本文以羟基乙腈转化为羟基乙酸为模式反应，选育能够生物催化羟基腈生产相应羧酸的微生物菌株，以满足腈化合物生物转化和生物催化技术发展的需要，为工业生物催化提供有效的生物催化剂和工艺路线。论文以羟基乙腈为惟一氮源进行富集，基于羟基乙酸与β-萘酚的显色反应，建立了高通量菌株筛选模型。此比色法不仅适合大规模的菌种初筛，也可应用于羟基乙酸的定量分析。利用建立的筛选模型，得到了4株具有羟基乙腈水解活力的菌株，其中N595活力最高，经鉴定确定其为红球菌（Rhodococcus）。底物特异性研究表明Rhodococcus sp．N595催化腈化合物水解主要是通过腈水合酶／酰胺酶双酶耦联途径进行的。产酶培养基和培养条件的优化显著提高了Rhodococcus sp．N595的酶活，其最佳组合为甘露醇8g／l，蛋白胨4.9g／l，酵母膏4.1g／l，K₂HPO₄ 1g／l，KH₂PO₄ 1g／l，MgSO₄ 0.2g／l，FeSO₄ 0.03g／l，NaCl 1g／l，己内酰胺0.5g／l，pH 8.0。静息细胞催化反应条件及酶促反应动力学研究表明，Rhocococcus sp．N595水解羟基乙腈的最适反应温度为42℃，胞内酶热稳定性较好，42℃时半衰期为45.2 h；最适反应体系为pH 7.5-7.8 Na₂HPO₄-NaH₂PO₄缓冲液；Mg²⁺、Fe²⁺等对细胞活性具有明显的促进作用；高浓度的底物和产物对酶促反应具有抑制效应，在最适底物浓度1.6g／l时，Rhocococcus sp.N595菌悬液可连续进行3个批次的反应，转化液中羟基乙酸的累积浓度达到4.7g／l；当反应体系中羟基乙酸的浓度达到2g／l左右时就会抑制反应速度；最后对酶促反应动力学进行了探讨，最大反应速率V_max=2.816 mmol l^-1min^-1，表观米氏常数K_m=12.157 mmol／l，底物抑制常数K_s=53.78mmol／l。