RESUME Face à une pression environnementale grandissante, il est désormais nécessaire de trouver une alternative au bois et aux panneaux à base de bois traités chimiquement. C'est dans cette optique que nous avons évalué la durabilité naturelle de contreplaqués en mélange d'essences composés de plis durables (duramen de cyprès, cèdre et châtaignier) et non durables (peuplier, hêtre, aubier de cyprès et de cèdre) face à des champignons lignivores (Coriolus versicolor et Coniophora puteana) et des termites (Reticulitermes santonensis). L'épaisseur des plis (1.3 et 2.6 mm), le pourcentage de plis durables et non durables (40% et 60%), le nombre de plis (5 et 9) et les modalités d'intégration des plis durables et non durables (11 combinaisons symétriques) dans chaque panneau ont été étudiés en tant que variables. Une méthode ultrasonore (non destructive) et d'indentation (semi-destructive) ont été mise en œuvre pour évaluer la présence et l'étendue de la dégradation biologique dans des contreplaqués purs et en mélange d'essences en tant que méthodes rapides par comparaison avec la méthode d'évaluation biologique basée sur la perte de masse (selon la norme ENV12038). Un test de cisaillement a aussi été réalisé avant et après exposition fongique afin d'évaluer la relation entre la perte de masse et la baisse de la résistance au cisaillement après dégradation biologique. Les résultats obtenus ont montré que mélanger les plis durables et non durables augmentait la durabilité naturelle des contreplaqués vis à vis des champignons. Cependant, l'essai de cisaillement après dégradation fongique révèle que la décroissance de la résistance au cisaillement des panneaux en mélange d'essence est plus proche de celle des panneaux purs non durables que des panneaux purs durables. Ces résultats signifient qu'il existe une perte de masse localisée dans les plis non durables des contreplaqués en mélange. La perte de masse des plis non durables (perte de masse localisée) des contreplaqués en mélange est plus fortement corrélée à la décroissance de la résistance au cisaillement que la perte de masse totale du contreplaqué à cette propriété mécanique. Les contreplaqués les plus résistants vis à vis des champignons ont été trouvés parmi les différents contreplaqués en mélange faits d'aubier et de duramen de cyprès, et certains modèles ont été résistants vis à vis des termites aussi. Les panneaux résistants à l'attaque de champignons et de termites possédaient des plis extérieurs durables. Les plis épais d'aubier de cyprès laissés intacts dans ces contreplaqués en mélange montre un effet protecteur (vis à vis des termites) venant des plis durables. L'essai d'indentation (mesure de l'énergie d'indentation avant et après dégradation) présente une meilleure corrélation avec la perte de masse que l'essai ultrasonore (mesure de la vitesse des ultrasons avant et après dégradation). DE plus, l'essai d'indentation peut aussi être utilisé pour déterminer le gradient de perte de masse et le seuil de rupture quand la dégradation biologique a lieu dans les plis non durables situés sous les plis durables extérieurs.

