Le couplage de plusieurs méthodes d'imagerie améliore la caractérisation des produits agronomiques

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Rapport R&I 2022
Le couplage de plusieurs méthodes d'imagerie améliore la caractérisation des produits agronomiques

Le couplage de plusieurs méthodes d'imagerie améliore la caractérisation des produits agronomiques

L’eau et les polysaccharides des parois sont deux éléments composantes qui impactent fortement les propriétés technologiques ou d’usage des produits agronomiques, notamment du grain. Différentes modalités d’imagerie sont à même de caractériser ces deux composantes : l’imagerie par spectrométrie de masse (MSI) peut cartographier la composition chimique des échantillons, sans a priori sur les molécules à analyser, et l’imagerie par résonance magnétique (IRM), modalité non destructive, permet d’accéder à l’anatomie des organes et à l’état d’hydratation (teneur / mobilité). Obtenir une vision complète de l’échantillon nécessite de pouvoir comparer et fusionner les informations obtenues par ces deux modalités. Les difficultés concernent la différence de résolution des images, et les déformations de l’échantillon induites par la MSI lors de la préparation des échantillons.

Nous avons développé une chaîne complète de traitement d’images pour fusionner les informations obtenues par les deux modalités d’imagerie. Elle comprend les étapes de pré-traitement spécifiques à chaque modalité, de recalage des images pour mettre en correspondance spatiale les informations, et de réduction de dimension pour simplifier les données. La superposition des informations spatialisées permet de mettre en correspondance la composition chimique et la mobilité de l’eau et donc connaître, sans a priori, les molécules dont la localisation corrèle le mieux avec celle de l’eau.
Appliquée à des grains de blé à différents stades de développement, la méthode permet de relier la nature de l’hydratation à celle du degré de substitution et d’acétylation des polysaccharides non cellulosiques présents dans les parois du grain. En particulier, la co-localisation des xylanes les plus substitués et/ou fortement acétylés dans les régions les plus hydratées suggère une plus grande porosité des parois liée à la modification des xylanes.

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Date de modification : 11 septembre 2023 | Date de création : 26 décembre 2022 | Rédaction : MW