アセトン-ブタノール-エタノール発酵
定常期(ソルベント生成期)にはそれまでに生産した酢酸および酪酸はCoAトランスフェラーゼ(英: CoA transferase)によりそれぞれアセチルCoAおよびブチリルCoAに変換される。生じたアセチルCoAはアセトアルデヒドデヒドロゲナーゼ(英: acetaldehyde dehydrogenase)によりアセトアルデヒドとなり、これがアルコールデヒドロゲナーゼ(英: ethanol dehydrogenase)によりエタノールに変換される。一方、ブチリルCoAはブチルアルデヒドデヒドロゲナーゼ(英: butyraldehyde dehydrogenase)によりブチルアルデヒドとなり、これがブタノールデヒドロゲナーゼ(英: butanal dehydrogenase)によりブタノールに変換される。また、アセチルCoAとブチリルCoAの再生産によりアセト酢酸が生じるが、これはアセト酢酸デカルボキシラーゼ(英: acetoacetate decarboxylase)により脱炭酸されてアセトンとなる。こうして産生されたエタノール、ブタノール、アセトンは最終生産物として菌体外に放出される。
アセトン-ブタノール-エタノール発酵の経路を右図に示す。
アセトン-ブタノール-エタノール生産菌は出発物質として糖を用いるが、酵母による糖発酵と異なり、デンプンやグルコースなどの食料としても利用されるもの以外の糖類も出発物質とすることができる。出発物質がヘキソースの場合はグルコースとして、ペントースの場合はフルクトース-6-リン酸あるいはグリセルアルデヒド-3-リン酸として、解糖系を通じてピルビン酸に変換する。
ピルビン酸はピルビン酸シンターゼ(英: pyruvate synthase)によりアセチルCoAに、続いてチオラーゼ(英: thiolase)により二量化されてアセトアセチルCoAに変換される。アセトアセチルCoAは3-ヒドロキシブチリル-CoAデヒドロゲナーゼ(英: 3-hydroxybutyryl-CoA dehydrogenase)、クロトニルCoAヒドラターゼ(英: crotonyl-CoA hydratase)、ブチリルCoAデヒドロゲナーゼ(英: butyryl-CoA dehydrogenase)による一連の酵素反応でブチリルCoAに変換される。対数増殖期(酸生成期)にはアセチルCoAとブチリルCoAからそれぞれ酢酸、酪酸が産生され、増殖と代謝に必要なATPを獲得する。