L'Angélique (Dicorynia guianensis Amsh.) est une espèce forestière de Guyane très exploitée pour son bois mais ce dernier est connu pour présenter une durabilité naturelle variable, dont les conséquences peuvent être très lourdes pour l'utilisateur. Dans le cadre de cette thèse nous avons souhaité comprendre l'origine de la durabilité naturelle du duramen se l'Angélique afin d'appréhender sa variabilité pour mieux la prédire. Dans un premier temps, nous avons mis en oeuvre une stratégie d'échantillonnage basée sur l'étude architecturale de l'arbre pour appréhender la variabilité de la durabilité naturelle, ce qui a été confirmé par les essais biologiques réalisés. Nous avons par la suite évalué l'influence de potentiels facteurs mesurés dans le bois sur la durabilité naturelle. A ce titre, le rôle des extractibles a été évalué par des approches métaboliques ciblées et non ciblées, couplées à une stratégie de déréplication. La lignine et l'infradensité ont également été retenues comme facteurs de durabilité naturelle de l'Angélique. Enfin, ses caractéristiques propres à l'ontogénie se l'arbre ont été pris en compte et les résultats mettent en lumière l'importance du stade de développement de l'arbre ainsi que son environnement. Enfin, nous avons proposé ses outils spectroscopiques (moyen et proche infrarouge) simples, rapides et fiables pour prédire la durabilité naturelle. Ces résultats sont encourageants et suggèrent leur utilisation potentielle pour la filière bois pour prédire la durabilité naturelle du bois de l'Angélique. / Angélique (Dicorynia guianensis Amsh.) is a tree species in French Guiana that is heavily exploited for its wood, but it is known to have variable natural durability, which can be of severe consequences for the user. In this thesis we wanted to understand the origin of the natural durability of Angelique heartwood in order to understand its variability, to beter predict it. This multidisciplinary work combines wood sciences, natural products chemistry and microbiology. First, we implemented a sampling strategy based on the architectural profile of tree individuals to understand the variability of natural durabilityn which was confirmed by biological assays. We then assessed the influence of potential natural durability factors that we measured in the wood samples. As such, the role of metabolies was investigated using targeted and untargeted metabolomics, coupled with a dereplication strategy. Lignin and infradensity have also been tested as factors of durability for Angelique heartwood. Finally, factors that are related to tree ontogeny have been taken into account and the results highlight the importance of the stage development and the environment of tree individuals. Lastly, we have proposez esasy, fast and reliable spectroscopie tools (medium and near infrared) to predict the nartural durability. These results are encouraging and suggest their potential use by the timber industry to predict durability of Angélique heartwood.

Pour l’identification et l’accès aux métabolites secondaires du bois de Douglas, les optimisations des conditions d’extractions ont été réalisées dans différents solvants. L’identification de composés par LC-MS/MS a été privilégiée. L’analyse en LC-ESI-MS/MS des extraits de bois issus des trois zones a été effectuée afin d’identifier les différents groupesde métabolites présents dans chaque zone. Une cinquantaine de métabolites a été identifié. Les groupes de métabolites les plus représentatifs sont les polyphénols et les terpènes qui sont réputés avoir des propriétés antioxydantes, antifongiques à l’origine de la durabilité naturelle du bois. Dans un deuxième temps la quantification relative de métabolites d’intérêt a été réalisée à partir d’échantillon de bois prélevés aux 4 saisons de l’année. Les résultats ont montré que le duramen était la zone la plus riche en métabolites quelque soit la saison. Cependant, la quantité de chaque métabolite varie différemment en fonction des saisons. Pour une majorité de composés quantifiés, le printemps et l’été sont les saisons au cours desquelles le bois accumulait une grande quantité de métabolites. Ces résultats confirment que leduramen est la zone la plus riche en métabolites protecteurs. Ces informations peuvent être utiles pour la sélection des lignées les plus résistantes et l’amélioration de la durabilité naturelle du bois. / For the identification and access to secondary metabolites of Douglas-fir, the optimization of the extraction conditions was carried out in different solvents. The identification of compounds by LC-MS / MS was favored. LC-ESI-MS / MS analysis of thewood extracts from the three zones was carried out to identify the different groups of metabolites present in each zone. About fifty metabolites have been identified. The most representative groups of metabolites are polyphenols and terpenes, which are said to have antioxidant, antifungal properties that are at origin of the natural durability of wood. In a second step, the relative quantification of metabolites of interest was carried out using wood samples taken during the 4 seasons of the year. The results showed that duramen was the richest metabolite area in any season. However, the amount of each metabolite varies differently depending on the season. For a majority of quantified compounds, spring and summer are the seasons in which wood accumulates a large amount of metabolites. These results confirm that the duramen is the area richest in protective metabolites. This information can be useful for selecting the most resistant lines and improving the natural durability of wood.

