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Le liège sous toutes ses coutures

2024, Revue française d'histotechnologie, vol: 36, n°:1, p 191-206

LAGORCE Aurélie1, GEROMETTA Massimiliano1,2, CHANUT Julie1, CROUVISIER-URION Kevin3, WINCKLER Pascale1,4, GABRION Xavier2, THIBAUD Sébastien2, GOUGEON Régis D.1,5, BELLAT Jean-Pierre6, KARBOWIAK Thomas1

DOI : 

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1 Univ. Bourgogne Franche-Comté, L’Institut Agro, Univ. de Bourgogne, INRAE, UMR PAM 1517, 1 Esplanade Erasme, 21000 Dijon, France.
2 SUPMICROTECH, CNRS, Institut FEMTO-ST, 15B avenue des Montboucons, 25000 Besançon, France
3 Oniris, Nantes Université, CNRS, GEPEA, UMR 6144, rue de la Geraudière, CS 82225, 44000 Nantes, France
4 Dimacell Imaging Facility, L’Institut Agro Dijon, Univ. Bourgogne Franche-Comté, 1 Esplanade Erasme, 21000 Dijon, France
5 Univ. Bourgogne Franche-Comté, Institut Agro, Univ. de Bourgogne, INRAE, UMR PAM 1517, Institut Universitaire de la Vigne et du Vin – Jules Guyot, 2 rue Claude Ladrey, 21000 Dijon, France
6 Univ. Bourgogne Franche-Comté, ICB UMR 6303 CNRS, 9 Avenue Alain Savary, B.P. 47870, 21078 Dijon, France

Résumé :

Le liège est un matériau naturel utilisé depuis l’Antiquité pour le bouchage des amphores, qui est aujourd’hui toujours majoritaire sur le marché des obturateurs œnologiques. Malgré son utilisation empirique, la relation structure/fonction de ce matériau n’est toujours pas clairement établie. Une caractérisation plus fine de sa structure constitue ainsi un élément clé pour permettre de mieux appréhender cette relation structure/fonction, et de l’utiliser à terme comme élément permettant de prédire le comportement du liège au cours de son utilisation en tant qu’obturateur œnologique.
Ce travail présente les dernières avancées relatives à la caractérisation de ce matériau par une approche multi-échelle. Tout d’abord, à l’échelle mésoscopique, la tomographie à rayons X a permis de mettre en évidence la macroporosité du liège, constituée de lenticelles, et leur distribution au sein d’un bouchon en liège. Les reconstructions 3D de ces analyses ont révélé que ces macropores n’étaient pas interconnectés sur la longueur du bouchon. A l’échelle microscopique, la frontière entre les cellules du phellème et celles en surface des lenticelles a été mise en évidence par microscopie biphotonique. La différenciation cellulaire au niveau des lenticelles s’opère sur une unique couche de cellules, qui présentent une paroi 10 fois plus épaisse et une composition chimique différente de celles du phellème. Enfin à l’échelle nanométrique, la microscopie électronique à transmission a permis de révéler la structure des parois des cellules, qui présentent à certains endroits des plasmodesmes. Cette caractérisation multi-échelle de la structure du liège a permis de fournir des informations essentielles pour mieux expliquer les propriétés mécaniques et barrière remarquables de ce matériau.

Mots-clés :

Liège, Macroporosité, Microscopie biphotonique, Microscopie électronique à transmission, Structure alvéolaire, Tomographie à rayons X.

English title :

Cork from every angle

Abstract :

Cork is a natural material that has been used since the Antiquity to seal amphorae and nowadays, it is still the most used material to seal wine bottles. Despite its empirical use, the structure/function relationship of this material is not yet clearly established. A more detailed characterization of cork structure represents therefore a key element in gaining a better understanding of the structure/function relationship. Such approach will also help to predict the behavior of cork during its use as an oenological stopper.
This work presents the latest advances in the characterization of this porous material through a multi-scale investigation. On a mesoscopic scale, X-ray tomography highlighted the macroporosity of cork, named lenticels, and their distribution within a full cork stopper. 3D reconstruction revealed that macropores are not interconnected along the length of a cork stopper. On a microscopic scale, the change between the phellem cells and the lenticels was revealed using two-photon microscopy. Cell differentiation was found to take place on a single layer of cells bordering the lenticel, having a cell wall 10 times thicker than those of the phellem and a different chemical composition. Finally, on a nanoscopic scale, transmission electron microscopy exhibits the structure of the cell wall, with the presence of obstructed plasmodesmata, small channels running through the cork cell wall. Such multi-scale characterization of cork structure has thus provided essential information to better understand the unique mechanical and barrier properties of this natural material.

Keywords : 

Cork, Electron and two-photon microscopy, Honeycomb structure, Macroporosity, X-ray and neutron tomography.

Copyright © Association française d'histotechnologie

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Comment citer cet article (How to cite this article) :

LAGORCE Aurélie1, GEROMETTA Massimiliano1,2, CHANUT Julie1, CROUVISIER-URION Kevin3, WINCKLER Pascale1,4, GABRION Xavier2, THIBAUD Sébastien2, GOUGEON Régis D.1,5, BELLAT Jean-Pierre6, KARBOWIAK Thomas1 2024, Le liège sous toutes ses coutures, Revue française d'histotechnogie, vol: 36, n° 1, p: 191-206

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