氧化偶氮基化合物(azoxy compounds)是一类比较少见的含有氧化偶氮基[-N=N(=O)-]的化合物,在染料、还原剂、化学稳定剂、炸药以及药物上具有悠久的应用历史。与苯环相连的氧化偶氮键具有独特的顺反异构性能,因而氧化偶氮基化合物合成的材料具有光控活性(将光能转换为机械能),其中芳香族氧化偶氮基化合物由于具有优良的光控液晶性能更是备受科学界关注。迄今为止,只有少数的氧化偶氮基化合物被报道,芳香族氧化偶氮基化合物更是罕见,而且作为光化学活性核心的氧化偶氮键的生物合成机制迄今未被揭示。研究芳香族氧化偶氮基天然产物的生物合成机制,将为光控液晶材料的生物制造奠定理论基础,具有重要的研究价值和应用意义。本论文研究的氧化偶氮霉素来自工业菌恰塔努加链霉菌L10,系其发酵过程中产生的黄色物质,通过分离纯化与结构鉴定为三个芳香族的氧化偶氮基化合物,命名为氧化偶氮霉素(azoxymycin) A、B和C。三个氧化偶氮霉素的分子式通过高分辨质谱计算并且用同位素取代实验证明,氧化偶氮霉素A和B的化学结构是通过一维和二维核磁共振波谱鉴定的；而氧化偶氮霉素C由于溶解度缘由,其核磁共振解析未能成功,通过质谱、紫外吸收谱、以及酸水解实验进行了推测,所推测的结构与其生物合成途径完全吻合。基于氧化偶氮霉素的结构进行的生物信息学分析,本研究从恰塔努加链霉菌L10的基因组中筛选到了对应的合成基因簇,通过基因敲除实验证实基因簇无误,同时完整解析了其生物合成途径。基因敲除实验过程中发现了合成氧化偶氮键的关键酶AzoC——罕见的N-氧化酶,为揭示偶氮基化合物的生物合成机制提供了重要基础。同时,本研究对氧化偶氮霉素的生物活性进行了测试,结果表明对所测试的细菌、真菌和细胞均无明显抑制作用,但具有一定的Caspase-3活性和PTP1B活性；化学活性研究表明,三个氧化偶氮霉素均表现出明显的光致异构活性。综上所述,本研究鉴定了三个结构全新的芳香族氧化偶氮基化合物,完整解析了其生物合成途径,发现了合成氧化偶氮键的关键酶AzoC,并对氧化偶氮霉素的生物和化学活性进行了初步研究。