La durabilité du bois de teck (Tectona grandis) est une propriété pouvant varier selon le génotype et les facteurs environnementaux. Chez le teck, le degré d'implication des extractibles dans la durabilité naturelle est controversé. A partir d'une approche quantitative incluant les aspects biologiques et technologiques conduites sur des échantillons de bois séchés à l'air ambiant, cette thèse s'est attachée à rechercher les déterminants chimiques de nature phénolique de la durabilité naturelle. Nous avons tout d'abord mis en évidence que les formes osidiques stockées dans l'aubier sont transformées en extractibles de nature quinonique. Nous avons ainsi caractérisé deux composés, l'un dans l'aubier le forsythoside B, un trisaccharide de l'acide caféique et l'autre dans le duramen, le 4',5'-dihydroxy-épiisocatalponol qui ont été identifiés pour la première fois dans le bois de teck. Nous avons mis en évidence que le second composé inhibe la croissance de Trametes versicolor indiquant son rôle directe dans la propriété de durabilité naturelle du bois de teck. Ainsi, les composés du métabolisme des naphthoquinones sont les plus impliqués dans la durabilité naturelle du bois de teck à l'égard de Trametes versicolor et de Poria placenta. Les mécanismes de transformation des sucres pourraient indiquer le niveau de durabilité naturelle des espèces. Ces nouvelles données contribueront aussi à l'amélioration de la qualité du bois qui par ailleurs assure la pérennité des arbres. / Teak (Tectona grandis) wood natural durability is a property which can vary with genotype and environmental factors. The implication of quinonic extractives in the property of natural durability is controversial. Using a quantitative approach including biological and technological conducted on air-dried wood samples, this thesis aimed to search chemical attributes of natural durability. We first demonstrated that osidic forms stored in the sapwood were transformed into quinone derivative. We have characterized two compounds the forsythoside B, a trisaccharide of cafeic acid in the sapwood and in the heartwood, the 4',5'-dihydroxy(epi)isocatalponol that were identified for the first time in teakwood. The latter compound exhibited strong fungicidal activity against Trametes versicolor indicating that its direct implication in decay resistance of teak wood. We have shown that compounds from naphthoquinones metabolism were involved in decay resistance of teak wood against Trametes versicolor and Poria placenta. The mechanisms of sugars transformation may indicate the natural durability level of sustainable species. There these new data will contribute to improve the wood quality that ensures the perennity of trees.

L'objectif est de mieux connaître les diverses propriétés (physico-mécaniques, biologiques et chimiques) du bois de Mûrier blanc (Morus alba L.), en tant que matériau éminemment utilisé dans la fabrication de luths Iraniens. La différence de caractéristiques vibratoires de cette espèce a été mesurée en fonction de la présence d'extractibles, mais aussi pour trois traitements artisanaux qui ont été adaptés à l'échelle du laboratoire.Le bois Mûrier blanc est caractérisé par un module spécifique modéré, un amortissement plus bas que prévu et une anisotropie faible entre ses trois axes. Il est précisé que cette espèce ne peut pas être classifiée avec les mêmes normes que les autres bois utilisés pour les instruments classiques Européens. En utilisant les deux extractions indépendantes et successives, il est révélé que l'amortissement est régi par deux types d'extraits, certains l'abaissent et certains l'augmentent. Ces composés ne sont pas tous extractibles par les mêmes solvants. L'immersion de longue durée dans une eau à température ambiante ne modifie pas les propriétés mécaniques de l'espèce, toutefois, elle peut laisser le bois avec des défauts irréversibles. Un court traitement à l'eau chaude (70°C) entraîne l'augmentation de l'amortissement et la diminution du module spécifique. Dans ce dernier cas, des modifications sont presque progressives avec le temps.Le bois de Mûrier blanc semble être « très durable » par rapport à une attaque fongique, même dans des conditions extrêmes. Le délavage dans l'eau n'a pas d'effets sur la résistance de cette espèce contre basidiomycètes. Ce bois est classé « moyennement durable » contre l'attaque des termites et devient sensible après le délavage. Ses extractibles ont donc des effets toxique sur les termites. Les phénols, acides