Nhóm này phân hủy các phân tử hữu cơ phức tạp (protein, cellulose, lignin, lipids) thành những đơn phân tử hòa tan như axit amin, glucose, axit béo và glycerol. Những đơn phân tử này sẽ được nhóm vi khuẩn lên men axit trực tiếp sử dụng ngay. Quá trình thủy phân được xúc tác bởi các enzyme ngoại bào như cellulose, protease, lipase,… Các vi sinh vật này rất phổ biến và phát triển nhiều trong tự nhiên trong đó có cả nhóm vi khuẩn E.Coli và B.Subtilus.
Cl. thermocellum là loài vi khuẩn được phân lập đầu tiên từ phân ngựa, lúc còn non có hình que ngắn, khi trưởng thành có hình uốn cong với kích thước khá dài, bào tử sinh ra ở một đầu của tế bào. Loài vi khuẩn này có thể phát triển được trên các môi trường tổng hợp đơn giản chứa nguồn cacbon và xenlulose, nguồn ni tơ là muối NH4+. Chúng không thể sử dụng glucose và nhiều loại đường khác, chúng phát triển và lên men mạnh mẽ ở nhiệt độ 60 – 650C, giới hạn nhiệt độ cao nhất thường là 700C còn ở 40 – 500C thì chúng bắt đầu kém phát triển.
Vi khuẩn ưa ấm Cl. omelianski có hình que, kích thước 0,5 - 8µm, có khả năng di động. bào tử được hình thành một đầu là cho vi khuẩn có hình dáng giống cái dùi trống. Loại vi khuẩn này phát triển và lên men mạnh mẽ nhất ở nhiệt độ 30 – 400C.
Cl. thermocellum, Cl. omelianski là hai loài vi khuẩn có khả năng thủy phân xenlulose. Sản phẩm của quá trình lên men này là etanol, axit acetic, axit lactic, axit formic, H2 và CO2.



Ngoài ra còn có các loài: Ruminococcus flavefaciens, R. allbus. R. flavefaciens là loại cầu khuẩn gram dương, thường xếp thành hình chuỗi, có khả năng sinh sắc tố vàng. Có khả năng lên men xenlulose và xenlobioza.
Vi khuẩn chịu trách nhiệm thủy phân dầu mỡ quan trọng nhất trong điều kiện kỵ khí là Anaerovibrio lipolytica sau đó là một loài thuộc giống Clostridium như Clostridium botulinum, Clostridium noviy. Chúng đều có khả năng tiết ra enzyn lipaza ở pha logarit. Clostridium là giống vi khuẩn kỵ khí bắt buộc, gram dương, sinh bào tử, hình que.
Đối với cơ chất là protein thì cácvi khuẩn thủy phân protein phải tiết ra enzyme protease. Các vi khuẩn chiếm ưu thế loại này bao gồm Clostridium peptococcus, Bifido bacterium, Bacillus, là các vi khuẩn gram âm không sinh bào tử là các vi khuẩn kỵ khí đóng vai trò quan trọng trong việc phân hủy protein. Trong bùn cặn các vi khuẩn này xuất hiện với tỷ lệ khá cao 6,5.107 tế bào/ml...xem thêm