Destructuration des parois végétales par le carbonate et les métaux de transition: une étude modèle sur la dégradation abiotique de la paille en sols de craie et sur l'incorporation de pesticides aux lignines

Ceel wall destructuration by carbonate and trasition metals : a model study of wheat straw abiotic degradation in calcareous soils and covalent coupling of pesticides with lignin

• Auteur / Autrice : Nathalie Durot
• Direction : Bernard Monties, Bernard Kurek
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Reims

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pesticides

Plantes -- Effets du cuivre

Polysaccharides

Paroi cellulaire végétale

Carbonates

Lignine

Résumé

Le premier objectif de cette étude est d'examiner la dégradation abiotique de paroi végétale de paille de blé dans un milieu simulant les sols de craie où semblent régner des conditions physico-chimiques favorables pour que des processus de dégradation abiotiques soient efficaces. Le second objectif est d'examiner les possibilités d'incorporation covalente de pesticides aux lignines au cours de leur oxydation par les métaux. La macération de la paille dans le carbonate induit une déstructuration de la paroi végétale qui se traduit par une modification de la composition des lignines en structures b-o-4 et par une modification du fractionnement des constituants pariétaux. Celles-ci résulteraient de la solubilisation d'une fraction de lignine qui favoriserait le gonflement des hémicelluloses en milieu alcalin et qui modifierait ainsi les interactions entre les différents constituants pariétaux ainsi que leur accessibilité aux réactifs. La présence de cuivre induit quelques perturbations supplémentaires par rapport au carbonate dans l'organisation de la paroi en diminuant l'extractibilité des constituants pariétaux et en augmentant la quantité de structures b-O-4 analysées dans les lignines résiduelles. Ceci pourrait résulter à la fois d'une dépolymérisation des lignines résiduelles et d'une modification des interactions entre les différents constituants suite à la formation de complexes avec le cuivre. Enfin, la possibilité de couplage covalent entre des modèles de lignine avec différents pesticides a été examinée dans ces conditions. Le couplage covalent de l'isopropylaniline, métabolite de l'isoproturon a été montré lors de l'oxydation de l'alcool coniférylique par les métaux. Ce couplage dépend de la propriété nucléophile ou de la capacité des pesticides et modèles à générer des radicaux au cours de l'oxydation. Des couplages covalents entre l'isopropylaniline et les DHP peuvent être créés lors de l'oxydation sans exclure des phénomènes d'association et d'absorption.