gras, stérols, hydrocarbures supérieurs, et composés aromatiques sont les composés présents dans les extraits de cette espèce. Le résorcinol, composé prédominant trouvé dans l'espèce, a été récemment rapporté comme la cause de plusieurs problèmes de santé, ce qui est aujourd'hui observé chez les artisans Iraniens. / This work aims at studying the several divers properties (Physico-mechanical, biological and chemical) of white Mulberry (Morus alba L.), as the leading material used in fabrication of Iranian lutes. The vibrational characteristic of this species is measured in relation with secondary metabolites (extractives) as well as three artisanal hygro-thermal treatments adapted to laboratory scale.White Mulberry wood is characterized with a moderate specific modulus, less than expected damping and a low anisotropy between three directions. It is specified that this species cannot be described with the same standards as other woods used in European classical instruments. Using independent and successive extractions reveal that two types of extraneous compounds govern the damping in this wood, some raising it, when the rest have a decreasing effect. These compounds are not all extractable by the same solvents.Long time immersion in water at ambient temperature hardly changes mechanical properties of the species, however, it can leave wood with irreversible defects. Hot water treatment at 70°C results for damping and moduli to be increased and decreased respectively. These changes are time related. Several mild desorption and adsorption cycles, seem to reduce damping without greatly endangering the moduli. White Mulberry wood is found to be very durable towards fungi, even in extreme conditions. Water leaching seems to be affectless on this species resistance towards basidiomycetes. This wood is rated moderately durable towards termites and becomes sensible after water leaching. Extractives seem to play important role in this wood natural resistance, as they are found to have toxic effect on termites. Resorcinol, a phenol, is the leading compound in the extractives of white Mulberry. Fatty acids, sterols, higher hydrocarbons, and aromatic compounds are also found as the constituents of secondary metabolites. Resorcinol is documented to cause irritations close to what is normally experienced by the fabricants working with white Mulberry for a long time.

L'objectif est de mieux connaître les diverses propriétés (physico-mécaniques, biologiques et chimiques) du bois de Mûrier blanc (Morus alba L.), en tant que matériau éminemment utilisé dans la fabrication de luths Iraniens. La différence de caractéristiques vibratoires de cette espèce a été mesurée en fonction de la présence d'extractibles, mais aussi pour trois traitements artisanaux qui ont été adaptés à l'échelle du laboratoire. Le bois Mûrier blanc est caractérisé par un module spécifique modéré, un amortissement plus bas que prévu et une anisotropie faible entre ses trois axes. Il est précisé que cette espèce ne peut pas être classifiée avec les mêmes normes que les autres bois utilisés pour les instruments classiques Européens. En utilisant les deux extractions indépendantes et successives, il est révélé que l'amortissement est régi par deux types d'extraits, certains l'abaissent et certains l'augmentent. Ces composés ne sont pas tous extractibles par les mêmes solvants. L'immersion de longue durée dans une eau à température ambiante ne modifie pas les propriétés mécaniques de l'espèce, toutefois, elle peut laisser le bois avec des défauts irréversibles. Un court traitement à l'eau chaude (70°C) entraîne l'augmentation de l'amortissement et la diminution du module spécifique. Dans ce dernier cas, des modifications sont presque progressives avec le temps. Le bois de Mûrier blanc semble être " très durable " par rapport à une attaque fongique, même dans des conditions extrêmes. Le délavage dans l'eau n'a pas d'effets sur la résistance de cette espèce contre basidiomycètes. Ce bois est classé " moyennement durable " contre l'attaque des termites et devient sensible après le délavage. Ses extractibles ont donc des effets toxique sur les termites. Les phénols, acides gras, stérols, hydrocarbures supérieurs, et composés aromatiques sont les composés présents dans les extraits de cette espèce. Le résorcinol, composé prédominant trouvé dans l'espèce, a été récemment rapporté comme la cause de plusieurs problèmes de santé, ce qui est aujourd'hui observé chez les artisans Iraniens.