Het eerste proces dat plaats vindt is de afbraak van eiwitten in aminozuren. Die aminozuren breken op hun beurt af in Water, CO2, amoniak en Energie, Deze processen worden veroorzaakt door bacteriën die de vrijkomende energie opnemen. De reactie vergelijking gaat als volgt: 2CH2NH2COOH + 302 4C02 + 2H20 + 2NH3 + E Nitrificerende bacteriën bevatten enzymen in het intern membraansysteem die een oxiderende werking hebben. De AOB’s (ammoniumoxiderende bacteriën) oxideren ammoniak tot hydroxylamine, met het enzym ammoniakmono-oxygenase. Het gevormde hydroxylamine wordt door hydroxylamine oxidoreductase omgevormd tot nitriet. Deze nitriet bind zich met nicotine en amines en vormt verschillende nitrosamines Specifieker: N'-nitrosonornicotine, 4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone Echter wordt niet al de nitrieten omgezet in nitrosamines. Er worden verdere verbindingen gemaakt door nitrietoxiderende bacteriën die nitraten vormen.