菌体内存在着容易被氧化剂破坏的化学物质,并且菌体内缺乏抗氧化的酶系统。例如F420因子是产甲烷菌细胞中的一个重要因子,它对O2非常敏感。在它受到氧化时,就会与酶分离。从而使酶失去活性。一般来说,严格的厌氧菌如产甲烷菌,都不具有过氧化物酶和超氧化物歧化酶,没有办法来保护如H2O2等各种强氧化态的物质,对菌体有破坏作用。
氧化剂对厌氧微生物的毒害作用过程大致有两个阶段:抑菌阶段和杀菌阶段。抑菌阶段的特点是氧化剂不断消耗微生物体内的还原性物质,如NADH,使有NADH等还原物质所承担的代谢功能暂时受到阻碍,与此同时,ATP和其他生物活性物质的合成也暂时中断。若氧化剂的量不大,在这段过程中会不断的被消耗,直至消失,厌氧过程也会逐渐恢复正常;若氧化剂量很大,造成氧化还原电位很高,那么将从抑菌阶段逐渐过渡到杀菌阶段。在杀菌阶段,大量的氧化剂涌入微生物体内,进行破坏,导致微生物大批死亡,最终使厌氧系统受到破坏而失败。
在厌氧生物处理系统中,各种厌氧性微生物如纤维素分解菌、硫酸盐还原菌、硝酸盐还原菌、产氨细菌、产乙酸菌等,对氧化还原电位的适应性也各不相同,通过这些细菌有顺序地交替生长活动,使厌氧系统中氧化还原电位在空间尺度上不断下降,逐步为产甲烷菌的生长创造适宜的氧化还原电位条件。