经LC-MS和核磁共振分析确认为5-hydroxy IMI。 NJ2菌株的发酵和转化条件的研究表明，麦芽糖、葡萄糖为最适生长碳源，苹果酸和麦芽糖为最适酶形成碳源，乙酸钠、乙醇为最佳比酶活氮源；蛋白胨为最适生长氮源，牛肉膏、酵母膏为最适酶形成氮源，玉米浆为最佳比酶活氮源。 在转化液中添加5％的蔗糖可提高IMI羟基化酶活性15倍，在LB培养基中添加蔗糖对生长细胞转化和静息细胞转化都没有影响。转化液中蔗糖的含量随着转化进行不断降低，生物量在转化过程中不再增加，推测蔗糖在转化过程中被细菌利用并产生还原态的氢，如NADH。在转化液中添加外源NADH，对酶活性没有影响。 由于IMI在水中的溶解度只有0.6g／L，提高IMI的溶解度可以有效地提高羟基化酶的活性。在静息细胞转化液中添加对细胞毒性较小的有机溶剂如二甲基亚砜、甲酰胺、二甲基甲酰胺以增加底物溶解度。二甲基亚砜浓度介于1—3％时对IMI羟基化酶活性有一定的促进作用，浓度再高，对IMI羟基化酶活性有抑制作用。甲酰胺和二甲基甲酰胺对酶活性有明显地抑制作用。采用超声处理底物悬液和固体投料的方法使得转化细胞和粉末底物之间有最佳的接触面积。以上方法都不能有效地提高IMI羟基化酶活性。